CN108976664B - 一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法 - Google Patents

一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种食品保鲜用包装膜材料，按重量份称取以下成分：PVC树脂，丙烯酸丁酯，硅烷偶联剂，纳米粉体，增塑剂，热稳定剂，抗氧化剂1010为，环氧油酸乙二醇酯，脂肪酸季戊四醇酯，氧化聚乙烯蜡，TiO2，抗静电剂，芥酸酰胺。本发明中的丙烯酸酯聚合物具有较低的玻璃化温度和相近的折光指数，能显著改善聚氯乙烯树脂的脆性和透明性；加了羟基磷灰石不仅仅有透气性能的提升，还有力学性能的提升。

Description

一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法
技术领域
本发明涉及包装膜材料领域，具体涉及一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法。
背景技术
保鲜膜由于使用方便，且具有防止水分蒸发、阻隔气体的功效，已广泛用于蔬菜、水果、鱼、 肉、面包等食品冷冻、冷藏包装的保鲜包装。随着物流面的不断加大，对于食品的保鲜、保质期的要求也相应延长，这无疑对保鲜包装材料及包装技术提出了更高的要求。不论是蔬菜还，水果还是鱼、 肉、面包等，在众多的保鲜方法中，薄膜包装具有简易成本低的优点。目前最常用，成本低的保鲜膜包括聚乙烯膜和聚氯乙烯膜，但聚乙烯膜和聚氯乙烯膜透气率均较低，采用常规的聚乙烯和聚氯乙烯保鲜膜难以得到理想的保鲜效果，必须采用透气性更好的保鲜膜。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种食品保鲜用包装膜材料，具有很好的透气性能和力学性能。
技术方案：一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 按重量份称取以下成分：PVC树脂l00份，丙烯酸丁酯20-30份，硅烷偶联剂2-4份，纳米粉体13-18份，增塑剂40-45份，热稳定剂8-10份，抗氧化剂1010为0.5-1份，环氧油酸乙二醇酯0.3-0.6份，脂肪酸季戊四醇酯0.3-0.6份，氧化聚乙烯蜡0.3-1份，TiO210-15份，抗静电剂0.2-1份，芥酸酰胺0.5-2份；
S2. 在高速混合机中将纳米粉体加热至90-110℃，然后将硅烷偶联剂加入粉体中，混合均匀后，再混合粉体加热至115-120℃，然后加入与硅烷偶联剂相同重量份的丙烯酸丁酯混合均匀，在处理过程中，保持转速为2000-4000r/min；
S3.将PVC和丙烯酸丁酯加入高速混合机，高速混合10min，温度控制在80-90℃，然后加入剩余的成分，继续搅拌3min，得到预混料；
S4.将上述预混料，采用双螺杆挤出机挤出造粒，用塑料挤出流延机流延成厚度为0.03-0.04mm的保鲜膜；
其中步骤S1中所述的纳米粉体为纳米多孔羟基磷灰石，所述纳米多孔羟基磷灰石的制备方法为：将SDS加入至0.2mol/L Na2CO3溶液，混合搅拌均匀后加入相同体积的0.2mol/L CaCl2，充分搅拌，离心收集沉淀，洗涤烘干并在350℃下煅烧3h得到多孔纳米CaCO3微球，将多孔纳米CaCO3微球加入水中，超声波得到悬浊液，保持水温为60℃，然后以滴加Na2HPO4溶液到悬浊液中，控制搅拌速度为300-600r/min，搅拌反应完全后在室温下陈化24 h，过滤洗涤烘干得到纳米多孔羟基磷灰石。
进一步的，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯或乙酰基柠檬酸三丁酯中的任一一种。
进一步的，所述热稳定剂为环氧油酸钙，环氧硬脂酸辛酯的混合物。
进一步的，所述双螺杆挤出造粒的温度设定为：进料口160℃，中间段均为165℃，挤出头为170℃。
进一步的，所述塑料挤出流延机进料端到模头的4段温度依次为145,165,165,170℃，挤出模头两端的温度为175℃，中间温度为170℃，从近模头端到远模头端导辊的速度依次设定为：流延冷却辊转速为1.5m/min，牵引辊转速为2.2m/min，卷取棍转速为9r/min。
有益效果：本发明的包装膜具有以下优点：
本发明中的丙烯酸酯聚合物具有较低的玻璃化温度和相近的折光指数，能显著改善聚氯乙烯树脂的脆性和透明性；加入多孔羟基磷灰石，羟基磷灰石表面和内部具有多孔，不仅仅有透气性能的提升，还有力学性能的提升。
具体实施方式
以下实施例和对比例中纳米粉体为纳米多孔羟基磷灰石，其制备方法为：将SDS加入至0.2mol/L Na2CO3溶液，混合搅拌均匀后加入相同体积的0.2mol/L CaCl2，充分搅拌，离心收集沉淀，洗涤烘干并在350℃下煅烧3h得到多孔纳米CaCO3微球，将多孔纳米CaCO3微球加入水中，超声波得到悬浊液，保持水温为60℃，然后以滴加Na2HPO4溶液到悬浊液中，控制搅拌速度为300-600r/min，搅拌反应完全后在室温下陈化24 h，过滤洗涤烘干得到纳米多孔羟基磷灰石。
表1为实施例和对比例中制备的多孔羟基磷灰石的平均孔径尺寸
Figure 867932DEST_PATH_IMAGE001
实施例1
一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 按重量份称取以下成分：PVC树脂l00份，丙烯酸丁酯20份，硅烷偶联剂4份，纳米粉体13份，柠檬酸三丁酯45份，热稳定剂8份，抗氧化剂1010为0.5份，环氧油酸乙二醇酯0.3份，脂肪酸季戊四醇酯0.3份，氧化聚乙烯蜡0.3份，TiO215份，抗静电剂0.2份，芥酸酰胺0.5份，其中，热稳定剂为环氧油酸钙，环氧硬脂酸辛酯的混合物，质量比为1：1；
S2. 在高速混合机中将纳米粉体加热至90℃，然后将硅烷偶联剂加入粉体中，混合均匀后，再混合粉体加热至120℃，然后加入与硅烷偶联剂相同重量份的丙烯酸丁酯混合均匀，在处理过程中，保持转速为2000r/min；
S3.将PVC和丙烯酸丁酯加入高速混合机，高速混合10min，温度控制在80℃，然后加入剩余的成分，继续搅拌3min，得到预混料；
S4.将上述预混料，采用双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出造粒的温度设定为：进料口160℃，中间段均为165℃，挤出头为170℃，用塑料挤出流延机流延成厚度为0.03mm的保鲜膜，塑料挤出流延机进料端到模头的4段温度依次为145,165,165,170℃，挤出模头两端的温度为175℃，中间温度为170℃，从近模头端到远模头端导辊的速度依次设定为：流延冷却辊转速为1.5m/min，牵引辊转速为2.2m/min，卷取棍转速为9r/min。
实施例2
一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 按重量份称取以下成分：PVC树脂l00份，丙烯酸丁酯30份，硅烷偶联剂2份，纳米粉体13-18份，乙酰基柠檬酸三丁酯40份，热稳定剂10份，抗氧化剂1010为1份，环氧油酸乙二醇酯0.6份，脂肪酸季戊四醇酯0.6份，氧化聚乙烯蜡1份，TiO210份，抗静电剂1份，芥酸酰胺2份，其中，热稳定剂为环氧油酸钙，环氧硬脂酸辛酯的混合物，质量比为2：1；
S2. 在高速混合机中将纳米粉体加热至110℃，然后将硅烷偶联剂加入粉体中，混合均匀后，再混合粉体加热至115℃，然后加入与硅烷偶联剂相同重量份的丙烯酸丁酯混合均匀，在处理过程中，保持转速为4000r/min；
S3.将PVC和丙烯酸丁酯加入高速混合机，高速混合10min，温度控制在90℃，然后加入剩余的成分，继续搅拌3min，得到预混料；
S4.将上述预混料，采用双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出造粒的温度设定为：进料口160℃，中间段均为165℃，挤出头为170℃，用塑料挤出流延机流延成厚度为0.04mm的保鲜膜，塑料挤出流延机进料端到模头的4段温度依次为145,165,165,170℃，挤出模头两端的温度为175℃，中间温度为170℃，从近模头端到远模头端导辊的速度依次设定为：流延冷却辊转速为1.5m/min，牵引辊转速为2.2m/min，卷取棍转速为9r/min。
实施例3
一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 按重量份称取以下成分：PVC树脂l00份，丙烯酸丁酯22份，硅烷偶联剂3份，纳米粉体15份，柠檬酸三丁酯44份，热稳定剂9份，抗氧化剂1010为0.5份，环氧油酸乙二醇酯0.5份，脂肪酸季戊四醇酯0.4份，氧化聚乙烯蜡0.5份，TiO214份，抗静电剂0.4份，芥酸酰胺0.8份，其中，热稳定剂为环氧油酸钙，环氧硬脂酸辛酯的混合物，质量比为1：1；
S2. 在高速混合机中将纳米粉体加热至95℃，然后将硅烷偶联剂加入粉体中，混合均匀后，再混合粉体加热至115℃，然后加入与硅烷偶联剂相同重量份的丙烯酸丁酯混合均匀，在处理过程中，保持转速为3600r/min；
S3.将PVC和丙烯酸丁酯加入高速混合机，高速混合10min，温度控制在84℃，然后加入剩余的成分，继续搅拌3min，得到预混料；
S4.将上述预混料，采用双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出造粒的温度设定为：进料口160℃，中间段均为165℃，挤出头为170℃，用塑料挤出流延机流延成厚度为0.03mm的保鲜膜，塑料挤出流延机进料端到模头的4段温度依次为145,165,165,170℃，挤出模头两端的温度为175℃，中间温度为170℃，从近模头端到远模头端导辊的速度依次设定为：流延冷却辊转速为1.5m/min，牵引辊转速为2.2m/min，卷取棍转速为9r/min。
实施例4
一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 按重量份称取以下成分：PVC树脂l00份，丙烯酸丁酯28份，硅烷偶联剂4份，纳米粉体17份，乙酰基柠檬酸三丁酯42份，热稳定剂8份，抗氧化剂1010为0.8份，环氧油酸乙二醇酯0.4份，脂肪酸季戊四醇酯0.5份，氧化聚乙烯蜡0.8份，TiO212份，抗静电剂0.7份，芥酸酰胺1.6份，其中，热稳定剂为环氧油酸钙，环氧硬脂酸辛酯的混合物，质量比为1：2；
S2. 在高速混合机中将纳米粉体加热至105℃，然后将硅烷偶联剂加入粉体中，混合均匀后，再混合粉体加热至120℃，然后加入与硅烷偶联剂相同重量份的丙烯酸丁酯混合均匀，在处理过程中，保持转速为2500r/min；
S3.将PVC和丙烯酸丁酯加入高速混合机，高速混合10min，温度控制在88℃，然后加入剩余的成分，继续搅拌3min，得到预混料；
S4.将上述预混料，采用双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出造粒的温度设定为：进料口160℃，中间段均为165℃，挤出头为170℃，用塑料挤出流延机流延成厚度为0.04mm的保鲜膜，塑料挤出流延机进料端到模头的4段温度依次为145,165,165,170℃，挤出模头两端的温度为175℃，中间温度为170℃，从近模头端到远模头端导辊的速度依次设定为：流延冷却辊转速为1.5m/min，牵引辊转速为2.2m/min，卷取棍转速为9r/min。
实施例5
一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 按重量份称取以下成分：PVC树脂l00份，丙烯酸丁酯25份，硅烷偶联剂3份，纳米粉体16份，柠檬酸三丁酯或乙酰基柠檬酸三丁酯42份，热稳定剂9份，抗氧化剂1010为0.7份，环氧油酸乙二醇酯0.4份，脂肪酸季戊四醇酯0.4份，氧化聚乙烯蜡0.6份，TiO214份，抗静电剂0.6份，芥酸酰胺1.3份，其中，热稳定剂为环氧油酸钙，环氧硬脂酸辛酯的混合物，质量比为1：2；
S2. 在高速混合机中将纳米粉体加热至100℃，然后将硅烷偶联剂加入粉体中，混合均匀后，再混合粉体加热至115℃，然后加入与硅烷偶联剂相同重量份的丙烯酸丁酯混合均匀，在处理过程中，保持转速为3000r/min；
S3.将PVC和丙烯酸丁酯加入高速混合机，高速混合10min，温度控制在85℃，然后加入剩余的成分，继续搅拌3min，得到预混料；
S4.将上述预混料，采用双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出造粒的温度设定为：进料口160℃，中间段均为165℃，挤出头为170℃，用塑料挤出流延机流延成厚度为0.03-0.04mm的保鲜膜，塑料挤出流延机进料端到模头的4段温度依次为145,165,165,170℃，挤出模头两端的温度为175℃，中间温度为170℃，从近模头端到远模头端导辊的速度依次设定为：流延冷却辊转速为1.5m/min，牵引辊转速为2.2m/min，卷取棍转速为9r/min。
对比例1
一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 按重量份称取以下成分：PVC树脂l00份，丙烯酸丁酯20份，硅烷偶联剂4份，碳酸钙14份，柠檬酸三丁酯45份，热稳定剂8份，抗氧化剂1010为0.5份，环氧油酸乙二醇酯0.3份，脂肪酸季戊四醇酯0.3份，氧化聚乙烯蜡0.3份，TiO215份，抗静电剂0.2份，芥酸酰胺0.5份，其中，热稳定剂为环氧油酸钙，环氧硬脂酸辛酯的混合物，质量比为1：1；
S2. 在高速混合机中将碳酸钙加热至90℃，然后将硅烷偶联剂加入碳酸钙中，混合均匀后，再混合粉体加热至120℃，然后加入与硅烷偶联剂相同重量份的丙烯酸丁酯混合均匀，在处理过程中，保持转速为2000r/min；
S3.将PVC和丙烯酸丁酯加入高速混合机，高速混合10min，温度控制在80℃，然后加入剩余的成分，继续搅拌3min，得到预混料；
S4.将上述预混料，采用双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出造粒的温度设定为：进料口160℃，中间段均为165℃，挤出头为170℃，用塑料挤出流延机流延成厚度为0.03mm的保鲜膜，塑料挤出流延机进料端到模头的4段温度依次为145,165,165,170℃，挤出模头两端的温度为175℃，中间温度为170℃，从近模头端到远模头端导辊的速度依次设定为：流延冷却辊转速为1.5m/min，牵引辊转速为2.2m/min，卷取棍转速为9r/min。
对比例2
一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 按重量份称取以下成分：PVC树脂l00份，硅烷偶联剂2份，纳米粉体13-18份，乙酰基柠檬酸三丁酯40份，热稳定剂10份，抗氧化剂1010为1份，环氧油酸乙二醇酯0.6份，脂肪酸季戊四醇酯0.6份，氧化聚乙烯蜡1份，TiO210份，抗静电剂1份，芥酸酰胺2份，其中，热稳定剂为环氧油酸钙，环氧硬脂酸辛酯的混合物，质量比为2：1；
S2. 在高速混合机中将纳米粉体加热至110℃，然后将硅烷偶联剂加入粉体中，混合均匀后，再混合粉体加热至115℃，在处理过程中，保持转速为4000r/min；
S3.将PVC加入高速混合机，高速混合10min，温度控制在90℃，然后加入剩余的成分，继续搅拌3min，得到预混料；
S4.将上述预混料，采用双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出造粒的温度设定为：进料口160℃，中间段均为165℃，挤出头为170℃，用塑料挤出流延机流延成厚度为0.04mm的保鲜膜，塑料挤出流延机进料端到模头的4段温度依次为145,165,165,170℃，挤出模头两端的温度为175℃，中间温度为170℃，从近模头端到远模头端导辊的速度依次设定为：流延冷却辊转速为1.5m/min，牵引辊转速为2.2m/min，卷取棍转速为9r/min。
性能测试：力学性能按GB 10457--2009的方法进行测试，透气性按照GB 1038-2000的方法进行测试。
Figure 722755DEST_PATH_IMAGE002

Claims (3)

1.一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 按重量份称取以下成分：PVC树脂l00份，丙烯酸丁酯20-30份，硅烷偶联剂2-4份，纳米粉体13-18份，增塑剂40-45份，热稳定剂8-10份，抗氧化剂1010为0.5-1份，环氧油酸乙二醇酯0.3-0.6份，脂肪酸季戊四醇酯0.3-0.6份，氧化聚乙烯蜡0.3-1份，TiO210-15份，抗静电剂0.2-1份，芥酸酰胺0.5-2份；
S2. 在高速混合机中将纳米粉体加热至90-110℃，然后将硅烷偶联剂加入粉体中，混合均匀后，再混合粉体加热至115-120℃，然后加入与硅烷偶联剂相同重量份的丙烯酸丁酯混合均匀，在处理过程中，保持转速为2000-4000r/min；
S3.将PVC和丙烯酸丁酯加入高速混合机，高速混合10min，温度控制在80-90℃，然后加入剩余的成分，继续搅拌3min，得到预混料；
S4.将上述预混料，采用双螺杆挤出机挤出造粒，用塑料挤出流延机流延成厚度为0.03-0.04mm的保鲜膜；
其中步骤S1中所述的纳米粉体为纳米多孔羟基磷灰石，所述纳米多孔羟基磷灰石的制备方法为：将SDS加入至0.2mol/L Na2CO3溶液，混合搅拌均匀后加入相同体积的0.2mol/LCaCl2，充分搅拌，离心收集沉淀，洗涤烘干并在350℃下煅烧3h得到多孔纳米CaCO3微球，将多孔纳米CaCO3微球加入水中，超声波得到悬浊液，保持水温为60℃，然后以滴加Na2HPO4溶液到悬浊液中，控制搅拌速度为300-600r/min，搅拌反应完全后在室温下陈化24 h，过滤洗涤烘干得到纳米多孔羟基磷灰石；所述增塑剂为柠檬酸三丁酯或乙酰基柠檬酸三丁酯中的任一一种；所述热稳定剂为环氧油酸钙，环氧硬脂酸辛酯的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出造粒的温度设定为：进料口160℃，中间段均为165℃，挤出头为170℃。
3.根据权利要求1所述的一种食品保鲜用包装膜材料的制备方法，其特征在于：所述塑料挤出流延机进料端到模头的4段温度依次为145,165,165,170℃，挤出模头两端的温度为175℃，中间温度为170℃，从近模头端到远模头端导辊的速度依次设定为：流延冷却辊转速为1.5m/min，牵引辊转速为2.2m/min，卷取棍转速为9r/min。
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