专利名称：水果蔬菜常温保鲜专用纸塑复合薄膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水果、蔬菜常温保鲜用纸塑复合薄膜及其制备方法。该纸塑复合薄膜以纸基为基膜，在两层纸基之间设置调节层、杀菌剂释放层(粘结剂层)、阻隔层，采用无溶剂复合方法制备，具有缓释杀菌、保水、透气的功能，用于常温下水果蔬菜的保鲜。
背景技术：
随着我国城市化进程的发展和人们生活水平的提高，大城市的蔬菜和水果越来越依赖外地供应，从产地到百姓手中，需要经过产地采摘、集结、长途运输、批发、到超市几个环节，一般需要2-4天的时间。果蔬在批发市场的停留时间和在超市的货架期一般都较长，由于缺乏适当的保鲜技术，我国水果蔬菜的损失率在20%左右，而发达国家的损失率近有2.5%，这说明我国保鲜技术的落后。
果疏保鲜的关键在于防止水分流失，如果果蔬失水量超过5%以上则出现萎蔫，失去商业价值；塑料薄膜具有较低的水蒸气透过率，具有较好的保水性能，因此目前国内外果疏保鲜包装材料主要采用塑料基材，为了增加塑料基材的氧气透气性，人们开发了众多的薄膜改性工艺，包括多种树脂共混、添加无机粒子造孔、激光打孔等，但制备的保鲜包装材料一般还限于低温下使用，常温保鲜效果仍然不理想，原因在于塑料的氧气透过率不能满足果蔬常温下高呼吸速率的要求。虽然国内目前已有许多水果蔬菜保鲜包装的报道，但这些现有的果蔬保鲜包装材料具有下列问题:
I已有的保鲜材料多限于塑料基材，由于一般塑料基材的氧气透过率(OTR)最高也仅能达到104ml/m2.day.atm，不能满足在常温下水果蔬菜新陈代谢的要求，一般仅能作为果蔬低温下保鲜材料，而常温下对果蔬的保鲜效果较差，甚至常温下会使果蔬发生无氧呼吸；
2已有的塑料基保鲜材料的水蒸气透过率(WVTR)小，保鲜袋内果蔬代谢产生的水分容易形成高湿的内部环境，造成细菌滋生，加速果蔬腐烂；
3如果增加塑料保鲜包装的透气性，需要将薄膜厚度降低，这又带来包装力学性能不足的问题，使得薄膜加工成型，保鲜袋的制备发生困难。
总之，果蔬常温下果蔬的呼吸强度大，对保鲜包装材料的要求高，现有塑料基材保鲜材料一般仅适合低温使用，或者仅适合呼吸强度低的水果蔬菜，对于呼吸强度高的水果和蔬菜在常温下不但不会起保鲜作用，反而加速果蔬腐烂。发明内容
本发明的目的是提供一种果蔬常温保鲜包装材料，它是一种纸塑复合薄膜，以纸基为基膜，在两层纸基之间设置调节层、杀菌剂释放层(粘结剂层)、阻隔层，采用无溶剂复合方法制备，具有缓释杀菌、保水、透气的功能，可以释放5-20ppm的气相杀菌剂30-90天。
本发明与现有发明的不同之处在于:
I现有水果保鲜包装材料多采用塑料基材，而本发明采用纸塑复合基材，纸基所占比例超过60% (W% )，尽量降低塑料基材的厚度；塑料基材厚度的降低利于提高包装材料的透氧性，以满足水果常温下新陈代谢活动对氧气的需求；而塑料基材厚度下降造成力学性能的不足依靠纸基来弥补；
2纸基具有调节包装内部空间湿度的作用。纸基为强极性材料，纸基结构疏松，因此氧气透过率很大，即使常温下果疏呼吸强度高，纸基也能满足高的氧气透过率(大于105ml/m2.day.atm)。接触果疏的纸塑复合薄膜内层为纸基，水分在纸基上不会凝结成水滴(结露)，纸基还有稳定包装内湿度的作用:纸基与水汽极性相似，对水分有一定的吸附性能，当包装内部水分含量高的时候纸基吸收水分，湿度低时纸张释放水分，多余的水分能够透过复合膜溢出到外界(该复合膜的水蒸气透过率在l-10g/m2.day.atm之间)，包装内部不会出现结露或者湿度过高的问题；
3现有包装材料一般不具备杀菌功能，本发明所述果蔬常温保鲜包装材料除具有高透氧、透水速率外，还具有杀菌功能，且产生杀菌剂的前体物质采用乳酸和亚硫酸钙，为食品级助剂，当接触到果蔬呼吸作用产生的水分后，会释放出二氧化硫气体，该气体为果蔬杀菌剂，是国际上允许使用的，符合食品安全的要求；
4该果蔬常温保鲜包装材料是一种纸塑复合薄膜，其调节层选用EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)_聚丙烯酸酯共混树脂，在纸基上流延而成，通过调节聚丙烯酸酯的添加量来控制调节层的极性，通过极性和厚度的改变调节该层对水蒸气和杀菌剂的透过性；在该层中聚丙烯酸酯适宜的共混比例是5-50% (ff% )，该层的厚度为5-15微米。
5该果蔬常温保鲜包装材料的阻隔层选用聚丙烯酸酯-聚乙烯共混树脂在外层纸基上流延而成，通过调节聚丙烯酸酯的添加量和厚度的改变来调节该层对水蒸气和氧气的透过率，抑制杀菌剂的透过；在该层中丙烯酸酯适宜的共混比例是5-20% (ff% )，该层的厚度为5-15微米。
6该果蔬常温保鲜包装材料使用无溶剂复合方法制备，生产过程无污染。
7该果蔬常温保鲜包装材料可以释放5_20ppm的气相杀菌剂30_90天，可以重复使用30-90天。
8该复合膜制备所用的纸基、EVA树脂、聚丙烯酸酯树脂均可以自然降解，聚乙烯树脂也采用可降解型，因此该果蔬常温保鲜包装材料可以自然降解。
本发明所选用的所有原料均符合国家有关食品包装材料的规定，且释放的杀菌剂浓度低，在被包装的水果上没有任何杀菌剂残留，符合食品安全的要求。
总之，本发明制备的果蔬常温保鲜包装材料能够防止果蔬水分流失、杀死水果上的病原菌、能够满足常温下果蔬呼吸作用所需的氧气通过率、控制保鲜袋内适宜的湿度，可以显著提高水果蔬菜在常温下的贮存期和货架期；保鲜膜释放的杀菌剂浓度和周期可控，杀菌剂在水果上无残留，符合食品安全的要求；且果蔬常温保鲜包装材料生产过程对环境无污染，生产工艺简单、生产成本低；果蔬常温保鲜包装材料可重复使用，废弃后可自然降解，对环境无污染。具体实施方式
通过以下具体的实施例及应用实例对本发明作进一步说明。以下的具体描述是为了便于理解本发明，并不用来限制本发明的保护范围。
比较例I
将50质量份的聚甲基丙烯酸丁酯树脂与50质量份EVA树脂熔融共混后，在流延机上流延成膜，控制流延膜的厚度为35微米，制备得到内侧原料膜；将20质量份的聚甲基丙烯酸丁酯与80质量份的PE(低密度聚乙烯)熔融共混后，在流延机上流延厚度为35微米的外侧原料膜；将6质量份的乳酸与4质量份的亚硫酸钙混合后，加入到90质量份的聚氨酯(PU)占结剂中，制备出杀菌剂-聚氨酯粘结剂，用该粘结剂将两个原料膜粘结，分切制袋，得到水果蔬菜保鲜袋。
实施例1
将50质量份的甲基丙烯酸丁酯树脂与50质量份EVA树脂熔融共混后，作为淋膜的树脂原料，在流延机上将共混树脂流延在16.5克重纸张上，控制流延厚度为5-7微米，制备成内层纸基涂覆EVA-丙烯酸酯膜；将20质量份的聚甲基丙烯酸丁酯与80质量份的PE(低密度聚乙烯)熔融共混后，作为淋膜的树脂原料，在流延机上将该树脂流延在16.5克重纸张上，控制流延厚度为5-7微米，制备成外层层纸基涂覆丙烯酸酯-PE膜；将6质量份的乳酸与4质量份的亚硫酸钙混合后，加入到90质量份的聚氨酯(PU)粘结剂中，制备出杀菌剂-聚氨酯粘结剂，用该粘结剂将两个原料膜(纸基涂覆EVA-丙烯酸酯膜和外层层纸基涂覆丙烯酸酯-PE膜)的涂覆层一侧粘结起来，粘结剂的施胶量为5-8g/m2，然后分切制袋，得到水果蔬菜常温保鲜袋。
实施例2-6
制备方法与实施例1相似，只是改变原料的牌号、组成比例、以及涂覆薄膜的膜厚，具体数据见表I所示。
选用比较例I制备的塑料基保鲜袋的氧气透过率低于104ml/m2.day.atm,如果这种保鲜袋装(外形尺寸300X400mm)果蔬I公斤，则仅能满足小于lOml/hr.kg呼吸强度，一般只能用于低温保鲜果蔬，在常温下一般水果的呼吸强度在20-50ml/hr.kg，蔬菜的呼吸强度更大，因此塑料基保鲜袋在室温下会造成果蔬储存环境内缺氧，更容易衰老腐烂；塑料基保鲜袋对水蒸气的透过率低于lg/m2.day.atm (膜厚40_50微米),对水的亲和性较低,保鲜袋内容易出现积水滋生细菌造成果蔬腐烂。
选用实施例1-6制备的果蔬常温保鲜包装材料的氧气透气率在104-106ml/m2.day.atm之间，水蒸气透过率l_10g/m2.day.atm之间,可以满足果蔬常温下呼吸作用所需的氧气供应，且在保鲜袋可以释放5-20ppm的杀菌剂，防止果蔬滋生病原菌，起到杀菌保鲜的作用；通过调节层和阻隔层树脂组成和膜层厚度改变薄膜的透气性和杀菌剂释放速率和周期；保鲜袋内释放的杀菌剂浓度很低，经检测在被包装的水果蔬菜上没有残留。
就本发明制备的多功能水果保鲜包装薄膜在水果保鲜应用上的实例，在此不一一列举。
本领域的技术人员应该明了，上述优选实施例只是对本发明的具体说明，并不构成对本发明的限制。对本发明的技术方案进行各种变动和等效替换，而不背离本发明技术方案的原理和范围，均应涵盖在本发明权利要求的范围之中。
权利要求
1.本发明涉及一种以纸基为主的纸塑复合保鲜包装薄膜，按照从里往外的顺序依次为纸基(水果蔬菜接触层)、调节层、杀菌剂释放层、阻隔层、纸基。
2.权利发明I所述的纸塑复合薄膜的调节层选用EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)-聚丙烯酸酯共混树脂在内层纸基上流延而成，通过调节聚丙烯酸酯的添加量来控制调节层的极性，通过极性和厚度的改变调节该层对水蒸气和杀菌剂的透过性；在该层中丙烯酸酯适宜的共混比例是5-50% (ff% )，该层的厚度为5-15微米。
3.权利发明I所述的纸塑复合薄膜的阻隔层选用聚丙烯酸酯-聚乙烯共混树脂在外层纸基上流延而成，通过调节聚丙烯酸酯的添加量和厚度的改变来调节该层对水蒸气和氧气的透过率，抑制杀菌剂的透过；在该层中丙烯酸酯适宜的共混比例是5-20% (ff% )，该层的厚度为5-15微米。
4.权利要求3所述的丙烯酸酯包括甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯等。
5.权利发明I所述的纸塑复合薄膜的杀菌剂产生层(粘结剂层)由杀菌剂前体物质和粘结剂组成，其中杀菌剂前体物质占该层总质量的1-10%，粘结剂可以选用EVA树脂或聚氨酯粘结剂；杀菌剂前体物质的成份为乳酸、亚硫酸钙，其中乳酸含量占杀菌剂前体物质的50-60%。
6.权利发明I所述的纸塑复合薄膜由涂覆了调节层的内层纸基、涂覆了阻隔层的外层纸基用权利要求4所述的杀菌剂产生层(粘结剂层)无溶剂复合方式得到。
7.权利发明I所述的纸塑复合薄膜制成的保鲜袋，在装入水果和蔬菜后，果蔬呼吸作用产生的水蒸气会诱发纸塑复合薄膜释放5-20ppm的气相杀菌剂30-90天,对水果起到保水、杀菌、透气的功能，提高水果、蔬菜在常温下的货架期。
全文摘要
本发明涉及一种水果蔬菜保鲜专用绿色环保纸塑复合软包装薄膜，该保鲜包装薄膜是在两层纸基之间添加阻隔层、杀菌剂释放层、和调节层，通过改变阻隔层、调节层的极性和透气性，达到控制释放杀菌剂的目的，可以释放5-20ppm的气相杀菌剂30-90天，具有保水、杀菌、透气的功能。主要作用是常温下保鲜水果和蔬菜，延长水果蔬菜的货架期。该保鲜袋被丢弃后可以自然降解、对环境没有任何污染。
文档编号B32B33/00GK103144845SQ201310063998
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月1日 优先权日2013年3月1日
发明者李东立 申请人:李东立