多功能集成保鲜袋及制备方法技术

多功能集成保鲜袋及制备方法，属于包装材料领域。以乙烯吸附、乙烯抑制、抗菌、高二氧化碳选择透过、高水蒸气透过功能薄膜为原料薄膜，从上述功能薄膜中根据需要选择2-5种，制备成多功能集成保鲜袋，该多功能集成保鲜袋适合于高呼吸强度果蔬的保鲜，尤其适合于呼吸跃变型水果在常温下的保鲜。

【技术实现步骤摘要】
多功能集成保鲜袋及制备方法
本专利技术涉及水果保鲜包装材料，尤其涉及具有高透氧、透水、透二氧化碳、乙烯吸附、乙烯抑制等多功能集成保鲜袋设计和制备方法，属于包装材料领域。
技术介绍
生鲜水果蔬菜采摘后仍继续进行呼吸作用，发生营养成分的氧化，放出热量，产生水分、二氧化碳、乙烯等代谢产物；在常温、裸放的环境下，果蔬呼吸速率强，果蔬容易衰老、失去水分而失去商业价值；在普通保鲜袋形成的密闭环境中，乙烯、二氧化碳和水分不能充分及时排除，乙烯会加速果蔬呼吸强度，促进果蔬进一步成熟衰老；呼吸作用产生的水分形成的高湿度环境更容易滋生病原菌、导致果蔬腐烂；高二氧化碳环境也会造成一些果蔬腐烂的加剧。因此降低果蔬的呼吸速率、保持水分、防止滋生病原菌、建立一个适当的低氧、低二氧化碳气氛环境是解决果蔬保鲜问题的关键，为此人们开发出许多果蔬保鲜方法和技术，例如气温、气调、浸渍、药剂熏蒸。已经开发成功的功能性保鲜薄膜(保鲜袋)的种类很多。专利ZL03113758.X介绍一种由无纺布制成的保鲜袋，具有透气性高，不结水雾的特点；为了提高透气性，ZL201210466049.7和ZL201310071920.8在袋体上设有若干小孔，ZL200910034625.9在袋体上设计一个硅窗增加透气性；ZL200710061409.4则介绍在聚乙烯材料中添加透气母粒制成薄膜,然后用光面对辊机处理，在薄膜上形成直径1mm-1.5mm的小孔,小孔密度50～100万个/平米以增加保鲜袋透气性；专利200810059439.6则采用共混树脂改性方法提高保鲜袋透气性，在聚乙烯树脂中添加二氧化硅、橡胶等成分。ZL201210275448.5则介绍一种较为复杂的保鲜袋设计，该保鲜袋包括薄膜袋和预留孔，在预留孔上有上层标贴，用于控制预留孔的开与关；ZL200720037273.9的保鲜袋设计与上面专利相似，这种保鲜袋包括气调膜、基材、粘合剂和有透气孔的塑料袋,于气调膜与基材复合,由粘合剂粘合在塑料袋有透气孔的部位上,利用气调膜对包装袋内的氧气和二氧化碳等气体的含量进行调节,从而抑制了果蔬的呼吸强度。为了增加抑菌性能，ZL201110334707.2专利技术了一种驻极体保鲜膜，采用聚四氟乙烯或乙烯-四氟乙烯共聚物塑料经加工细化制成薄膜材料,采用驻极体电晕法或击穿法进行驻极化技术处理；ZL201210588963.9将浒苔纤维按一定比例加入到纸浆纤维中，制成含浒苔纤维的保鲜袋，最后在保鲜袋中涂抹5％的半脱乙酰壳聚糖溶液增加保鲜袋的抑菌作用；ZL200710158884.3介绍在PE薄膜中加入肉桂醛，肉桂醛对被保鲜果蔬无漂白作用。上面的保鲜袋具有单层结构，另外许多保鲜袋具有具有双层结构。ZL201110368214.0介绍的保鲜袋由透气保护层和保鲜层组成，在透气保护层上设有一个观察窗，而保鲜层则由聚乙烯树脂、海藻酸钠、壳聚糖组成；ZL201220487692.3介绍的不喜爱由外袋体和内袋体组成，外袋体内设有内袋体，外袋体和内袋体的底部相粘合，外袋体和内袋体之间设有保温层。另外还有许多3层结构的保鲜袋，ZL200710119153.8开发一种气调保鲜袋,设计成由里向外的三层结构，其中袋体由外层向内层依次由气调保鲜膜、透气亲水性材料层、透气疏水性材料层组成,袋体在每一预设段落处设置封合区；ZL201320479168.6的保鲜袋的袋体顶端内装有密封条，所述袋体由外到内依次分为保鲜层、保湿吸附层和保鲜透气层，其中保湿吸附层上设有乙烯吸附剂，保鲜透气层表面设有透气小孔。用无纺布制作袋体或袋体上打微孔的设计无法准确控制氧气和水汽透过性，对二氧化碳气体透过无选择性；在聚乙烯或聚丙烯树脂中添加无机粒子或橡胶成分，可以增加氧气透过率，但对水汽的透过性增加不显著；由于硅窗面积较小，因此很难通过它充分透出水蒸气和二氧化碳，且硅窗设计造成保鲜袋加工成本增加；对于那些设计复杂的袋体，增加生产成本，很难形成大规模机械化生产；双层结构和三层结构设计的保鲜袋，它们的透气性会降低，往往造成保鲜袋内氧气供应不足，水汽不能及时排除；为了增加抑菌功能、乙烯吸附功能而在保鲜袋内添加药包也是常见的包装形式，但药包破损后会污染果蔬，或者药包释放杀菌剂浓度过高造成果蔬被污染，丧失风味。现有的果蔬包装往往顾此失彼，单一薄膜设计很难同时实现高透氧、高透水、高二氧化碳选择透过性、抑菌、乙烯吸附、乙烯抑制的功能，双层或多层复合的设计可以增加抑菌、乙烯吸附、乙烯抑制的功能，但又丧失了高透氧、高透水、高二氧化碳通过性；本专利技术采用多功能集成保鲜袋设计则成功解决了这些矛盾，使保鲜袋同时具有抑菌、乙烯吸附、乙烯抑制的功能，同时具有高透氧、高透水、高二氧化碳选择通过功能。
技术实现思路
本专利技术目的是提供多功能集成保鲜袋设计及其制备方法。利用多种功能薄膜，设计生产多功能集成保鲜袋。以它们为原料膜，制备成多功能集成薄膜卷材，然后制备成多功能集成保鲜袋，使保鲜袋同时具有我们原料薄膜所具有的所有保鲜功能，且各种保鲜功能不会相互影响，不会相互削弱。所述的多种功能集成保鲜袋为以下5种材料中的的至少两种拼接而成的：功能薄膜1(ANTI-MICROBIALS,AMfilms)：具有智能缓释杀菌剂功能的多层复合薄膜，可以根据被保鲜果蔬滋生病原菌多少，薄膜可以自动释放不同浓度的气相杀菌剂，该杀菌剂不会在果蔬上产生任何残留，杀菌剂的类型符合国际EC和FDA标准。功能薄膜2(ETHYLENEABSORBERS,EAfilms)：具有吸附乙烯功能的水果保鲜包装薄膜，本专利技术优选采用ZL201010522442.4公开一种具有吸附乙烯功能的水果保鲜包装薄膜，该薄膜是将一定比例的硅酸铝粉末与聚乙烯树脂熔融共混，然后吹膜得到，它具有乙烯吸附容量高，乙烯吸附性不受水汽影响的特点。功能薄膜3(1-MCPreleasing,MRfilms)：具有1-MCP释放功能的复合薄膜。1-甲基环丙烯(1-MCP)气体可以抑制果蔬产生乙烯，市场上的1-MCP制剂是将1-MCP吸附在环糊精载体上，将该环糊精分散在水中，会释放出一定浓度的1-MCP气体，对果蔬进行熏蒸保鲜；由于释放浓度和释放周期难以准确控制，因此应用受到限制；本专利技术优选采用CN102862361A公开的一种具有1-MCP释放功能的复合薄膜，该薄膜遇到果蔬呼吸产生的水汽后自动缓释气相1-MCP，当果蔬呼吸强度大时，保鲜袋内相对湿度高，薄膜释放的1-MCP浓度越大，对果蔬呼吸作用的抑制效果越高，实现对果蔬代谢的自动减缓调节。功能薄膜4(HighCO2TRandOTRfilm,HCOfilms)：一种具有高氧气透过性和高二氧化碳选择透气性的薄膜，优选采用ZL201210363822.7公开的一种具有高氧气透过性和高二氧化碳选择透气性的薄膜，薄膜的氧气透过率(OTR)在105ml/m2.day.atm以上，且优选二氧化碳的透过率(CO2TR)是OTR的6倍，可以及时排除果蔬呼吸作用产生的二氧化碳，防止二氧化碳富集引起果蔬衰老。功能薄膜5(HighMVTRfilm，HMfilms)：ZL201010532453.0公开一种硅藻土改性聚乙烯薄膜，多孔而亲水的硅藻土对水蒸气具有较高的透过性，改性薄膜的水蒸气透过率(WVTR)达到10本文档来自技高网...

【技术保护点】
多功能集成保鲜袋，其特征在于，多种功能集成保鲜袋为以下5种材料中的的至少两种拼接而成的：功能薄膜1(ANTI‑MICROBIALS,AM films)：具有智能缓释杀菌剂功能的多层复合薄膜；功能薄膜2(ETHYLENE ABSORBERS,EA films)：具有吸附乙烯功能的水果保鲜包装薄膜；功能薄膜3(1‑MCP releasing,MR films)：具有1‑MCP释放功能的复合薄膜；功能薄膜4(High CO2TR and OTR film,HCO films)：一种具有高氧气透过性和高二氧化碳选择透气性的薄膜；功能薄膜5(High MVTR film，HM films)，一种硅藻土改性聚乙烯薄膜，改性薄膜的水蒸气透过率(WVTR)达到100‑200g/m2.day。

【技术特征摘要】
1.多功能集成保鲜袋，其特征在于，多种功能集成保鲜袋为以下5种材料中的至少两种拼接而成的：功能薄膜1，为AM薄膜：具有智能缓释杀菌剂功能的多层复合薄膜；功能薄膜2，为EA薄膜：具有吸附乙烯功能的水果保鲜包装薄膜；功能薄膜3，为MR薄膜：具有1-MCP释放功能的复合薄膜；功能薄膜4，为HCO薄膜：一种具有高氧气透过性和高二氧化碳选择透气性的薄膜；功能薄膜5，为HM薄膜，一种硅藻土改性聚乙烯薄膜，改性薄膜的水蒸气透过率WVTR达到100-200g/m2.day。2.按照权利要求1所述的多功能集成保鲜袋，其特征在于，其中AM薄膜的OTR、CO2TR数值在2000-5000ml/m2.day.atm之间，相对HCO薄膜,AM薄膜对透氧和透二氧化碳的贡献忽略；AM薄膜的WVTR低于10g/m2.day，相对于HM薄膜，AM薄膜对水汽透过性的贡献也忽略；即在集成设计时，AM薄膜只贡献杀菌性能，而对气体透过性能的贡献忽略。3.按照权利要求1所述的多功能集成保鲜袋，其特征在于，功能薄膜1薄膜采用以下任一一种薄膜；一种薄膜，包括：(a)内层，为受控释放层，有具有一定比例的聚乙烯醋酸乙烯酯共聚物-低密度聚乙烯共混树脂构成；(b)中层，为杀菌剂的产生层，有粘结剂和所述杀菌剂前体构成；(c)外层，为二氧化硫的阻隔层和/或印刷层，由选自以下组成中的材料构成的非极性薄膜：低密度聚乙烯、或者低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯的共混改性树脂薄膜，或者是双向拉伸聚丙烯；(d)第一附加层，所述第一附加层位于作为印刷层的外层的内部和作为杀菌剂产生层中层的外部之间，第一附加层选自尼龙薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜；或一种薄膜：包括三层，外层为高阻隔层；中间层为粘结剂层，是一干胶膜；内层为食品接触层；外层为以高氧阻隔的KBOPP、VMCPP、VMPET、SiOx/PET、Al2O3/PET中的一种或几种组成的阻隔膜；中间层为有机酸或有机酸钠盐中的一种或几种的混合作为活性抑菌成分，将它们添加到聚氨酯或丙烯酸酯粘结剂中，活性抑菌成分在中间层中的质量百分含量为2-15％，粘结剂干胶的用量为3-7克/平米；内层为EVA改性的LDPE改性树脂，EVA占内层总质量的5-50％；有机酸为柠檬酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸、苯甲酸中的一种或几种的混合。4.按照权利要求1所述的多功能集成保鲜袋，其特征在于，功能薄膜2的OTR、CO2TR数值在2000-5000ml/m2.day.atm之间，且WVTR低于10g/m2.day，在集成设计时，EAfilms只贡献乙烯吸附性能，而对气体透过性能的贡献可以忽略。5.按照权利要求1所述的多功能集成保鲜袋，其特征在于，功能薄膜3为一种可释放1-甲基环丙烯的果蔬保鲜包装材料，该包装材料为多层复合薄膜，包括最外层是对1-MCP气体的阻隔层、中间层粘结剂或1-MCP释放层、最内层是食品接触层或1-MCP的控制释放层；外层为1-MCP阻隔层，是以低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)中的一种或几种为主体，或者以聚丙烯薄膜BOPP(双向拉伸聚丙烯薄膜)、CPP(延聚丙烯薄膜)为主体，或者以上述聚乙烯和聚丙烯树脂为主体，在主体中添加EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)为改性剂的膜作为外层；以EVA改性PE-橡胶共混物作为内层；以1-甲基环丙烯(1-MCP)作为活性成分，将1-MCP/环糊精添加到常用的聚氨酯或丙烯酸酯粘结剂中得到的干胶层作为中间层，1-MCP/环糊精为1-MCP吸附在环糊精载体上且1-MCP质量含量3-5％，外层的极性高于内层的极性，且外层的阻隔性高于内层的阻隔性。6.按照权利要求1所述的多功能集成保鲜袋，其特征在于，所述的功能薄膜4的OTR、CO2TR数值在105-106ml/m2.day.atm之间，HC...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东立，许文才，廖瑞娟，石佳子，付亚波，
申请(专利权)人：北京印刷学院，
类型：发明
国别省市：北京;11