專利名稱：一種三層結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功能性塑料薄膜的制備方法，具體的說(shuō)是一種三層結(jié)構(gòu)的透氣 抗菌保鮮薄膜的制備方法。
技術(shù)背景隨著人們對(duì)新鮮水果和蔬菜需求量的不斷增加，以及對(duì)果蔬新鮮度和衛(wèi)生 安全性的日益重視，越來(lái)越多地對(duì)果蔬的品質(zhì)和保鮮方法提出了更高的要求。 目前，果蔬保鮮的方法主要有低溫冷藏、保鮮膜包裝、氣調(diào)冷藏等。其中， 保鮮膜包裝具有成本較低、操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)，被較多地采用。然而， 一些呼吸強(qiáng)度高的果蔬如蘆筍、甘藍(lán)、甜玉米、食用菌、菠菜等，產(chǎn)生二氧化 碳(C02)速度快，消耗氧氣(02)量較多，用普通聚乙烯和聚氯乙烯保鮮膜包裝時(shí)，袋內(nèi)C02濃度會(huì)迅速升高，cy農(nóng)度迅速下降，易造成果蔬無(wú)氧呼吸和C02中毒，使果蔬養(yǎng)分消耗過(guò)快，而且會(huì)積累有毒代謝產(chǎn)物，使酶系活性受抑，生 理活性反常，品質(zhì)迅速劣變。再者，由于果蔬富含營(yíng)養(yǎng)成分，保存溫度和濕度 條件比較適合微生物生長(zhǎng)，因此，保鮮薄膜表面容易沾染微生物，在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中易發(fā)生"二次污染"和"交叉感染"；保鮮薄膜上微生物的存在 和繁衍同時(shí)也影響包裝物內(nèi)果蔬的保存，微生物很容易遷移定殖在果蔬上，進(jìn) 行繁殖生長(zhǎng)，引起果蔬變質(zhì)、腐爛，嚴(yán)重影響果蔬的質(zhì)量。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外一些研究單位致力于開發(fā)新型保鮮包裝薄膜生產(chǎn)技術(shù)，主 要有①無(wú)機(jī)填料聚合物拉伸技術(shù)在聚烯烴樹脂中添加碳酸鈣、二氧化硅、 沸石等無(wú)機(jī)填料微細(xì)顆粒，釆用吹塑或流延拉伸工藝制成具有微孔結(jié)構(gòu)的保鮮薄膜袋；該方法制孔效果良好，可降低保鮮袋內(nèi)ccy農(nóng)度，但不能維持袋內(nèi)低氧環(huán)境，且薄膜透光率和力學(xué)性能較大幅度下降，因而限制了其應(yīng)用范圍。②化學(xué)法發(fā)泡技術(shù)在聚合物中加入發(fā)泡劑，成膜后對(duì)薄膜進(jìn)行熱處理，發(fā)泡劑分解后氣體溢出，在薄膜表面留下微孔；此方法在厚度為15 25um的薄膜中產(chǎn) 生均勻的微孔難度較大，因此，發(fā)泡制孔技術(shù)在保鮮膜上的推廣應(yīng)用較少。◎ 抗菌保鮮技術(shù)將納米二氧化鈦、納米氧化鋯添加到聚乙烯或聚氯乙烯中，制 成含納米抗菌劑的保鮮薄膜；該方法在抗菌抑菌方面具有良好的效果，但由于 成本過(guò)高，制約了推廣應(yīng)用。因此，研究開發(fā)具有透氣抗菌保鮮功能、成本適 中的果蔬保鮮包裝薄膜，已引起研究人員的關(guān)注。檢索大量的專利文獻(xiàn)和公開 發(fā)表的研究論文，尚未見采用線型低密度聚乙烯(LLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE) 為基本原料，添加茂金屬低密度聚乙烯(m-LDPE)、填充母粒、抗菌防霉母粒， 制成三層結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜的報(bào)道。 發(fā)明內(nèi)容為了克服目前普通聚乙烯和聚氯乙烯保鮮薄膜包裝呼吸強(qiáng)度高的果蔬存在 著易產(chǎn)生無(wú)氧呼吸和C02中毒，造成果蔬保鮮期短、易產(chǎn)生變質(zhì)和腐爛的缺陷， 本發(fā)明提供了一種三層結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜的制備方法，本方法以LLDPE 和HDPE為基本原料，添加m-LDPE、填充母粒、抗菌防霉母粒，通過(guò)物料混合、 共擠、吹塑、拉伸工藝加工而成。采用本方法制備的薄膜，與同等厚度的聚乙 烯保鮮薄膜相比，CO,透過(guò)量增加20 28倍，02透過(guò)量增加2 5倍，用于果蔬 保鮮包裝，可抑制果蔬表面微生物生長(zhǎng)，減少果蔬變質(zhì)腐爛，保鮮期延長(zhǎng)1. 5 3倍，具有優(yōu)良的透氣抗菌保鮮功能，特別適用于呼吸強(qiáng)度高的果蔬保鮮包裝。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是內(nèi)外表層線型低密度聚乙烯(LLDPE) 62 73重量份，茂金屬低密度聚 乙烯(m-LDPE) 10 15重量份，填充母粒12 18重量份，抗菌防霉母粒4 6 重量份；中間夾層高密度聚乙烯(HDPE) 53 66重量份，茂金屬低密度聚乙烯 (ra-LDPE) 13 18重量份，填充母粒20 30重量份。 制備方法1、 將LLDPE、 m-LDPE、填充母粒、抗菌防霉母粒計(jì)量后置于攪拌機(jī)中，控 制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速60r/min，溫度103士rC，物料混合15min，置于三層共擠吹塑成 型機(jī)的1#、 2#擠出機(jī)組料斗中；2、 將HDPE、 m-LDPE、填充母粒計(jì)量后置于攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速 60r/min，溫度103士TC，物料混合20min，置于三層共擠吹塑成型機(jī)的3#擠出 機(jī)組料斗中；3、 調(diào)整1#、 2#擠出機(jī)組料筒溫度:I區(qū)153 158。C、 n區(qū)160 165。C、 III 區(qū)丄'67 172。C、 IV區(qū)172 176°C、 V區(qū)174 178°C;調(diào)整3#擠出機(jī)組料筒溫度 I區(qū)160 165°C、 II區(qū)168 173°C、 III區(qū)174 178°C、 IV區(qū)180 184°C、 V 區(qū)178 182。C，控制連接法蘭溫度180 184°C、模頭溫度178 182°C ;同時(shí)啟 動(dòng)1"、 2#、 3#擠出機(jī)組，進(jìn)行共擠、吹塑、拉伸，制成三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的透氣抗菌 保鮮薄膜。本發(fā)明所述的填充母粒中各組份重量百分比為粒徑3 5um的硅酸鈣60呢， LLDPE 36%，鋁酸酯偶聯(lián)劑1.2%，氧化聚乙烯2.8%。本發(fā)明所述的抗菌防霉母粒中各組份重量百分比為載銀磷酸鋯15%，苯菌靈纖，LLDPE 73%,油酸酰胺O. 5%，聚乙烯蠟1.5%。
本發(fā)明的有益效果是①采用鋁酸酯偶聯(lián)劑對(duì)硅酸鈣進(jìn)行偶聯(lián)改性，使硅
酸鈣表面由親水性過(guò)渡為親油性，改善其與LLDPE的相容性，提高硅酸鈣在LLDPE 中的分散均勻性；②采用載銀磷酸鋯與苯菌靈復(fù)合為抗菌防霉劑，將銀離子的 殺細(xì)菌活性和苯菌靈的滅真菌活性結(jié)合起來(lái)，提高抗菌抑菌和防霉效果；③采 用三層共擠吹塑拉伸工藝，使硅酸鈣微細(xì)顆粒與LLDPE、 HDPE之間形成微小的 孔隙，提高薄膜的透氣性，設(shè)計(jì)面層和中間層不同配方組成，使抗菌防霉劑有 效成分相對(duì)集中在薄膜表層，提高抗菌抑菌效果，降低薄膜成本；④本方法制 備的薄膜，與同等厚度的聚乙烯保鮮薄膜相比，C02透過(guò)量增加20 28倍，02 透過(guò)量增加2 5倍，用于果蔬保鮮包裝，可抑制果蔬表面微生物生長(zhǎng)，減少果 蔬變質(zhì)腐爛，保鮮期延長(zhǎng)1.5 3倍，具有優(yōu)良的透氣抗菌保鮮功能，特別適用 于呼吸強(qiáng)度高的果蔬保鮮包裝。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
將LLDPE 64kg、 m-LDPE llkg、填充母粒13kg、抗菌防霉母粒4. 5kg置于 攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速60r/min，溫度103"，物料混合15min后，置于三 層共擠吹塑成型機(jī)的1#、 2#擠出機(jī)組料斗中；將HDPE 55kg、 m-LDPE Mkg、填 充母粒22kg置于攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速60r/min，溫度103°C，物料混合 20min后，置于三層共擠吹塑成型機(jī)的38擠出機(jī)組料斗中；控制1#、 2#擠出機(jī)組 料筒溫度I區(qū)155。C、 n區(qū)163。C、 m區(qū)169。C、 IV區(qū)174。C、 V區(qū)175。C，控 制3"擠出機(jī)組料筒溫度I區(qū)163°C、 II區(qū)170°C、 III區(qū)176°C、 IV區(qū)182°C、 V區(qū)180°C，控制連接法蘭溫度182°C、模頭溫度180°C;同時(shí)啟動(dòng)1#、 2#、 3#擠出機(jī)組，進(jìn)行共擠、吹塑、拉伸，制成三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜。 實(shí)施例2:
將LLDPE 71kg、 m-LDPE 14kg、填充母粒17kg、抗菌防霉母粒5. 5kg置于 攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速60r/min，溫度102。C，物料混合15min后，置于三 層共擠吹塑成型機(jī)的1#、 2#擠出機(jī)組料斗中；將HDPE 64kg、 m-LDPE 17kg、填 充母粒28kg置于攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速60r/min，溫度102°C，物料混合 20min后，置于三層共擠吹塑成型機(jī)的3#擠出機(jī)組料斗中；控制1#、 2#擠出機(jī)組 料筒溫度I區(qū)157。C、 1I區(qū)164。C、 m區(qū)170。C、 IV區(qū)175。C、 V區(qū)176。C，控 制3"擠出機(jī)組料筒溫度:I區(qū)162°C、 II區(qū)169°C、 m區(qū)175°C、 IV區(qū)183。C、 V區(qū)182°C，控制連接法蘭溫度183°C、模頭溫度181°C;同時(shí)啟動(dòng)1#、 2S、 3# 擠出機(jī)組，進(jìn)行共擠、吹塑、拉伸，制成三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜。
實(shí)施例3:
將LLDPE 67kg、 m-LDPE 13kg、填充母粒15kg、抗菌防霉母粒5kg置于攪 拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速60r/min，溫度104。C，物料混合15min后，置于三層 共擠吹塑成型機(jī)的1#、 2#擠出機(jī)組料斗中；將HDPE 60kg、 m-LDPE 15kg、填充 母粒25kg置于攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速60r/min，溫度104°C，物料混合20min 后，置于三層共擠吹塑成型機(jī)的3#擠出機(jī)組料斗中；控制1#、"擠出機(jī)組料筒溫 度I區(qū)154°C、 II區(qū)163°C、 III區(qū)171°C、 IV區(qū)174°C、 V區(qū)177°C，控制3# 擠出機(jī)組料筒溫度I區(qū)165°C、 II區(qū)172°C、 III區(qū)178°C、 IV區(qū)182°C、 V區(qū) 179"C，控制連接法蘭溫度lSrC、模頭溫度179'C;同時(shí)啟動(dòng)r、 2S、 3#擠出機(jī) 組，進(jìn)行共擠、吹塑、拉伸，制成三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜。
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權(quán)利要求
1. 一種三層結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜的制備方法，其特征是材料與配方內(nèi)外表層線型低密度聚乙烯62～73重量份，茂金屬低密度聚乙烯10～15重量份，填充母粒12～18重量份，抗菌防霉母粒4～6重量份；中間夾層高密度聚乙烯53～66重量份，茂金屬低密度聚乙烯13～18重量份，填充母粒20～30重量份；制備方法將線型低密度聚乙烯、茂金屬低密度聚乙烯、填充母粒、抗菌防霉母粒計(jì)量后置于攪拌機(jī)中，物料混合15min，置于三層共擠吹塑成型機(jī)的1#、2#擠出機(jī)組料斗中；將高密度聚乙烯、茂金屬低密度聚乙烯、填充母粒計(jì)量后置于攪拌機(jī)中，物料混合20min，置于三層共擠吹塑成型機(jī)的3#擠出機(jī)組料斗中；同時(shí)啟動(dòng)1#、2#、3#擠出機(jī)組，進(jìn)行共擠、吹塑、拉伸，制成三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的三層結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜的制備方法，其特 征是所述的填充母粒中各組分的重量百分比為粒徑3 5iim的硅酸鈣60y。，線 型低密度聚乙烯36%，鋁酸酯偶聯(lián)劑1.2%，氧化聚乙烯2.8%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三層結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜的制備方法，其特 征是所述的抗菌防霉母粒中各組分的重量百分比為載銀磷酸鋯15%，苯菌靈 10%，線型低密度聚乙烯73%，油酸酰胺0.5%，聚乙烯蠟1.5%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三層結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜的制備方法，其特 征是所述的物料混合過(guò)程中攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為60r/min，溫度為103±1°C。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的三層結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜的制備方法，其特 征是所述的共擠、吹塑、拉伸過(guò)程中三層共擠吹塑成型機(jī)的1#、 2#擠出機(jī)組料筒溫度控制在I區(qū)153 158°C、 n區(qū)160 165。C、 III區(qū)167 172°C、 IV區(qū)172 176。C、 V區(qū)174 178°C。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的三層結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜的制備方法，其特 征是所述的共擠、吹塑、拉伸過(guò)程中三層共擠吹塑成型機(jī)的3#擠出機(jī)組料筒溫 度控制在I區(qū)160 165°C、 II區(qū)168 173°C、 III區(qū)174 178°C、 IV區(qū)180 184 °C、雨178 182°C。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三層結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜的制備方法，其特 征是所述的共擠、吹塑、拉伸過(guò)程中三層共擠吹塑成型機(jī)的連接法蘭溫度控制 在180 184。C、模頭溫度控制在178 182°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種三層結(jié)構(gòu)的透氣抗菌保鮮薄膜的制備方法，它是以LLDPE和HDPE為基本原料，添加m-LDPE、填充母粒、抗菌防霉母粒，通過(guò)物料混合、共擠、吹塑、拉伸工藝加工而成。其中內(nèi)外表層配方比例LLDPE 62～73重量份，m-LDPE 10～15重量份，填充母粒12～18重量份，抗菌防霉母粒4～6重量份；中間夾層配方比例HDPE 53～66重量份，m-LDPE 13～18重量份，填充母粒20～30重量份。采用本方法制備的薄膜，與同等厚度的聚乙烯保鮮薄膜相比，CO₂透過(guò)量增加20～28倍，O₂透過(guò)量增加2～5倍，用于果蔬保鮮包裝，可抑制果蔬表面微生物生長(zhǎng)，減少果蔬變質(zhì)腐爛，保鮮期延長(zhǎng)1.5～3倍，具有優(yōu)良的透氣抗菌保鮮功能，特別適用于呼吸強(qiáng)度高的果蔬保鮮包裝。
文檔編號(hào)A23B7/154GK101258872SQ20081007093
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2008年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月17日
發(fā)明者雯 張, 張華集 申請(qǐng)人:福建師范大學(xué)