一種基于天然纖維素的可完全降解的抗菌保鮮包裝材料及其制備方法
【專利摘要】一種基于天然纖維素的可完全降解的抗菌保鮮包裝材料及其制備方法，屬于包裝材料【技術領域】。其干原料由絲瓜絡纖維、天然纖維素粉、聚乙烯醇和EVA組成，所占質量比(干重)分別為5-50％、40-85％、0-5％、5-15％。將聚乙烯醇和EVA樹脂溶解于水中，水的用量為聚乙烯醇和EVA樹脂總質量的40-60倍，然后加入絲瓜絡纖維、天然纖維素粉，浸泡溶脹10-24小時，然后利用球磨機或膠體磨處理5-10小時，使得絲瓜絡纖維、天然纖維的纖維長度為1-10微米的懸浮液，在流延成型設備上流延。本材料完全降解，具有適宜的水蒸氣透過率和較低的氧氣透過率，可抗菌，用于蔬菜類農產品的保鮮包裝。
【專利說明】一種基于天然纖維素的可完全降解的抗菌保鮮包裝材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種生鮮農產品的保鮮包裝材料，特別涉及一種具有抗菌性能、可完全降解的果蔬保鮮包裝材料的制備方法，屬于包裝材料【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著我國城市化進程的發展，大城市居民蔬菜水果的供應越來越依賴于外地，對果蔬保鮮包裝材料的需求會越來越大，對果蔬包裝材料的要求越來越高。塑料基包裝材料具有不可降解、不可再生、透氣性差等問題，不能很好滿足果蔬保鮮和環境保護的要求，相比之下，纖維素來源廣泛、可再生、可完全降解，且纖維素基包裝材料具有較好的氧氣、二氧化碳和水蒸氣透過率，是性能優良的果蔬保鮮包裝材料，特別是絲瓜絡纖維素，絲瓜絡中含有木聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖等成分，具有天然的殺菌、消毒、除臭的功能，我國自古以來就有用絲瓜絡洗碗的習慣，還用絲瓜絡制成鞋墊、沐浴用品和廚房清潔用品。
[0003]本發明設計一種纖維素基可降解抗菌型保鮮包裝薄膜，以微納米級天然纖維素粉、少量聚乙烯醇和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)為主劑，添加定量的具有抑菌功能的絲瓜絡纖維粉，經過粉碎處理后流延成膜，得到可降解、抗菌保鮮包裝薄膜。這種纖維素基可降解抗菌型保鮮包裝薄膜具有下列特點:(I)完全降解，對環境不造成污染；(2)具有適宜的水蒸氣透過率和保水性，維持保鮮袋內適宜的濕度；(3)具有較低的氧氣透過率，減弱農產品呼吸強度，延緩農產品衰老；(4)在包裝材料中首次使用天然抗菌材料-絲瓜絡纖維。這種可降解天然抗 菌保鮮包裝材料主要用于蔬菜類農產品的保鮮包裝。
【發明內容】
[0004]本發明以天然微晶纖維素為主劑、以天然絲瓜絡纖維為殺菌劑、以可降解的聚乙烯醇或EVA為助劑，制備的果蔬保鮮薄膜具有殺菌功能，還可100%降解。以天然絲瓜絡纖維為原料制備抗菌保鮮包裝材料的工藝，在國內外還未見報道。
[0005]本發明所涉及的一種具有抗菌性能、可完全降解的果蔬保鮮包裝材料，其干原料由絲瓜絡纖維、天然纖維素粉、聚乙烯醇和EVA組成，且它們在包裝材料中所占質量比(干重)分別為 5-50%,40-85%,0-5% (優選 1-5% )、5_15%。
[0006]本發明采用如下技術方案制備上面所述的包裝材料，將聚乙烯醇和EVA樹脂溶解于水中，水的用量為聚乙烯醇和EVA樹脂總質量的40-60倍，然后加入絲瓜絡纖維、天然纖維素粉，浸泡溶脹10-24小時，然后利用球磨機或膠體磨處理5-10小時，使得絲瓜絡纖維、天然纖維的纖維長度為ι-?ο微米的懸浮液，在流延成型設備上流延得到具有抗菌性能的可完全降解的纖維素基包裝材料。
[0007]本發明所涉及的包裝材料，特別適合于水果和蔬菜的包裝，其氧氣透過率為
IX IO4-1 X 105ml/m2.day.atm,水蒸氣的透過率為100-300g/m2.day。該包裝材料中的天然絲瓜絡纖維具有抗菌功能，能夠抑制包裝材料上滋生病原菌，也可以殺滅病原菌，且可以完全降解，不對環境造成任何污染。
【具體實施方式】
[0008]下面結合實施例和對比例對本發明做進一步說明，但本發明并不限于以下實施例。
[0009]對比例1:
[0010]取2克聚乙烯醇樹脂和8克可溶性乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)樹脂于40-50度下溶解于500毫升蒸餾水中，然后加入90克50-200目之間的市售纖維素粉，攪拌下浸泡15小時；待纖維素溶脹后，將懸浮液加入到球磨機或膠體磨中球磨10小時，得到纖維長度為1-10微米的懸浮液，在流延設備上制備薄膜，得到不含絲瓜絡纖維的包裝材料(薄膜)I。
[0011]對比例2:
[0012]取10克可溶性EVA樹脂于40-50度下溶解于500毫升蒸餾水中，然后加入90克50-200目之間的市售纖維素粉，攪拌下浸泡10小時；待纖維素溶脹后，將懸浮液加入到球磨機或膠體磨中球磨5小時，得到纖維長度為1-10微米的懸浮液，在流延設備上制備薄膜，得到不含絲瓜絡纖維的包裝材料2。
[0013]對比例3:
[0014]取5克聚乙烯醇樹脂和15克可溶性EVA共聚物于40_50度下溶解于1000毫升蒸餾水中，然后加入80克50-200目之間的市售纖維素粉，攪拌下浸泡24小時；待纖維素溶脹后，將懸浮液加入到球磨機或膠體磨中球磨10小時，得到纖維長度為1-10微米的懸浮液，在流延設備上制備薄膜，得到不含絲瓜絡纖維的包裝材料3。
[0015]實施例1
[0016]取5克聚乙烯醇樹脂和5克可溶性EVA共聚物樹脂于40_50度下溶解于500毫升蒸餾水中，然后加入5克粒度為50-200目之間市售絲瓜絡粉、85克粒度在50-200目之間的市售纖維素粉，攪拌下浸泡10小時；待纖維素溶脹后，將懸浮液加入到球磨機或膠體磨中球磨5小時，得到纖維長度為1-10微米的懸浮液，在流延設備上制備薄膜，得到含絲瓜絡纖維的包裝材料I。
[0017]實施例2
[0018]取I克聚乙烯醇樹脂和9克可溶性EVA共聚物樹脂于40-50度下溶解于500毫升蒸餾水中，然后加入10克粒度為50-200目之間市售絲瓜絡粉、80克粒度在50-200目之間的市售纖維素粉，攪拌下浸泡15小時；待纖維素溶脹后，將懸浮液加入到球磨機或膠體磨中球磨7小時，得到纖維長度為1-10微米的懸浮液，在流延設備上制備薄膜，得到含絲瓜絡纖維的包裝材料2。[0019]實施例3
[0020]取3克聚乙烯醇樹脂和7克可溶性EVA共聚物樹脂于40_50度下溶解于500毫升蒸餾水中，然后加入30克粒度為50-200目之間市售絲瓜絡粉、60克粒度在50-200目之間的市售纖維素粉，攪拌下浸泡24小時；待纖維素溶脹后，將懸浮液加入到球磨機或膠體磨中球磨10小時，得到纖維長度為1-10微米的懸浮液，在流延設備上制備薄膜，得到含絲瓜絡纖維的包裝材料3。
[0021]實施例4[0022]取10克可溶性EVA共聚物樹脂于40-50度下溶解于500毫升蒸餾水中，然后加入30克粒度為50-200目之間市售絲瓜絡粉、60克粒度在50-200目之間的市售纖維素粉，攪拌下浸泡20小時；待纖維素溶脹后，將懸浮液加入到球磨機或膠體磨中球磨10小時，得到纖維長度為1-10微米的懸浮液，在流延設備上制備薄膜，得到含絲瓜絡纖維的包裝材料4。
[0023]實施例5
[0024]取15克可溶性EVA共聚物樹脂于40_50度下溶解于750毫升蒸餾水中，然后加入30克粒度為50-200目之間市售絲瓜絡粉、55克粒度在50-200目之間的市售纖維素粉，攪拌下浸泡24小時；待纖維素溶脹后，將懸浮液加入到球磨機或膠體磨中球磨10小時，得到纖維長度為1-10微米的懸浮液，在流延設備上制備薄膜，得到含絲瓜絡纖維的包裝材料5。
[0025]實施例6
[0026]取5克聚乙烯醇樹脂和5克可溶性EVA共聚物樹脂于40_50度下溶解于500毫升蒸餾水中，然后加入40克粒度為50-200目之間市售絲瓜絡粉、50克粒度在50-200目之間的市售纖維素粉，攪拌下浸泡24小時；待纖維素溶脹后，將懸浮液加入到球磨機或膠體磨中球磨10小時，得到纖維長度為1-10微米的懸浮液，在流延設備上制備薄膜，得到含絲瓜絡纖維的包裝材料6。
[0027]實施例7
[0028]取10克可溶性EVA共聚物樹脂于40-50度下溶解于500毫升蒸餾水中，然后加入50克粒度為50-200目之間市售絲瓜絡粉、40克粒度在50-200目之間的市售纖維素粉，攪拌下浸泡24小時；待纖維素溶脹后，將懸浮液加入到球磨機或膠體磨中球磨10小時，得到纖維長度為1-10微米的懸浮液，在流延設備上制備薄膜，得到含絲瓜絡纖維的包裝材料7。
[0029]利用透氧、透濕儀測試得到的纖維素及薄膜的氧氣透過率和水蒸氣透過率。測試所有薄膜的透氣性數據見表1所示。水蒸氣透過率的測試根據《GB/T1037-88塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗方法》標準測試。采用美國MOCON公司的水蒸氣透過率測試儀測試，測試三次取平均值。氧氣透過率是根據標準《GB/T1038-2000塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法壓差法》測試，使用濟南蘭光的BTY-Bl壓差法透氧測試儀測試，測試三次取平均值。
[0030]將薄膜裁成10厘米直徑的圓形樣品，置于表面皿的底部，加入含有菌落的瓊脂培養液，在25度保溫箱中放置24小時，取出后檢查薄膜表面滋生的菌落數目。測試所有薄膜的表面滋生細菌數量見表1所示。
[0031 ] 表1表面的透氣性和抑菌性能[0032]
【權利要求】
1.一種具有抗菌性能、可完全降解的果蔬保鮮包裝材料，其特征在于，其干原料由絲瓜絡纖維、天然纖維素粉、聚乙烯醇和EVA組成，所占質量比(干重)分別為5-50%、40-85%、0-5%、5-15%。
2.按照權利要求一種具有抗菌性能、可完全降解的果蔬保鮮包裝材料，其特征在于，聚乙烯醇的用量為1_5%。
3.制備權利要求1的一種具有抗菌性能、可完全降解的果蔬保鮮包裝材料的方法，其特征在于，包括以下步驟:將聚乙烯醇和EVA樹脂溶解于水中，水的用量為聚乙烯醇和EVA樹脂總質量的40-60倍，然后加入絲瓜絡纖維、天然纖維素粉，浸泡溶脹10-24小時，然后利用球磨機或膠體磨處理5-10小時，使得絲瓜絡纖維、天然纖維的纖維長度為1-10微米的懸浮液，在流延成型設備上流延得到具有抗菌性能的可完全降解的纖維素基包裝材料。
4.權利要求1或2的一種具有抗菌性能、可完全降解的果蔬保鮮包裝材料作為水果和蔬菜的包 裝材料。
【文檔編號】C08J5/18GK104017243SQ201410226095
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月26日 優先權日:2014年5月26日
【發明者】李東立, 許文才, 付亞波, 曹國榮, 王雅珺, 廖瑞娟 申請人:北京印刷學院