多功能集成保鲜袋及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水果保鲜包装材料，尤其涉及具有高透氧、透水、透二氧化碳、乙烯吸附、乙烯抑制等多功能集成保鲜袋设计和制备方法，属于包装材料领域。
【背景技术】
[0002]生鲜水果蔬菜采摘后仍继续进行呼吸作用，发生营养成分的氧化，放出热量，产生水分、二氧化碳、乙烯等代谢产物；在常温、裸放的环境下，果蔬呼吸速率强，果蔬容易衰老、失去水分而失去商业价值；在普通保鲜袋形成的密闭环境中，乙烯、二氧化碳和水分不能充分及时排除，乙烯会加速果蔬呼吸强度，促进果蔬进一步成熟衰老；呼吸作用产生的水分形成的高湿度环境更容易滋生病原菌、导致果蔬腐烂；高二氧化碳环境也会造成一些果蔬腐烂的加剧。因此降低果蔬的呼吸速率、保持水分、防止滋生病原菌、建立一个适当的低氧、低二氧化碳气氛环境是解决果蔬保鲜问题的关键，为此人们开发出许多果蔬保鲜方法和技术，例如气温、气调、浸渍、药剂熏蒸。已经开发成功的功能性保鲜薄膜(保鲜袋)的种类很多。
[0003]专利ZL 03113758.X介绍一种由无纺布制成的保鲜袋，具有透气性高，不结水雾的特点;为了提高透气性，ZL 201210466049.7和ZL201310071920.8在袋体上设有若干小孔，ZL200910034625.9在袋体上设计一个硅窗增加透气性；ZL200710061409.4则介绍在聚乙烯材料中添加透气母粒制成薄膜，然后用光面对辊机处理，在薄膜上形成直径lmm-1.5mm的小孔，小孔密度50?100万个/平米以增加保鲜袋透气性；专利200810059439.6则采用共混树脂改性方法提高保鲜袋透气性，在聚乙烯树脂中添加二氧化娃、橡胶等成分。
[0004]ZL201210275448.5则介绍一种较为复杂的保鲜袋设计，该保鲜袋包括薄膜袋和预留孔，在预留孔上有上层标贴，用于控制预留孔的开与关；ZL200720037273.9的保鲜袋设计与上面专利相似，这种保鲜袋包括气调膜、基材、粘合剂和有透气孔的塑料袋，于气调膜与基材复合，由粘合剂粘合在塑料袋有透气孔的部位上，利用气调膜对包装袋内的氧气和二氧化碳等气体的含量进行调节，从而抑制了果蔬的呼吸强度。为了增加抑菌性能，ZL201110334707.2发明了一种驻极体保鲜膜，采用聚四氟乙烯或乙烯-四氟乙烯共聚物塑料经加工细化制成薄膜材料，采用驻极体电晕法或击穿法进行驻极化技术处理；ZL201210588963.9将浒苔纤维按一定比例加入到纸浆纤维中，制成含浒苔纤维的保鲜袋，最后在保鲜袋中涂抹5%的半脱乙酰壳聚糖溶液增加保鲜袋的抑菌作用；ZL200710158884.3介绍在PE薄膜中加入肉桂醛，肉桂醛对被保鲜果蔬无漂白作用。
[0005]上面的保鲜袋具有单层结构，另外许多保鲜袋具有具有双层结构。ZL201110368214.0介绍的保鲜袋由透气保护层和保鲜层组成，在透气保护层上设有一个观察窗，而保鲜层则由聚乙烯树脂、海藻酸钠、壳聚糖组成；ZL201220487692.3介绍的不喜爱由外袋体和内袋体组成，外袋体内设有内袋体，外袋体和内袋体的底部相粘合，外袋体和内袋体之间设有保温层。
[0006]另外还有许多3层结构的保鲜袋，ZL200710119153.8开发一种气调保鲜袋，设计成由里向外的三层结构，其中袋体由外层向内层依次由气调保鲜膜、透气亲水性材料层、透气疏水性材料层组成，袋体在每一预设段落处设置封合区；ZL201320479168.6的保鲜袋的袋体顶端内装有密封条，所述袋体由外到内依次分为保鲜层、保湿吸附层和保鲜透气层，其中保湿吸附层上设有乙烯吸附剂，保鲜透气层表面设有透气小孔。
[0007]用无纺布制作袋体或袋体上打微孔的设计无法准确控制氧气和水汽透过性，对二氧化碳气体透过无选择性；在聚乙烯或聚丙烯树脂中添加无机粒子或橡胶成分，可以增加氧气透过率，但对水汽的透过性增加不显著；由于硅窗面积较小，因此很难通过它充分透出水蒸气和二氧化碳，且硅窗设计造成保鲜袋加工成本增加；对于那些设计复杂的袋体，增加生产成本，很难形成大规模机械化生产；双层结构和三层结构设计的保鲜袋，它们的透气性会降低，往往造成保鲜袋内氧气供应不足，水汽不能及时排除；为了增加抑菌功能、乙烯吸附功能而在保鲜袋内添加药包也是常见的包装形式，但药包破损后会污染果蔬，或者药包释放杀菌剂浓度过高造成果蔬被污染，丧失风味。现有的果蔬包装往往顾此失彼，单一薄膜设计很难同时实现高透氧、高透水、高二氧化碳选择透过性、抑菌、乙烯吸附、乙烯抑制的功能，双层或多层复合的设计可以增加抑菌、乙烯吸附、乙烯抑制的功能，但又丧失了高透氧、高透水、高二氧化碳通过性；本发明采用多功能集成保鲜袋设计则成功解决了这些矛盾，使保鲜袋同时具有抑菌、乙烯吸附、乙烯抑制的功能，同时具有高透氧、高透水、高二氧化碳选择通过功能。
【发明内容】
[0008]本发明目的是提供多功能集成保鲜袋设计及其制备方法。利用多种功能薄膜，设计生产多功能集成保鲜袋。以它们为原料膜，制备成多功能集成薄膜卷材，然后制备成多功能集成保鲜袋，使保鲜袋同时具有我们原料薄膜所具有的所有保鲜功能，且各种保鲜功能不会相互影响，不会相互削弱。
[0009]所述的多种功能集成保鲜袋为以下5种材料中的的至少两种拼接而成的:
[0010]功能薄膜I (ANT1-MICROBIALS，AM films):具有智能缓释杀菌剂功能的多层复合薄膜，可以根据被保鲜果蔬滋生病原菌多少，薄膜可以自动释放不同浓度的气相杀菌剂，该杀菌剂不会在果蔬上产生任何残留，杀菌剂的类型符合国际EC和FDA标准。
[0011]功能薄膜2 (ETHYLENE ABSORBERS, EA films):具有吸附乙烯功能的水果保鲜包装薄膜，本发明优选采用ZL201010522442.4公开一种具有吸附乙烯功能的水果保鲜包装薄膜，该薄膜是将一定比例的硅酸铝粉末与聚乙烯树脂熔融共混，然后吹膜得到，它具有乙烯吸附容量高，乙烯吸附性不受水汽影响的特点。
[0012]功能薄膜3(1-MCP releasing, MR films):具有1-MCP释放功能的复合薄膜。1-甲基环丙烯(1-MCP)气体可以抑制果蔬产生乙烯，市场上的1-MCP制剂是将1-MCP吸附在环糊精载体上，将该环糊精分散在水中，会释放出一定浓度的1-MCP气体，对果蔬进行熏蒸保鲜；由于释放浓度和释放周期难以准确控制，因此应用受到限制；本发明优选采用CN102862361A公开的一种具有1-MCP释放功能的复合薄膜，该薄膜遇到果蔬呼吸产生的水汽后自动缓释气相1-MCP，当果蔬呼吸强度大时，保鲜袋内相对湿度高，薄膜释放的1-MCP浓度越大，对果蔬呼吸作用的抑制效果越高，实现对果蔬代谢的自动减缓调节。
[0013]功能薄膜4(High CO2TR and OTR film, HCO films):一种具有高氧气透过性和高二氧化碳选择透气性的薄膜，优选采用ZL201210363822.7公开的一种具有高氧气透过性和高二氧化碳选择透气性的薄膜，薄膜的氧气透过率(OTR)在105ml/m2.day.atm以上，且优选二氧化碳的透过率(CO2TR)是OTR的6倍，可以及时排除果蔬呼吸作用产生的二氧化碳，防止二氧化碳富集引起果蔬衰老。
[0014]功能薄膜5 (High MVTR film, HM films):ZL 201010532453.0 公开一种硅藻土改性聚乙烯薄膜，多孔而亲水的硅藻土对水蒸气具有较高的透过性，改性薄膜的水蒸气透过率(WVTR)达到100-200g/m2.day,可以及时排除包装袋(保鲜袋)内产生的水汽，降低保鲜袋内相对湿度，抑制细菌滋生。
[0015]其中功能薄膜I (AM薄膜)的OTRXO2TR数值在2000-5000ml/m2.day.atm之间，相对HCO films, AM films对透氧和透二氧化碳的贡献可以忽略；AM films的WVTR低于1g/m2.day，相对于HM films, AM films对水汽透过性的贡献也可以忽略；即在集成设计时，AMfilms只贡献杀菌性能，而对气体透过性能的贡献可以忽略。
[0016]本发明功能薄膜I优选采用申请号200910086775.4和201210365158.X公开的任
种薄膜。
[0017]其中200910086775.