【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及保鲜薄膜，具体涉及一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜及其制备方法。
技术介绍
1、叶类蔬菜具有呼吸强度高、比表面积大以及蒸腾作用大的特性，导致其保鲜难度较大。特别是对于加工蔬菜，一般需要经过水洗加工，因此需要更高透湿透水性的保鲜袋来实现保鲜；另外，许多鲜切菜遇到氧气会发生褐变，因此需要一个低氧的环境来保鲜，透氧性低的薄膜利于保持鲜切菜的外观品质，因此，保鲜薄膜应该具有高透湿透水性和低透氧性。但目前常用的聚乙烯和聚丙烯类薄膜的透湿透水性较低，且透氧性较高，而含有尼龙或乙烯-乙烯醇共聚物(evoh)的多层共挤薄膜制备的真空袋既不透氧也不透湿，均不能满足对叶类蔬菜的保鲜要求。
2、聚乙烯醇薄膜(pva)是一种新型的包装材料，能够在堆肥状态下实现100％的生物降解，但是由于其熔融温度在200℃左右，接近于主链上醇羟基的分解温度，造成熔融加工困难，而迄今为止，熔融加工工艺并不成熟，熔融加工时产生的烟雾很大，分子链热分解严重，加工环境恶劣，难以实现大规模生产。目前聚乙烯醇(牌号1799或2699)薄膜仍然主要采用水溶液流延工艺制备，将pva树脂溶解在热水中形成浓度为10％左右的溶液，水溶液通过滚筒流延形成湿膜，随后进入烘道除去水分得到流延膜，但是该方法的效率低下、耗能高、成本高，不能大规模推广。而且普通聚乙烯醇薄膜的耐水性差，遇到水汽则发生溶胀，甚至溶解，影响pva薄膜的使用效果。
3、针对上述问题，本专利技术提出了一种具有高透湿性和低透氧性的叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜及其制备方法。
1、本专利技术的目的是提供一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜及其制备方法，能够实现聚乙烯醇薄膜的低温加工，且制得的聚乙烯醇薄膜具有高透湿性和低透氧性，可以满足叶类蔬菜的保鲜要求。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜，按质量百分比计，薄膜包括以下组分：聚乙烯醇76-87％、甘油8-20％、苹果酸0.3-1.1％、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物0.3-1.4％以及水份2.0-2.2％。
3、本专利技术还提供了上述一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)预溶胀：先将聚乙烯醇树脂粒子和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的树脂粒子的混合物置于高速搅拌机中，再将苹果酸溶解于蒸馏水中，溶解均匀后向溶液中加入甘油，搅拌均匀后将混合溶液缓慢滴加至高速搅拌机中升温搅拌，得到充分溶胀的聚乙烯醇树脂；
5、(2)熔融共混改性：将上述得到的聚乙烯醇树脂加入到同向双螺杆挤出机的料斗中，于设定温度下进行处理，最后从模头挤出后冷却剪切得到改性粒料；
6、(3)流延成型：将上述得到的改性粒料加入到流延膜挤出机的料斗中，于设定温度下进行处理，最后得到聚乙烯醇薄膜；
7、(4)干燥交联：将上述得到的聚乙烯醇薄膜牵引到双层烘道中进行烘干得到叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜。
8、优选的，所述步骤(1)中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯链段占26-28％；高速搅拌机的转速≥800rpm，升温至60-65℃搅拌10小时。
9、优选的，所述步骤(2)中，双螺杆挤出机从料斗到挤出模头的温度依次设定为120、130、140、140、140℃，同向双螺杆的转速设定为30rpm。
10、优选的，所述步骤(3)中，流延膜挤出机从料斗到挤出模头的温度依次设定为120、130、140、140℃，单螺杆的转速为30-50rpm，流延冷却辊的温度为50±2℃，转速为15-20rpm，得到厚度为20-60微米的聚乙烯醇薄膜。
11、优选的，所述步骤(4)中，聚乙烯醇薄膜先通过下层烘道，温度设定为80±2℃，停留时间为7-8min，然后进入上层烘道，温度设定为120±2℃，停留时间为0.5-1min，得到厚度为15-45微米的叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜。
12、普通pva分子链上每个重复单元上都存在一个羟基，导致分子链之间会形成大量的氢键，这些氢键为pva提供了较大的分子间作用力和结晶度，使得pva的熔融加工温度在200度左右，为了降低pva树脂的熔融温度，第一步需要让pva树脂处于100％无定形状态，即，pva树脂被增塑剂充分溶胀，增塑剂可以破坏pva羟基间的氢键，并与之形成新的氢键，结晶区也随之被破坏掉；最有效的增塑剂是水，水分子极性高，分子的范德华半径小，是pva的优良溶剂，对pva具有最强的溶胀能力；甘油是溶胀pva最常用的增塑剂，甘油分子范德华半径较大，极性也低于水分子，因此对pva的溶胀效果低于水分子，但当薄膜中大部分水被烘干除去后，甘油成为pva薄膜的最终增塑剂，将甘油和水混合后对pva树脂进行溶胀，当结晶区被完全破坏后，无定型的pva树脂的熔融温度仅有120℃左右；本申请在溶胀过程中以苹果酸作为辅助增塑剂，在后期薄膜的干燥过程中该二元酸让pva分子链发生交联，使得pva薄膜的耐热温度达到80℃以上，而市场上的pva薄膜只能耐60℃以下的热水。可食用的苹果酸属于二元酸，且只有4个碳原子，相比其他可食用多元酸例如柠檬酸分子，苹果酸具有分子体积小，在pva树脂中扩散系数大的特点，利于其快速均匀地溶胀并均匀分布在pva树脂中。
13、本专利技术中还可以通过苹果酸与聚乙烯醇的交联反应来提高pva薄膜的耐水性，流延成型后的薄膜经过第一段温度为80℃的下层烘道烘干掉95％以上的水分后，进入第二段温度为120℃的上层烘道，在第二段的上层烘道中，薄膜中的苹果酸分子与pva分子链上羟基形成酯化交联反应，提高pva的耐水性。苹果酸除了起交联作用外，它还具有更加突出的增塑pva的性能，因为相对于水(或甘油)与pva之间形成的氢键，苹果酸分子上的羧基与pva分子链上的羟基更容易形成氢键，缘于羧基上的h(氢)离子具有缺电子结构，而pva上羟基中的o(氧)原子具有富电子结构；即苹果酸具有更强的打开pva羟基之间氢键的能力，羧基h更容易与pva羟基形成新的氢键。
14、普通pva薄膜的氧气透过率低于10ml/m2.day.atm，不适合于用来保鲜水果和蔬菜。本专利技术在熔融共混过程中加入va(醋酸乙烯酯)链段占26-28％的eva树脂(乙烯和醋酸乙烯酯的高聚物)，降低了薄膜中极性链段的比例，增加了非极性链段的比例，薄膜中的非极性链段与氧气分子的亲和力提高，氧气与非极性链段的极性相近，提高了氧气在改性薄膜中的溶解度，使得pv a薄膜的氧气透过率可以达到200-1000ml/m2.day.atm。eva链段上的va链段与pva基体具有相容性，因此eva会插入到pva链段之间，防止pva分子链相互靠近形成结晶结构，因此eva具有降低pva基体结晶度的作用；另外在熔融共混过程中，eva还具有增塑作用，使得共混后的料条各组分分散的更加均匀，料条具有韧性。
15、因此，本专利技术采用上述一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜及其制备方法，具体有益效果如下：
16、(1)本专利技术以醇解度为99％的pva为原料，通过特殊本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜，其特征在于，按质量百分比计，其组成包括以下组分：聚乙烯醇76-87％、甘油8-20％、苹果酸0.3-1.1％、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物0.3-1.4％以及水份2.0-2.2％。
2.根据权利要求1所述的一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯链段占26-28％；高速搅拌机的转速≥800rpm，升温至60-65℃搅拌10小时。
4.根据权利要求2所述的一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，双螺杆挤出机从料斗到挤出模头的温度依次设定为120、130、140、140、140℃，同向双螺杆的转速设定为30rpm。
5.根据权利要求2所述的一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，流延膜挤出机从料斗到挤出模头的温度依次设定为120、130、140、140℃，单螺杆的转速为30-50rpm
6.根据权利要求2所述的一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，聚乙烯醇薄膜先通过下层烘道，温度设定为80±2℃，停留时间为7-8min，然后进入上层烘道，温度设定为120±2℃，停留时间为0.5-1min。
...【技术特征摘要】
1.一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜，其特征在于，按质量百分比计，其组成包括以下组分：聚乙烯醇76-87％、甘油8-20％、苹果酸0.3-1.1％、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物0.3-1.4％以及水份2.0-2.2％。
2.根据权利要求1所述的一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯链段占26-28％；高速搅拌机的转速≥800rpm，升温至60-65℃搅拌10小时。
4.根据权利要求2所述的一种叶类蔬菜保鲜用聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：满杰，赵立群，钱井，韦强，郑丽静，
申请(专利权)人：北京市农业技术推广站，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。