一种不沾奶复合材料及不沾奶纸杯的制作方法

[0001]
本发明涉及材料领域，具体涉及一种不沾奶复合材料及不沾奶纸杯。


背景技术：

[0002]
随着人们生活水平的提高，乳及乳制品以其丰富的营养价值和保健功能在现实生活中正在被广泛应用，乳品包装作为乳品的一个组成部分，深刻影响着乳品业的发展。
[0003]
其中，在乳制品中，由于酸奶产品附加值高，且保质期相对鲜奶长一些，所以越来越受到消费者的喜爱，因此，酸奶的包装设计也受到了极大的关注。而目前市面上用来盛装酸奶的杯子材质通常为聚丙烯、聚苯乙烯或纸杯，其用来盛装酸奶后，杯壁上会涨附大量酸奶，从而造成浪费。


技术实现要素：

[0004]
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的用来盛装酸奶的杯子存在酸奶粘附，容易导致浪费的缺陷，从而提供一种不粘奶复合材料及不沾奶纸杯。
[0005]
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0006]
一种不沾奶复合材料，包括由内至外依次设置的疏水层、热封层以及定型层，所述疏水层为二氧化硅涂层，所述热封层靠近疏水层一侧的表面呈凹凸不平状，且所述热封层靠近疏水层一侧表面的粗糙度为0.5-5μm。
[0007]
进一步的，所述二氧化硅涂层中二氧化硅的粒径为0.2-1um。
[0008]
进一步的，所述二氧化硅涂层的厚度为0-3μm且不为0。
[0009]
进一步的，所述热封层由改性聚乙烯制备而成，按照所述改性聚乙烯的总质量计，所述改性聚乙烯包括以下重量份的原料：
[0010]
低密度聚乙烯30-35％、线性低密度聚乙烯30-35％、乙烯-醋酸乙烯共聚物25-30％、开口剂5-10％。
[0011]
进一步的，所述热封层的厚度为30-50μm。
[0012]
进一步的，所述定型层的材质为纸。
[0013]
进一步的，所述纸为克重200-300g/m2的食品用包装纸。
[0014]
进一步的，所述不沾奶复合材料还包括保护层，所述保护层设置在所述定型层的与所述热封层相对的一侧。
[0015]
进一步的，所述保护层为聚乙烯层或消光双向拉伸聚丙烯薄膜层。
[0016]
进一步的，所述保护层为聚乙烯层，所述保护层的厚度为10-40μm。
[0017]
进一步的，所述保护层为消光双向拉伸聚丙烯薄膜层，所述保护层的厚度为15-50μm。
[0018]
一种不沾奶纸杯，由上述所有方案中任一项所述的不沾奶复合材料制成。
[0019]
本发明技术方案，具有如下优点：
[0020]
1.本发明提供的不沾奶复合材料，定型层起定型的作用，通过在定型层上依次设
置热封层以及疏水层，热封层主要起热封作用，而疏水层为二氧化硅涂层，疏水层的设置可以增大奶制品与复合材料之间的接触角，从而增加奶制品在复合材料表面的流动性，减少奶制品的粘附，而通过将热封层靠近疏水层一侧的表面设置为粗糙表面，粗糙度为0.5-5μm，使得在涂覆形成二氧化硅涂层的过程中，二氧化硅粒子可以隐藏或夹杂嵌设在热封层表面的凹处空隙中，从而增加二氧化硅涂层与热封层之间的结合稳固度，避免二氧化硅涂层在外力作用下轻易脱落，进而增强复合材料的不沾奶效果。
[0021]
2.本发明提供的不沾奶复合材料，通过对二氧化硅涂层的中二氧化硅的粒径进行限定，更有利于二氧化硅在热封层上的分散与嵌设，进而增强复合材料的不沾奶效果。
[0022]
3.本发明提供的不沾奶复合材料，低密度聚乙烯具有良好的成型加工性，线性低密度聚乙烯具有良好的耐环境应力开裂性、耐冲击强度以及耐撕裂强度，乙烯-醋酸乙烯共聚物具有良好的热封性能，而开口剂可以改良膜的表面类型，通过限定上述各材料的配比，使得各材料相互配合，最终形成具有良好的加工性能、低温热封性能以及粗糙表面的内膜层。
[0023]
4.本发明提供的不沾奶复合材料，通过设置保护层对定型层进行保护，可以延长不沾奶复合材料的使用寿命。
[0024]
5.本发明提供的不沾奶纸杯，通过将具有不沾奶性能的不沾奶复合材料制备成纸杯，从而使得在使用纸杯引用奶制品时，避免奶制品粘附在纸杯上，减少奶制品的浪费。
附图说明
[0025]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]
图1是本发明实施例1中的不沾奶复合材料的热封层表面的分析型扫描电子显微镜形貌俯视图；
[0027]
图2是本发明实施例1中的不沾奶复合材料的热封层表面的分析型扫描电子显微镜形貌侧视图；
具体实施方式
[0028]
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
[0029]
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0030]
实施例1
[0031]
本实施例涉及一种不沾奶纸杯，其由不沾奶复合材料制成。
[0032]
不沾奶复合材料包括由内至外依次设置的疏水层、热封层以及定型层。其中，定型
层起定型作用，热封层起热封作用，而疏水层用于直接与奶制品接触，起到疏奶作用。具体的，疏水层为二氧化硅涂层，且热封层靠近疏水层一侧的表面呈凹凸不平状，热封层靠近疏水层一侧表面的粗糙度为0.5-5μm。
[0033]
通过在定型层上依次设置热封层以及疏水层，热封层主要起热封作用，而疏水层为二氧化硅涂层，疏水层的设置可以增大奶制品与复合材料之间的接触角，从而增加奶制品在复合材料表面的流动性，减少奶制品的粘附，而通过将热封层靠近疏水层一侧的表面设置为粗糙表面，粗糙度为0.5-5μm，使得在涂覆形成二氧化硅涂层的过程中，二氧化硅粒子可以隐藏或夹杂嵌设在热封层表面的凹处空隙中，从而增加二氧化硅涂层与热封层之间的结合稳固度，避免因粗糙度过低，二氧化硅涂层在外力作用下轻易脱落，或者粗糙度太大，影响热封层的热封，进而增强复合材料的不沾奶效果。
[0034]
在本实施例中，热封层靠近疏水层一侧表面的粗糙度为2.5μm。
[0035]
优选的，二氧化硅涂层中的二氧化硅的粒径为0.2-1um，从而更有利于二氧化硅在热封层上的分散与嵌设，进而增强复合材料的不沾奶效果。在本实施例中，二氧化硅的粒径为0.5um。
[0036]
由于疏水层的厚度过薄，会影响其不沾奶效果，而疏水层厚度过厚，又可能影响热封层的热封效果，因此，为保证疏水层的不沾奶效果以及热封层的热封效果，二氧化硅涂层的厚度设置为0-3μm且不为0。作为可选的，在本实施例中，二氧化硅层的厚度设置为1.5μm。
[0037]
具体的，热封层由改性聚乙烯制备而成，按照改性聚乙烯的总质量计，改性聚乙烯包括以下重量份的原料：
[0038]
低密度聚乙烯30-35％、线性低密度聚乙烯30-35％、乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)25-30％、开口剂5-10％。
[0039]
其中，低密度聚乙烯具有良好的成型加工性，线性低密度聚乙烯具有良好的耐环境应力开裂性、耐冲击强度以及耐撕裂强度，乙烯-醋酸乙烯共聚物具有良好的热封性能，而开口剂可以改良膜的表面类型，通过限定上述各材料的配比，使得各材料相互配合，最终形成具有良好的加工性能、低温热封性能以及粗糙表面的内膜层。
[0040]
在本实施例中，热封层由33kg低密度聚乙烯、33kg线性低密度聚乙烯、27kgeva以及8kg开口剂共混制备而成，其中开口剂为油酸酰胺。经检测，热封层的分析型扫描电子显微镜形貌俯视图如图1所示，热封层的分析型扫描电子显微镜形貌侧视图如图2所示。
[0041]
为保证复合材料的热封性能，热封层的厚度设置为30-50μm，在本实施例中，热封层的厚度为40μm。
[0042]
定型层的材质为纸，优选的，纸为克重200-300g/m2的食品用包装纸，在本实施例中，定型层的材质选用克重255g/m2的食品用包装纸。其中，定型层上还可以承印油墨以形成油墨层，油墨层用于起标记作用。
[0043]
为延长不沾奶复合材料的使用寿命，在本实施例中，在不沾奶复合材料中还设置有保护层，保护层设置在定型层的与热封层相对的一侧，用于保护定型层。作为可选的，在本实施例中，保护层为聚乙烯层，保护层的厚度为10-40μm，具体为25μm，油墨层位于保护层与定型层之间。在其他实施例中，保护层也可以设置为消光双向拉伸聚丙烯薄膜层，此时，保护层的厚度设置为15-50μm。
[0044]
另外，在本实施例中，在保护层、定型层以及热封层之间还设置有胶粘剂层，胶粘
剂层用于将保护层、定型层以及热封层粘合在一起，形成复合材料，其中，胶粘剂层是采用单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂形成的。
[0045]
本实施例中的不沾奶复合材料按照以下步骤制备得到：
[0046]
s1、印刷：利用印刷机，在定型层上印刷油墨，形成油墨层，印刷速度为150m/min，干燥温度为50℃，印刷完毕后，确认版面无误，无明显色差，套印准确，油墨均匀。
[0047]
s2、复合保护层/定型层/热封层：在无溶剂复合剂上进行，复合速度为200m/min，胶桶打胶泵温度为100℃，输胶管温度90℃，计量辊温度为80℃，上胶辊温度为80℃，贴合温度为25℃，上胶量4.0g/m2。
[0048]
s3、熟化：将s2得到的复合材料转移至熟化室内，在30℃下熟化48h。
[0049]
s4、涂覆疏水层：在s3得到的复合材料上涂覆疏水层，涂覆速度为150m/min，干燥温度为90℃，涂布量干基为0.6克/平方米。
[0050]
在其他实施例中，上述参数也可以调整，各参数调整范围只需满足各层复合良好，且厚度满足前述要求即可，印刷速度可选100-220m/min，印刷步骤的干燥温度可选为40-80℃，复合速度≤200m/min，胶桶打胶泵温度为90-110℃，输胶管温度80-100℃，计量辊温度为70-90℃，上胶辊温度为70-90℃，贴合温度为20-30℃，上胶量3.0-5.0g/m2，熟化在30-40℃下熟化至少48h，涂覆疏水层时的涂覆速度≤150m/min，涂覆干燥温度为70-150℃，涂布量干基为0.3-1.0克/平方米均可。
[0051]
实施例2
[0052]
本实施例涉及一种不沾奶纸杯，本实施例与实施例1相比，区别之处在于，在本实施例中，热封层靠近疏水层一侧表面的粗糙度为0.5μm。二氧化硅涂层中二氧化硅的粒径为1um。二氧化硅涂层的厚度为3μm。
[0053]
实施例3
[0054]
本实施例涉及一种不沾奶纸杯，本实施例与实施例1相比，区别之处在于，在本实施例中，热封层靠近疏水层一侧表面的粗糙度为5μm。二氧化硅涂层中二氧化硅的粒径为0.2um。二氧化硅涂层的厚度为1.3μm。
[0055]
对比例1
[0056]
本对比例涉及一种纸杯，为市购妙潔228ml纸杯。
[0057]
对比例2
[0058]
本对比例涉及一种纸杯，其与实施例1的区别之处在于，在本对比例中，热封层为聚乙烯层，其两侧均为光滑表面。
[0059]
试验例
[0060]
将实施例1-3以及对比理论1-2的纸杯进行以下不沾奶测试：
[0061]
取上述各组的纸杯，往其中加入十分之一容量的脂肪含量为5％的酸奶，倾倒杯体，观察酸奶粘附情况。
[0062]
测试结果见表1。
[0063]
表1.各实施例及对比例的不沾奶测试结果
[0064][0065]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。