本发明涉及一种耐高温抗污揭盖膜的制备方法，属于揭盖膜制备技术领域。
背景技术
揭盖膜最早出现的是方便面碗面包装，继而豆腐、酸奶、果冻、布丁等的包装也都出现了揭盖膜。揭盖膜有以下几个方面的要求：较高的阻隔性、适中的热封性、封口要具备良好的抗污染性。实现揭盖功能的剥离技术主要以下述三种方法为主：分层剥离、界面剥离、内聚剥离。
由于水果罐头、肉类罐头、鱼罐头、粥类等包装在生产过程中需要经受110℃～121℃高温灭菌处理半个小时到一个小时，传统复合软包装揭盖膜与聚丙烯杯体结合的包装技术主要用于常温或低温果冻、酸奶、布丁等加工食品包装领域。此种盖膜与聚丙烯杯的结合体不能承受高温加热处理，高温加热处理后容易出现封口性差、阻隔性抗污染性差等问题。最早出现的揭盖膜是铝箔和热熔胶的复合结构，目前揭盖膜的表面材质多为尼龙、聚酯或纸张，中间阻隔层有真空镀铝的，也有在pet上镀氧化硅或氧化铝，这类镀铝或镀硅膜的复合工艺成本相对也较高，且操作不便。另外，现有具有高阻隔性的揭盖膜通常是pe基材的，不耐121℃的高温蒸煮。而具备耐高温蒸煮性能的其他基材的揭盖膜又往往不具备高阻隔性。
随着社会的发展，人们生活水平的提高，方便食品的流行，揭盖膜开始逐步应用于高温杀菌产品如罐头、粥类等产品，并且其玻璃瓶罐和马口铁罐开始用聚丙烯杯材取代，而现有的盖膜不能经受121℃的高温杀菌，经受高温灭菌过程后，盖膜会自动脱落、剥离，而且其剥离方式属于界面剥离，剥离力的大小（热封强度）受热封时条件的影响比较大，热封窗口相对较窄。考虑到盖膜需高温杀菌，其剥离方式宜采用内聚剥离的方式，由于内聚剥离破坏的是自身的热封层，其热封层薄膜的制备工艺要求较高，通常采用涂布热封胶工艺即将具有易剥离性质的热封胶涂布与盖膜热封面，使其具有易剥离性，但现有的揭盖膜还是不能满足即具有耐高温性又具有很好的抗污性能。
因此，发明一种耐高温性能好且抗污性能好的耐高温抗污揭盖膜对揭盖膜制备技术领域具有积极意义。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前揭盖膜耐热性不足，抗污能力差的缺陷，提供了一种耐高温抗污揭盖膜的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种耐高温抗污揭盖膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将等质量的玉米淀粉和马铃薯淀粉混合铺于烧杯底部，将烧杯放入真空干燥箱中，抽真空升温，恒温反应，制得混合粉末；
（2）将上述混合粉末与蒸馏水按质量比2:3投入烧杯中，将烧杯放入超声震荡仪中超声震荡，震荡后制得混合悬浮液，向混合悬浮液中滴加盐酸调节ph值至3.0～4.0，混合搅拌后抽滤得到滤渣，将滤渣用蒸馏水洗涤3～5次后，放入烘箱中干燥，得到干燥产物；
（3）将上述干燥产物与乙烯基三甲氧基硅烷按质量比1：2搅拌混合投入烧杯中，将烧杯置于水浴锅中恒温加热，加热结束后抽滤得到滤饼，用无水乙醇和蒸馏水洗涤滤饼3～5次后放入微波反应器中煅烧50～70min，煅烧后放入研磨机中研磨，过300目筛得到过筛物，备用；
（4）称取600～800g虾壳放入研磨机中研磨，研磨后用氢氧化钠溶液浸渍，并在水浴条件下恒温反应，过滤得到碱性滤渣，将碱性滤渣用蒸馏水清洗4～8次后用盐酸浸渍，用搅拌器以600～800r/min的转速搅拌18～20h，搅拌结束后过滤得到酸性滤渣，用蒸馏水清洗酸性滤渣4～8次后用双氧水浸渍40～50min，过滤得到氧化滤渣，将氧化滤渣放入烘箱中干燥制得反应产物；
（5）按重量份数计，将上述5～7份反应产物、4～6份备用的过筛物、35～40份聚丙烯颗粒、2～3份聚乙烯和1.0～1.5份油酸酰胺置于三维共混机中混合，混合后投入挤出机中挤出，并铺于急冷辊表面，即得耐高温抗污揭盖膜。
步骤（1）中所述的真空干燥箱抽真空至真空度为90～100pa，升温温度至110～120℃，恒温反应时间为30～40min。
步骤（2）中所述的超声震荡仪中的频率为35～40khz，超声震荡时间为4～6h，盐酸的质量分数为4～7%，搅拌转速为300～350r/min，混合搅拌时间为60～70min，烘箱中的温度为50～60℃，干燥时间为10～12h。
步骤（3）中所述的水浴锅中的水浴温度为60～70℃，恒温加热时间为30～40min，微波反应器中的温度为230～250℃。
步骤（4）中所述的氢氧化钠溶液的质量分数为35～40%，水浴温度为95～100℃，恒温反应时间为60～70min，盐酸的质量分数为7～10%，双氧水的质量分数为25～30%，烘箱中的温度为45～50℃，干燥时间为2～3h。
步骤（5）中所述的挤出机中的挤出温度为200～220℃。
本发明的有益技术效果是：
（1）本发明以玉米淀粉和马铃薯淀粉为原料，用盐酸浸泡后再用有机硅烷浸泡，并抽滤进行微波高温处理，处理后研磨过筛得到过筛物，然后以虾壳为原料，依次用碱液和酸液浸泡，浸泡后用双氧水浸泡，干燥后制得反应产物，最后将反应产物，过筛物与聚丙烯颗粒以及其它助剂混合放入挤出机中，挤出后置于急冷辊表面即得耐高温抗污揭盖膜，本发明以玉米淀粉和马铃薯淀粉为原料在酸性溶液中水解并进行高温处理，还利用有机硅烷改性，利用盐酸对淀粉的水解，使得淀粉中的碳链断链，通过高温加工后，使淀粉中的水分从淀粉微观结构网络中析出，从而使淀粉分子能够重新融合形成更长的碳链或空间网络结构更大、更加复杂的团聚体，从而加强淀粉颗粒的耐高温性能与稳定性，同时利用有机硅烷对淀粉进行改性，引入大量的si-o键和si-c键，使淀粉分子的耐高温性能进一步加强，从而提高揭盖膜的耐热性能；
（2）本发明以虾壳为原料，分别在酸性条件和碱性条件下水解，壳聚糖可破坏微生物中的电荷环境，具有良好的抗菌效果，提高抗污性能，同时本身富有羟基、氨基以及其它环氧基团，这些基团可以与揭盖膜中的其它分子产生共价键吸附，从而使所需增塑的聚合物基体能够更容易产生粘结效果，使揭盖膜中的增塑效果增强，同时硅烷偶联剂对淀粉的改性使淀粉中引入多种稳定官能团使之更容易形成共价键、氢键以及其它化学键合力吸附，从而增强增塑效果，并且有机硅烷可以使揭盖膜难溶于水和油脂从而增强抗污能力，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
将等质量的玉米淀粉和马铃薯淀粉混合铺于烧杯底部，将烧杯放入真空干燥箱中，将真空干燥箱抽真空至90～100pa，并升温至110～120℃，恒温反应30～40min，制得混合粉末；将上述混合粉末与蒸馏水按质量比2:3投入烧杯中，将烧杯放入超声震荡仪中，以35～40khz的频率超声震荡4～6h后制得混合悬浮液，向混合悬浮液中滴加质量分数为4～7%的盐酸调节ph值至3.0～4.0，以300～350r/min的转速混合搅拌60～70min后抽滤得到滤渣，将滤渣用蒸馏水洗涤3～5次后，放入烘箱中，在温度为50～60℃的条件下干燥10～12h，得到干燥产物；将上述干燥产物与乙烯基三甲氧基硅烷按质量比1：2搅拌混合投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为60～70℃的水浴锅中，恒温加热30～40min，加热结束后抽滤得到滤饼，用无水乙醇和蒸馏水洗涤滤饼3～5次后放入微波反应器中，在温度为230～250℃的条件下煅烧50～70min，煅烧后放入研磨机中研磨，过300目筛得到过筛物，备用；称取600～800g虾壳放入研磨机中研磨，研磨后用质量分数为35～40%的氢氧化钠溶液浸渍，并在水浴温度为95～100℃的水浴条件下恒温反应60～70min，过滤得到碱性滤渣，将碱性滤渣用蒸馏水清洗4～8次后用质量分数为7～10%的盐酸浸渍，用搅拌器以600～800r/min的转速搅拌18～20h，搅拌结束后过滤得到酸性滤渣，用蒸馏水清洗酸性滤渣4～8次后用质量分数为25～30%的双氧水浸渍40～50min，过滤得到氧化滤渣，将氧化滤渣放入烘箱中，在温度为45～50℃的烘箱中干燥2～3h制得反应产物；按重量份数计，将上述5～7份反应产物、4～6份备用的过筛物、35～40份聚丙烯颗粒、2～3份聚乙烯和1.0～1.5份油酸酰胺置于三维共混机中混合，混合后投入挤出机中，在温度为200～220℃的条件下挤出，并铺于急冷辊表面，即得耐高温抗污揭盖膜。
实例1
将等质量的玉米淀粉和马铃薯淀粉混合铺于烧杯底部，将烧杯放入真空干燥箱中，将真空干燥箱抽真空至90pa，并升温至110℃，恒温反应30min，制得混合粉末；将上述混合粉末与蒸馏水按质量比2:3投入烧杯中，将烧杯放入超声震荡仪中，以35khz的频率超声震荡4h后制得混合悬浮液，向混合悬浮液中滴加质量分数为4%的盐酸调节ph值至3.0，以300r/min的转速混合搅拌60min后抽滤得到滤渣，将滤渣用蒸馏水洗涤3次后，放入烘箱中，在温度为50℃的条件下干燥10h，得到干燥产物；将上述干燥产物与乙烯基三甲氧基硅烷按质量比1：2搅拌混合投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为60℃的水浴锅中，恒温加热30min，加热结束后抽滤得到滤饼，用无水乙醇和蒸馏水洗涤滤饼3次后放入微波反应器中，在温度为230℃的条件下煅烧50min，煅烧后放入研磨机中研磨，过300目筛得到过筛物，备用；称取600g虾壳放入研磨机中研磨，研磨后用质量分数为35%的氢氧化钠溶液浸渍，并在水浴温度为95℃的水浴条件下恒温反应60min，过滤得到碱性滤渣，将碱性滤渣用蒸馏水清洗4次后用质量分数为7%的盐酸浸渍，用搅拌器以600r/min的转速搅拌18h，搅拌结束后过滤得到酸性滤渣，用蒸馏水清洗酸性滤渣4次后用质量分数为25%的双氧水浸渍40min，过滤得到氧化滤渣，将氧化滤渣放入烘箱中，在温度为45℃的烘箱中干燥2h制得反应产物；按重量份数计，将上述5份反应产物、4份备用的过筛物、35份聚丙烯颗粒、2份聚乙烯和1.0份油酸酰胺置于三维共混机中混合，混合后投入挤出机中，在温度为200℃的条件下挤出，并铺于急冷辊表面，即得耐高温抗污揭盖膜。
实例2
将等质量的玉米淀粉和马铃薯淀粉混合铺于烧杯底部，将烧杯放入真空干燥箱中，将真空干燥箱抽真空至95pa，并升温至115℃，恒温反应35min，制得混合粉末；将上述混合粉末与蒸馏水按质量比2:3投入烧杯中，将烧杯放入超声震荡仪中，以37khz的频率超声震荡5h后制得混合悬浮液，向混合悬浮液中滴加质量分数为5%的盐酸调节ph值至3.0，以320r/min的转速混合搅拌65min后抽滤得到滤渣，将滤渣用蒸馏水洗涤4次后，放入烘箱中，在温度为55℃的条件下干燥11h，得到干燥产物；将上述干燥产物与乙烯基三甲氧基硅烷按质量比1：2搅拌混合投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为65℃的水浴锅中，恒温加热35min，加热结束后抽滤得到滤饼，用无水乙醇和蒸馏水洗涤滤饼4次后放入微波反应器中，在温度为240℃的条件下煅烧60min，煅烧后放入研磨机中研磨，过300目筛得到过筛物，备用；称取700g虾壳放入研磨机中研磨，研磨后用质量分数为37%的氢氧化钠溶液浸渍，并在水浴温度为97℃的水浴条件下恒温反应65min，过滤得到碱性滤渣，将碱性滤渣用蒸馏水清洗6次后用质量分数为8%的盐酸浸渍，用搅拌器以700r/min的转速搅拌19h，搅拌结束后过滤得到酸性滤渣，用蒸馏水清洗酸性滤渣6次后用质量分数为27%的双氧水浸渍45min，过滤得到氧化滤渣，将氧化滤渣放入烘箱中，在温度为47℃的烘箱中干燥2.5h制得反应产物；按重量份数计，将上述6份反应产物、5份备用的过筛物、37份聚丙烯颗粒、2份聚乙烯和1.2份油酸酰胺置于三维共混机中混合，混合后投入挤出机中，在温度为210℃的条件下挤出，并铺于急冷辊表面，即得耐高温抗污揭盖膜。
实例3
将等质量的玉米淀粉和马铃薯淀粉混合铺于烧杯底部，将烧杯放入真空干燥箱中，将真空干燥箱抽真空至100pa，并升温至120℃，恒温反应40min，制得混合粉末；将上述混合粉末与蒸馏水按质量比2:3投入烧杯中，将烧杯放入超声震荡仪中，以40khz的频率超声震荡6h后制得混合悬浮液，向混合悬浮液中滴加质量分数为7%的盐酸调节ph值至4.0，以350r/min的转速混合搅拌70min后抽滤得到滤渣，将滤渣用蒸馏水洗涤5次后，放入烘箱中，在温度为60℃的条件下干燥12h，得到干燥产物；将上述干燥产物与乙烯基三甲氧基硅烷按质量比1：2搅拌混合投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为70℃的水浴锅中，恒温加热40min，加热结束后抽滤得到滤饼，用无水乙醇和蒸馏水洗涤滤饼5次后放入微波反应器中，在温度为250℃的条件下煅烧70min，煅烧后放入研磨机中研磨，过300目筛得到过筛物，备用；称取800g虾壳放入研磨机中研磨，研磨后用质量分数为40%的氢氧化钠溶液浸渍，并在水浴温度为100℃的水浴条件下恒温反应70min，过滤得到碱性滤渣，将碱性滤渣用蒸馏水清洗8次后用质量分数为10%的盐酸浸渍，用搅拌器以800r/min的转速搅拌20h，搅拌结束后过滤得到酸性滤渣，用蒸馏水清洗酸性滤渣8次后用质量分数为30%的双氧水浸渍50min，过滤得到氧化滤渣，将氧化滤渣放入烘箱中，在温度为50℃的烘箱中干燥3h制得反应产物；按重量份数计，将上述7份反应产物、6份备用的过筛物、40份聚丙烯颗粒、3份聚乙烯和1.5份油酸酰胺置于三维共混机中混合，混合后投入挤出机中，在温度为220℃的条件下挤出，并铺于急冷辊表面，即得耐高温抗污揭盖膜。
对比例
以温州某公司生产的耐高温抗污揭盖膜作为对比例对本发明制得的耐高温抗污揭盖膜和对比例中的耐高温抗污揭盖膜进行性能检测，检测结果如表1所示：
测试方法：
耐受温度测试：将实例1～3和对比例中的揭盖膜用于酸奶包装中，将其放置于高温杀菌机中，45min后测得各揭盖膜在无分层、剥离、破损时的温度，即为它的耐受温度。
大肠杆菌杀菌率测试按jc/t897-2002的规定进行检测。
金黄色葡萄球菌杀菌率测试按jc/t897-2002的规定进行检测。
热封强度测试采用qb/t2358塑料包装的热封强度测试方法进行检测。
氧气透过率测试在相对湿度70%，23℃×24h的条件下测试氧气的透过率。
水蒸气透过率测试在相对湿度90%，38℃×24h的条件下测试水蒸气的透过率。
表1揭盖膜性能测定结果
根据上表中数据可知本发明制得的耐高温抗污揭盖膜能够耐受135℃×45min的高温杀菌，杀菌率高，可以很好的进行杀菌消毒，即抗污性好，且杀菌后无分层、剥离、破损等现象，热封强度为18～20n/15mm，热封强度适中，揭开时剥离力波动＜2n/15mm，手感平滑无顿挫感，易于剥离，封口牢固，氧气透过率≤4ml/m2，水蒸气透过率≤2g/m2，具有较高的阻隔性能，具有广阔的应用前景。