一种食品纸、纸板用阻隔膜及食品纸、纸板的制作方法

20～10℃；
10.组分b：丙烯酸酯共聚乳液，其中，乳液粒子的平均粒径为0.02～0.2微米，tg值为10～120℃；
11.组分c：非交联聚合物乳液，其中，乳液粒子的平均粒径为0.5～5微米，tg值为75～120℃。
12.可选的，所述组分c中的乳液粒子选自聚丙烯酸酯，所述组分c中聚丙烯酸酯的聚合单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸十八烷基酯中的一种或多种。
13.可选的，所述组分a中的聚丙烯酸酯的聚合单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种；
14.所述组分b中的聚丙烯酸酯的聚合单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。
15.可选的，所述组分a的固含量为30-55％，所述组分b的固含量为30％～50％，所述组分c的固含量为10-30％，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述组分a的添加量为20％～79.7％，所述组分b的添加量为20％～79.7％，所述组分c的添加量为0.3～10％。
16.可选的，组分a中，乳液粒子的平均粒径为0.04～0.16微米，tg值为-16～10℃；
17.组分b中，乳液粒子的平均粒径为0.04～0.16微米，tg值为20～80℃；
18.组分c中，乳液粒子的平均粒径为2～5微米，tg值为100～120℃。
19.可选的，所述食品纸、纸板用阻隔涂料还包括润湿剂，所述润湿剂包括twin 4000，byk348中的一种或多种，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述润湿剂的添加量为0.01％～2％。
20.可选的，所述食品纸、纸板用阻隔涂料还包括增稠剂，所述增稠剂包括viscoplus 3010，viscoplus 3060中的一种或多种，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述增稠剂的添加量为0.01％～2％。
21.可选的，所述食品纸、纸板用阻隔涂料还包括消泡剂，所述消泡剂包括foamex 1488，foamex 855、foamex 822,foamex 805，foamex 825中的一种或多种，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述消泡剂的添加量为0.01％～1.0％。
22.可选的，所述食品纸、纸板用阻隔涂料还包括ph调节剂，所述ph调节剂包括氨水，dmea，apm-95中的一种或多种，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述ph调节剂的添加量为0.01％～1％。
23.另一方面，本发明提供了一种食品纸、纸板，包括纸质材料和阻隔膜，所述阻隔膜
形成于所述纸质材料的部分或全部表面。
24.根据本发明提供的食品纸、纸板用阻隔膜，由阻隔涂料涂覆干燥得到，阻隔涂料采用了0.02～0.2微米、tg值为-20～10℃的丙烯酸酯共聚乳液作为组分a和0.02～0.2微米、tg值为10～120℃的丙烯酸酯共聚乳液作为组分b进行混合，得到可用于食品纸表面阻隔层涂覆的阻隔涂料，其中，组分a和组分b处于上述平均粒径范围和tg值范围时，两者在成膜时存在较好的协同作用，成膜的连续性和密闭性较好，能够有效提高阻隔膜的抗水和抗油性能，且组分a和组分b的粒径较细，得到的阻隔膜溶解度参数低，具有较好的耐乙醇性能，有利于食品安全，同时，形成的阻隔膜具有可热封性能，在一定的温度和压力下即可实现相互粘接，进而便于将食品纸对折热压加工形成不同的承装容器的形状，而不需要额外粘接剂的使用，避免粘接剂对食物的污染。
25.进一步的，所述阻隔涂料中还加入有0.5～5微米，tg值为75～120℃的非交联聚合物乳液作为组分c，非交联聚合物乳液中的聚合物粒子具有非交联和高tg值的特性，在所述阻隔涂料成膜的过程中，组分a和组分b解链相互缠绕参与连续成膜，而组分c的非交联聚合物粒子则以独立粒子的形式嵌入于组分a和组分b形成的阻隔膜的内部，尤其是，组分c的非交联聚合物粒子在阻隔膜表面凸出形成的粗糙表面，由于组分c的非交联聚合物粒子的粘性较低，因此有效地降低了阻隔膜与阻隔膜之间的粘性，提高了阻隔膜本身的抗粘连性能，同时，由于组分c的非交联聚合物粒子与组分a和组分b的亲和性较高，因此也不会破坏形成阻隔膜的连续性，使得阻隔膜保留有较好的水阻隔和油阻隔能力。
附图说明
26.图1是本发明提供的食品纸、纸板用阻隔膜的结构示意图。
27.说明书附图中的附图标记如下：
28.1、纸质材料；2、阻隔膜；21、基膜；22、非交联聚合物粒子。
具体实施方式
29.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
30.如图1所示，本发明一实施例一种食品纸、纸板用阻隔膜1，包括基膜21和嵌入于所述基膜21内部和表面的非交联聚合物粒子22，所述阻隔膜1由阻隔涂料涂覆干燥获得，所述阻隔涂料包括组分a、组分b和组分c，所述基膜21由组分a和组分b中丙烯酸酯共聚物分子链互穿成膜，所述非交联聚合物粒子22来源于组分c中的非交联聚合物：
31.组分a：丙烯酸酯共聚乳液，其中，乳液粒子的平均粒径为0.02～0.2微米，tg值为-20～10℃；
32.组分b：丙烯酸酯共聚乳液，其中，乳液粒子的平均粒径为0.02～0.2微米，tg值为10～120℃；
33.组分c：非交联聚合物乳液，其中，乳液粒子的平均粒径为0.5～5微米，tg值为75～120℃。
34.根据本发明提供的食品纸、纸板用阻隔膜，食品纸、纸板用阻隔膜，由阻隔涂料涂
覆干燥得到，阻隔涂料采用了0.02～0.2微米、tg值为-20～10℃的丙烯酸酯共聚乳液作为组分a和0.02～0.2微米、tg值为10～120℃的丙烯酸酯共聚乳液作为组分b进行混合，得到可用于食品纸表面阻隔层涂覆的阻隔涂料，其中，组分a和组分b处于上述平均粒径范围和tg值范围时，两者在成膜时存在较好的协同作用，成膜的连续性和密闭性较好，能够有效提高阻隔膜的抗水和抗油性能，且组分a和组分b的粒径较细，得到的阻隔膜溶解度参数低，具有较好的耐乙醇性能，有利于食品安全，同时，形成的阻隔膜具有可热封性能，在一定的温度和压力下即可实现相互粘接，进而便于将食品纸对折热压加工形成不同的承装容器的形状，而不需要额外粘接剂的使用，避免粘接剂对食物的污染。
35.进一步的，所述阻隔涂料中还加入有0.5～5微米，tg值为75～120℃的非交联聚合物乳液作为组分c，非交联聚合物乳液中的聚合物粒子具有非交联和高tg值的特性，在所述阻隔涂料成膜的过程中，组分a和组分b解链相互缠绕参与连续成膜，而组分c的非交联聚合物粒子则以独立粒子的形式嵌入于组分a和组分b形成的阻隔膜的内部，尤其是，组分c的非交联聚合物粒子在阻隔膜表面凸出形成的粗糙表面，由于组分c的非交联聚合物粒子的粘性较低，因此有效地降低了阻隔膜与阻隔膜之间的粘性，提高了阻隔膜本身的抗粘连性能，同时，由于组分c的非交联聚合物粒子与组分a和组分b的亲和性较高，因此也不会破坏形成阻隔膜的连续性，使得阻隔膜保留有较好的水阻隔和油阻隔能力。
36.在本发明的描述中，聚丙烯酸酯的平均粒径可通过激光粒度仪测量得到。
37.在本发明的描述中，乳液中聚丙烯酸酯的tg值可通过以下方式测试得到：
38.将乳液破乳后，经多次洗涤后将固体物干燥，用dsc法测定聚丙烯酸酯的tg值。
39.所述组分a、所述组分b和所述组分c可采用市售的方式获得或采用自制的方式获得。
40.在一些实施例中，所述组分a的制备方法包括以下步骤：
41.①
在反应瓶中加入水和乳化剂。
②
加热升温，加入计算tg为-20-10℃的预乳化的单体混合物和引发剂引发聚合。
③
加入中和剂调节ph值，通过乳化剂的选择搭配，以及调节单体的亲水亲油平衡，获得粒径范围0.02～0.2微米的乳液。
42.在一些实施例中，所述组分b的制备方法包括以下步骤：
43.①
在反应瓶中加入水和乳化剂。
②
加热升温，加入计算tg为10-120℃的预乳化的单体混合物和引发剂引发聚合。其单体和引发的加入方式可以与组份a的制备过程相同，也可以采用不同的加入方式。
③
加入中和剂调节ph值，通过乳化剂的选择搭配，以及调节单体的亲水亲油平衡，获得粒径范围0.02～0.2微米的乳液。
44.在制备所述组分a或组分b前，可通过fox公式计算目标乳液的理论tg值，进而调节各种单体的添加量一获得所需的聚丙烯酸酯。制备完成后，再用dsc方法测试乳液的实际tg值。本文所指的tg值为dsc实测tg值。
45.在优选的实施例中，所述组分a和所述组分b中可提高疏水性单体的比例选择，结合所述组分a和所述组分b的低粒径范围，有利于降低阻隔膜的cobb值。
46.在一些实施例中，所述组分c中的乳液粒子选自聚丙烯酸酯，所述组分c中聚丙烯酸酯的聚合单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸缩水甘
油酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸十八烷基酯中的一种或多种。
47.在一些实施例中，所述组分c的制备方法包括以下步骤：
48.①
在反应瓶中加入乙醇、水和聚合单体。
②
用氮气置换液体上方的空气。而后升温到聚合温度。
③
加入引发剂开始聚合。
④
加入中和剂调节ph值。
49.在一些实施例中，所述组分a中的聚丙烯酸酯的聚合单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种；
50.所述组分b中的聚丙烯酸酯的聚合单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。
51.在一些实施例中，所述组分a的固含量为30-55％，所述组分b的固含量为30％～50％，所述组分c的固含量为10-30％，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述组分a的添加量为20％～79.7％，所述组分b的添加量为20％～79.7％，所述组分c的添加量为0.3～10％。
52.在优选的实施例中，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述组分a的添加量为50％～70％，所述组分b的添加量为50％～30％，所述组分c的添加量为1～4％。
53.在优选的实施例中，组分a中，乳液粒子的平均粒径为0.04～0.16微米，tg值为-16～10℃；
54.组分b中，乳液粒子的平均粒径为0.04～0.16微米，tg值为20～80℃；
55.组分c中，乳液粒子的平均粒径为2～5微米，tg值为100～120℃。
56.在一些实施例中，所述食品纸、纸板用阻隔涂料还包括润湿剂，所述润湿剂包括twin 4000，byk348中的一种或多种，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述润湿剂的添加量为0.01％～2％，在优选的实施例中，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述润湿剂的添加量为0.01％～0.5％。
57.所述润湿剂用于提高所述食品纸、纸板用阻隔涂料在食品纸上的渗透性能，进而提高有效提高所述食品纸、纸板用阻隔涂料与食品纸之间的结合强度，保证所述食品纸、纸板用阻隔涂料对食品纸上水和油脂的阻隔效果。
58.在一些实施例中，所述食品纸、纸板用阻隔涂料还包括增稠剂，所述增稠剂包括viscoplus 3010，viscoplus 3060中的一种或多种，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述增稠剂的添加量为0.01％～2％，在优选的实施例中，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述增稠剂的添加量为0.01％～0.5％。
59.所述增稠剂用于改善所述食品纸、纸板用阻隔涂料的流变性能。
60.在一些实施例中，所述食品纸、纸板用阻隔涂料还包括消泡剂，所述消泡剂包括foamex 1488，foamex 855、foamex 822,foamex 805，foamex 825中的一种或多种，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述消泡剂的添加量为0.01％～1％，在优选的实施例中，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述
消泡剂的添加量为0.01％～0.5％。
61.所述消泡剂用于在制备和涂覆的过程中减少所述食品纸、纸板用阻隔涂料中的气泡，进而避免气泡对于所述食品纸、纸板用阻隔涂料的阻隔性能的影响。
62.在一些实施例中，所述食品纸、纸板用阻隔涂料还包括ph调节剂，所述ph调节剂包括氨水，dmea，apm-95中的一种或多种，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述ph调节剂的添加量为0.01％～1％，在优选的实施例中，以所述阻隔涂料的总质量为100％计，所述ph调节剂的添加量为0.1％～1％。
63.所述ph调节剂用于调节所述食品纸、纸板用阻隔涂料的ph值，中和其中多余的酸，有利于提高涂料的储存稳定性。
64.本发明的另一实施例提供了如上所述的食品纸、纸板用阻隔涂料的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
65.由乳液聚合分别得到组分a和组分b，由醇水混合溶剂分散聚合得到组分c，将组分a、组分b和组分c直接混合；
66.加入润湿剂、增稠剂、消泡剂和ph调节剂中的零种、一种或多种，分散得到食品纸、纸板用阻隔涂料。
67.如图1所示，本发明的另一实施例提供了一种食品纸、纸板，包括纸质材料1和阻隔膜2，所述阻隔膜2形成于所述纸质材料1的部分或全部表面。以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。
68.实施例1
69.本实施例用于说明本发明公开的食品纸用阻隔涂料、食品纸及其制备方法，包括以下操作步骤：
70.步骤一：通过乳液聚合的方式制备得到丙烯酸酯共聚乳液组分a和丙烯酸酯共聚乳液组分b，由醇水混合溶剂分散聚合得到丙烯酸酯乳液组分c，其中经测定，组分a中：固含量为38.8％，聚丙烯酸酯的平均粒径为65nm，tg值为-7℃。组分b中：固含量为40.1％，聚丙烯酸酯的平均粒径为71nm，tg值为50℃。组分c中：固含量为20.7％，聚丙烯酸酯的平均粒径为3.6μm，tg值为103℃。
71.步骤二：将组分a、组分b和组分c以质量比为46：46：8的比例混合，加入润湿剂、增稠剂、消泡剂和ph调节剂，分散得到食品纸用阻隔涂料。
72.步骤三：将食品纸用阻隔涂料涂覆于纸质材料上，于160℃下干燥0.5min。得到食品纸。
73.实施例2
74.本实施例用于说明本发明公开的食品纸用阻隔涂料、食品纸及其制备方法，包括以下操作步骤：
75.步骤一：通过乳液聚合的方式制备得到丙烯酸酯共聚乳液组分a和丙烯酸酯共聚乳液组分b，由醇水混合溶剂分散聚合得到丙烯酸酯乳液组分c，其中经测定，组分a中：固含量为45.2％，聚丙烯酸酯的平均粒径为76nm，tg值为-16℃。组分b中：固含量为46.1％，聚丙烯酸酯的平均粒径为52nm，tg值为58℃。组分c中：固含量为25.3％，聚丙烯酸酯的平均粒径为4.7μm，tg值为95℃。
76.步骤二：将组分a、组分b和组分c以质量比为65：35：7的比例混合，加入润湿剂、增
稠剂、消泡剂和ph调节剂，分散得到食品纸用阻隔涂料。
77.步骤三：将食品纸用阻隔涂料涂覆于纸质材料上，于160℃下干燥0.5min。得到食品纸。
78.实施例3
79.本实施例用于说明本发明公开的食品纸用阻隔涂料、食品纸及其制备方法，包括以下操作步骤：
80.步骤一：通过乳液聚合的方式制备得到丙烯酸酯共聚乳液组分a和丙烯酸酯共聚乳液组分b，由醇水混合溶剂分散聚合得到丙烯酸酯乳液组分c，其中经测定，组分a中：固含量为51.0％，聚丙烯酸酯的平均粒径为77nm，tg值为0℃。组分b中：固含量为50.2％，聚丙烯酸酯的平均粒径为82nm，tg值为66℃。组分c中：固含量为18.9％，聚丙烯酸酯的平均粒径为2.7μm，tg值为114℃。
81.步骤二：将组分a、组分b和组分c以质量比为65：35：10的比例混合，加入润湿剂、增稠剂、消泡剂和ph调节剂，分散得到食品纸用阻隔涂料。
82.步骤三：将食品纸用阻隔涂料涂覆于纸质材料上，于160℃下干燥0.5min。得到食品纸。
83.对比例1
84.本对比例用于对比说明本发明公开的食品纸用阻隔涂料、食品纸及其制备方法，包括实施例1中大部分操作步骤，其不同之处在于：
85.食品纸用阻隔涂料中不加入组分c，仅采用组分a和组分b。
86.对比例2
87.本对比例用于对比说明本发明公开的食品纸用阻隔涂料、食品纸及其制备方法，包括实施例1中大部分操作步骤，其不同之处在于：
88.食品纸用阻隔涂料中不加入组分a，仅采用组分b和组分c。
89.对比例3
90.本对比例用于对比说明本发明公开的食品纸用阻隔涂料、食品纸及其制备方法，包括实施例1中大部分操作步骤，其不同之处在于：
91.食品纸用阻隔涂料中不加入组分b，仅采用组分a和组分c。
92.性能测试
93.对上述实施例1～3和对比例1～3制备得到的食品纸进行如下性能测试：
94.cobb值：按gb/t 1540-2002纸和纸板吸水性的测定，采用可勃法进行测试。取10分钟数值。
95.kit值：按tappi um 559进行测试。
96.热封性：在热封仪器上，将涂层面与另一张纸的裸面贴合，150℃热压0.5s。撕开后观察纤维破坏情况，破坏面积大于90％为好，70-90％为较好，40％-70％为一般，40％以下为差。
97.抗粘连：将两张纸的涂层面对压，60℃、1kg压力下对压2小时。冷却到室温后撕开。涂层无破坏无粘连感为好，无破坏有少许粘连感为较好，无破坏有明显粘连感为一般，涂层有破坏为差。
98.得到的测试结果填入表1。
99.表1
100.样品cobbkit热封性抗粘连实施例12》12好好实施例21》12好好实施例33》12好好对比例1211好较好对比例2107《6差好对比例3158较好好
101.从表1的测试结果可以看出，采用本发明提供的阻隔涂料处理后的食品纸，由于采用了组分a和组分b配合，具有优良的水和油脂阻隔性能和可热封性能，且加入组分c后，能够在保证上述性能的基础上有效地抗粘连。
102.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。