一种提高聚丙烯薄膜透气度的方法及改性聚丙烯薄膜和应用技术

本发明专利技术公开了一种提高聚丙烯薄膜透气度的方法，选取聚醚嵌段酰胺弹性体加入聚丙烯母粒中，混匀后熔融共混，然后制膜即可。该方法能提高聚丙烯薄膜的透气度。本发明专利技术还公开了采用上述的提高聚丙烯薄膜透气度的方法制得的改性聚丙烯薄膜。以及该改性聚丙烯薄膜在水果保鲜中的应用。

A Method of Improving the Permeability of Polypropylene Film and Modified Polypropylene Film and Its Application

The invention discloses a method for improving the permeability of polypropylene film. The polyether block amide elastomer is selected to be added into the polypropylene masterbatch, and then melted and blended, and then the film can be prepared. This method can improve the permeability of polypropylene film. The invention also discloses a modified polypropylene film prepared by the method of improving the permeability of the polypropylene film. The application of the modified polypropylene film in fruit preservation was also discussed.

【技术实现步骤摘要】
一种提高聚丙烯薄膜透气度的方法及改性聚丙烯薄膜和应用
本专利技术属于保鲜膜
，具体涉及一种提高聚丙烯薄膜透气度的方法及改性聚丙烯薄膜和应用。
技术介绍
近年来，社会的快速发展和生活质量的不断提高，人们已不再满足于如今的产品包装要求。包装的目的也从保护产品、方便运输、促进销售，提升到提高包装功能化的水平。不仅需要在视觉上满足包装的要求，更需要根据产品的特点向高性能化、高功能化、复合化、精细化等方向发展。近年来具有高新技术的包装薄膜已成为很多包装企业的重点发展领域和研发的目标，除了满足基本的包装要求外，高功能化包装也成为研究的重要方向。我国是果蔬生产大国，但我国果蔬保藏保鲜手段且方法较为落后。因而功能化塑料包装的研发及应用，将成为日后果蔬包装的主流和方向。2016年，我国果蔬的总产量约为108324万吨，其中水果的产量约为28319万吨，约占世界水果总产量的20％以上；蔬菜的产量约为80005万吨，约占世界蔬菜总产量的50％。我国大量的果蔬在采摘后，并没有进行加工处理就以初级产品的形式进行销售，从而导致其附加价值降低。并且约三成的果蔬类产品在贮藏、运输和销售过程中腐烂损失，引起这一问题的最主要原因在于果蔬的包装不恰当。随着人们饮食方式的改变和生活质量的提高，饮食的功能已以往的满足温饱型发展到了现在的多样化的营养形式，新鲜的果蔬类产品也已经成为了满足人们日常所需营养的主要来源。果蔬的保鲜机理是通过减弱果蔬的呼吸作用，使其进入休眠状态。其手段主要是，调节贮存环境中CO2和O2的浓度，既让果蔬能够进行呼吸作用，也能减弱其呼吸强度。一般CO2的浓度控制在10％以下时能抑制呼吸强度，O2的浓度控制在2％～10％时可减缓果蔬的呼吸。在果蔬贮存过程中，会产生大量的乙烯和乙醇等气体，适时将其排放，能够遏止果蔬呼吸强度的增加，减缓果蔬的腐败。亦可以通过减缓环境中水分含量的增多，让果蔬处于相对稳定的水饱和环境中，能减缓其腐坏。一般果蔬采摘后的最佳贮藏湿度为70％～95％，当相对湿度低于70％时，果蔬容易大量失水、皱皮萎蔫并易受真菌浸染而腐烂；当相对湿度大于95％时，果蔬水分过度饱和，会产生水滴，容易导致病菌浸染。因此，如何更好地减缓并抑制果蔬代谢过程，减少营养物质的损失，保持果蔬原有的风味质量显得尤为重要。进行研究并制备具有良好的透氧、透湿能力的包装材料，让包装内部保持一定量的二氧化碳、氧气和水分，既能满足果蔬进行有氧呼吸作用需要的氧气量，又不会降低果蔬的呼吸作用使其进行无氧呼吸，也不会让其因二氧化碳和水分的原因，导致果蔬腐败变质。如今，在生产量和使用量方面，聚丙烯(PP)已成为全球第二大的塑料品种。截至2015底，我国聚丙烯生产速度达到2013万吨/年。预计到2020年，我国聚丙烯的生产能力将达到2793.4万吨/年，自给率约为82.4％。聚丙烯具有优良的物理机械性能和加工性能，聚丙烯基质制成的包装薄膜不仅透明度高、光泽度好、质量轻，而且还具备优良的拉伸强度、硬度、韧性及耐热性。然而聚丙烯薄膜对于氧气透过率等性能表现较差。因此，亟待开发一种提高聚丙烯薄膜透气度的方法。
技术实现思路
为解决现有技术中聚丙烯薄膜对于氧气透过率等性能表现较差这一技术难题，本专利技术的目的在于提供一种提高聚丙烯薄膜透气度的方法，该方法能提高聚丙烯薄膜的透气度。本专利技术的目的还在于提供采用上述的提高聚丙烯薄膜透气度的方法制得的改性聚丙烯薄膜。本专利技术的第三个目的在于提供上述改性聚丙烯薄膜在水果保鲜中的应用。本专利技术的上述第一个目的是通过如下技术方案来实现的：一种提高聚丙烯薄膜透气度的方法，选取聚醚嵌段酰胺弹性体加入聚丙烯母粒中，混匀后熔融共混，然后制膜即可。优选地，所述聚嵌段酰胺弹性体在聚醚嵌段酰胺弹性体和聚丙烯母粒中的质量百分含量为5～20％。更优选地，所述聚嵌段酰胺弹性体在聚醚嵌段酰胺弹性体和聚丙烯母粒中的质量百分含量为7.5％。本专利技术研究发现，添加了弹性体后，薄膜的透氧性能得到提升，其中，含有质量百分含量为7.5％的弹性体的PP复合膜与纯PP对照组对比，其氧气的透过性能提高了37.6％。氧气透过率的增强，表明可以通过控制弹性体的加入，来调节复合膜的氧气渗透率，为进一步研究新型的自发气调包装提供了新的材料选择。扫描电镜图片表明，纯PP薄膜扫描电镜中，并没有孔洞，较为均匀，但添加7.5％的弹性体的复合膜后，可以看出存在大量的孔洞，每个孔洞大小不一且不均匀分布。同时，通过红外光谱验证，PP复合膜并无发生化学结构，但弹性体的引入，在PP中保持刚性并被其固定，在拉伸成膜过程中存在大量贯穿孔，从而使PP复合膜具有微孔结构，并使其透氧性能得到了提升。进一步地，在聚醚嵌段酰胺弹性体和聚丙烯母粒中还加入有纳米二氧化钛。优选地，所述纳米二氧化钛与聚醚嵌段酰胺弹性体和聚丙烯母粒的质量份配比为1：5～1：25。更优选地，所述纳米二氧化钛与聚醚嵌段酰胺弹性体和聚丙烯母粒的质量份配比为1：15。添加了光触媒后，薄膜的透氧性能有个曲线的变化，随着光触媒含量的增加，薄膜的透氧性能得到提升，但当光触媒含量到一定值时，光触媒的含量再增加，薄膜的透氧性能反而呈现一个下降的趋势。同时，光触媒的添加，使复合膜的拉伸强度增大，但透光率却降低，因光触媒是白色纳米粒子，光触媒的引入导致了复合膜的透光率下降。电镜结果表明，添加质量百分含量为7.5％的弹性体的复合膜，可以看出存在大量的孔洞，但在质量百分含量为7.5％的弹性体的复合膜中添加了配比1：15的光触媒后，孔洞数量虽然无明显的增多现象，但出现了很多颗粒状的光触媒，复合膜的断面结构也变得更加的均匀，因此，光触媒均匀的存在于复合膜中，能使薄膜对果蔬的保鲜和抗菌能力得到提升。优选的，熔融共混时温度为185～195℃，时间为5～10min。优选的，制膜时采用双螺杆挤出机，其包括料筒1～8区，换网器区，过滤体1区，熔体泵区，过渡区2区、过渡区3区、模头1区、模头2区和模头3区，其中料筒1～8区温度依次为170℃、185℃、185℃、190℃、190℃、190℃、190℃和185℃，换网器区的温度为200℃，过滤体1区的温度为205℃，熔体泵区的温度为210℃，过渡区2区的温度为205℃，过渡区3区的温度为195℃，模头1区、模头2区和模头3区的温度依次为190℃、190℃和195℃。本专利技术的第二个目的是通过以下技术方案来实现的：采用上述的提高聚丙烯薄膜透气度的方法制得的改性聚丙烯薄膜。该改性聚丙烯薄膜，是在聚丙烯母粒中加入聚醚嵌段酰胺弹性体，混匀后熔融共混，然后造粒、制膜获得的。进一步的，该改性聚丙烯薄膜，是在聚丙烯母粒和聚醚嵌段酰胺弹性体中加入纳米二氧化钛，混匀后熔融共混，然后造粒、制膜获得的。本专利技术的上述第三个目的是通过以下技术方案来实现的：上述的改性聚丙烯薄膜在水果保鲜中的应用。优选地，所述水果为香蕉或西梅。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术方法中聚醚嵌段酰胺弹性体的加入，使聚丙烯薄膜的透氧性能有显著的提升；(2)本专利技术方法中光触媒纳米TiO2，具有抗菌效果，引入其使弹性体聚丙烯复合膜具有抗菌性；(3)本专利技术方法能解决日常果蔬的保鲜问题，从而达到能延长其保质期的效果。附图说明图1为实施例1中光触媒/弹性体聚丙烯复合膜双螺杆挤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高聚丙烯薄膜透气度的方法，其特征是：选取聚醚嵌段酰胺弹性体加入聚丙烯母粒中，混匀后熔融共混，然后制膜即可。

【技术特征摘要】
1.一种提高聚丙烯薄膜透气度的方法，其特征是：选取聚醚嵌段酰胺弹性体加入聚丙烯母粒中，混匀后熔融共混，然后制膜即可。2.根据权利要求1所述的提高聚丙烯薄膜透气度的方法，其特征是：所述聚嵌段酰胺弹性体在聚醚嵌段酰胺弹性体和聚丙烯母粒中的质量百分含量为5～20％。3.根据权利要求2所述的提高聚丙烯薄膜透气度的方法，其特征是：所述聚嵌段酰胺弹性体在聚醚嵌段酰胺弹性体和聚丙烯母粒中的质量百分含量为7.5％。4.根据权利要求1-3任一项所述的提高聚丙烯薄膜透气度的方法，其特征是：在聚醚嵌段酰胺弹性体和聚丙烯母粒中还加入有纳米二氧化钛。5.根据权利要求4所述的提高聚丙烯薄膜透气度的方法，其特征是：所述纳米二氧化钛与聚醚嵌段酰胺弹性体和聚丙烯母粒的质量份配比为1：5～1：25。6.根据权利要求5所述的提高聚丙烯薄膜透气度的方法，其特征是：所述纳米二氧化钛与聚醚嵌段酰胺弹性体和聚丙烯母粒的质量份配...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖乃玉，徐依斌，罗文翰，张雪琴，韩明，王志杰，曾绮颖，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，
类型：发明
国别省市：广东,44