一种纳米防渗透蒸煮袋及其纳米粘结剂及制作方法
【专利摘要】本发明是一种纳米防渗透蒸煮袋及其纳米粘结剂及制作方法。纳米防渗透蒸煮袋由纳米复合膜制作而成，纳米复合膜包括通过纳米粘结剂依次连接的内层薄膜（1）和外层薄膜（7），纳米粘结剂渗透进入内层薄膜（1）中的内层薄膜微孔（2）中形成根须（4），纳米粘结剂渗透进入外层薄膜（7）中的外层薄膜微孔（8）中也形成根须（4），且在内层薄膜（1）内的根须（4）与外层薄膜（7）内的根须（4）之间形成胶粘层（3）。本发明利用纳米粘结剂制作成纳米防渗透蒸煮袋，纳米粘结剂使胶粘层与各层薄膜紧密成为一体，粘结力超强，同时纳米粘结剂封堵了各层薄膜微孔，以达到保鲜和延长保质期的目的。本发明的制作方法方便实用。
【专利说明】一种纳米防渗透蒸煮袋及其纳米粘结剂及制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及食品包装袋领域，特别涉及一种纳米粘结剂及由其制作的粘结力超强和零渗透的纳米防渗透蒸煮袋，属于纳米防渗透蒸煮袋及其纳米粘结剂及制作方法的创新技术。
【背景技术】
[0002]蒸煮袋是指能用于包装食品、医疗器具等并能经受高温蒸汽(100°C以上)加热杀菌的复合薄膜制成的包装袋，也称可蒸煮的软包装或软罐头。蒸煮袋食品与罐装食品相比，使用柔性包装材料，施以不含空气的预留容量真空包装，形成紧凑而较薄的包装形态，其传热快，在短时间内可达到杀菌效果，因而成为21世纪食品工业包装袋的大趋势。
[0003]为达到保鲜、长期贮存等，蒸煮袋需由多层组成，外层多用机械强度高、阻气、阻湿、保香、耐热、透明、耐寒、耐水、耐油的聚酯薄膜(PET)，中层多用阻隔性和耐高、低温性特佳的不透明铝箔(AL)或透明PVDC塑料薄膜，内层多用卫生、耐油、耐化学品和热封性优良的聚丙烯薄膜(CPP)。根据G810004-1998《耐蒸煮复合膜、袋》，蒸煮袋主要有透明型的PET/CPP 二层结构、PA/CPP 二层结构和PET/PA/CPP三层结构，以及不透明型的PET/ AL /CPP,PA/AL/CPP三层结构和PET/ AL/PA/CPP四层结构。层与层之间通过复合胶粘剂(如常用的聚氨酯胶粘剂)进行粘接，要求复合胶粘剂对多种材料均应具有良好的粘接性，同时具有固化速度快、耐温高、抗介质侵蚀、透明度高和无害等综合特性。
[0004]对于蒸煮袋的制备，主要有干式复合法、无溶剂复合法和共挤出复合法，并以干式复合法为主导。但是，目前通过干式复合法制备的蒸煮袋，容易发生胶层粘接强度变低，夕卜层尼龙(PA)和中间层铝箔(AL)之间发生分离，袋子局部起皱；在食品中盐、酸、辣、香辛料，醇、水、糖、硫、脂肪酸、油脂和蛋白等作用下透过复合膜内层渗入胶层，起腐蚀破坏作用，导致包装袋脱层、破裂以至失效；同时，高温蒸煮过程中胶粘剂中的小分子容易通过内层聚丙烯薄膜(CPP)微孔迁移渗入食品中，导致食品变质。
[0005]上述问题严重影响了蒸煮袋的实用性，提前导致食品变质，降低了食品的保质期，因而各国科研单位和食品包装厂均投入大量的人力物力研究结构更合理，粘结性更好的粘结剂，如CN200410067662.7公开了耐深度冷冻性能的蒸煮袋、CN201010557839.7公开了一种更环保的粘结剂，CN201220108112.5、TWM458387、CA2638099、US20080056624、W02006067363、KR20070104345等分别公开了各种制备蒸煮袋的粘结剂和蒸煮袋技术。目前已知的专利技术及文献均没有涉及到采用纳米粘结剂渗透到蒸煮袋各层薄膜微孔以增强粘接性能的技术。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种通过胶粘剂纳米颗粒渗透进入蒸煮袋各层薄膜微孔形成粘结根须的零渗透的纳米防渗透蒸煮袋。本发明使得所包装的食品中盐、酸、辣、香辛料，醇、水、糖、硫、脂肪酸、油脂和蛋白等无法渗透，以达到保鲜和延长保质期的目的。[0007]本发明的另一目的在于提供一种具有超强粘结力的制作纳米防渗透蒸煮袋的纳米粘结剂。
[0008]本发明的再一目的在于提供一种制作简单，操作方便，成本低的制作纳米粘结剂方法。
[0009]本发明的再一目的提供一种制作简单，操作方便，成本低的制作纳米防渗透蒸煮袋的方法。
[0010]本发明的纳米防渗透蒸煮袋，由纳米复合膜制作而成，纳米复合膜包括通过纳米粘结剂依次连接的内层薄膜和外层薄膜，纳米粘结剂渗透进入内层薄膜中的内层薄膜微孔中形成根须，纳米粘结剂渗透进入外层薄膜中的外层薄膜微孔中也形成根须，且在内层薄膜内的根须与外层薄膜内的根须之间形成胶粘层。
[0011]所述内层薄膜与外层薄膜之间还设有通过纳米粘结剂连接的中间阻隔层，纳米粘结剂渗透进入中间阻隔层中的中间阻隔层微孔中形成根须，且在内层薄膜内的根须与中间阻隔层内的根须之间形成胶粘层，中间阻隔层内的根须与外层薄膜内的根须之间也形成胶粘层。
[0012]所述内层薄膜与外层薄膜之间设有通过纳米粘结剂连接有若干中间阻隔层。
[0013]所述内层薄膜的材料为聚丙烯薄膜CPP或高密度聚乙烯薄膜HDPE，中间阻隔层的材料为铝箔或聚偏二氯乙烯薄膜PVDC或聚乙烯醇薄膜PVA，外层薄膜的材料为尼龙薄膜PA或聚酯薄膜PET。
[0014]本发明制作纳米防渗透蒸煮袋的纳米粘结剂,包括如下组份:纳米I禹合剂3wt%?7wt%、不含双芬A的BPF环氧树脂4wt%?10wt%、聚氨酯粘合剂83wt%?93wt%。
[0015]所述聚氨酯粘合剂为含主胶和固化剂的不含双芬A的无毒无害粘合剂。
[0016]所述聚氨酯粘合剂包括如下组份:二甘醇10wt%?17wt%、醋酸乙酯42wt%?48wt%> 二苯基甲烧二异氰酸酯3wt%?6wt%、1.2 一丙二醇2wt%?3wt%、间苯二甲酸5.5wt% ?6wt%、癸二酸 20wt% ?37.5wt%。
[0017]所述的纳米稱合剂为粒度在30nm?120nm之间的纳米碳管、纳米二氧化娃、纳米二氧化钛、纳米Ag-SiO2中的一种或者多种的组合。
[0018]本发明纳米粘结剂的制造方法，包括如下步骤:
1)将质量百分数将癸二酸和二甘醇混合，加温至180?240°C的某一温度下在氮气和胺类催化剂下恒温发酵20?30小时，然后按质量百分数加入1.2 一丙二醇和间苯二甲酸，在170?230°C的某一温度下恒温发酵10?20小时；将发酵后的材料在0.5?0.8Mpa大气压设备中，生成中间原料聚氨酯及废水、废醇；将生成的原料聚氨酯加入上述质量分数二苯基甲烷二异氰酸酯，混合后慢慢升温至60?120°C，形成主胶；将上述质量分数醋酸乙酯加入主胶，升温至70?110°C，形成聚氨酯粘合剂；
2)将3wt%?7wt%的纳米稱合剂和4wt%?10wt%的不含双芬A的DPFO环氧树脂混合，放入超声波振动器中振动20?40分钟，形成纳米环氧树脂；
3)将纳米环氧树脂与83wt%?93wt%的绿色聚氨酯粘合剂混合,放入搅拌机中在60?80°C下搅拌I?2小时，真空脱泡；
4)在超声波振动器中超声振动30?60分钟，静置I?2天，形成纳米粘结剂。
[0019]本发明纳米防渗透蒸煮袋的制作方法，纳米复合膜通过干式复合法制作，将纳米粘结剂复合到内层薄膜、中间阻隔层和外层薄膜之间后，需要放置于温控房中在40?80°C下熟化I?3天，形成根须及胶粘层。
[0020]本发明的纳米防渗透蒸煮袋通过纳米粘结剂以干式复合法制备而成，纳米粘结剂以纳米偶联的方式进入蒸煮袋内层薄膜微孔、中间阻隔层微孔和外层薄膜微孔形成根须，使胶粘层与各层薄膜紧密成为一体，粘结力超强，同时纳米粘结剂封堵了各层薄膜微孔，使得所包装的食品中盐、酸、辣、香辛料，醇、水、糖、硫、脂肪酸、油脂和蛋白等无法渗透，以达到保鲜和延长保质期的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明纳米防渗透蒸煮袋优选实施例的三层结构纳米复合膜局部放大示意图；
图2是本发明纳米防渗透蒸煮袋优选实施例的两层结构纳米复合膜局部放大示意图。
[0022]图中:1.内层薄膜，2.内层薄膜微孔，3.胶粘层，4.根须，5.中间阻隔层，6.中间阻隔层微孔，7.外层薄膜，8.外层薄膜微孔。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定:
本发明的纳米防渗透蒸煮袋，由纳米复合膜制作而成，纳米复合膜包括通过纳米粘结剂依次连接的内层薄膜I和外层薄膜7，纳米粘结剂渗透进入内层薄膜I中的内层薄膜微孔2中形成根须4，纳米粘结剂渗透进入外层薄膜7中的外层薄膜微孔8中也形成根须4，且在内层薄膜I内的根须4与外层薄膜7内的根须4之间形成胶粘层3，如图1所示。
[0024]此外，为了进一步提高防渗透能力，所述内层薄膜I与外层薄膜7之间还设有通过纳米粘结剂连接的中间阻隔层5，纳米粘结剂渗透进入中间阻隔层5中的中间阻隔层微孔6中形成根须4，且在内层薄膜I内的根须4与中间阻隔层5内的根须4之间形成胶粘层3，中间阻隔层5内的根须4与外层薄膜7内的根须4之间也形成胶粘层3。所述内层薄膜I与外层薄膜7之间设有通过纳米粘结剂连接有若干中间阻隔层5。本实施例中，内层薄膜I与外层薄膜7之间还设有通过纳米粘结剂连接有一层中间阻隔层5，如图2所示。
[0025]所述内层薄膜I的材料为聚丙烯薄膜CPP或高密度聚乙烯薄膜HDPE，中间阻隔层5的材料为铝箔AL或聚偏二氯乙烯薄膜PVDC或聚乙烯醇薄膜PVA，外层薄膜7的材料为尼龙薄膜PA或聚酯薄膜PET。
[0026]本发明制作纳米防渗透蒸煮袋的纳米粘结剂,包括如下组份:纳米I禹合剂3wt%?7wt%、不含双芬A的BPF环氧树脂4wt%?10wt%、聚氨酯粘合剂83wt%?93wt%。
[0027]所述聚氨酯粘合剂为含主胶和固化剂的不含双芬A的无毒无害粘合剂。
[0028]所述聚氨酯粘合剂包括如下组份:二甘醇10wt%?17wt%、醋酸乙酯42wt%?48wt%> 二苯基甲烧二异氰酸酯3wt%?6wt%、1.2 一丙二醇2wt%?3wt%、间苯二甲酸
5.5wt% ?6wt%、癸二酸 20wt% ?37.5wt%。
[0029]所述的纳米稱合剂为粒度在30nm?120nm之间的纳米碳管、纳米二氧化娃、纳米二氧化钛、纳米Ag-SiO2中的一种或者多种的组合。[0030]具体实施例如下:
实施例1:
首先，采购主剂为PP-6260，固化剂为1-3000的商用不含双芬A无毒无害粘合剂绿色聚氨酯粘合剂，将主剂和固化剂按说明书配方混合发酵形成绿色聚氨酯粘合剂；
其次，将3wt%的纳米二氧化娃和5wt%的DPFO环氧树脂(不含双芬A)混合,放入超声波振动器中振动25分钟，形成纳米环氧树脂；
再次，将上述纳米环氧树脂与92wt%的绿色聚氨酯粘合剂混合，放入搅拌机中在65°C下搅拌I小时,真空脱泡；
最后，超声振动30分钟，静置I天，形成纳米粘结剂。
[0031]通过干式复合法，使用上述纳米粘结剂依次连接材料为CPP的内层薄膜1、材料为铝箔AL的中间阻隔层5和材料为聚酯薄膜PET的外层薄膜7，放置于温控房中在60°C下熟化2天，纳米粘结剂渗透进入内层薄膜微孔2、中间阻隔层微孔6和外层薄膜微孔8形成胶粘层3及根须4，得到如图1所示的高强度粘结力零渗透三层结构纳米复合膜。
[0032]以三层结构纳米复合膜为原料，制作成各种规格型号的纳米防渗透蒸煮袋。
[0033]实施例2:
首先，将癸二酸30被％和二甘醇13wt%混合，加温至220°C下在氮气和胺类催化剂下恒温发酵25小时，然后加入1.2 一丙二醇和间苯二甲酸2.5wt%，在200°C下恒温发酵15小时；将发酵后的材料在0.5?0.8Mpa大气压设备中，生成中间原料聚氣酷及废水、废醇；将生成的原料聚氨酯加入二苯基甲烷二异氰酸酯4wt%，混合后慢慢升温至80°C，形成主胶；将醋酸乙酯45被％加入主胶，升温至70°C，形成绿色聚氨酯粘合剂；
其次，将3wt%的纳米碳管和6wt%的DPR)环氧树脂(不含双芬A)混合，放入超声波振动器中振动30分钟，形成纳米环氧树脂；
再次，将上述纳米环氧树脂与91wt%的绿色聚氨酯粘合剂混合，放入搅拌机中在60°C下搅拌1.2小时，真空脱泡；
最后，超声振动50分钟，静置2天，形成纳米粘结剂。
[0034]通过干式复合法，使用上述纳米粘结剂依次连接材料为CPP的内层薄膜I和材料为PA的外层薄膜7，放置于温控房中在80°C下熟化2天，纳米粘结剂渗透进入内层薄膜微孔2和外层薄膜微孔8形成胶粘层3的根须4，得到如图2所示的高强度粘结力零渗透两层结构纳米复合膜。
[0035]以两层结构纳米复合膜为原料，制作成各种规格型号的纳米防渗透蒸煮袋。
[0036]从实施例可以看出，本发明基于纳米材料制作成纳米粘结剂，并利用纳米粘结剂制作成纳米防渗透蒸煮袋，纳米粘结剂以纳米偶联的方式进入蒸煮袋内层薄膜微孔、中间阻隔层微孔和外层薄膜微孔形成根须，使胶粘层与各层薄膜紧密成为一体，粘结力超强，同时纳米粘结剂封堵了各层薄膜微孔，使得所包装的食品中盐、酸、辣、香辛料，醇、水、糖、硫、脂肪酸、油脂和蛋白等无法渗透，以达到保鲜和延长保质期的目的，构思巧妙，结构简单，独具创新性。
【权利要求】
1.一种纳米防渗透蒸煮袋，由纳米复合膜制作而成，其特征在于，纳米复合膜包括通过纳米粘结剂依次连接的内层薄膜(I)和外层薄膜(7),纳米粘结剂渗透进入内层薄膜(I)中的内层薄膜微孔(2)中形成根须(4)，纳米粘结剂渗透进入外层薄膜(7)中的外层薄膜微孔(8)中也形成根须(4)，且在内层薄膜(I)内的根须(4)与外层薄膜(7)内的根须(4)之间形成胶粘层(3)。
2.根据权利要求1所述的纳米防渗透蒸煮袋，其特征在于所述内层薄膜(I)与外层薄膜(7)之间还设有通过纳米粘结剂连接的中间阻隔层(5)，纳米粘结剂渗透进入中间阻隔层(5)中的中间阻隔层微孔(6)中形成根须(4)，且在内层薄膜(I)内的根须(4)与中间阻隔层(5)内的根须(4)之间形成胶粘层(3)，中间阻隔层(5)内的根须(4)与外层薄膜(7)内的根须(4 )之间也形成胶粘层(3 )。
3.根据权利要求2所述的纳米防渗透蒸煮袋，其特征在于所述内层薄膜(I)与外层薄膜(7 )之间设有通过纳米粘结剂连接有若干中间阻隔层(5 )。
4.根据权利要求2所述的纳米防渗透蒸煮袋，其特征在于所述内层薄膜(I)的材料为聚丙烯薄膜CPP或高密度聚乙烯薄膜HDPE，中间阻隔层(5)的材料为铝箔或聚偏二氯乙烯薄膜PVDC或聚乙烯醇薄膜PVA，外层薄膜(7)的材料为尼龙薄膜PA或聚酯薄膜PET。
5.一种制作纳米 防渗透蒸煮袋的纳米粘结剂，其特征在于，所述纳米粘结剂包括如下组份:纳米稱合剂3wt%~7wt%、不含双芬A的BPF环氧树脂4wt%~10wt%、聚氨酯粘合剂83wt% ~93wt%。
6.根据权利要求5所述的纳米粘结剂，其特征在于所述聚氨酯粘合剂为含主胶和固化剂的不含双芬A的无毒无害粘合剂。
7.根据权利要求5所述的纳米粘结剂，其特征在于所述聚氨酯粘合剂包括如下组份:二甘醇10wt%~ 17wt%、醋酸乙酯42wt%~48wt%、二苯基甲焼二异氰酸酯3wt%~6wt%、l.2一丙二醇 2wt% ~3wt%、间苯二甲酸 5.5wt% ~6wt%、癸二酸 20wt% ~37.5wt%。
8.根据权利要求5所述的纳米粘结剂，其特征在于所述的纳米賴合剂为粒度在30nm~120nm之间的纳米碳管、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米Ag-SiO2中的一种或者多种的组口 O
9.一种纳米粘结剂的制造方法，其特征在于包括如下步骤: 1)将质量百分数将癸二酸和二甘醇混合，加温至180~240°C的某一温度下在氮气和胺类催化剂下恒温发酵20~30小时，然后按质量百分数加入1.2 一丙二醇和间苯二甲酸，在170~230°C的某一温度下恒温发酵10~20小时；将发酵后的材料在0.5~0.8Mpa大气压设备中，生成中间原料聚氨酯及废水、废醇；将生成的原料聚氨酯加入上述质量分数二苯基甲烷二异氰酸酯，混合后慢慢升温至60~120°C，形成主胶；将上述质量分数醋酸乙酯加入主胶，升温至70~110°C，形成聚氨酯粘合剂； 2)将3wt%~7wt%的纳米稱合剂和4wt%~10wt%的不含双芬A的DPFO环氧树脂混合，放入超声波振动器中振动20~40分钟，形成纳米环氧树脂； 3)将纳米环氧树脂与83wt%~93wt%的绿色聚氨酯粘合剂混合,放入搅拌机中在60~80°C下搅拌I~2小时，真空脱泡； 4)在超声波振动器中超声振动30~60分钟，静置I~2天，形成纳米粘结剂。
10.一种纳米防渗透蒸煮袋的制作方法，其特征在于，纳米复合膜通过干式复合法制作，将纳米粘结剂复合到内层薄膜(I)、中间阻隔层(5)和外层薄膜(7)之间后，需要放置于温控房中在40~80°C下熟化 I~3天，形成根须(4)及胶粘层(3)。
【文档编号】C09J163/00GK103660437SQ201310642828
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】洪波, 陈惠平, 阎秋生, 潘继生, 余秋盛 申请人:广东挚信彩印有限公司, 广东工业大学