CN108316052A - 防霉保鲜涂布纸及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种防霉保鲜涂布纸及其加工方法，其中防霉保鲜涂布纸原纸层和形成于所述原纸层上的阻隔防霉涂层；其中，所述阻隔防霉涂层的原料包括以下重量份的组分：聚偏二氯乙烯乳液50～60份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物乳液10～20份、异氰酸酯1～5份、微囊化防霉剂5～20份、乳化剂0.5～2份和消泡剂0.05～0.5份，所述微囊化防霉剂的囊膜材料为环糊精或壳聚糖，所述微囊化防霉剂的囊心物选自有机防霉剂和无机防霉剂中的至少一种。该防霉保鲜涂布纸的防霉涂层中的防霉剂经过微囊化处理，通过将防霉剂包覆于囊膜内部，从而具有缓释防霉的效果，赋予防霉保鲜涂布纸持久保持抗菌防霉的功效；且防霉保鲜涂层具有良好的水氧阻隔性能，可维持包装内水分恒定。

Description

防霉保鲜涂布纸及其加工方法

技术领域

本发明涉及包装材料技术领域，具体涉及一种防霉保鲜涂布纸及其加工方法。

背景技术

众所周知，对于大多数食品来讲，微生物超标生长繁殖是导致食品变质的主要原因。在食品的存储和运输中，倘若温度、湿度和气体量适宜，微生物就会大量生长繁殖，加快食品变质。食品包装作为食品与外界环境的最后一道屏障，对食品品质的保持有着极为重要的关系。

随着人们对环保健康意识的增强，对包装的要求也越来越高。防霉涂布纸作为一种绿色环保的包装材料，已经成为国内外研究学者的研究重点。防霉涂布纸的制备主要是在纸基中加入防霉剂或将其涂布于纸基表面，使其具有一定的防霉效果。但是，直接使用防霉剂时，防霉效果持续时间短，因此，如何使防霉剂持久保持其抗菌防霉效果，成为亟待解决的重点和难点。

发明内容

基于此，有必要提供一种抗菌防霉效果持久的防霉保鲜涂布纸。

一种防霉保鲜涂布纸，包括原纸层和形成于所述原纸层上的阻隔防霉涂层；其中，所述阻隔防霉涂层的原料包括以下重量份的组分：聚偏二氯乙烯乳液50～60份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液10～20份、异氰酸酯1～5份、微囊化防霉剂5～20份、乳化剂0.5～2份和消泡剂0.05～0.5份，所述微囊化防霉剂的囊膜材料为环糊精或壳聚糖，所述微囊化防霉剂的囊心物选自有机防霉剂和无机防霉剂中的至少一种。

上述防霉保鲜涂布纸的阻隔防霉涂层中的防霉剂经过微囊化处理，通过将防霉剂包覆于囊膜内部，从而具有缓释防霉的效果，赋予防霉保鲜涂布纸持久保持抗菌防霉的功效；且高阻隔防霉涂层的以具有良好阻隔性能的聚偏二氯乙烯乳液为主要原料，通过各组分的搭配组合，可以直接涂布于原纸层上，涂布固化后的高阻防霉涂层与原纸层的结合力强，不会脱落，且具有良好的水氧阻隔性，延缓食品氧化变质现象的发生，同时避免包装内食品的水分流失或防止包装内食品受潮，大大延长食品的货架期，还可避免包装本身因吸水而损坏。

在其中一个实施例中，所述有机防霉剂选自双乙酸钠、山梨酸钾、山梨酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钠、丙酸钙、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、水杨酸钠、水杨菌胺、十二烷基丙氨酸、异维生素C钠、卡松、尼泊金甲酯、尼泊金乙酯和溶菌霉中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述无机防霉剂为纳米银、纳米氧化锌和纳米二氧化钛中的一种或几种。

在其中一个实施例中，所述微囊化防霉剂的囊心物为卡松、尼泊金乙酯和纳米二氧化钛的组合物。

通过将无机防霉剂和有机防霉剂进行组分复配，可产生增效作用，扩大抗菌范围。

在其中一个实施例中，所述聚偏二氯乙烯乳液的固含量为30wt％～60wt％。

在其中一个实施例中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为80wt％～88wt％。

选用醋酸乙烯含量为80wt％～88wt％的乙烯-醋酸乙烯共聚物，可以提高阻隔涂层原料的粘结力。

在其中一个实施例中，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钙。

在其中一个实施例中，所述消泡剂为有机硅消泡剂。

在其中一个实施例中，所述阻隔防霉涂层的厚度为2～8微米。

本发明另一目的在于提供一种上述的防霉保鲜涂布纸的加工方法，包括以下步骤：

将所述聚偏二氯乙烯乳液和所述乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液混合，加入所述乳化剂和所述消泡剂，搅拌均匀后，加入所述异氰酸酯，搅匀后再加入所述微囊化防霉剂，搅拌分散均匀后，得防霉保鲜涂料；

将所述防霉保鲜涂料涂覆于原纸层的表面，并进行热处理，形成防霉涂层，即得防霉保鲜涂布纸。

上述加工方法工艺简单，得到的防霉保鲜涂布纸具有良好的水氧阻隔性能、防霉效果持久，能够满足食品保鲜的包装要求。

上述加工方法以聚偏二氯乙烯(PVDC)乳液和乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液为主要成分，在乳化剂、消泡剂和异氰酸酯的配合作用下，提高混合物的粘度及相容性，在搅拌作用下，微囊化防霉剂均匀分散于混合物中，所得防霉保鲜涂料的成膜性好、粘结力强、具有持久防霉性能，能直接涂布于原纸层上，经热处理固化后形成的阻隔防霉涂层，由于PVCD分子中的氯原子有疏水性，不会形成氢键，氧分子和水分子很难在PVDC分子中移动，从而使其具有优良的阻氧性和阻湿性，且其阻氧性不受周围环境湿度的影响，而微囊化防霉剂均匀分散阻隔防霉涂层中，可以缓慢释放，从而使防霉保鲜涂布纸具有良好的水氧阻隔性能和持久的抗菌防霉效果。

附图说明

图1为本发明一实施方式防霉保鲜涂布纸的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明一实施方式的防霉保鲜涂布纸10，包括原纸层11和形成于原纸层11上的阻隔防霉涂层12，其中，阻隔防霉涂层的原料包括以下重量份的组分：聚偏二氯乙烯乳液50～60份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液10～20份、异氰酸酯1～5份、微囊化防霉剂5～20份、乳化剂0.5～2份和消泡剂0.05～0.5份，微囊化防霉剂的囊膜材料选自环糊精为壳聚糖，微囊化防霉剂的囊心物选自有机防霉剂和无机防霉剂中的至少一种。

上述防霉保鲜涂布纸的阻隔防霉涂层中的防霉剂经过微囊化处理，通过将防霉剂包覆于囊膜内部，从而具有缓释防霉的效果，赋予防霉保鲜涂布纸持久保持抗菌防霉的功效；且高阻隔防霉涂层的以具有良好阻隔性能的聚偏二氯乙烯乳液为主要原料，通过各组分的搭配组合，可以直接涂布于原纸层上，涂布固化后的高阻防霉涂层与原纸层的结合力强，不会脱落，且具有良好的水氧阻隔性，延缓食品氧化变质现象的发生，同时避免包装内食品的水分流失或防止包装内食品受潮，大大延长食品的货架期，还可避免包装本身因吸水而损坏。

在其中一个实施例中，有机防霉剂选自双乙酸钠、山梨酸钾、山梨酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钠、丙酸钙、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、水杨酸钠、水杨菌胺、十二烷基丙氨酸、异维生素C钠、卡松、尼泊金甲酯、尼泊金乙酯和溶菌霉中的至少一种。

在其中一个实施例中，无机防霉剂为纳米银、纳米氧化锌和纳米二氧化钛中的一种或几种。

在其中一个实施例中，微囊化防霉剂的囊心物为卡松、尼泊金乙酯和纳米二氧化钛的组合物。

卡松和尼泊金乙酯的抑菌活性体为分子状态，分子态的卡松或尼泊金乙酯可以穿透微生物的细胞膜然后直接进入细胞中，通过抑制细胞内酶的活性来达到抑制微生物呼吸的目的，从而有效抑制微生的细胞分裂以及生长繁殖。纳米二氧化钛化学稳定性高，是一种理想的无机抗菌剂，能杀灭大部分细菌和霉菌。通过将无机防霉剂和有机防霉剂进行组分复配，可产生增效作用，扩大抗菌范围。

在其中一个实施例中，微囊化防霉剂的囊膜材料为壳聚糖。

在其中一个实施例中，聚偏二氯乙烯乳液的固含量为30wt％～60wt％。

在其中一个实施例中，乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为80wt％～88wt％。

选用醋酸乙烯含量为80wt％～88wt％的乙烯-醋酸乙烯共聚物，可以提高阻隔涂层原料的粘结力。

在其中一个实施例中，乳化剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钙。

在其中一个实施例中，消泡剂为有机硅消泡剂。

在其中一个实施例中，阻隔防霉涂层的厚度为2～8微米。

在其中一个实施例中，防霉保鲜涂布纸10的原纸层11的一表面设有阻隔防霉涂层12，另一表面设有阻隔防霉涂层13。

本发明另一目的在于提供一种上述的防霉保鲜涂布纸的加工方法，包括以下步骤：

S1、将50～60份聚偏二氯乙烯乳液和10～20份乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液混合，加入0.5～2份乳化剂和0.05～0.5份消泡剂，搅拌均匀后，加入1～5份异氰酸酯，搅匀后再加入5～20份微囊化防霉剂，搅拌分散均匀后，得防霉保鲜涂料。

微囊是用囊膜材料把分散的固态、液态等物质(简称囊心物)包埋成的微小密闭物，制备微囊的技术称为微囊化技术。

在其中一个实施例中，微囊化防霉剂的制备方法是以壳聚糖为囊膜材料，以防霉剂为囊心物，采用喷雾干燥法制备得到的防霉剂-壳聚糖微球。可以理解，微囊化防霉剂的囊膜材料还可以是环糊精；囊心物为有机防霉剂或/和无机防霉剂。

S2、将防霉保鲜涂料涂覆于原纸层的表面，并进行热处理，形成防霉涂层，即得防霉保鲜涂布纸。

具体的，步骤S2采用涂布机将防霉保鲜涂料涂覆于原纸层的表面，涂布的移动速度为60m/min～180m/min。

步骤S2中的热处理采用分3～5个阶段梯度热处理，比如依次于80℃～85℃、90℃～100℃、105℃～120℃、90℃～100℃和80℃～85℃下分别处理1s～2s。如此防霉保鲜涂料在该温度区域中热处理，该温度区域呈梯度分布，使得防霉保鲜涂料成膜前期逐渐升温，成膜后期逐渐降温，进而提高防霉保鲜涂层的致密性和保证涂层不会开裂。

在其中一个实施例中，在将防霉保鲜涂料涂布于原纸层的表面之前，对原纸层进行加湿处理。如此，热处理过程中可以避免由于原纸层的水分含量过低引起涂层爆裂的问题，防霉保鲜涂料固化后与原纸层的结合好，形成的防霉保鲜涂层表面均匀，无爆裂。

在其中一个实施中，在热处理之后，对防霉保鲜涂层进行冷却处理。

具体的，冷却处理的温度为20℃～30℃。

上述加工方法工艺简单，得到的防霉保鲜涂布纸具有良好的水氧阻隔性能、防霉效果持久，能够满足食品保鲜的包装要求。

上述加工方法以聚偏二氯乙烯(PVDC)乳液和乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液为主要成分，在乳化剂、消泡剂和异氰酸酯的配合作用下，提高混合物的粘度及相容性，在搅拌作用下，微囊化防霉剂均匀分散于混合物中，所得防霉保鲜涂料的成膜性好、粘结力强、具有持久防霉性能，能直接涂布于原纸层上，经热处理固化后形成的阻隔防霉涂层，由于PVCD分子中的氯原子有疏水性，不会形成氢键，氧分子和水分子很难在PVDC分子中移动，从而使其具有优良的阻氧性和阻湿性，且其阻氧性不受周围环境湿度的影响，而微囊化防霉剂均匀分散阻隔防霉涂层中，可以缓慢释放，从而使防霉保鲜涂布纸具有良好的水氧阻隔性能和持久的抗菌防霉效果。

以下为具体实施例

实施例1

将50份聚偏二氯乙烯乳液和10份乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液混合，加入0.5份乳化剂和0.05份消泡剂，于50转/分钟的速度下搅拌30分钟，混匀后，加入1份异氰酸酯，于80转/分钟搅拌30分钟，加入5份微囊化防霉剂，其中微囊化防霉剂为按1:1:1的重量组成的尼泊金乙酯、卡松、纳米二氧化钛复合物-壳聚糖微囊，搅拌分散均匀后，得防霉保鲜涂料。

将防霉涂料按6g/m²的量涂布于原纸的表面，依次于80℃、90℃、110℃、120℃和90℃下分别处理1.5s，形成防霉保鲜涂层，即得防霉保鲜涂布纸。

实施例2

将50份聚偏二氯乙烯乳液和10份乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液混合，加入0.5份乳化剂和0.05份消泡剂，于50转/分钟的速度下搅拌30分钟，混匀后，加入1份异氰酸酯，于80转/分钟搅拌30分钟，加入5份微囊化防霉剂，其中微囊化防霉剂为按1:1:1的重量组成的尼泊金乙酯、卡松、纳米二氧化钛复合物-壳聚糖微囊，搅拌分散均匀后，得防霉保鲜涂料。

将防霉涂料按6g/m²的量涂布于原纸的表面，依次于80℃、90℃、110℃、120℃和90℃下分别处理1.5s，形成防霉保鲜涂层，即得防霉保鲜涂布纸。

实施例3

将50份聚偏二氯乙烯乳液和10份乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液混合，加入0.5份乳化剂和0.05份消泡剂，于50转/分钟的速度下搅拌30分钟，混匀后，加入1份异氰酸酯，于80转/分钟搅拌30分钟，加入5份微囊化防霉剂，其中微囊化防霉剂为按1:1:1的重量组成的尼泊金乙酯、卡松、纳米二氧化钛复合物-壳聚糖微囊，搅拌分散均匀后，得防霉保鲜涂料。

将防霉涂料按6g/m²的量涂布于原纸的表面，依次于80℃、90℃、110℃、120℃和90℃下分别处理1.5s，形成防霉保鲜涂层，即得防霉保鲜涂布纸。

实施例4

实施例4与实施例2基本相同，不同之处在于，微囊化防霉剂的囊心物不同，实施例4为尼泊金酯与纳米二氧化钛按重量1:1组合。

实施例5

实施例5与实施例2基本相同，不同之处在于，微囊化防霉剂的囊心物不同，实施例5为尼泊金酯。

实施例6

实施例6与实施例2基本相同，不同之处在于，微囊化防霉剂的囊心物不同，实施例6为纳米二氧化钛。

对比例1

对比例1与实施例1基本相同，不同之处在于，对比例2防霉剂是未经微囊化处理的防霉剂，即以1:1:1的重量比的尼泊金酯、卡松和二氧化钛的组合物替换实施例1中的微囊化防霉剂。

对比例2

对比例2与实施例2基本相同，不同之处在于，对比例2不含微囊化防霉剂。

对比例3

对比例3与实施例5基本相同，不同之处在于，对比例3中添加的防霉剂为膨润土负载的尼泊金酯。

对比例4

对比例4与实施例2基本相同，不同之处在于，对比例3中未添加异氰酸酯。

效果检测

检测方法：

1)阻氧测试条件为23℃，50％RH，检测标准参照GB/T 19789-2005。

2)阻水测试条件为38℃，90％RH，检测标准参照GB/T 21529-2008。

3)将防霉保鲜涂布纸剪成直径2厘米的圆片，于防霉保鲜涂布纸的防霉涂层上涂覆土豆培养基，再将霉菌接种于土豆培养基上，置于25℃，温度55％的环境中培养48小时后观察。

4)将防霉保鲜涂布纸剪成直径2厘米的圆片，于防霉保鲜涂布纸的防霉涂层上涂覆土豆培养基，再将大肠杆菌接种于土豆培养基上，置于25℃，温度55％的环境中培养48小时后观察。

对实施例1～6和对比例1～4的防霉保鲜涂布纸进行抑菌和防霉涂层剥离试验，结果见下表1。

表1 实施例和对比例抑菌和剥离强度

注：0级表示在显微镜下观察未见霉菌生长；1级表示肉眼可见霉菌生长，但生长面积小于1％；2级表示霉菌生长覆盖面积小于10％；3级表示霉菌生长覆盖面积大于20％。

检测结果表明：采用本发明上述方法制备得到的防霉保鲜涂布纸，阻氧和阻水性能好，相比单独添加防霉剂，添加微囊化防霉剂的防霉保鲜涂布纸抗菌防霉效果好，且微囊化防霉剂对防霉保鲜涂层原料的阻隔性能影响较小。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种防霉保鲜涂布纸，其特征在于，包括原纸层和形成于所述原纸层上的阻隔防霉涂层；其中，所述阻隔防霉涂层的原料包括以下重量份的组分：聚偏二氯乙烯乳液50～60份、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液10～20份、异氰酸酯1～5份、微囊化防霉剂5～20份、乳化剂0.5～2份和消泡剂0.05～0.5份，所述微囊化防霉剂的囊膜材料为环糊精或壳聚糖，所述微囊化防霉剂的囊心物选自有机防霉剂和无机防霉剂中的至少一种。

2.如权利要求1所述的防霉保鲜涂布纸，其特征在于，所述有机防霉剂选自双乙酸钠、山梨酸钾、山梨酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钠、丙酸钙、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、水杨酸钠、水杨菌胺、十二烷基丙氨酸、异维生素C钠、卡松、尼泊金甲酯、尼泊金乙酯和溶菌霉中的至少一种。

3.如权利要求1所述的防霉保鲜涂布纸，其特征在于，所述无机防霉剂为纳米银、纳米氧化锌和纳米二氧化钛中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的防霉保鲜涂布纸，其特征在于，所述微囊化防霉剂的囊心物为卡松、尼泊金乙酯和纳米二氧化钛的组合物。

5.如权利要求1所述的防霉保鲜涂布纸，其特征在于，所述聚偏二氯乙烯乳液的固含量为30wt％～60wt％。

6.如权利要求1所述的防霉保鲜涂布纸，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为80wt％～88wt％。

7.如权利要求1所述的防霉保鲜涂布纸，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钙。

8.如权利要求1所述的防霉保鲜涂布纸，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂。

9.如权利要求1～8任一所述的防霉保鲜涂布纸，其特征在于，所述阻隔防霉涂层的厚度为2～8微米。

10.如权利要求1～9任一项所述的防霉保鲜涂布纸的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述聚偏二氯乙烯乳液和所述乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液混合，加入所述乳化剂和所述消泡剂，搅拌均匀后，加入所述异氰酸酯，搅匀后再加入所述微囊化防霉剂，搅拌分散均匀后，得防霉保鲜涂料；

将所述防霉保鲜涂料涂覆于原纸层的表面，并进行热处理，形成防霉涂层，即得防霉保鲜涂布纸。