專利名稱：具有高透氣性功能的水果保鮮包裝材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水果保鮮包裝材料，尤其涉及具有高透氣性功能的水果保鮮包裝材料 及其制備方法，屬于包裝材料領域。
背景技術：
果蔬自發(fā)氣調(MA)保鮮是采用具有一定透氣性薄膜包裝果蔬，利用果蔬自身代 謝產生二氧化碳、消耗氧氣的特性，使包裝袋內二氧化碳濃度升高，氧氣濃度降低，從而降 低果蔬呼吸強度，達到保鮮目的。袋內的氧氣和二氧化碳的濃度，除與果蔬特性有關外，還 與膜的性能有直接關系。目前，最常用的自發(fā)氣調保鮮膜是聚乙烯膜和聚氯乙烯膜。它們 來源廣泛、價格低，在氣調包裝中得以廣泛應用。但普通聚乙烯膜和聚氯乙烯膜透氣率均較 低，因此采用這些普通的聚乙烯和聚氯乙烯保鮮膜難以得到理想的保鮮效果，必須采用透 氣性更高的保鮮膜。高透氣性保鮮膜上有許多微孔，孔徑約0.01-10 ym。高透氣性保鮮薄 膜不但可以用于耗氧量大、呼吸作用旺盛的水果保鮮，例如蘆筍、甜玉米等，對于一些呼吸 強度并不高、但對二氧化碳很敏感的水果，如大棗、甜椒、鴨梨、富士蘋果等，具有很好的保 鮮效果。對于制備高透氣性薄膜，目前國內外有以下幾種方法無機填料改性聚合物拉伸 技術、半結晶聚合物拉伸技術、化學法發(fā)泡技術、相分離技術和機械制孔技術等。包裝內部的氣氛取決于針孔的總面積。其最為常用的制備方法有無機填料造孔法 和機械打孔法。Amcor利用激光在普通B0PP薄膜上打孔制備高透氣性薄膜，薄膜上的孔徑小于 150微米，薄膜的透氣性與微孔直徑和微孔數(shù)量有關；James River生產出牌號為PPlus 的多孔膜，它可以將包裝內的二氧化碳濃度升高，而氧氣則維持一個適當?shù)臐舛龋籖iver Ranch, Inc.公司開發(fā)出高分子樹脂與CaC03、Si02熔融共混擠出吹膜，薄膜透氣性與填充無 機粒子的孔徑、無機粒子用量及拉伸倍率有關。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是提供具有高透氣性功能的水果保鮮包裝材料及其制備方法。本發(fā)明采用無機填料改性聚合物拉伸法生產高透氣性水果保鮮膜。本發(fā)明采用的 基本原料是改性的硅藻土和聚乙烯或聚丙烯樹脂。硅藻土是一種天然礦物，基本成份是多 孔性二氧化硅，具有獨特的微孔結構，其孔隙率高、孔體積大、質量輕、堆積密度小、吸附性 強。但未改性的普通硅藻土具有堆密度小、與聚乙烯(聚丙烯)樹脂相容性不好的缺點，因 此需要對普通硅藻土進行表明處理，以提高它在高分子樹脂中的分散性和加工性能，因此 在硅藻土的表面包裹上一層聚醋酸乙烯、聚丙烯酸樹脂或它們的共聚物。本發(fā)明的具有高透氣性功能的水果保鮮包裝材料，原料包括改性的硅藻土和聚乙 烯或聚丙烯樹脂，改性的硅藻土為表面包裹上一層聚醋酸乙烯、聚丙烯酸樹脂或它們的共 聚物的硅藻土，表面包裹層中還含有氯化鐵。
上述具有高透氣性功能的水果保鮮包裝材料的制備方法將硅藻土分散在水中，然后加入醋酸乙烯或/和聚丙烯酸單體，升溫到40-60°C， 加入濃度為30%的雙氧水，接著加入質量濃度10%的氯化亞鐵水溶液，反應4 10小時， 然后烘干、粉碎得到改性硅藻土。上述每100克硅藻土對應分散在500ml的水中，然后對應加入5 200ml單體，雙 氧水加入量對應0. 5 5ml，氯化亞鐵水溶液對應加入0. 2 2ml。利用普通的LDPE樹脂90 99. 5份與經過表面處理的硅藻土 0. 5 10份混勻 后，于170 180°C下熔融共擠造粒，然后吹制或者雙向拉伸法制備成本發(fā)明所述的高透氣 性薄膜。將制備的薄膜進行水果保鮮測試。保鮮實驗的實驗對象是鴨梨。鴨梨在貯藏時要 求環(huán)境中二氧化碳濃度低于1%，但采用普通保鮮膜包裝鴨梨達不到這個要求。目前鴨梨貯 藏時采用紙包裝，這樣易造成鴨梨失水，引起果皮皺縮，影響其商品價值，而高透氣性塑料 保鮮膜具有高透氣性與保水性。利用多孔結構的硅藻土與聚乙烯或聚丙烯樹脂熔融共混制備氧氣透過率在 2000 10000ml/m2 day之間的軟包裝材料。通過實驗證明，采用高透氣性保鮮膜包裝果蔬可以明顯地降低袋內二氧化碳濃 度，同時可以保持果蔬的水分。高透氣性保鮮膜在呼吸強度大或對二氧化碳敏感的果蔬顯 示出獨特的保鮮效果。
具體實施例方式實施例1將100克硅藻土分散在500ml的水中，開動攪拌，然后加入50ml的醋酸乙烯單體， 升溫到40 60°C，加入濃度為30%的雙氧水0. 5ml，接著加入10%濃度的氯化亞鐵水溶液 0. 2ml，反應4 10小時，然后烘干、粉碎得到改性硅藻土 1。然后按照表1配方將改性硅 藻土 2份和LDPE 98份(重量比)混勻后，于170 180°C下熔融共擠造粒，然后吹制成薄 膜，其性能測試見表2。實施例2將100克硅藻土分散在500ml的水中，開動攪拌，然后加入20ml的聚丙烯酸單體， 升溫到40 60°C，加入濃度為30%的雙氧水0. 3ml，接著加入10%濃度的氯化亞鐵水溶液 0. 2ml，反應4 10小時，然后烘干、粉碎得到改性硅藻土 2。然后按照表1將改性硅藻土 4 份和LDPE96份(重量比)混勻后，于170 180°C下熔融共擠造粒，然后吹制成薄膜，其性 能測試見表2。實施例3將100克硅藻土分散在500ml的水中，開動攪拌，然后加入20ml的丙烯酸甲酯單 體，升溫到40 60°C，加入濃度為30%的雙氧水0. 3ml，接著加入10%濃度的氯化亞鐵水 溶液0. 2ml，反應4 10小時，然后烘干、粉碎得到改性硅藻土 3。然后按照表1將改性硅 藻土 6份和LDPE94份混勻后，于170 180°C下熔融共擠造粒，然后吹制成薄膜，其性能測 試見表2。實施例4
將100克硅藻土分散在500ml的水中，開動攪拌，然后加入20ml的醋酸乙烯單體 和20ml的丙烯酸甲酯單體，升溫到40 60°C，加入濃度為30%的雙氧水0. 5ml，接著加入 10%濃度的氯化亞鐵水溶液0. 2ml，反應4 10小時，然后烘干、粉碎得到改性硅藻土。然 后按照表1將改性硅藻土 8份和LDPE92份(重量)混勻后，于170 180°C下熔融共擠造 粒，接著采用流延設備制備成7mm厚的片材，最后在間歇式雙軸拉伸設備上拉伸得到薄膜， 其性能測試見表2。實施例5將100克硅藻土分散在500ml的水中，開動攪拌，然后加入30ml的醋酸乙烯單體 和10ml的甲基丙烯酸甲酯單體，升溫到40 60°C，加入濃度為30%的雙氧水0. 5ml，接著 加入10%濃度的氯化亞鐵水溶液0. 2ml，反應4 10小時，然后烘干、粉碎得到改性硅藻土 5。然后按照表1將改性硅藻土 10份和LDPE90份(重量)混勻后，于170 180°C下熔融 共擠造粒，首先流延成薄片，然后雙向拉伸制備出薄膜，其性能測試見表2。表1透氣膜原料配方
LDPE硅藻土硅藻土百分含量(％)試次(kg)(kg)對比例14. 0000%實施例13.920.082%實施例23. 840. 164%實施例33. 760.246%實施例43.680. 328%實施例53. 600.4010%當高透氣性薄膜應用在水果包裝上時，不僅要考慮薄膜的保鮮效果，還要考慮薄 膜能否承受水果的重量，抵御外界的沖擊。從表2可以看出添加硅藻土后制備的高透氣性 薄膜的力學性能與比較例1相比變化不大，這就保證包裝薄膜透氣性的同時，又具有一定 的力學性能。表2薄膜拉伸性能
權利要求
具有高透氣性功能的水果保鮮包裝材料，其特征在于，原料包括改性的硅藻土和聚乙烯或聚丙烯樹脂，改性的硅藻土為表面包裹上一層聚醋酸乙烯、聚丙烯酸樹脂或它們的共聚物的硅藻土。
2.權利要求1的具有高透氣性功能的水果保鮮包裝材料，其特征在于表面包裹層中還 含有氯化鐵。
3.具有高透氣性功能的水果保鮮包裝材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 將硅藻土分散在水中，然后加入醋酸乙烯或/和聚丙烯酸單體，升溫到40-60°C，加入濃度為30%的雙氧水，接著加入質量濃度10%的氯化亞鐵水溶液，反應4 10小時，然后 烘干、粉碎得到改性硅藻土；上述100克硅藻土對應分散在500ml的水中，然后對應加入5 200ml單體，雙氧水加 入量對應0. 5 5ml，氯化亞鐵水溶液對應加入0. 2 2ml ；利用普通的LDPE樹脂90 99. 5質量份與經過表面處理的硅藻土 0. 5 10質量份混 勻后，于170 180°C下熔融共擠造粒，然后吹制或者雙向拉伸法制備成高透氣性薄膜。
4.一種硅藻土改性的方法，其特征在于，包括以下步驟將硅藻土分散在水中，然后加 入醋酸乙烯或/和聚丙烯酸單體，升溫到40-60°C，加入濃度為30 %的雙氧水，接著加入質 量濃度10%的氯化亞鐵水溶液，反應4 10小時，然后烘干、粉碎得到改性硅藻土 ；其中上述100克硅藻土對應分散在500ml的水中，然后對應加入5 200ml單體，雙氧 水加入量對應0. 5 5ml，氯化亞鐵水溶液對應加入0. 2 2ml。
全文摘要
本發(fā)明公開了具有高透氣性功能的水果保鮮包裝材料及其制備方法，屬于包裝材料領域。原料包括改性的硅藻土和聚乙烯或聚丙烯樹脂，改性的硅藻土為表面包裹上一層聚醋酸乙烯、聚丙烯酸樹脂或它們的共聚物的硅藻土。制備方法是用聚醋酸乙烯或/和聚丙烯酸樹脂對硅藻土進行改性，然后和聚乙烯或聚丙烯樹脂熔融共混制膜。本發(fā)明的包裝材料力學性能和透氣性能良好，氧氣透過率在2000-10000ml/m2·day，對于鴨梨等水果具有很好的保鮮效果。
文檔編號C09C3/10GK101979432SQ20101053245
公開日2011年2月23日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權日2010年10月29日
發(fā)明者付亞波, 劉全校, 曹國榮, 李東立, 羅世永, 許文才 申請人:北京印刷學院