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一種聚羥基脂肪酸酯/淀粉高阻隔復(fù)合膜及其制備方法與流程

文檔序號(hào):12680067閱讀:285來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及食品包裝領(lǐng)域,具體提供了一種聚羥基脂肪酸酯/淀粉高阻隔復(fù)合膜及其制備方法。



背景技術(shù):

石油基塑料造成的環(huán)境污染日益嚴(yán)重,急需全降解塑料取而代之。聚羥基脂肪酸酯是被國(guó)內(nèi)外廣泛研究的一種全降解材料。但是純的聚羥基脂肪酸酯制備的薄膜強(qiáng)度較低,硬度較差,在很多應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。因此,在實(shí)際加工過(guò)程中,聚羥基脂肪酸酯通常與其他合成聚酯進(jìn)行共混改性,以提高其應(yīng)用性能。

聚羥基脂肪酸酯的原料成本較高是限制其推廣應(yīng)用的另一個(gè)重要原因。因此,聚羥基脂肪酸酯與天然高分子復(fù)合,可以顯著降低制品的生產(chǎn)成本。采用多層共擠技術(shù)生產(chǎn)的薄膜比單層膜具有更好的功能特性,應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。因此,性能優(yōu)良、成本低廉、可完全生物降解的復(fù)合膜具有廣泛的發(fā)展前景,如何利用這些現(xiàn)有技術(shù)提供更加優(yōu)異的復(fù)合膜成為本領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題之一。

現(xiàn)有技術(shù)中,發(fā)明專利CN201280037127.X公開了一種可生物降解的聚酯薄膜。該薄膜是聚己二酸對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚琥珀酸對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚乳酸和淀粉的復(fù)合物。由于該薄膜屬于單層膜,淀粉的添加量較低,因而對(duì)氧氣、二氧化碳、氮?dú)獾葰怏w的阻隔性能較差,且成本較高。發(fā)明專利201280061224.2公開了一種包含淀粉層和聚烯烴層的多層膜。該多層膜具有高阻隔性和高阻水性,在食品包裝中應(yīng)用廣泛。但聚烯烴是不可降解的,容易造成環(huán)境污染。發(fā)明專利CN201510144196公開了一種多層膜及其制備方法。該專利描述的多層膜中,至少含有一個(gè)熱塑性聚酯層A和一個(gè)熱塑性淀粉層B,該膜具有良好的阻隔性能和機(jī)械強(qiáng)度。由于熱塑性聚酯層和熱塑性淀粉層之間的粘附性能較差,兩層之間容易分離,從而影響膜的性能和外觀,為了解決這個(gè)問(wèn)題,該專利在熱塑性聚酯層和熱塑性淀粉層之間額外添加了一個(gè)粘結(jié)層H,但是添加粘結(jié)層顯著增加了復(fù)合膜的加工難度和生產(chǎn)成本,同時(shí)降低了降解性能。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的諸多不足之處,提供了一種聚羥基脂肪酸酯/淀粉高阻隔復(fù)合膜及其制備方法,該膜采用夾心結(jié)構(gòu),所述的聚羥基脂肪酸酯層為外層,所述的夾心層為淀粉納米復(fù)合材料層,所述夾心層厚度為整個(gè)復(fù)合膜的40%-90%;采用這種結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜具有良好的機(jī)械性能、生物降解性能、柔韌性、阻水性、熱封性和超強(qiáng)的氣體阻隔性能,可以廣泛應(yīng)用于生鮮農(nóng)產(chǎn)品的包裝、高油食品的包裝、其它易氧化產(chǎn)品的包裝、超市購(gòu)物袋、垃圾袋等包裝應(yīng)用領(lǐng)域。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是:

一種聚羥基脂肪酸酯淀粉高阻隔復(fù)合膜,該膜采用夾心結(jié)構(gòu),所述的聚羥基脂肪酸酯層為外層,所述的夾心層為淀粉納米復(fù)合材料層,所述夾心層厚度為整個(gè)復(fù)合膜厚度的40%-90%;

更為具體的可以為3層或5層結(jié)構(gòu);

所述的淀粉納米復(fù)合材料層的組成按重量份為:淀粉60-90份、增塑劑10-50份、潤(rùn)滑劑0.5-8份、增容劑0.5-8份、納米材料3-20份、親水性聚合物5-50份、多元有機(jī)酸0.5-8份、生物降解聚酯2-20份。

所述的淀粉納米復(fù)合材料層中的淀粉是指羥丙基(交聯(lián))淀粉、羥乙基(交聯(lián))淀粉、醋酸酯(交聯(lián))淀粉、氧化(交聯(lián))淀粉中的一種或兩種以上的混合物。

所述的增塑劑是指甘油、山梨醇、三醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯、一醋酸甘油酯、檸檬酸酯中的一種或兩種以上的混合物。

所述的潤(rùn)滑劑是硬脂酸及其鹽類、單脂肪酸甘油酯、石蠟中的一種或其兩種以上的混合物。

所述的增容劑是馬來(lái)酸酐、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種或兩種以上的混合物。

所述的納米填料是有機(jī)改性的蒙脫土、納米微晶纖維素、納米碳酸鈣中的一種或其兩種以上的混合物。

所述的親水性聚合物是聚乙烯醇、海藻酸鈉、羥丙基纖維素中的一種或其兩種以上的混合物。

所述的多元有機(jī)酸是檸檬酸、己二酸、丁二酸中的一種或兩種以上的混合物。

所述的生物降解聚酯是聚己二酸對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚碳酸亞丙酯、聚乳酸、聚羥基脂肪酸酯中的一種或兩種以上的混合物。

所述的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料層的組成按重量份計(jì)為:聚羥基脂肪酸酯50-80份,增塑劑10-30份,其它生物降解聚酯5-50份,有機(jī)改性蒙脫土3-20份,改性淀粉2-30份,加工助劑0.5-12份。

所述的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料層中聚羥基脂肪酸酯為3-羥基丁酸的均聚物、3-羥基丁酸與3-羥基戊酸的無(wú)規(guī)共聚物、3-羥基丁酸與3-羥基己酸的共聚物、3-羥基丁酸與4-羥基丁酸的共聚物中的一種或其兩種以上的混合物。

所述的增塑劑為三醋酸甘油酯、環(huán)氧大豆油、環(huán)氧甲酯、二乙酰環(huán)氧脂肪酸甘油酯、乙酰檸檬酸正丁酯中的一種或兩種以上的混合物。

所述的其它生物降解聚酯為聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、聚碳酸亞丙酯中的一種或兩種以上的混合物。

所述的有機(jī)改性蒙脫土使用的改性劑為十八烷基三甲基氯化銨、十八烷基二甲基芐基氯化銨、二甲基雙氫化牛脂基氯化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨中的一種或兩種以上的混合物。

所述的改性淀粉為醋酸酯淀粉、丙酸酯淀粉、羥丙基淀粉、羥乙基淀粉、甲氧基淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉酯中的一種或兩種以上的混合物。

所述的加工助劑潤(rùn)滑劑或開口劑或穩(wěn)定劑或粘合劑或其混合物。優(yōu)選的潤(rùn)滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、單硬脂酸甘油酯、石蠟中的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選的開口劑為硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺中的一種或其兩種以上的混合物。優(yōu)選的粘合劑為亞甲基二苯基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯中的一種或其兩種以上的混合物。

所述的聚羥基脂肪酸酯/淀粉高阻隔復(fù)合膜中,淀粉納米復(fù)合材料層為復(fù)合膜的阻隔層,對(duì)氧氣、二氧化碳、氮?dú)?、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)等氣態(tài)成分具有良好的阻隔性能,特別適合在需要高阻隔包裝的食品中應(yīng)用。具體的應(yīng)用實(shí)例包括氣調(diào)包裝的生鮮肉和花生、核桃、葵花籽等含油量高、易氧化的食品等;通過(guò)調(diào)整成分比例,也可用于生鮮果品、蔬菜的氣調(diào)包裝和自發(fā)氣調(diào)包裝。由于淀粉的價(jià)格較低,淀粉納米復(fù)合材料層還可顯著降低全降解塑料的生產(chǎn)成本,因而聚羥基脂肪酸酯/淀粉高阻隔復(fù)合膜也可廣泛用于購(gòu)物袋、垃圾袋、快遞袋等一次性包裝應(yīng)用中。

所述的聚羥基脂肪酸酯/淀粉高阻隔復(fù)合膜中,聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料層為復(fù)合膜的阻水層,顯著降低了淀粉層對(duì)空氣濕度的敏感性,保證了復(fù)合膜的穩(wěn)定性,擴(kuò)大了應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)調(diào)整聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料層的組成,可滿足不同應(yīng)用的要求。

本發(fā)明的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料外層中添加了一定比例的淀粉,淀粉納米復(fù)合材料夾心層中添加了一定量的聚酯,顯著改善了外層和夾心層的相容性,與現(xiàn)有多層膜制備技術(shù)在聚酯層和淀粉層間額外增加一層粘合層相比,本技術(shù)具有設(shè)備投資少,生產(chǎn)成本低,復(fù)合膜性能調(diào)整范圍寬等優(yōu)勢(shì),因而更易于實(shí)現(xiàn)全降解復(fù)合膜的推廣應(yīng)用。

除此之外,本發(fā)明還進(jìn)一步提供了復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)如下:

所述的高阻隔復(fù)合膜中,淀粉納米復(fù)合材料層占膜總厚度的40%-90%,聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料層占總厚度的10%-60%;所述的高阻隔復(fù)合膜總厚度在20-2000微米之間。

為了獲得上述結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜,發(fā)明人還提供了具體的制備方法如下:

采用多層共擠流延或多層共擠吹塑的方法制備,由于本發(fā)明所制備的復(fù)合膜為3層或5層結(jié)構(gòu),具體制備時(shí):

所述的多層共擠流延是指采用兩臺(tái)擠出機(jī)和ABA型擠出流延模具制備三層膜,或者采用三臺(tái)擠出機(jī)和ABCBA型擠出流延模具制備5層膜,然后采用三輥壓光機(jī)或者雙向拉伸裝置處理薄膜;

所述的多層共擠吹塑是指采用兩臺(tái)擠出機(jī)和ABA型吹膜機(jī)頭制備三層膜,或者采用三臺(tái)擠出機(jī)和ABCBA型吹膜機(jī)頭制備五層膜,復(fù)合膜從吹膜機(jī)頭出來(lái)后,采用兩次吹泡工藝進(jìn)行后處理,其中聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料層的擠出溫度為100-160℃,淀粉納米復(fù)合材料層的擠出溫度為110-170℃,機(jī)頭模具溫度為150-165℃,后處理溫度為70-120℃。

現(xiàn)有的全降解多層膜制備技術(shù)中,均沒有采用后處理技術(shù)。本發(fā)明采用三層或五層共擠技術(shù)制備出復(fù)合膜后,進(jìn)行了相應(yīng)的后處理。具體包括多層復(fù)合擠出流延膜采用三輥壓光機(jī)或者雙向拉伸裝置處理薄膜,多層復(fù)合擠出吹膜采用兩次吹泡工藝進(jìn)行后處理。這種后處理對(duì)于提高復(fù)合膜各層間的粘合性,改善全降解復(fù)合膜的性能,提高其穩(wěn)定性具有重要作用。

采用上述方法獲得的復(fù)合膜具有良好的機(jī)械性能、生物降解性能、柔韌性、阻水性、熱封性和超強(qiáng)的氣體阻隔性能,可以廣泛應(yīng)用于生鮮農(nóng)產(chǎn)品的包裝、高油食品的包裝、其它易氧化產(chǎn)品的包裝、超市購(gòu)物袋、垃圾袋等包裝應(yīng)用領(lǐng)域。

具體實(shí)施方式

為了更好的理解本發(fā)明,下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容,但本發(fā)明的內(nèi)容不局限于下面的實(shí)例。

實(shí)施例1:

一種聚羥基脂肪酸酯/淀粉高阻隔復(fù)合膜,其具體組分和制備方法如下:

(1)淀粉納米復(fù)合材料層的組成及其粒料的制備方法:將羥丙基木薯淀粉(取代度0.1)6.2Kg,聚乙烯醇1.0Kg,聚羥基脂肪酸酯800g,有機(jī)改性蒙脫土600g,馬來(lái)酸酐60g,硬脂酸鋅150g,硬脂酸鈣300g,單甘脂45g,己二酸56g,甘油2.0Kg,二醋酸甘油酯0.6Kg,石蠟45g倒入高速混合機(jī)中,攪拌混勻;將混勻的物料在雙螺桿擠壓造粒機(jī)中造粒,造粒機(jī)參數(shù)設(shè)定為:螺筒加熱溫度100℃-170℃,機(jī)頭溫度160℃,螺桿轉(zhuǎn)速190rpm,將混合料加工成直徑為1-3mm的粒料。

(2)聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料組成及粒料的制備方法:聚羥基脂肪酸酯7.0Kg,聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯2.5Kg,三醋酸甘油酯1.0Kg,環(huán)氧大豆油0.3Kg,有機(jī)改性蒙脫土0.9Kg,醋酸酯淀粉(取代度0.4)0.5Kg,單硬脂酸甘油酯0.3Kg,硬脂酸鋅0.1Kg,硬脂酸鈣0.15Kg,油酸酰胺0.2Kg。將聚羥基脂肪酸酯、聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯、有機(jī)改性蒙脫土、醋酸酯淀粉、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等固體原料在高速混合機(jī)中充分混勻后,在80℃的烘箱中干燥4小時(shí)。干燥后的固體原料采用雙螺桿喂料機(jī)喂料,液體原料采用計(jì)量泵注入到雙螺桿擠出機(jī)中,進(jìn)行造粒;造粒機(jī)溫度為120℃-175℃,機(jī)頭溫度160℃,螺桿轉(zhuǎn)速230rpm。

(3)聚羥基脂肪酸酯/淀粉三層復(fù)合膜的制備

聚羥基脂肪酸酯/淀粉三層復(fù)合膜的制備采用兩臺(tái)擠出機(jī)連接ABA型三層吹膜機(jī)頭的方式進(jìn)行吹膜。擠出機(jī)A喂聚聚羥基脂肪酸酯料(內(nèi)層和外層),工藝參數(shù)為:120-160℃,螺桿轉(zhuǎn)速120rpm,擠出機(jī)B喂淀粉料(中間層),工藝參數(shù)為:110℃-160℃,螺桿轉(zhuǎn)速300rpm,機(jī)頭溫度為160℃,吹脹比為2,拉伸比為2。吹出的膜泡再進(jìn)行第二次吹脹,膜泡加熱溫度100℃,吹脹比為2,拉伸比為2。

采用以上配料和方法制備的聚羥基脂肪酸酯/淀粉三層復(fù)合膜的總厚度為83微米,其中外層聚羥基脂肪酸酯的厚度為15微米,內(nèi)層聚羥基脂肪酸酯的厚度為13微米,淀粉層的厚度為55微米;膜的橫向抗拉強(qiáng)度為10.63MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為193.47%,縱向抗拉強(qiáng)度為12.69MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為204.73%;復(fù)合膜水蒸氣透過(guò)系數(shù)為1.33×10-14g·m-1·s-1·Pa-1,氧氣透過(guò)系數(shù)為6.34×10-16cm2·S-1·Pa-1。

用本實(shí)施例制備的復(fù)合膜包裝冷鮮肉,以聚乙烯膜為對(duì)照包裝,在4℃下,存放20天。在存放到15天時(shí),聚乙烯包裝的冷鮮肉菌落總數(shù)為6.54CFU/g,復(fù)合膜包裝的冷鮮肉菌落總數(shù)為3.17CFU/g。存放20天后,復(fù)合膜包裝的冷鮮肉仍然能夠達(dá)到二級(jí)鮮肉的標(biāo)準(zhǔn),聚乙烯膜包裝的冷鮮肉已嚴(yán)重腐爛??梢姳緦?shí)施例制備的復(fù)合膜的保鮮效果遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)。

實(shí)施例2

一種聚羥基脂肪酸酯/淀粉高阻隔復(fù)合膜,其具體組分和制備方法如下:

(1)淀粉納米復(fù)合材料層的組成及其粒料的制備方法:將醋酸酯木薯淀粉(取代度0.3)7.4Kg,羥丙基纖維素1.2Kg,聚己二酸對(duì)苯二甲酸丁二酯400g,有機(jī)改性蒙脫土(改性劑為雙十八烷基二甲基氯化銨)660g,硬脂酸鋅100g,硬脂酸鈣200g,硅烷偶聯(lián)劑KH550 80g,單甘脂60g,檸檬酸56g,甘油2.4Kg,乙酰檸檬酸正丁酯500g,石蠟48g倒入高速混合機(jī)中,攪拌混勻;將混勻的物料在雙螺桿擠壓造粒機(jī)中造粒,造粒機(jī)溫度為:110℃-175℃,機(jī)頭溫度170℃,螺桿轉(zhuǎn)速200rpm,將粉料加工成直徑為1-3mm的粒料。

(2)聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料組成及粒料的制備方法:聚羥基脂肪酸酯5.5Kg,聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯2.0Kg,聚碳酸亞丙酯0.5Kg,三醋酸甘油酯1.2Kg,環(huán)氧甲酯0.3Kg,二乙酰環(huán)氧脂肪酸甘油酯0.5Kg,有機(jī)改性蒙脫土0.8Kg,甲氧基淀粉(取代度0.2)0.7Kg,單硬脂酸甘油酯0.2Kg,硬脂酸鋅0.1Kg,硬脂酸鈣0.1Kg,芥酸酰胺0.1Kg。將聚羥基脂肪酸酯、聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚碳酸亞丙酯、有機(jī)改性蒙脫土、甲氧基淀粉、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等固體原料在高速混合機(jī)中充分混勻后,在80℃的烘箱中干燥3小時(shí)。干燥后的固體原料采用雙螺桿喂料機(jī)喂料,液體原料采用計(jì)量泵注入到雙螺桿擠出機(jī)中,進(jìn)行造粒;造粒機(jī)溫度為110-175℃,機(jī)頭溫度160℃,螺桿轉(zhuǎn)速230rpm。

(3)聚羥基脂肪酸酯/淀粉三層復(fù)合膜的制備

聚羥基脂肪酸酯/淀粉三層復(fù)合膜的制備采用兩臺(tái)擠出機(jī)連接ABA型三層流延模具進(jìn)行擠出流延制膜。擠出機(jī)A喂聚羥基脂肪酸酯料(上層和下層),工藝溫度為130-160℃,螺桿轉(zhuǎn)速110rpm,擠出機(jī)B喂淀粉料(中間層),工藝溫度為:130-175℃,螺桿轉(zhuǎn)速330rpm,機(jī)頭溫度為170℃,拉伸比為2。得到的薄膜進(jìn)行雙向拉伸處理,雙向拉伸的加熱溫度80℃,拉伸比為3。

采用以上配料和方法制備的聚羥基脂肪酸酯/淀粉三層復(fù)合膜的總厚度為69微米,其中外層聚羥基脂肪酸酯的厚度為12微米,內(nèi)層聚羥基脂肪酸酯的厚度為14微米,淀粉層的厚度為43微米;膜的橫向抗拉強(qiáng)度為13.64MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為196.32%,縱向抗拉強(qiáng)度為15.71MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為203.14%;復(fù)合膜水蒸氣透過(guò)系數(shù)為0.96×10-14g·m-1·s-1·Pa-1,氧氣透過(guò)系數(shù)為4.58×10-16cm2·S-1·Pa-1。

用本實(shí)施例制備的復(fù)合膜包裝冷鮮肉,以聚乙烯膜為對(duì)照包裝,在4℃下,存放20天。在存放到15天時(shí),聚乙烯包裝的冷鮮肉菌落總數(shù)為6.47CFU/g,復(fù)合膜包裝的冷鮮肉菌落總數(shù)為2.94CFU/g。存放20天后,復(fù)合膜包裝的冷鮮肉仍然能夠達(dá)到二級(jí)鮮肉的標(biāo)準(zhǔn),聚乙烯膜包裝的冷鮮肉已嚴(yán)重腐爛??梢姳緦?shí)施例制備的復(fù)合膜的保鮮效果遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)。

實(shí)施例3

一種聚羥基脂肪酸酯/淀粉高阻隔復(fù)合膜,其具體組分和制備方法如下:

(1)淀粉納米復(fù)合材料層的組成及其粒料的制備方法:將氧化交聯(lián)馬鈴薯淀粉8.3Kg,聚乙烯醇1.2Kg,海藻酸鈉0.5Kg,聚羥基脂肪酸酯900g,有機(jī)改性蒙脫土800g,馬來(lái)酸酐60g,硬脂酸鋅120g,硬脂酸鈣240g,單甘脂53g,己二酸65g,甘油2.3Kg,環(huán)氧甲酯340g,石蠟40g倒入高速混合機(jī)中,攪拌混勻;將混勻的物料在雙螺桿擠壓造粒機(jī)中造粒,造粒機(jī)溫度80℃-170℃,機(jī)頭溫度165℃,螺桿轉(zhuǎn)速150rpm,將粉料加工成直徑為1-3mm的粒料。

(2)聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料組成及粒料的制備方法:聚羥基脂肪酸酯6.6Kg,聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯1.6Kg,聚乳酸1.0Kg,乙酰檸檬酸正丁酯1.0Kg,三醋酸甘油酯0.5Kg,有機(jī)改性蒙脫土0.8Kg,辛烯基琥珀酸淀粉酯(取代度0.05)0.6Kg,單硬脂酸甘油酯0.2Kg,硬脂酸鋅0.2Kg,硬脂酸鈣0.1Kg,油酸酰胺0.1Kg。將聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸、聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯、有機(jī)改性蒙脫土、辛烯基琥珀酸淀粉酯、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等固體原料在高速混合機(jī)中充分混勻后,在80℃的烘箱中干燥4小時(shí)。干燥后的固體原料采用雙螺桿喂料機(jī)喂料,液體原料采用計(jì)量泵注入到雙螺桿擠出機(jī)中,進(jìn)行造粒;造粒機(jī)溫度115℃-170℃,機(jī)頭溫度160℃,螺桿轉(zhuǎn)速210rpm。

(3)聚羥基脂肪酸酯/淀粉五層復(fù)合膜的制備

聚羥基脂肪酸酯/淀粉五層復(fù)合膜的制備采用三臺(tái)擠出機(jī)連接ABCBA型五層吹膜機(jī)頭的方式進(jìn)行吹膜。擠出機(jī)A喂聚羥基脂肪酸酯(最外層和最里層),工藝溫度為130-170℃,螺桿轉(zhuǎn)速100rpm,擠出機(jī)B喂淀粉料(中間夾層),工藝溫度為:140-170℃,螺桿轉(zhuǎn)速300rpm,擠出機(jī)C喂聚羥基脂肪酸酯(中心層),工藝溫度為:130-175℃,螺桿轉(zhuǎn)速80rpm,機(jī)頭溫度為175℃,吹脹比為2,拉伸比為2。吹出的膜泡再進(jìn)行第二次吹脹,膜泡加熱溫度95℃,吹脹比為4,拉伸比為4。

采用以上配料和方法制備的聚羥基脂肪酸酯/淀粉五層復(fù)合膜的總厚度為256微米,其中外層聚羥基脂肪酸酯的厚度為21微米,內(nèi)層聚羥基脂肪酸酯的厚度為15微米,其中一層淀粉層的厚度為106微米,另一層淀粉層的厚度為90微米;中心聚羥基脂肪酸酯層的厚度為24微米;膜的橫向抗拉強(qiáng)度為15.47MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為187.91%,縱向抗拉強(qiáng)度為18.54MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為230.12%;復(fù)合膜水蒸氣透過(guò)系數(shù)為0.86×10-14g·m-1·s-1·Pa-1,氧氣透過(guò)系數(shù)為1.24×10-16cm2·S-1·Pa-1。

用本實(shí)施例制備的復(fù)合膜包裝冷鮮肉,以聚乙烯膜為對(duì)照包裝,在4℃下,存放20天。在存放到15天時(shí),聚乙烯包裝的冷鮮肉菌落總數(shù)為6.62CFU/g,復(fù)合膜包裝的冷鮮肉菌落總數(shù)為3.46CFU/g。存放20天后,復(fù)合膜包裝的冷鮮肉仍然能夠達(dá)到二級(jí)鮮肉的標(biāo)準(zhǔn),聚乙烯膜包裝的冷鮮肉已嚴(yán)重腐爛。可見本實(shí)施例制備的復(fù)合膜的保鮮效果遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)。

實(shí)施例4

一種聚羥基脂肪酸酯/淀粉高阻隔復(fù)合膜,其具體組分和制備方法如下:

(1)淀粉納米復(fù)合材料層的組成及其粒料的制備方法:將羥丙基高直鏈玉米淀粉(羥丙基取代度0.2)8.0Kg,聚乙烯醇2.0Kg,羥丙基纖維素0.4Kg,聚己二酸對(duì)苯二甲酸丁二酯800g,納米微晶纖維素900g,三異硬酯酸鈦酸異丙酯70g,硬脂酸鋅140g,硬脂酸鈣280g,單甘脂57g,丁二酸46g,甘油2.15Kg,二醋酸甘油酯340g,石蠟65g倒入高速混合機(jī)中,攪拌混勻;將混勻的物料在雙螺桿擠壓造粒機(jī)中造粒,造粒機(jī)溫度90-170℃,機(jī)頭溫度165℃,螺桿轉(zhuǎn)速210rpm,將粉料加工成直徑為1-3mm的粒料。

(2)聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料組成及粒料的制備方法:聚羥基脂肪酸酯7.5Kg,聚乳酸2.0Kg,有機(jī)改性蒙脫土1.2Kg,辛烯基琥珀酸淀粉酯(取代度0.05)0.8Kg,單硬脂酸甘油酯0.15Kg,硬脂酸鋅0.1Kg,硬脂酸鈣0.2Kg,油酸酰胺0.1Kg。將聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸、有機(jī)改性蒙脫土、辛烯基琥珀酸淀粉酯、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等固體原料在高速混合機(jī)中充分混勻后,在80℃的烘箱中干燥6小時(shí)。干燥后的固體原料采用雙螺桿喂料機(jī)喂料,液體原料采用計(jì)量泵注入到雙螺桿擠出機(jī)中,進(jìn)行造粒;造粒機(jī)的溫度為125-175℃,機(jī)頭溫度165℃,螺桿轉(zhuǎn)速200rpm。

(3)聚羥基脂肪酸酯/淀粉五層復(fù)合膜的制備

聚羥基脂肪酸酯/淀粉五層復(fù)合膜的制備采用三臺(tái)擠出機(jī)連接ABCBA型五層流延模具的方式進(jìn)行生產(chǎn)。擠出機(jī)A喂聚羥基脂肪酸酯(兩個(gè)最外層),工藝溫度為:120℃-165℃,螺桿轉(zhuǎn)速100rpm,擠出機(jī)B喂淀粉料(中間夾層),工藝溫度為:145-170℃,螺桿轉(zhuǎn)速330rpm,擠出機(jī)C喂聚羥基脂肪酸酯(中心層),工藝溫度為:120-165℃,螺桿轉(zhuǎn)速80rpm,機(jī)頭溫度為175℃,拉伸比為2。得到的薄膜進(jìn)行雙向拉伸處理,雙向拉伸的加熱溫度90℃,拉伸比為3。

采用以上配料和方法制備的聚羥基脂肪酸酯/淀粉五層復(fù)合膜的總厚度為186微米,其中外層聚羥基脂肪酸酯的厚度為16微米,內(nèi)層聚羥基脂肪酸酯的厚度為17微米,其中一層淀粉層的厚度為67微米,另一層淀粉層的厚度為60微米;中心聚羥基脂肪酸酯的厚度為26微米;膜的橫向抗拉強(qiáng)度為13.41MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為186.37%,縱向抗拉強(qiáng)度為16.29MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為203.47%;復(fù)合膜水蒸氣透過(guò)系數(shù)為1.62×10-14g·m-1·s-1·Pa-1,氧氣透過(guò)系數(shù)為3.41×10-16cm2·S-1·Pa-1

用本實(shí)施例制備的復(fù)合膜包裝冷鮮肉,以聚乙烯膜為對(duì)照包裝,在4℃下,存放20天。在存放到15天時(shí),聚乙烯包裝的冷鮮肉菌落總數(shù)為6.37CFU/g,復(fù)合膜包裝的冷鮮肉菌落總數(shù)為3.91CFU/g。存放20天后,復(fù)合膜包裝的冷鮮肉仍然能夠達(dá)到二級(jí)鮮肉的標(biāo)準(zhǔn),聚乙烯膜包裝的冷鮮肉已嚴(yán)重腐爛??梢姳緦?shí)施例制備的復(fù)合膜的保鮮效果遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)。

以上實(shí)施例是本發(fā)明選擇的具體實(shí)施方式的一種,本領(lǐng)域技術(shù)人員在本技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

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