一种可降解高耐热型果冻胶及其制备方法与流程

1.本发明属于胶粘技术领域，具体地涉及一种可降解高耐热型果冻胶及其制备方法。


背景技术：

2.生活及工业中，离不开各类包装，包装材料一大部分是纸制品制造而成，纸制品包装使用范围十分广泛，各类纸制品包装的使用遍及人类生活及生产的方方面面。纸质包装原料来源广泛，拥有成本低，重量轻，废弃物可回收利用等优点，被广泛用于日化，食品，医药，烟草，保健品，礼品盒及运输等领域。当纸制品使用完被废弃后，其回收利用问题成为近些年来研究的重点。
3.随着包装印刷产品要求的提高，色彩艳丽，立体感强，防潮耐热的产品越来越多，用油墨印刷、薄膜覆膜和胶粘剂粘合的包装纸制品增长。其中pp\pe类塑料膜废弃后难以降解回收，常用的聚醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、vae类聚合物水性胶粘剂固化后也难以被降解。所以发展新型可降解材料是未来的发展趋势，本发明所述果冻胶是一种可降解材料，可以和废弃纸制品一起回收利用，属于环境友好型产品。


技术实现要素：

4.本发明针对市场对可降解型材料研究需求，以及果冻胶由于其粘接强度一般、耐热性能差等缺点只能应用于低端快消品包装，难以满足高端纸制品包装要求的缺陷，本发明提供了一种新型可降解高耐热型果冻胶及其制备方法。
5.本发明的目的采用如下技术方案：一种新型可降解高耐热型果冻胶，所述果冻胶的各组分按重量份计，包括：10～20份的去离子水、15～25份的工业明胶、26～36份的葡萄糖浆、7～11份的七水硫酸镁、15～25份的聚乳酸溶解液、0～0.1份的连二亚硫酸钠、0.1～0.2份的消泡剂、0.1～0.2份的亚硫酸氢钠、0.1～0.2份的防腐剂和0.2～0.3份的卡拉胶。
6.进一步地，所述工业明胶的凝冻强度为120～250bloom g。
7.进一步地，所述工业明胶的凝冻强度优选为150～200bloom g。
8.进一步地，所述葡萄糖浆的固含量为60wt％～90wt％，de值为50％～70％。
9.进一步地，所述葡萄糖浆的固含量优选为70wt％～80wt％，de值优选为60％。
10.进一步地，所述聚乳酸溶解液以重量为单位，包括以下原料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份。
11.进一步地，所述聚乳酸树脂优选分子量为20000～50000的左旋聚乳酸。
12.进一步地，所述卡拉胶优选为k
‑
型卡拉胶。
13.本发明还提供了一种可降解高耐热型果冻胶的制备方法，具体为：称取10～20重量份的去离子水，加入15～25重量份工业明胶，将上述的去离子水和工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.1～0.2重量份消泡剂、0.1～0.2重量份的防腐剂、0～0.1重量份连二亚硫酸钠和0.1～0.2重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h
～1h，再缓慢加入7～11重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加15～25重量份聚乳酸溶解液，保温1h～2h，加入26～36重量份葡萄糖浆和0.2～0.3重量份卡拉胶混合搅拌均匀，保温1h～2h，取出后，冷却至室温，凝固制得果冻胶。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：(1)通过加入可降解材料聚乳酸，使果冻胶产品的可降解性大幅提升，降解时间缩短至180天左右；(2)本发明将聚乳酸溶解加入到产品中，提高了果冻胶对薄膜的粘接强度和耐热性能，耐热达到60
‑
70℃；(3)加入卡拉胶能够增加产品的凝冻强度，提升初始粘接力。
具体实施方式
15.为使本发明实施例的目的、技术方案更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
16.本发明公开了一种新型可降解高耐热型果冻胶，按重量份计，包括：10～20份的去离子水、15～25份的工业明胶、26～36份的葡萄糖浆、7～11份的七水硫酸镁、15～25份的聚乳酸溶解液、0～0.1份的连二亚硫酸钠、0.1～0.2份的消泡剂、0.1～0.2份的亚硫酸氢钠、0.1～0.2份的防腐剂和0.2～0.3份的卡拉胶。
17.实施例1
18.本发明提供了一种新型可降解高耐热型果冻胶，所述可降解高耐热型果冻胶通过以下方法获得：
19.称取14重量份的去离子水，加入24重量份凝冻强度为180bloom g的工业明胶，将去离子水、工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.1重量份的迪高800矿物油类消泡剂、0.1重量份的rocima btnv2防腐剂和0.1重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h～1h，再缓慢加入10重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加15重量份聚乳酸溶解液，所述聚乳酸溶解液以重量为单位包括以下原料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份，所述聚乳酸树脂包括但不限于选用synterra plla 2011，保温1h～2h，加入34重量份固含量为80wt％，de值为60％的葡萄糖浆和0.2重量份k
‑
型卡拉胶保温1h～2h，混合搅拌均匀，取出后，冷却至室温凝固制得果冻胶。
20.该果冻胶的性能如表1所示。
21.实施例2
22.称取20重量份的去离子水，加入22重量份凝冻强度为180bloom g的工业明胶，将去离子水、工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.1重量份的迪高800矿物油类消泡剂、0.1重量份的rocima btnv2防腐剂、0.05重量份连二亚硫酸钠和0.1重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h～1h，再缓慢加入10重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加19重量份聚乳酸溶解液，所述聚乳酸溶解液以重量为单位包括以下原料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份，所述聚乳酸树脂包括但不限于选用synterra plla 2011，保温1h～2h，加入30重量份固含量为78wt％，de值为60％的葡萄糖浆和0.3重量份k
‑
型卡拉胶保温1h～2h，混合搅拌均匀，取出后，冷却至室温凝固制得果冻胶。
23.该果冻胶的性能如表1所示。
24.实施例3
25.称取15重量份的去离子水，加入25重量份凝冻强度为180bloom g的工业明胶，将去离子水、工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.2重量份的迪高800矿物油类消泡剂、0.2重量份的rocima btnv2防腐剂、0.1重量份连二亚硫酸钠和0.2重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h～1h，再缓慢加入8重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加25重量份聚乳酸溶解液，所述聚乳酸溶解液以重量为单位包括以下原料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份，所述聚乳酸树脂包括但不限于选用synterra plla 2011，保温1h～2h，加入26重量份固含量为76wt％，de值为60％的葡萄糖浆和0.2重量份k
‑
型卡拉胶保温1h～2h，混合搅拌均匀，取出后，冷却至室温凝固制得果冻胶。
26.该果冻胶的性能如表1所示。
27.将上述实施例1～3中的可降解高耐热型果冻胶进行性能对比实验，对照组选用市售某款果冻胶。
28.将果冻胶样品均匀涂在纸上与纸或覆bopp膜铜版纸粘接，制成成品包装盒，养生后测试高温性能；将果冻胶样品均匀涂布在塑料片上，分别裁剪成2.5cm*10cm的塑料片进行称重，把塑料片放置于高湿避光的土壤中，一段时间后，取出称重，测试在相同测试条件下测试结果如下表1。
29.表1：实施例1～3以及市场上果冻胶对照组的性能比较
[0030][0031][0032]
由上表1可知，本发明实施例1～3制得的可降解高耐热型果冻胶与现有市场的果冻胶对照组进行性能比较，本发明制得的果冻胶产品的可降解性大幅提升，降解时间缩短至180天左右，经检测，180天重量损失率可高达90％以上；本发明将聚乳酸溶解加入到产品中，提高了果冻胶对薄膜的粘接强度和耐热性能，经检测，耐热达到60
‑
70℃；本发明加入卡拉胶能够增加产品的凝冻强度，经检测，凝冻强度达到620～640bloom g，提升初始粘接力。
[0033]
实施例4
[0034]
称取10重量份的去离子水，加入15重量份凝冻强度为120bloom g的工业明胶，将去离子水、工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.1重量份的迪高800矿物油类消泡剂、0.05重量份的rocima btnv2防腐剂、0.05重量份连二亚硫酸钠和0.1重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h～1h，再缓慢加入8重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加25重量份聚乳酸溶解液，所述聚乳酸溶解液以重量为单位包括以下原料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份，所述聚乳酸
树脂包括但不限于选用synterra plla 2011，保温1h～2h，加入26重量份固含量为76wt％，de值为60％的葡萄糖浆和0.2重量份k
‑
型卡拉胶保温1h～2h，混合搅拌均匀，取出后，冷却至室温凝固制得果冻胶。
[0035]
实施例5
[0036]
称取10重量份的去离子水，加入15重量份凝冻强度为150bloom g的工业明胶，将去离子水、工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.1重量份的迪高800矿物油类消泡剂、0.05重量份的rocima btnv2防腐剂、0.05重量份连二亚硫酸钠和0.1重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h～1h，再缓慢加入8重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加25重量份聚乳酸溶解液，所述聚乳酸溶解液以重量为单位包括以下原料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份，所述聚乳酸树脂包括但不限于选用synterra plla 2011，保温1h～2h，加入26重量份固含量为76wt％，de值为60％的葡萄糖浆和0.2重量份k
‑
型卡拉胶保温1h～2h，混合搅拌均匀，取出后，冷却至室温凝固制得果冻胶。
[0037]
实施例6
[0038]
称取10重量份的去离子水，加入15重量份凝冻强度为200bloom g的工业明胶，将去离子水、工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.1重量份的迪高800矿物油类消泡剂、0.05重量份的rocima btnv2防腐剂、0.05重量份连二亚硫酸钠和0.1重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h～1h，再缓慢加入8重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加25重量份聚乳酸溶解液，所述聚乳酸溶解液以重量为单位包括以下原料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份，所述聚乳酸树脂包括但不限于选用synterra plla 2011，保温1h～2h，加入26重量份固含量为76wt％，de值为60％的葡萄糖浆和0.2重量份k
‑
型卡拉胶保温1h～2h，混合搅拌均匀，取出后，冷却至室温凝固制得果冻胶。
[0039]
实施例7
[0040]
称取10重量份的去离子水，加入15重量份凝冻强度为220bloom g的工业明胶，将去离子水、工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.1重量份的迪高800矿物油类消泡剂、0.05重量份的rocima btnv2防腐剂、0.05重量份连二亚硫酸钠和0.1重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h～1h，再缓慢加入8重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加25重量份聚乳酸溶解液，所述聚乳酸溶解液以重量为单位包括以下原料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份，所述聚乳酸树脂包括但不限于选用synterra plla 2011，保温1h～2h，加入26重量份固含量为76wt％，de值为60％的葡萄糖浆和0.2重量份k
‑
型卡拉胶保温1h～2h，混合搅拌均匀，取出后，冷却至室温凝固制得果冻胶。
[0041]
实施例8
[0042]
称取10重量份的去离子水，加入15重量份凝冻强度为250bloom g的工业明胶，将去离子水、工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.1重量份的迪高800矿物油类消泡剂、0.05重量份的rocima btnv2防腐剂、0.05重量份连二亚硫酸钠和0.1重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h～1h，再缓慢加入8重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加25重量份聚乳酸溶解液，所述聚乳酸溶解液以重量为单位包括以下原
料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份，所述聚乳酸树脂包括但不限于选用synterra plla 2011，保温1h～2h，加入26重量份固含量为76wt％，de值为60％的葡萄糖浆和0.2重量份k
‑
型卡拉胶保温1h～2h，混合搅拌均匀，取出后，冷却至室温凝固制得果冻胶。
[0043]
表2：实施例4～8性能比较
[0044][0045][0046]
由上表2可知，本发明实施例4～8制得的果冻胶都具有较好的耐热性能和可降解性，其中实施例5～6制得的果冻胶性能优于其他实施例；因此，所述工业明胶的凝冻强度优选为150～200bloom g。
[0047]
实施例9
[0048]
称取15重量份的去离子水，加入25重量份凝冻强度为180bloom g的工业明胶，将去离子水、工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.2重量份的迪高800矿物油类消泡剂、0.2重量份的rocima btnv2防腐剂、0.1重量份连二亚硫酸钠和0.2重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h～1h，再缓慢加入8重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加25重量份聚乳酸溶解液，所述聚乳酸溶解液以重量为单位包括以下原料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份，所述聚乳酸树脂包括但不限于选用synterra plla 2011，保温1h～2h，加入26重量份固含量为60wt％，de值为50％的葡萄糖浆和0.2重量份k
‑
型卡拉胶保温1h～2h，混合搅拌均匀，取出后，冷却至室温凝固制得果冻胶。
[0049]
实施例10
[0050]
称取15重量份的去离子水，加入25重量份凝冻强度为180bloom g的工业明胶，将去离子水、工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.2重量份的迪高800矿物油类消泡剂、0.2重量份的rocima btnv2防腐剂、0.1重量份连二亚硫酸钠和0.2重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h～1h，再缓慢加入8重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加25重量份聚乳酸溶解液，所述聚乳酸溶解液以重量为单位包括以下原料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份，所述聚乳酸树脂包括但不限于选用synterra plla 2011，保温1h～2h，加入26重量份固含量为65wt％，de值为55％的葡萄糖浆和0.2重量份k
‑
型卡拉胶保温1h～2h，混合搅拌均匀，取出后，冷却至室温凝固制得果冻胶。
[0051]
实施例11
[0052]
称取15重量份的去离子水，加入25重量份凝冻强度为180bloom g的工业明胶，将去离子水、工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.2重量份的迪高800矿物油类消泡剂、0.2重量份的rocima btnv2防腐剂、0.1重量份连二亚硫酸钠和0.2重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h～1h，再缓慢加入8重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加25重量份聚乳酸溶解液，所述聚乳酸溶解液以重量为单位包括以下原料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份，所述聚乳酸树脂包括但不限于选用synterra plla 2011，保温1h～2h，加入26重量份固含量为70wt％，de值为60％的葡萄糖浆和0.2重量份k
‑
型卡拉胶保温1h～2h，混合搅拌均匀，取出后，冷却至室温凝固制得果冻胶。
[0053]
实施例12
[0054]
称取15重量份的去离子水，加入25重量份凝冻强度为180bloom g的工业明胶，将去离子水、工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.2重量份的迪高800矿物油类消泡剂、0.2重量份的rocima btnv2防腐剂、0.1重量份连二亚硫酸钠和0.2重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h～1h，再缓慢加入8重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加25重量份聚乳酸溶解液，所述聚乳酸溶解液以重量为单位包括以下原料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份，所述聚乳酸树脂包括但不限于选用synterra plla 2011，保温1h～2h，加入26重量份固含量为75wt％，de值为60％的葡萄糖浆和0.2重量份k
‑
型卡拉胶保温1h～2h，混合搅拌均匀，取出后，冷却至室温凝固制得果冻胶。
[0055]
实施例13
[0056]
称取15重量份的去离子水，加入25重量份凝冻强度为180bloom g的工业明胶，将去离子水、工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.2重量份的迪高800矿物油类消泡剂、0.2重量份的rocima btnv2防腐剂、0.1重量份连二亚硫酸钠和0.2重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h～1h，再缓慢加入8重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加25重量份聚乳酸溶解液，所述聚乳酸溶解液以重量为单位包括以下原料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份，所述聚乳酸树脂包括但不限于选用synterra plla 2011，保温1h～2h，加入26重量份固含量为80wt％，de值为60％的葡萄糖浆和0.2重量份k
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型卡拉胶保温1h～2h，混合搅拌均匀，取出后，冷却至室温凝固制得果冻胶。
[0057]
实施例14
[0058]
称取15重量份的去离子水，加入25重量份凝冻强度为180bloom g的工业明胶，将去离子水、工业明胶加入釜中溶解升温至68～72℃保温1.5h～2h，完全溶解后再依次加入0.2重量份的迪高800矿物油类消泡剂、0.2重量份的rocima btnv2防腐剂、0.1重量份连二亚硫酸钠和0.2重量份亚硫酸氢钠，保温0.5h～1h，再缓慢加入8重量份七水硫酸镁，保温0.5h～1h，缓慢滴加25重量份聚乳酸溶解液，所述聚乳酸溶解液以重量为单位包括以下原料：聚乳酸树脂50份、0.03mol/l氢氧化钠溶液10份、助溶剂2份、去离子水38份，所述聚乳酸树脂包括但不限于选用synterra plla 2011，保温1h～2h，加入26重量份固含量为90wt％，de值为60％的葡萄糖浆和0.2重量份k
‑
型卡拉胶保温1h～2h，混合搅拌均匀，取出后，冷却至室温凝固制得果冻胶。
[0059]
表3：实施例9～14性能比较
[0060][0061]
由上表3可知，本发明实施例9～14制得的果冻胶都具有较好的耐热性能和可降解性，其中实施例11～13制得的果冻胶性能优于其他实施例；因此，所述葡萄糖浆的固含量优选为70wt％～80wt％，de值优选为60％。
[0062]
综上所述，本发明通过加入可降解材料聚乳酸，使果冻胶产品的降解效率大幅提升，降解时间缩短至180天左右；本发明将聚乳酸溶解加入到产品中，提高了果冻胶对纸张和薄膜的粘接强度和耐热性能，耐热达到65
‑
70℃，应用于高端纸制包装品和长途运输不开胶。
[0063]
本发明的实施方式并不局限于上述，凡根据本发明的所述内容，在不脱离本发明所构思基本技术前提下，对本发明做出的其它多种形式的修改、替换或优化，都应当视为属于本发明的专利保护范围内。