一種三層結構的透氣抗菌保鮮薄膜的制備方法

專利名稱：一種三層結構的透氣抗菌保鮮薄膜的制備方法
技術領域：
本發明涉及功能性塑料薄膜的制備方法，具體的說是一種三層結構的透氣 抗菌保鮮薄膜的制備方法。
技術背景隨著人們對新鮮水果和蔬菜需求量的不斷增加，以及對果蔬新鮮度和衛生 安全性的日益重視，越來越多地對果蔬的品質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、氣調冷藏等。其中， 保鮮膜包裝具有成本較低、操作簡便、應用面廣等優點，被較多地采用。然而， 一些呼吸強度高的果蔬如蘆筍、甘藍、甜玉米、食用菌、菠菜等，產生二氧化 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，袋內C02濃度會迅速升高，cy農度迅速下降，易造成果蔬無氧呼吸和C02中毒，使果蔬養分消耗過快，而且會積累有毒代謝產物，使酶系活性受抑，生 理活性反常，品質迅速劣變。再者，由于果蔬富含營養成分，保存溫度和濕度 條件比較適合微生物生長，因此，保鮮薄膜表面容易沾染微生物，在生產、運輸、儲存過程中易發生"二次污染"和"交叉感染"；保鮮薄膜上微生物的存在 和繁衍同時也影響包裝物內果蔬的保存，微生物很容易遷移定殖在果蔬上，進 行繁殖生長，引起果蔬變質、腐爛，嚴重影響果蔬的質量。近年來，國內外一些研究單位致力于開發新型保鮮包裝薄膜生產技術，主 要有①無機填料聚合物拉伸技術在聚烯烴樹脂中添加碳酸鈣、二氧化硅、 沸石等無機填料微細顆粒，釆用吹塑或流延拉伸工藝制成具有微孔結構的保鮮薄膜袋；該方法制孔效果良好，可降低保鮮袋內ccy農度，但不能維持袋內低氧環境，且薄膜透光率和力學性能較大幅度下降，因而限制了其應用范圍。②化學法發泡技術在聚合物中加入發泡劑，成膜后對薄膜進行熱處理，發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 生均勻的微孔難度較大，因此，發泡制孔技術在保鮮膜上的推廣應用較少。◎ 抗菌保鮮技術將納米二氧化鈦、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 成本過高，制約了推廣應用。因此，研究開發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注。檢索大量的專利文獻和公開 發表的研究論文，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， 制成三層結構的透氣抗菌保鮮薄膜的報道。 發明內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度高的果蔬存在 著易產生無氧呼吸和C02中毒，造成果蔬保鮮期短、易產生變質和腐爛的缺陷， 本發明提供了一種三層結構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,透過量增加20 28倍，02透過量增加2 5倍，用于果蔬 保鮮包裝，可抑制果蔬表面微生物生長，減少果蔬變質腐爛，保鮮期延長1. 5 3倍，具有優良的透氣抗菌保鮮功能，特別適用于呼吸強度高的果蔬保鮮包裝。為了實現本發明目的所采用的技術方案是內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、抗菌防霉母粒計量后置于攪拌機中，控 制攪拌機轉速60r/min，溫度103士rC，物料混合15min，置于三層共擠吹塑成 型機的1#、 2#擠出機組料斗中；2、 將HDPE、 m-LDPE、填充母粒計量后置于攪拌機中，控制攪拌機轉速 60r/min，溫度103士TC，物料混合20min，置于三層共擠吹塑成型機的3#擠出 機組料斗中；3、 調整1#、 2#擠出機組料筒溫度:I區153 158。C、 n區160 165。C、 III 區丄'67 172。C、 IV區172 176°C、 V區174 178°C;調整3#擠出機組料筒溫度 I區160 165°C、 II區168 173°C、 III區174 178°C、 IV區180 184°C、 V 區178 182。C，控制連接法蘭溫度180 184°C、模頭溫度178 182°C ;同時啟 動1"、 2#、 3#擠出機組，進行共擠、吹塑、拉伸，制成三層復合結構的透氣抗菌 保鮮薄膜。本發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%，鋁酸酯偶聯劑1.2%，氧化聚乙烯2.8%。本發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%。
本發明的有益效果是①采用鋁酸酯偶聯劑對硅酸鈣進行偶聯改性，使硅
酸鈣表面由親水性過渡為親油性，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合為抗菌防霉劑，將銀離子的 殺細菌活性和苯菌靈的滅真菌活性結合起來，提高抗菌抑菌和防霉效果；③采 用三層共擠吹塑拉伸工藝，使硅酸鈣微細顆粒與LLDPE、 HDPE之間形成微小的 孔隙，提高薄膜的透氣性，設計面層和中間層不同配方組成，使抗菌防霉劑有 效成分相對集中在薄膜表層，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透過量增加20 28倍，02 透過量增加2 5倍，用于果蔬保鮮包裝，可抑制果蔬表面微生物生長，減少果 蔬變質腐爛，保鮮期延長1.5 3倍，具有優良的透氣抗菌保鮮功能，特別適用 于呼吸強度高的果蔬保鮮包裝。
具體實施例方式
實施例1:
將LLDPE 64kg、 m-LDPE llkg、填充母粒13kg、抗菌防霉母粒4. 5kg置于 攪拌機中，控制攪拌機轉速60r/min，溫度103"，物料混合15min后，置于三 層共擠吹塑成型機的1#、 2#擠出機組料斗中；將HDPE 55kg、 m-LDPE Mkg、填 充母粒22kg置于攪拌機中，控制攪拌機轉速60r/min，溫度103°C，物料混合 20min后，置于三層共擠吹塑成型機的38擠出機組料斗中；控制1#、 2#擠出機組 料筒溫度I區155。C、 n區163。C、 m區169。C、 IV區174。C、 V區175。C，控 制3"擠出機組料筒溫度I區163°C、 II區170°C、 III區176°C、 IV區182°C、 V區180°C，控制連接法蘭溫度182°C、模頭溫度180°C;同時啟動1#、 2#、 3#擠出機組，進行共擠、吹塑、拉伸，制成三層復合結構的透氣抗菌保鮮薄膜。 實施例2:
將LLDPE 71kg、 m-LDPE 14kg、填充母粒17kg、抗菌防霉母粒5. 5kg置于 攪拌機中，控制攪拌機轉速60r/min，溫度102。C，物料混合15min后，置于三 層共擠吹塑成型機的1#、 2#擠出機組料斗中；將HDPE 64kg、 m-LDPE 17kg、填 充母粒28kg置于攪拌機中，控制攪拌機轉速60r/min，溫度102°C，物料混合 20min后，置于三層共擠吹塑成型機的3#擠出機組料斗中；控制1#、 2#擠出機組 料筒溫度I區157。C、 1I區164。C、 m區170。C、 IV區175。C、 V區176。C，控 制3"擠出機組料筒溫度:I區162°C、 II區169°C、 m區175°C、 IV區183。C、 V區182°C，控制連接法蘭溫度183°C、模頭溫度181°C;同時啟動1#、 2S、 3# 擠出機組，進行共擠、吹塑、拉伸，制成三層復合結構的透氣抗菌保鮮薄膜。
實施例3:
將LLDPE 67kg、 m-LDPE 13kg、填充母粒15kg、抗菌防霉母粒5kg置于攪 拌機中，控制攪拌機轉速60r/min，溫度104。C，物料混合15min后，置于三層 共擠吹塑成型機的1#、 2#擠出機組料斗中；將HDPE 60kg、 m-LDPE 15kg、填充 母粒25kg置于攪拌機中，控制攪拌機轉速60r/min，溫度104°C，物料混合20min 后，置于三層共擠吹塑成型機的3#擠出機組料斗中；控制1#、"擠出機組料筒溫 度I區154°C、 II區163°C、 III區171°C、 IV區174°C、 V區177°C，控制3# 擠出機組料筒溫度I區165°C、 II區172°C、 III區178°C、 IV區182°C、 V區 179"C，控制連接法蘭溫度lSrC、模頭溫度179'C;同時啟動r、 2S、 3#擠出機 組，進行共擠、吹塑、拉伸，制成三層復合結構的透氣抗菌保鮮薄膜。
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權利要求
1. 一種三層結構的透氣抗菌保鮮薄膜的制備方法，其特征是材料與配方內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、抗菌防霉母粒計量后置于攪拌機中，物料混合15min，置于三層共擠吹塑成型機的1#、2#擠出機組料斗中；將高密度聚乙烯、茂金屬低密度聚乙烯、填充母粒計量后置于攪拌機中，物料混合20min，置于三層共擠吹塑成型機的3#擠出機組料斗中；同時啟動1#、2#、3#擠出機組，進行共擠、吹塑、拉伸，制成三層復合結構的透氣抗菌保鮮薄膜。
2、 根據權利要求l所述的三層結構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%，鋁酸酯偶聯劑1.2%，氧化聚乙烯2.8%。
3、 根據權利要求1所述的三層結構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、 根據權利要求1所述的三層結構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程中攪拌機的轉速為60r/min，溫度為103±1°C。
5、 根據權利要求l所述的三層結構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、拉伸過程中三層共擠吹塑成型機的1#、 2#擠出機組料筒溫度控制在I區153 158°C、 n區160 165。C、 III區167 172°C、 IV區172 176。C、 V區174 178°C。
6、 根據權利要求l所述的三層結構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、拉伸過程中三層共擠吹塑成型機的3#擠出機組料筒溫 度控制在I區160 165°C、 II區168 173°C、 III區174 178°C、 IV區180 184 °C、雨178 182°C。
7、 根據權利要求1所述的三層結構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、拉伸過程中三層共擠吹塑成型機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
本發明涉及了一種三層結構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，通過物料混合、共擠、吹塑、拉伸工藝加工而成。其中內外表層配方比例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透過量增加20～28倍，O₂透過量增加2～5倍，用于果蔬保鮮包裝，可抑制果蔬表面微生物生長，減少果蔬變質腐爛，保鮮期延長1.5～3倍，具有優良的透氣抗菌保鮮功能，特別適用于呼吸強度高的果蔬保鮮包裝。
文檔編號A23B7/154GK101258872SQ20081007093
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月17日 優先權日2008年4月17日
發明者雯 張, 張華集 申請人:福建師范大學