一种环保型充气膨化食品包装膜制造技术

本发明专利技术公开了一种环保型充气膨化食品包装膜，包括依次复合的耐磨TPU层、无纺布层和热封层，耐磨TPU层位于最外侧，热封层位于最内侧，与膨化食品直接接触；热封层采用水性聚氨酯和改性氧化石墨烯制成，耐磨TPU层采用耐磨TPU涂料制成。本发明专利技术采用无纺布作为包装膜的中间骨架层，耐磨TPU层和热封层均采用聚氨酯作为主要的成膜物质，符合环保要求；热封层采用改性氧化石墨烯和水性聚氨酯作为主要原料，不仅具有较强的阻隔性能，保证膨化食品的酥脆口感，而且具有良好的抑菌性能，阻止微生物的生长，延长膨化食品的货架期；采用耐磨TPU层作为最外层，使得膨化食品在运输过程中表面不易被磨出小孔，避免引起的漏气进水等情况，保证膨化食品的质量。

A kind of environmental protection inflatable puffed food packaging film

【技术实现步骤摘要】
一种环保型充气膨化食品包装膜
本专利技术属于食品包装
，具体地，涉及一种环保型充气膨化食品包装膜。
技术介绍
目前，市场上的膨化食品作为一种休闲零食，深受人们喜爱，这种食物多使用油炸的方式烹制，食用起来松脆可口，由于这种食物本身的特性在通常环境下无法长期保存，为防止该类食品在包装在储存、运输的过程中碎裂，影响产品质量，大多使用充气包装或者盒装的方式进行保存，市面上的膨化食品包装材质多由BOPP薄膜和CPP薄膜复合而成。专利号为CN201810779277.7的中国专利技术专利公开了一种适合高原环境膨化食品充气包装复合膜及其制备方法，由印刷层、阻隔层、热封层三层结构组成，层与层之间采用无溶剂胶黏剂工艺形成复合膜，其中的热封层是经三层聚合膜层共挤吹塑复合成型，其中内层为双峰三元共聚聚乙烯的低密度聚乙烯共混物；中层为线性低密度聚乙烯；外层为乙烯与丙烯酸共聚物复合层，该复合包装膜既能满足耐压达到80KPa，又能具有材质柔韧，且工艺简单易行。但是，由于该申请采用的主要原料为聚乙烯类树脂，在生物降解性能方面还有所欠缺，不符合环保要求，另外，阻隔性能方面达不到要求，存放时间长后失去膨化食品原有的松脆口感，导致该类食品的保质期通常只有几个月的时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环保型充气膨化食品包装膜，采用无纺布作为包装膜的中间骨架层，耐磨TPU层和热封层均采用聚氨酯作为主要的成膜物质，符合环保要求；热封层采用改性氧化石墨烯和水性聚氨酯作为主要原料，不仅具有较强的阻隔性能，能够阻挡水分和气体进入包装袋内，保证膨化食品的硬度和酥脆口感，而且具有良好的抑菌性能，能够阻止微生物的生长，延长膨化食品的货架期；通过采用耐磨TPU层作为包装膜的最外层，耐磨性能好，使得膨化食品在运输过程中表面不易被磨出小孔，避免引起的漏气进水等情况，进而能够进一步防护包装膜内的膨化食品，保证膨化食品的质量。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种环保型充气膨化食品包装膜，包括依次复合的耐磨TPU层、无纺布层和热封层，耐磨TPU层位于最外侧，热封层位于最内侧，与膨化食品直接接触；该包装膜由如下步骤制成：第一步、将水性聚氨酯加入去离子水中，搅拌至溶解，加入改性氧化石墨烯，先常温搅拌20-30min，再超声10min，制得热封层涂料；第二步、将无纺布放入乙醇水溶液中浸泡180min，再转至振荡器中振荡60min，然后用去离子水反复冲洗3-4次，最后在60℃的鼓风干燥箱中烘干，待用；第三步、采用涂膜器将热封层涂料涂布于上述无纺布的表面，常温干燥8min后再进行二次涂布，最后在70℃下烘干；第四步、将聚碳酸酯二醇和羟基硅油在110℃真空干燥脱水1h后溶于DMF中，加入乙二醇，搅拌均匀，在150r/min搅拌下加入异佛尔酮二异氰酸酯，保持温度为70-80℃，反应4-5h后，加入甲醇终止反应，得到耐磨聚氨酯乳液；第五步、将耐磨聚氨酯乳液涂布于无纺布的另一表面，在电热鼓风干燥箱中90℃恒温3h，再升温至120℃恒温2h，形成耐磨TPU层，自然冷却至室温，得到包装膜。进一步地，所述热封层涂料由30-40份水性聚氨酯、2-3份改性氧化石墨烯、20-30份去离子水制成。进一步地，所述耐磨聚氨酯乳液制备过程中聚碳酸酯二醇、羟基硅油、乙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、DMF所用的质量之比为10:0.8-1:0.5-0.6:11-13:30-32。进一步地，所述改性氧化石墨烯由如下方法制成：(1)将0.3g氧化石墨烯超声分散在300mL的DMF中，加入112g氟化钾和15g碘化钾，搅拌均匀，升温至100℃，连续滴加40mL环氧氯丙烷，回流反应15h，离心，用乙醇和去离子水反复洗涤产物5-7次，得到浆状物；(2)称取4.5g聚乙烯吡咯烷酮加入至22mL的上述浆状物中，磁力搅拌6h，然后将7.2mL的AgNO3水溶液快速加入到上述混合液中，搅拌6min，再将混合液加热至60℃保温2d，反应产物于8000r/min下离心分离，用去离子水洗涤6-7次，真空干燥，得到改性氧化石墨烯。进一步地，步骤(2)中AgNO3水溶液的质量浓度为31.93/L。本专利技术的有益效果：本专利技术采用热封层作为包装膜的最内层，与膨化食品直接接触，热封层由水性聚氨酯和改性氧化石墨烯制成，环氧氯丙烷与氧化石墨烯上的-COOH发生反应，在石墨烯中引入环氧官能团，引入的环氧基团分散在氧化石墨烯表面，使改性氧化石墨烯的片层间距增大，有利于后续处理中纳米银颗粒的负载；改性氧化石墨烯在水性聚氨酯中分散均匀，在干燥成膜过程中，环氧基进入水性聚氨酯亲水微区，并在此微区内与-NH-、-COOH等基团发生开环反应，改性氧化石墨烯在聚氨酯分子亲水微区内产生交联，分子上的-C＝O、-OH也可与聚氨酯分子中-NH-之间形成氢键结合，通过改性氧化石墨烯将几个聚氨酯分子“焊接”在一起，使分子间呈现立体网状结构，增加膜的致密性，同时，片层状的氧化石墨烯可以更有效地延长气体及水分子在膜中弯曲绕行扩散路径，从而增大膜层的阻隔性能；膨化食品的多孔结构使其极易吸收环境中的水，由于热封层中的水性聚氨酯和氧化石墨烯分子中含有亲水基团，能够吸收包装内部及外部渗入的水分，从而避免水分子进入薯条，并且，热封层的阻隔性能强，阻隔了外界水分子和气体分子的进入，从而使膨化食品保持更好的硬度，维持酥脆口感，并能延长膨化食品的货架期；从抑菌方面来说，氧化石墨烯可以包裹细菌，从而使细菌既不能消耗营养物质也不能繁殖，最终死亡，纳米银通过释放银离子增强膜的渗透性促进细菌死亡，以氧化石墨烯作为载体，其表面丰富的含氧基团(如羟基、羧基、含氧基团等)将易团聚的纳米银颗粒固载在片层结构上，对纳米银起到了分散和固载作用，使得纳米银颗粒具有更为卓越的抗菌性能，氧化石墨烯和纳米银协同作用，使得该膜层具有优异的抑菌性能；能够抑制微生物的生长，保证包装膜内膨化食品的质量，延长货架期；本专利技术采用耐磨TPU层作为包装膜的最外层，通过羟基硅油改性聚氨酯，羟基硅油参与聚氨酯的共聚反应，进入聚氨酯分子链段中，通过引入聚硅氧烷链段，使原先软段的规整性破坏，结晶性降低，同时聚硅氧烷链段表面能明显低于聚氨酯分子链段，因此在成膜过程中有机硅链段向表面富集，Si-O键的键能高达422.5kJ/mol，远高于C-C键能344.4kJ/mol，链段结构稳定，且通过嵌段共聚方式，主体极性聚氨酯分子链段弥补了聚硅氧烷链段间分子作用力弱的缺点，因此，耐磨TPU层表面不易被外力破坏，耐磨性能表现优异，包装膜表层耐磨性能好，使得膨化食品在运输过程中表面不易被磨出小孔，引起的漏气进水等，影响包装膜内食品的质量；本专利技术采用无纺布作为包装膜的中间骨架层，耐磨TPU层和热封层均采用聚氨酯作为主要的成膜物质，符合环保要求；热封层采用改性氧化石墨烯和水性聚氨酯作为主要原料，不仅具有较强的阻隔性能，能够阻挡水分和气体进入包装袋内，保证膨化食品的硬度和酥脆口感，而且具有良好的抑菌性能，能够阻止微生物的生长，延本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型充气膨化食品包装膜，其特征在于，包括依次复合的耐磨TPU层、无纺布层和热封层，耐磨TPU层位于最外侧，热封层位于最内侧，与膨化食品直接接触；/n该包装膜由如下步骤制成：/n第一步、将水性聚氨酯加入去离子水中，搅拌至溶解，加入改性氧化石墨烯，先常温搅拌20-30min，再超声10min，制得热封层涂料；/n第二步、将无纺布放入乙醇水溶液中浸泡180min，再转至振荡器中振荡60min，然后用去离子水反复冲洗3-4次，最后在60℃的鼓风干燥箱中烘干，待用；/n第三步、采用涂膜器将热封层涂料涂布于上述无纺布的表面，常温干燥8min后再进行二次涂布，最后在70℃下烘干；/n第四步、将聚碳酸酯二醇和羟基硅油在110℃真空干燥脱水1h后溶于DMF中，加入乙二醇，搅拌均匀，在150r/min搅拌下加入异佛尔酮二异氰酸酯，保持温度为70-80℃，反应4-5h后，加入甲醇终止反应，得到耐磨聚氨酯乳液；/n第五步、将耐磨聚氨酯乳液涂布于无纺布的另一表面，在电热鼓风干燥箱中90℃恒温3h，再升温至120℃恒温2h，形成耐磨TPU层，自然冷却至室温，得到包装膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保型充气膨化食品包装膜，其特征在于，包括依次复合的耐磨TPU层、无纺布层和热封层，耐磨TPU层位于最外侧，热封层位于最内侧，与膨化食品直接接触；
该包装膜由如下步骤制成：
第一步、将水性聚氨酯加入去离子水中，搅拌至溶解，加入改性氧化石墨烯，先常温搅拌20-30min，再超声10min，制得热封层涂料；
第二步、将无纺布放入乙醇水溶液中浸泡180min，再转至振荡器中振荡60min，然后用去离子水反复冲洗3-4次，最后在60℃的鼓风干燥箱中烘干，待用；
第三步、采用涂膜器将热封层涂料涂布于上述无纺布的表面，常温干燥8min后再进行二次涂布，最后在70℃下烘干；
第四步、将聚碳酸酯二醇和羟基硅油在110℃真空干燥脱水1h后溶于DMF中，加入乙二醇，搅拌均匀，在150r/min搅拌下加入异佛尔酮二异氰酸酯，保持温度为70-80℃，反应4-5h后，加入甲醇终止反应，得到耐磨聚氨酯乳液；
第五步、将耐磨聚氨酯乳液涂布于无纺布的另一表面，在电热鼓风干燥箱中90℃恒温3h，再升温至120℃恒温2h，形成耐磨TPU层，自然冷却至室温，得到包装膜。


2.根据权利要求1所述的一种环保型充气膨化食品包装膜，其特征在于，所述热封层涂料由3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志明，李志勇，林璠迪，李杭津，肖绿微，许旋琪，
申请(专利权)人：广东宝佳利绿印股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44