一种聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜及其制备方法，用腰果酚环氧化物部分代替甘油来塑化聚乙烯醇，通过熔融共混和压延成膜的工艺制备聚乙烯醇薄膜，得到透明、阻氧、高强度且无结露的聚乙烯醇复合膜，可明显延长果蔬的保存时间，腰果酚环氧化物来源于腰果壳油，属于生物质有机分子材料，含有空间位阻较大的苯环和柔软脂肪链段，分子链上含有酯基、活泼羟基和环氧基，耐迁出且与聚乙烯醇有较好的相容性降低聚乙烯醇结晶性，并提高薄膜的耐水性，解决了聚乙烯醇塑化熔融的同时薄膜吸水及塑化剂的溶出问题。剂的溶出问题。剂的溶出问题。

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜及其制备方法

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[0001]本专利技术涉及食品保鲜包装
，具体涉及一种聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜及其制备方法。

技术介绍
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[0002]常见的果蔬保鲜膜材料有PE、PVC、PP、PVDC等，这些塑料包装薄膜难以降解，其广泛使用将带来严重的环境破坏。最常见的保鲜包装材料是聚乙烯薄膜，这种材料具有高的氧气透过率和低的水蒸气透过率，水蒸气容易在薄膜表面凝结成水滴，即结露现象，易造成果蔬表面的溃烂和果蔬“烂芯”；同时，过高的氧气透过率使果蔬呼吸加快造成过早成熟。常用的解决办法是制备聚乙烯微孔膜或填充少量碳酸钙，通过微孔和填充料可以提高薄膜的水蒸气透过性，改变包装内的气体环境，但效果有限。
[0003]聚乙烯醇是一种水溶性全生物降解高分子，透明且成膜性好，具有高的强度、气体阻隔性、尺寸稳定性等优点。聚乙烯醇与其他聚合物共混制备保鲜包装的文献报道有很多。对聚乙烯醇的研究主要集中在溶液法成膜上，通过溶剂蒸发的形式制备薄膜，不仅工艺复杂，而且能耗较高。如CN101518282B公开了二氧化碳高渗透性保鲜膜，利用聚乙烯亚胺和聚乙烯醇制备保鲜膜，但溶液法需要在特定温度下干燥。
[0004]聚乙烯醇由于高的结晶和强的分子内和分子间氢键作用，其熔点高于分解温度，使熔融共混成为较难解决的问题。聚乙烯醇由于其特殊的化学结构，其熔融加工常用水和甘油作为主要的塑化剂，乙二醇、二甲基亚砜等作为辅助塑化剂，但这些塑化剂易迁移到薄膜表面和易吸收空气中的水分，甘油在低含量下无法实现聚乙烯醇的塑化，而高含量下薄膜受甘油的吸湿和迁移作用性能变差难以正常使用。需要寻找甘油的替代或部分替代物，解决聚乙烯醇塑化熔融的同时，避免薄膜吸水及塑化剂的溶出。

技术实现思路
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[0005]本专利技术的目的是提供一种聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜及其制备方法，用腰果酚环氧化物部分代替甘油来塑化聚乙烯醇，通过熔融共混和压延成膜的工艺制备聚乙烯醇薄膜，得到透明、阻氧、高强度且无结露的聚乙烯醇复合膜，可明显延长果蔬的保存时间，腰果酚环氧化物来源于腰果壳油，属于生物质有机分子材料，含有空间位阻较大的苯环和柔软脂肪链段，分子链上含有酯基、活泼羟基和环氧基，耐迁出且与聚乙烯醇有较好的相容性降低聚乙烯醇结晶性，提高薄膜的耐水性，解决了聚乙烯醇塑化熔融的同时薄膜吸水及塑化剂的溶出问题。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：
[0007]一种聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜，按照总质量百分比为100％计，包括如下原料：聚乙烯醇60～80％，腰果酚环氧化物10～30％，甘油5～10％，抗氧剂0.2～0.7％，芥酸酰胺0.3～0.5％；所述聚乙烯醇为88％与99％两种醇解度的复配料，配比为1:0.3～1:1。
[0008]优选地，聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜，按照总质量百分比为100％计，包括如下原料：聚
乙烯醇65～75％，腰果酚环氧化物15～25％，甘油7～9％，抗氧剂0.4～0.7％，芥酸酰胺0.4～0.5％。
[0009]所述腰果酚环氧化物为腰果油与双氧水在甲酸和磷酸作用下进行环氧化反应合成，反应温度80
±
5℃，反应时间4
‑
6h。
[0010]所述抗氧剂为常见抗氧剂，优选抗氧剂1010与抗氧剂168按重量比1:1～2:1的复配抗氧剂。
[0011]所述芥酸酰胺用作优选爽滑剂，其他爽滑剂如油酸酰胺、PE蜡、EVA蜡、硬脂酸锌等。爽滑剂的加入有助于预混料的均匀混合和均匀下料，有助于降低熔体的内摩擦力，有助于挤出薄膜的平整性和开口性能。
[0012]其它助剂材料，例如塑化淀粉填充、矿物填充、阻燃剂；用于部分替代甘油的常见小分子多元醇和/或小分子酰胺等，视为在本专利技术公布的组合物和制备工艺上的合理调整。
[0013]所述果蔬保鲜包装膜的制备方法，包括以下步骤：
[0014]A、将聚乙烯醇在80
‑
100℃烘干4
‑
6小时，然后将聚乙烯醇与甘油在80
‑
90℃的高速混合机中高速搅拌30
‑
60分钟，得到聚乙烯醇第一次预混物；
[0015]B、将聚乙烯醇第一次预混物、腰果酚环氧化物、抗氧剂、芥酸酰胺在高速混合机中高速混合10
‑
20分钟，得到粒料与粉料混合的聚乙烯醇第二次预混物；
[0016]C、将步骤B得到的聚乙烯醇第二次预混物加入双螺杆挤出机中熔融混合造粒，螺杆温度160～200℃，模头温度170～180℃，冷却造粒；
[0017]D、将步骤C得到的粒料加入单螺杆挤出压延机中，在120～160℃的螺杆设定温度下挤出压延成膜，压延辊/收卷辊的线速度转速比为1:1.1～1:3，最后裁边收卷和印刷制袋，得到厚度在0.01～0.1毫米的透明膜袋。
[0018]本专利技术采用甘油在高温下对聚乙烯醇进行预塑化，并通过腰果酚环氧化物对聚乙烯醇进一步塑化，得到可以熔融塑化和高流动性的聚乙烯醇共混物，满足压延、流延的成膜条件。
[0019]本专利技术得到的薄膜材料主要用于透明果蔬保鲜包装材料，也可用于其他包装薄膜。
[0020]本专利技术的有益效果如下：
[0021]1)本专利技术使用聚乙烯醇，利用聚乙烯醇高的吸湿、透湿性和阻氧性能，调控薄膜内的气体环境，实现在高湿度环境下薄膜表面不会有水珠凝结，以及包装外氧气难以进入的保鲜效果。
[0022]2)本专利技术利用预塑化和塑化工艺，实现聚乙烯醇的高效熔融塑化和压延成型，得到以聚乙烯醇为主的平整透明、柔韧的薄膜材料，具有良好的拉伸强度和断裂伸长率。
[0023]3)本专利技术得到的包装材料由全生物降解的聚乙烯醇和可分解的腰果酚环氧化物材料组成，属于绿色环保型包装材料。
[0024]4)本专利技术用腰果酚环氧化物部分代替甘油来塑化聚乙烯醇，通过熔融共混和压延成膜的工艺制备聚乙烯醇薄膜，得到透明、阻氧、高强度且无结露的聚乙烯醇复合膜，可明显延长果蔬的保存时间，腰果酚环氧化物来源于腰果壳油，属于生物质有机分子材料，含有空间位阻较大的苯环和柔软脂肪链段，分子链上含有酯基、活泼羟基和环氧基，耐迁出且与聚乙烯醇有较好的相容性降低聚乙烯醇结晶性，提高薄膜的耐水性，解决了聚乙烯醇塑化
熔融的同时薄膜吸水及塑化剂的溶出问题。
附图说明：
[0025]图1是PVA熔融塑化的扭矩变化图；
[0026]图2是转矩流变仪混合后样品，其中左图为样品1，中图为样品3，右图为样品6；
[0027]图3是香蕉保鲜对比图，其中a为用实施例3的薄膜保鲜并放置24天后的香蕉，b为无保鲜膜放置24天后的香蕉。
具体实施方式：
[0028]以下是对本专利技术的进一步说明，而不是对本专利技术的限制。
[0029]一、PVA的塑化性能研究
[0030]PVA：聚乙烯醇，1788，内蒙古双欣088
‑
20；
[0031]ECO：腰果酚环氧化物，自制；
[0032]Gly：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜，其特征在于，按照总质量百分比为100％计，包括如下原料：聚乙烯醇60～80％，腰果酚环氧化物10～30％，甘油5～10％，抗氧剂0.2～0.7％，芥酸酰胺0.3～0.5％；所述聚乙烯醇为88％与99％两种醇解度的复配料，配比为1:0.3～1:1。2.根据权利要求1所述聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜，其特征在于，按照总质量百分比为100％计，包括如下原料：聚乙烯醇65～75％，腰果酚环氧化物15～25％，甘油7～9％，抗氧剂0.4～0.7％，芥酸酰胺0.4～0.5％。3.根据权利要求1或2所述聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜，其特征在于，抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168按重量比1:1～2:1的复配抗氧剂。4.根据权利要求1或2所述聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜，其特征在于，芥酸酰胺替换为油酸酰胺、PE蜡、EVA蜡、硬脂酸锌中的任一种。5.一种权利要求1所述果蔬保鲜包装膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将聚乙烯醇在80
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵阳，谢东，李发勇，李圆，李辰，
申请(专利权)人：广东省科学院生物与医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：