CN105566715A - 具乙烯吸附特性的片材、其制造方法及其应用 - Google Patents

具乙烯吸附特性的片材、其制造方法及其应用 Download PDF

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Abstract

一种具乙烯吸附特性的片材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：取一乙烯吸附剂、一乙烯吸附助剂与水或溶剂混合，混合过程去水或去除溶剂形成一干燥混合粉体；步骤2：将一生物来源高分子材料进行表面处理并添加至一聚乙烯中得一生物来源高分子材料；步骤3：取该干燥混合粉体与该生物来源高分子材料予以混合均匀后，加入一基础塑料予以混合造粒后形成塑料粒并制成一薄膜、一片材或一板材；本发明生物来源的生物来源高分子材料可替代聚乙烯(PE)用量，减少石油使用；披覆塑料层将乙烯吸附层包覆于内，减少乙烯吸附层被外界环境乙烯消耗，增加库存期限。

Description

具乙烯吸附特性的片材、其制造方法及其应用
技术领域
一种膜材、片材与板材，特别是一种具备乙烯吸附特性的膜材、片材与板材。
背景技术
一般蔬果保鲜使用的保鲜膜、保鲜袋或是保鲜盒主要是单纯以聚乙烯(Polyethylene,PE)制成，但使用聚乙烯(PE)保鲜膜或保鲜袋包装后的蔬果，还是需要搭配低温等设备技术才能达到防止蔬果腐坏的目的，且蔬果自摘采下来后会持续释放出乙烯气体，乙烯会促使植物纤维素酶的活化，使果实成熟、软化，降低贩卖架储期的缺点。
发明内容
为了解决上述既有的聚乙烯(PE)保鲜膜或保鲜袋的种种缺点，本发明提出一种具乙烯吸附特性的片材的制造方法，其步骤包含：步骤1：取一乙烯吸附剂、一乙烯吸附助剂与水或溶剂混合，于混合过程逐步去水或去除溶剂形成一干燥混合粉体；步骤2：将一生物来源高分子材料进行表面处理，添加该生物来源高分子材料至一聚乙烯中得一生物来源高分子材料；步骤3：取该干燥混合粉体与该生物来源高分子材料予以混合均匀后，加入一基础塑料予以混合造粒后形成塑料粒并制成一片材。
其中，该水或溶剂与该乙烯吸附剂可预先混合形成一液态溶液后形成喷物方式加入该乙烯吸附助剂之中参与混合。
其中，该干燥混合粉体与该生物来源高分子材料混合后，加入该基础塑料利用一单螺杆混练机进行混练，该混练温度为140℃～200℃。
其中，该干燥混合粉体先与该基础塑料混合造粒形成一乙烯吸附塑料。
其中，将该生物来源高分子材料与该基础塑料混合造粒形成一披覆塑料。
其中，该乙烯吸附塑料与该披覆塑料分别利用单螺杆混练机分别高温混练后挤出并利用一共押设备共押成一具乙烯吸附特性的两层或多层的层状薄膜、片体或板材。
一种具乙烯吸附特性的片材，其包含一乙烯吸附助剂与具有乙烯吸附能力的一乙烯吸附剂、水或溶剂、一生物来源高分子材料以及一基础塑料进行混练后造粒成片材。
其中，该乙烯吸附助剂为一多孔性物质，具有吸收乙烯或与乙烯反应的特性。
其中，该乙烯吸附剂结合或渗入该乙烯吸附助剂的局部或全部的表面或孔隙内部。
其中，该生物来源高分子材料具有吸湿特性，其结构中所含的结构水，于混练产生的气体使该具乙烯吸附特性的片材形成微发泡。
其中，该乙烯吸附助剂为一多孔性硅氧化物，其粒径尺寸介于2～8um。
其中，该乙烯吸附剂为溴水、高锰酸钾或溴化钾的化合物。
其中，该基础塑料为聚乙烯。
其中，该生物来源高分子材料为一淀粉或一植物纤维，该植物纤维为竹粉、桔秆或谷糠。
一种具乙烯吸附特性的保鲜膜材，其包括一乙烯吸附助剂与具有乙烯吸附能力的一乙烯吸附剂、水或溶剂、一生物来源高分子材料以及一基础塑料进行混练造粒后成形。
其中：该乙烯吸附助剂为一多孔性物质，具有吸收乙烯或与乙烯反应的特性。
其中，该乙烯吸附剂结合或渗入该乙烯吸附助剂的孔隙内部。
其中，该生物来源高分子材料具有吸湿特性，其结构中所含的结构水，于混练产生的气体使该具乙烯吸附特性的片材形成微发泡。
其中，该乙烯吸附助剂为一多孔性硅氧化物，其粒径尺寸介于2～8um
其中，该乙烯吸附剂为溴水、高锰酸钾或溴化钾的化合物
其中，该基础塑料为聚乙烯
其中，该生物来源高分子材料为一淀粉或一植物纤维，该植物纤维为竹粉、桔秆或谷糠。
一种具乙烯吸附特性的蔬果盛装袋体，其包括一乙烯吸附助剂与具有乙烯吸附能力的一乙烯吸附剂、特定含量的水或溶剂、一生物来源高分子材料以及一基础塑料进行混练造粒后成形。
其中，该乙烯吸附助剂为一多孔性物质，具有吸收乙烯或与乙烯反应的特性。
其中，该乙烯吸附剂结合或渗入该乙烯吸附助剂的孔隙内部；以及
其中，该生物来源高分子材料具有吸湿特性，其结构中所含的结构水，于混练产生的气体使该具乙烯吸附特性的片材形成微发泡。
其中，该乙烯吸附助剂系一多孔性硅氧化物，其粒径尺寸介于2～8um。
其中，该乙烯吸附剂为溴水、高锰酸钾或溴化钾的化合物。
其中，该基础塑料为聚乙烯。
其中，该生物来源高分子材料为一淀粉或一植物纤维，该植物纤维可以是竹粉、桔秆或谷糠。
一种具乙烯吸附特性的保鲜盒，其包括一乙烯吸附助剂与具有乙烯吸附能力的一乙烯吸附剂、水或溶剂、一生物来源高分子材料以及一基础塑料进行混练后造粒成形。
其中，该乙烯吸附助剂为一多孔性硅氧化物，具有吸收乙烯或与乙烯反应的特性，其粒径尺寸介于2～8um。
该乙烯吸附剂为溴水、高锰酸钾或溴化钾的化合物，该乙烯吸附剂结合或渗入该乙烯吸附助剂的孔隙内部。
其中，该生物来源高分子材料具有吸湿特性，其结构中所含的结构水，于混练产生的气体使该具乙烯吸附特性的片材形成微发泡。
其中，该生物来源高分子材料为一淀粉或一植物纤维，该植物纤维为竹粉、桔秆或谷糠。
其中，该基础塑料为聚乙烯。
由上述内容可知，本发明具有以下优点：
1.本发明使用具有生物来源的生物来源高分子材料替代基础塑料聚乙烯(PE)的用量，减少石油的使用，对环境更加友善。
2.本发明的披覆塑料层将乙烯吸附层包覆于内部，减少乙烯吸附层被外界环境乙烯消耗，增加库存保存期限。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的制造流程图；
图2为本发明较佳实施例的蔬果盛装袋体盛装蔬果示意图；
图3为本发明较佳实施例的保鲜膜材层状结构示意图；
图4为本发明较佳实施例的蔬果保鲜袋袋体层状结构示意图；
图5为本发明较佳实施例的保鲜盒结构示意图；
图6a为本发明较佳实施例第一保鲜测试的第一天示意图；
图6b为本发明较佳实施例第一保鲜测试的第七天示意图；
图6c为本发明较佳实施例第一保鲜测试的第十三天示意图；
图6d为本发明较佳实施例第一保鲜测试的第十五天示意图；
图6e为本发明较佳实施例第一保鲜测试的第十七天示意图；
图6f为本发明较佳实施例第一保鲜测试的第二十天示意图；
图7a为本发明较佳实施例第二保鲜测试的第一天示意图；
图7b为本发明较佳实施例第二保鲜测试的第五天示意图；
图7c为本发明较佳实施例第二保鲜测试的第七天示意图；
图7d为本发明较佳实施例第二保鲜测试的第十二天示意图；
图7e为本发明较佳实施例第二保鲜测试的第十四天示意图。
附图标记说明：
10乙烯吸附层
20披覆塑料层
30蔬果盛装袋体
40保鲜膜材
50保鲜盒
具体实施方式
请参考图1，其为本发明较佳实施例具乙烯吸附特性的片材的制造方法，其步骤包含：
步骤1：取一乙烯吸附剂、一乙烯吸附助剂与特定含量的水或溶剂混合，其中，该水或溶剂与该乙烯吸附剂可预先混合形成一液态溶液后加入该乙烯吸附助剂中参与混合。
上述参与混合可以为该液态溶液形成喷雾方式加入该乙烯吸附助剂参与混合，其中，该乙烯吸附助剂较佳可为一多孔性物质，具有乙烯吸附能力，可以是一多孔性硅氧化物(Silica)，其粒径尺寸介于2～8um。
其中，该乙烯吸附剂与特定含量的该水或溶剂形成液态溶液，所述的该特定含量是依据该乙烯吸附剂添加量而定，使该乙烯吸附剂可形成喷雾方式的液态溶液，促进该乙烯吸附剂在混合过程中更容易结合或渗入该乙烯吸附助剂的局部或全部的表面或孔隙内部，该乙烯吸附剂为可吸收、抓取或与乙烯反应的一氧化剂或一反应性助剂，如溴水、高锰酸钾(过锰酸钾)或溴化钾等。
通过混合过程逐步去水或去除溶剂，使该乙烯吸附助剂的表面或其孔隙局部或全部涂布或填入该乙烯吸附剂，或包覆该乙烯吸附剂的全部或局部的表面，最后形成一干燥混合粉体。
步骤2：将一生物来源高分子材料进行表面处理，添加该生物来源高分子材料至一聚乙烯(Polyethylene,PE)中得一生物来源高分子材料，其中，该生物来源高分子材料可为一淀粉或一植物纤维，该植物纤维可以是竹粉、桔秆或谷糠。
步骤3：取该干燥混合粉体与该生物来源高分子材料予以混合均匀后，加入一基础塑料，该基础塑料较佳为聚乙烯(Polyethylene,PE)予以混合造粒后形成塑料粒，后续依据需求取适当制程，如将单螺杆混练造粒后之材料，形成一膜体、一片体或一板材。
该生物来源高分子材料具有吸湿特性与其结构中所含的结构水，于高温混练时产生气体，造成于混练成薄膜、片体或板材时微发泡，微发泡的过程可增加该薄膜、片体或板材的孔隙率，以增加其吸收或吸附乙烯气体的特性，该混练温度较佳为140～200℃。
本发明第二较佳实施例，其较佳为二层或多层之层状薄膜、层状片体或层状板材，上述该干燥混合粉体可先与该基础塑料混合造粒形成一乙烯吸附塑料，另将该生物来源高分子材料与该基础塑料混合造粒形成一披覆塑料，将该乙烯吸附塑料与该披覆塑料分别利用单螺杆混练机分别高温混练后挤出并利用一共押设备将该乙烯吸附塑料与该披覆塑料共押成一乙烯吸附层10与一披覆塑料层20迭合的层状膜体、片体或板材，其中该生物来源高分子材料其中所含的水或结构水于高温混练成膜时微发泡。
请参考图2，本发明的片材具备有乙烯吸附能力，故较佳可形成一蔬果盛装袋体30、保鲜膜材40或一保鲜盒50，采摘下来的蔬果依然会持续释放出乙烯气体，由于乙烯气体容易让蔬果催化自我成熟，因此可能造成蔬果失去鲜度，故本发明可盛装或包覆蔬果并持续吸附蔬果本身释放的乙烯，达到保鲜、延迟过熟或减缓腐坏的效果。
本发明的该生物来源高分子材料中的该植物纤维本身具有抗菌特性，可抑制该蔬果盛装袋体30、该保鲜膜材40或该保鲜盒50内部微生物的滋长，达到蔬果延长保存的功效；该生物来源高分子材料中的该淀粉本身结构中的结构水与具微孔的材料特性，可吸附空气中水份，使袋体具有保湿作用，达到持续保鲜的效果。
请参考图3，上述该二层或多层的具乙烯吸附特性的层状薄膜或片体，当制成保鲜膜材40时，会重复滚卷成一卷筒状形成一层该乙烯吸附塑料与一层披覆塑料重复排列的层状结构特性，该乙烯吸附层10会被该披覆塑料包裹于内部，不会与外界接触，可避免环境可能存在的乙烯气体与该乙烯吸附层10反应，造成该乙烯吸附层10的耗损。
参考图4，上述该蔬果盛装袋体30较佳的内层与蔬果接触部分为该乙烯吸附层10，其外层为该披覆塑料层20，当该蔬果盛装袋体30未使用时，会形成一层该披覆塑料层20、两层该乙烯吸附层10与一层该披覆塑料层20相邻层迭排列，该披覆塑料层20将该乙烯吸附层10包覆于内部，可减少该乙烯吸附层10与外界接触，避免环境中可能存在的乙烯气体将该乙烯吸附层10消耗，增加该蔬果盛装袋体30的库存保存期限。
请参考图5，上述之该二层或多层的具乙烯吸附特性的层状薄膜、片体或板材，当制成该保鲜盒50时，该保鲜盒50内部为该乙烯吸附层10，可盛装蔬果并持续吸附蔬果释放的乙烯气体，可延长蔬果保存期限；而该保鲜盒50的外层为该披覆塑料层20可保护内部该乙烯吸附层10不受环境中所含的乙烯气体破坏，增加本发明架储期。
请参考图6a～图6f，其为本发明较佳的盛装袋体盛装葡萄的第一保鲜测试，图6a为第一保鲜测试的第一天，葡萄串A、葡萄串B及葡萄串C皆完整无腐坏，并保留葡萄串A未包覆、葡萄串B包覆本发明之盛装袋体及葡萄串C包覆一般PE膜；图6b为第一保鲜测试第七天，葡萄串A出现脱水的现象、葡萄串B依然完整无腐坏、葡萄串C部分果实开始软化；图6c为第一保鲜测试第十三天，葡萄串A持续脱水并明显变小、葡萄串B仍然饱实未软、葡萄串C有部分果实脱落；图6d为第一保鲜测试第十五天，葡萄串脱水严重且局部表面开始长霉、葡萄串B开始稍微软化、葡萄串C表面开始长霉；图6e为第一保鲜测试第十七天，葡萄串A脱水更加严重且持续长霉、葡萄串B局部果实表面开始长霉、葡萄串C长霉更加严重；图6f为第一保鲜测试第二十天，葡萄串A严重脱水且缩小，表面长霉明显、葡萄串B局部长霉明显、葡萄串C已严重腐坏。
请参考图7a～图6e，其为本发明较佳的盛装袋体盛装葡萄的第二保鲜测试，图6a为第二保鲜测试第一天，葡萄串D、葡萄串E、葡萄串F皆完整无腐坏，并保留葡萄串D未包覆、葡萄串E包覆本发明之盛装袋体、葡萄串F包覆一般PSM袋体；图6b为第二保鲜测试第五天，葡萄串D开始软化、葡萄串E依然完整无腐坏、葡萄串F已软化且果实开始脱落；图6c为第二保鲜测试第七天，葡萄串D开始产生脱水现象、葡萄串E依然完整无腐坏、葡萄串F局部果实开始长霉；图6d为第二保鲜测试第十二天葡萄串D脱水更加严重且明显缩小、葡萄串E果实开始软化、葡萄串F局部果实长霉更加明显；图6e为第二保鲜测试第十四天，葡萄串D明显脱水且表面开始长霉、葡萄串E局部果实开始长霉、葡萄串F长霉明显且开始产生腐败气味。
由上述内容可知，本发明具有以下优点：
1.本发明使用具有生物来源的生物来源高分子材料替代基础塑料聚乙烯(PE)的用量，减少石油的使用，对环境更加友善。
2.本发明的披覆塑料层将乙烯吸附层包覆于内部，减少乙烯吸附层被外界环境乙烯消耗，增加库存保存期限。

Claims (10)

1.一种具乙烯吸附特性的片材的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：取一乙烯吸附剂、一乙烯吸附助剂与水或溶剂混合，于混合过程逐步去水或去除溶剂形成一干燥混合粉体；
步骤2：将一生物来源高分子材料进行表面处理，添加该生物来源高分子材料至一聚乙烯中得一生物来源高分子材料；
步骤3：取该干燥混合粉体与该生物来源高分子材料予以混合均匀后，加入一基础塑料予以混合造粒后形成塑料粒并制成一片材。
2.根据权利要求1所述的具乙烯吸附特性的片材的制造方法，其特征在于，
该水或溶剂与该乙烯吸附剂预先混合形成一液态溶液后，形成喷雾方式加入该乙烯吸附助剂之中参与混合；及
该干燥混合粉体与该生物来源高分子材料混合后，加入该基础塑料利用一单螺杆混练机进行混练，该混练温度为140℃～200℃。
3.根据权利要求1或2所述的具乙烯吸附特性的片材的制造方法，其特征在于，
该干燥混合粉体与该基础塑料混合造粒形成一乙烯吸附塑料；
将该生物来源高分子材料与该基础塑料混合造粒形成一披覆塑料；以及
该乙烯吸附塑料与该披覆塑料分别利用单螺杆混练机分别高温混练后挤出并利用一共押设备共押成一具乙烯吸附特性的两层或多层的层状片体。
4.一种具乙烯吸附特性的片材，其特征在于，包括一乙烯吸附助剂与具有乙烯吸附能力的一乙烯吸附剂、水或溶剂、一生物来源高分子材料以及一基础塑料进行混练后造粒成片材，其中：
该乙烯吸附助剂为一多孔性物质，具有吸收乙烯或与乙烯反应的特性；
该乙烯吸附剂结合或渗入该乙烯吸附助剂的局部或全部的表面或孔隙内部；以及
该生物来源高分子材料具有吸湿特性，其结构中所含的结构水，于混练产生的气体使该具乙烯吸附特性的片材形成微发泡。
5.根据权利要求4所述的具乙烯吸附特性的片材，其特征在于，
该片材为一膜体、一片体或一板材；
该乙烯吸附助剂为一多孔性硅氧化物，其粒径尺寸介于2～8um；
该乙烯吸附剂为溴水、高锰酸钾或溴化钾的化合物；
该基础塑料为聚乙烯；以及
该生物来源高分子材料为一淀粉或一植物纤维，该植物纤维为竹粉、桔秆或谷糠。
6.一种具乙烯吸附特性的保鲜膜材，其特征在于，包括一乙烯吸附助剂与具有乙烯吸附能力的一乙烯吸附剂、水或溶剂、一生物来源高分子材料以及一基础塑料进行混练造粒后成形，其中：
该乙烯吸附助剂为一多孔性物质，具有吸收乙烯或与乙烯反应的特性；
该乙烯吸附剂结合或渗入该乙烯吸附助剂的孔隙内部；以及
该生物来源高分子材料具有吸湿特性，其结构中所含的结构水，于混练产生的气体使该具乙烯吸附特性的片材形成微发泡。
7.根据权利要求6所述的具乙烯吸附特性的保鲜膜材，其特征在于，
该乙烯吸附助剂为一多孔性硅氧化物，其粒径尺寸介于2～8um；
该乙烯吸附剂为溴水、高锰酸钾或溴化钾的化合物；
该基础塑料为聚乙烯；以及
该生物来源高分子材料为一淀粉或一植物纤维，该植物纤维为竹粉、桔秆或谷糠。
8.一种具乙烯吸附特性的蔬果盛装袋体，其特征在于，包括一乙烯吸附助剂与具有乙烯吸附能力的一乙烯吸附剂、水或溶剂、一生物来源高分子材料以及一基础塑料进行混练造粒后成形，其中，
该乙烯吸附助剂为一多孔性物质，具有吸收乙烯或与乙烯反应的特性；
该乙烯吸附剂结合或渗入该乙烯吸附助剂的孔隙内部；以及
该生物来源高分子材料具有吸湿特性，其结构中所含的结构水，于混练产生的气体使该具乙烯吸附特性的片材形成微发泡。
9.根据权利要求8所述的具乙烯吸附特性的蔬果盛装袋体，其特征在于，
该乙烯吸附助剂为一多孔性硅氧化物，其粒径尺寸介于2～8um；
该乙烯吸附剂为溴水、高锰酸钾或溴化钾的化合物；
该基础塑料为聚乙烯；以及
该生物来源高分子材料为一淀粉或一植物纤维，该植物纤维可以是竹粉、桔秆或谷糠。
10.一种具乙烯吸附特性的保鲜盒，其特征在于，包括一乙烯吸附助剂与具有乙烯吸附能力的一乙烯吸附剂、水或溶剂、一生物来源高分子材料以及一基础塑料进行混练后造粒成形，其中，
该乙烯吸附助剂为一多孔性硅氧化物，具有吸收乙烯或与乙烯反应的特性，其粒径尺寸介于2～8um；
该乙烯吸附剂为溴水、高锰酸钾或溴化钾的化合物，该乙烯吸附剂结合或渗入该乙烯吸附助剂的孔隙内部；
该生物来源高分子材料具有吸湿特性，其结构中所含的结构水，于混练产生的气体使该具乙烯吸附特性的片材形成微发泡；
该生物来源高分子材料为一淀粉或一植物纤维，该植物纤维为竹粉、桔秆或谷糠；以及
该基础塑料为聚乙烯。
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