一种调湿阻气膜的制备方法与流程

文档序号:34280823发布日期:2023-05-27 14:35阅读:57来源:国知局

本发明涉及调湿材料及膜,尤其是涉及一种风冷冰箱冷藏室内调湿阻气膜的制备方法。


背景技术:

1、风冷冰箱作为一类以冷风循环为制冷方式的冰箱,具有制冷快,无结霜,容量大等优点,逐渐成为用户的首选产品。因为风冷冰箱储藏室内有冷风循环,所以内部是相对密闭的高湿环境。但是果蔬是鲜活的有机体,在储存过程中仍然会进行呼吸以及蒸腾作用,持续释放水气至果蔬抽屉中,导致抽屉内部相对湿度持续升高。同时,抽屉外壁因接触冷藏室循环冷风而温度较低,这就导致果蔬抽屉内的高湿空气会在低温抽屉内壁上产生凝露。严重的凝露会成股流下浸泡果蔬影响其保鲜,同时还会影响冰箱抽屉外观,降低用户体验,因此,在保证果蔬保鲜的同时,如何改善凝露现象,降低结露量,是近几年冰箱保鲜行业研究的重点。

2、膜法除湿技术的选择性高,能够连续性的进行吸、放湿,且流程简单,环保无污染,可以长时间稳定使用。因此,可以通过在冰箱抽屉内设置功能薄膜,减少抽屉内的结露量,延长冰箱内果蔬食品的保鲜期。常用调湿材料包括无机盐类以及有机高分子类,无机盐类吸湿材料的吸湿性强,但易出现水合现象,吸湿过程中会溶解在水中,造成质量损失;有机高分子类吸湿材料虽然不易流失,但是吸湿性能不显著,难以满足冰箱果蔬抽屉的使用要求。


技术实现思路

1、为了克服现有技术缺陷,本发明提供了一种调湿阻气膜的制备方法,以解决现有风冷冰箱抽屉内壁严重的凝露现象,有效地调控冰箱抽屉内部的相对湿度,同时保证抽屉具有良好的气密性,可以提升果蔬保鲜效果,增强用户使用体验。

2、本发明的目的是提供一种调湿阻气膜的制备方法,包括以下步骤:

3、s1、将纤维素纤维分散于水中,在室温下搅拌30min,制得固含量为0.1-5%的纤维素纤维分散液;

4、s2、将氯化钙添加到步骤s1所得的纤维素纤维分散液中,搅拌溶解30-60min,得到含有氯化钙的纤维素纤维分散液;

5、s3、取一定量羧甲基纤维素钠(cmc)溶解于蒸馏水中,在60-80℃水浴中搅拌溶解,制得质量分数为1-10%的cmc水溶液;

6、s4、将s2步骤制备的含有氯化钙的纤维素纤维分散液添加到步骤s3所得的cmc水溶液中,搅拌分散1-2h,再超声分散5-30min,得到混合均匀的分散液;

7、s5、将s4步骤制备的分散液倾倒在模具内,将模具放置在80-100℃的烘箱中干燥24h,固化后脱模;

8、s6、干燥的膜在25℃,90%rh的恒温恒湿箱中静置1h,得到调湿阻气膜。

9、优选的,步骤s1中纤维素纤维的制备方法为,将浆板撕成碎片,用颗粒粉碎研磨机进行研磨粉碎,粉碎后的粉体通过140目筛网进行筛分得到纤维素纤维,纤维素纤维的直径小于1微米,长度小于100微米。

10、更优选的,所述的桨板为针叶木浆、阔叶木浆、麻浆、竹浆中的一种或几种。

11、优选的,步骤s2中所述的含有氯化钙的纤维素纤维分散液中,氯化钙与纤维素纤维溶质的质量比为10∶1-20∶1;

12、优选的,步骤s4中所述的分散液中,氯化钙与cmc溶质的质量比为1∶1-5∶1;

13、优选的,步骤s5中所述的模具为聚四氟乙烯模具,尺寸规格为40×20×3cm;

14、优选的,步骤s6中所制得的调湿阻气膜厚度为3-5mm。

15、本发明的有益效果包括:

16、1.本发明制备的调湿阻气膜以羧甲基纤维素钠作为膜的主体结构,纤维素纤维通过静电相互作用负载氯化钙,与羧甲基纤维素钠混合使用,得到的膜既具有吸湿调湿功能,又能阻止除水蒸气外的其他气体透过。羧甲基纤维素钠是一种由天然纤维素制得的纤维素醚,具有良好的溶解性、吸湿性、稳定性和成膜性。纤维素纤维是直径为纳米至微米级别的纤维素物理结构单元,具有比表面积大、吸水导水性能好、强度高的特点。氯化钙是一种具有极强吸湿能力的无机盐,但吸湿后易潮解会形成水合溶液。利用纤维素纤维比表面积大,同时具有一定电负性的特性,用其与氯化钙作用,可以将氯化钙吸附在其表面,防止氯化钙吸湿后溶解流失,并且纤维素纤维具有毛细效应,可以吸附一部分水气同时可以将水气快速传导到羧甲基纤维素钠分子链上,提升膜的整体吸湿能力。纤维素纤维还具有一定的强度,将其与羧甲基纤维素钠复合可以降低膜的整体脆性,提高膜的强度性能,满足生产使用要求。

17、2.本发明制备的调湿阻气膜,可以置于风冷冰箱果蔬抽屉的内壁上,调节风冷冰箱果蔬抽屉内的湿度,提升果蔬保鲜效果,减少凝露现象的生成。当果蔬由室温放置于冰箱内部时,果蔬自身温度较高,呼吸蒸腾作用强度高,释放出水蒸气会导致抽屉内湿度升高,易在抽屉内部形成凝露,调湿阻气膜内的氯化钙和纤维素纤维能够迅速吸收果蔬释放出的水蒸气,并将水蒸气传导到羧甲基纤维素钠分子链上,羧甲基纤维素钠具有一定的吸水和锁水作用,当抽屉内侧湿度高于抽屉外侧时,羧甲基纤维素钠分子链经过吸水润胀后,可以通过分子链运动将水气继续传导到抽屉外侧,减少抽屉内凝露现象的发生。而当抽屉内的湿度过低时,调湿阻气膜吸收的水气可以进行一定程度的释放,从而提高抽屉内环境的湿度,保证抽屉内果蔬的新鲜。在吸湿、传导、放湿的过程中,氯化钙、纤维素纤维和羧甲基纤维素钠起到协同作用,共同提高膜的吸湿、导湿、储湿和放湿能力。

18、3.本发明制备的调湿阻气膜,在完成调湿的过程中,同时形成气体屏障,有效阻止除水蒸气外的其他气体透过,保证果蔬抽屉内良好的气密性,降低果蔬的呼吸作用,延长果蔬的保鲜时间。调湿阻气膜中添加的氯化钙,使得水蒸气透过膜的传输速率加快,大量水分子被吸附,水分子彼此之间形成氢键连接,形成大的“水团”,羧甲基纤维素钠中含有的na+被周围的水分子溶解,形成水化壳,na+的结构破坏作用使大的水簇变成众多小的水簇,形成类似“水膜”的结构;同时,吸收的水分子占据了羧甲基纤维素钠分子链的间隙,可以降低内部的自由体积,并且羧甲基纤维素钠吸水后膨胀,膜的厚度也会增加,造成气体穿透膜的传输路径变长,气体运动缓慢,进一步限制了气体分子的运动,阻碍了气体分子通过。而围绕在na+周围的水分子具有更好的流动性,易与水分子进行交换,构成了水分子传输的通道,因此膜可以吸收、运输水分子,水蒸气在水分子构成的连续通道中扩散和渗透。



技术特征:

1.一种调湿阻气膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s1中纤维素纤维的制备方法为,将浆板撕成碎片,用颗粒粉碎研磨机进行研磨粉碎,粉碎后的粉体通过140目筛网进行筛分得到纤维素纤维,纤维素纤维的直径小于1微米,长度小于100微米。

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述的桨板为针叶木浆、阔叶木浆、麻浆、竹浆中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s2中所述的含有氯化钙的纤维素纤维分散液中,氯化钙与纤维素纤维溶质的质量比为10∶1-20∶1。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s4中所述的分散液中,氯化钙与cmc溶质的质量比为1∶1-5∶1。

6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,制备的调湿阻气膜厚度为3-5mm。

7.一种风冷冰箱调湿阻气组件,其特征在于,含有权利要求1所述的调湿阻气膜。


技术总结
本发明提供了一种调湿阻气膜的制备方法,涉及调湿材料及膜技术领域。该方法主要包括以下步骤:将纤维素纤维分散于水中,制得纤维素纤维分散液,将氯化钙添加到纤维素纤维分散液中,再与羧甲基纤维素钠水溶液混合;将混合的分散液倾倒到模具内,加热固化后脱模,静置于恒温恒湿箱中,制得调湿阻气膜。本发明制备的调湿阻气膜,能够有效的吸湿、放湿,调控冰箱抽屉内部的湿度,改善凝露现象,减少结露量,同时还具有一定的气体阻隔功能,能阻止抽屉内除水蒸气外其他气体的流通,抑制果蔬的呼吸和蒸腾作用,保证果蔬的保鲜效果。

技术研发人员:张月,毛萃,孟凡锦,曹青福,李焕焕,王月江,肖贵华
受保护的技术使用者:中国制浆造纸研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/12
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