一種果蔬調(diào)濕保鮮膜的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種果蔬調(diào)濕保鮮膜的制造方法，其原紙采用植物纖維為原料，添加合適的濕強(qiáng)劑和干強(qiáng)劑抄造而成，原紙通過施涂由親水保水的天然高分子聚合物及非水溶型安全環(huán)保防霉抗菌劑組成的混合膠液制得調(diào)濕保鮮膜，該制造方法環(huán)保簡便，該特種用途調(diào)濕保鮮膜用于具有保鮮功能的果蔬盒及具有保鮮果蔬盒的冰箱。本發(fā)明的果蔬調(diào)濕保鮮膜，能夠使果蔬盒中的果蔬在相對(duì)濕度較小時(shí)保水新鮮，在相對(duì)濕度較高時(shí)透濕顯著增大而防止結(jié)露潰爛；該調(diào)濕保鮮膜能完全自然降解。
【專利說明】
一種果蔬調(diào)濕保鮮膜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及果蔬保鮮技術(shù)領(lǐng)域及特種紙技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種冰箱冷藏室或 果蔬盒內(nèi)果蔬調(diào)濕保鮮紙質(zhì)薄膜的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 新鮮水果和蔬菜是含水量很高的鮮活食品，采摘以后仍然能繼續(xù)進(jìn)行呼吸和蒸騰 等生命活動(dòng)。果蔬在儲(chǔ)存過程中，其水分和營養(yǎng)物質(zhì)的消耗與果蔬的呼吸作用強(qiáng)度成正比， 失水就相當(dāng)于失鮮和失重，所以減少水分散失和抑制呼吸作用是果蔬貯藏的重要環(huán)節(jié)。
[0003] 為延長冰箱內(nèi)果蔬食品的保鮮期，關(guān)于減少水分散失的現(xiàn)有技術(shù)包括在果蔬盒上 設(shè)置功能薄膜，如"感溫透濕膜"、"硅濾膜"、"感濕透濕膜"。一般"感溫透濕膜"以尼龍或 聚酯作為基材，其透濕能力可以對(duì)溫度做出響應(yīng)，但對(duì)濕度變化沒有反應(yīng)，因此，當(dāng)相對(duì)濕 度在90%以上時(shí)，感溫透濕膜自身會(huì)產(chǎn)生結(jié)露，尤其當(dāng)其設(shè)置在冰箱的果蔬盒上時(shí)，被置于 低溫環(huán)境下，也很容易產(chǎn)生結(jié)露。Siemens硅濾膜雖然具有保濕性能，但是其透濕性無法隨 溫度和濕度而改變。"感濕透濕膜"是在紙基基材上施涂黏膠溶液，通過硫酸酸析再生及后 續(xù)一系列凈化處理過程制得感濕透濕膜，雖然這種方法制成的感濕透濕膜具有隨著濕度的 增大透濕能力增加的特性，但是采用這種方法制備感濕透濕膜存在以下幾個(gè)問題：一是生 產(chǎn)工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大。此工藝首先需要制備黏膠液，即將溶解漿（天然纖維素）堿化成 堿纖維素，再與二硫化碳作用生成纖維素黃原酸酯，將其溶解于稀堿液內(nèi)得到的粘稠溶液。 黏膠液涂敷在紙基上后還需要經(jīng)過酸析再生、水洗、脫硫、水洗等復(fù)雜工藝過程。二是生產(chǎn) 過程對(duì)水質(zhì)和設(shè)備要求高，全程均需使用去離子水，且用水量非常大，設(shè)備需要具有耐酸、 堿、二硫化碳等的腐蝕。三是環(huán)保設(shè)施投資大，污染風(fēng)險(xiǎn)高。再生纖維素的再生過程存在大 氣污染、水污染、殘氯等高污染風(fēng)險(xiǎn)。由于制備黏膠液過程中使用二硫化碳，一部分二硫化 碳會(huì)以游離狀態(tài)存在，黃原酸酯再生過程中的副反應(yīng)會(huì)生成硫化氫，這些有毒物質(zhì)對(duì)生產(chǎn) 現(xiàn)場環(huán)境和大氣污染防治提出嚴(yán)峻的考驗(yàn)；在生產(chǎn)過程中還會(huì)產(chǎn)生大量的酸析后的洗滌廢 液、堿脫硫后的洗滌廢液及漂白后的洗滌廢液，存在對(duì)一系列洗滌廢液的處理問題；在漂白 工序中使用的漂液一般為次氯酸鈉，若后續(xù)水洗不徹底，存在氯離子含量超標(biāo)的問題，這是 食品用紙的一大禁忌。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種果蔬調(diào)濕保鮮膜的制 造方法。
[0005] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：在干濕強(qiáng)度較高的原紙上施涂親水保水及成膜性好的 天然高分子聚合物。
[0006] 干濕強(qiáng)度較高的原紙采用100%漂白針葉木漿抄造或漂白針葉木漿與漂白闊葉 木漿配合抄造，打漿度為20-70° SR，原紙定量為20-100g/m2;漿內(nèi)添加三聚氰胺甲醛樹脂 (簡稱MF)、脲甲醛樹脂、聚酰胺環(huán)氧氯丙烷（簡稱PAE)、聚乙烯亞胺等濕強(qiáng)劑中的至少一 種，用量相對(duì)絕干纖維量為0. 3-1. 5% ;以及淀粉及其衍生物類、植物膠類、聚丙烯酰胺類高 分子聚合物（簡稱PAM)等干強(qiáng)劑中的至少一種，用量相對(duì)絕干纖維量為0. 2-2.0% ;通過 圓網(wǎng)紙機(jī)或長網(wǎng)紙機(jī)造紙?jiān)O(shè)備抄造而成，所得的原紙具有較高的干、濕抗張強(qiáng)度，以保證最 終的調(diào)濕保鮮膜具有較長的使用壽命。
[0007] 原紙通過浸漬、涂布或噴涂1. 0-8. Og/m2含有親水保水及成膜性好的天然高分子 多糖類聚合物或蛋白質(zhì)聚合物、非水溶型安全環(huán)保型防霉抗菌劑或交聯(lián)劑組成的混合膠 液，經(jīng)過干燥及壓光后制成調(diào)濕保鮮膜。天然高分子多糖類聚合物為淀粉、纖維素衍生物、 瓜爾膠、殼聚糖及其衍生物中的至少一種；天然高分子蛋白質(zhì)聚合物為豆酪素、明膠中的至 少一種；非水溶型安全環(huán)保防霉抗菌劑為喹啉銅、噻苯咪唑、氧化鋅、甲殼素中的至少一種。
[0008] 天然高分子材料施涂層具有吸濕調(diào)濕性能的機(jī)理為：水蒸汽分子在高分子膜中的 傳遞行為遵循"溶解-擴(kuò)散"機(jī)理。本發(fā)明選取的天然高分子材料為多糖類和蛋白質(zhì)類聚 合物，這些聚合物屬于極性強(qiáng)的高分子材料，含有大量的親水基團(tuán)（如羥基、氨基），對(duì)水蒸 汽分子具有很強(qiáng)的親和作用，這些親水基團(tuán)與水蒸汽分子以形成氫鍵的形式相互作用，從 而達(dá)到吸濕保濕的作用。另一方面，選取的天然高分子材料屬于部分結(jié)晶高分子材料，其分 子結(jié)構(gòu)上既具有強(qiáng)極性基團(tuán)相互作用形成的結(jié)晶區(qū)，同時(shí)還具有一定的非結(jié)晶區(qū)。當(dāng)果蔬 盒中的濕度較低時(shí)，親水基團(tuán)以氫鍵形式部分"捕獲"水蒸汽分子，起到保濕的作用；當(dāng)濕度 較高時(shí)，高分子的非結(jié)晶鏈段可通過熱運(yùn)動(dòng)的方式在分子鏈之間形成瞬間的空隙，加上施 涂層內(nèi)外兩側(cè)水蒸汽壓差的推動(dòng)，"捕獲"的水蒸汽分子將沿著分子鏈的空隙從蒸汽壓高的 一側(cè)擴(kuò)散到另一側(cè)，達(dá)到透濕的目的，防止結(jié)露。
[0009] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：原紙浸漬或涂布所用溶解天然高分子聚合物的溶劑為水，用量 少，且過程中不產(chǎn)生有毒有害的廢水廢氣，也不存在氯離子殘留風(fēng)險(xiǎn)；此外，浸漬或涂布后 只需干燥和壓光過程，生產(chǎn)操作簡單，設(shè)備投入少，生產(chǎn)成本相對(duì)較低。根據(jù)本發(fā)明制成的 調(diào)濕保鮮膜，用于具有保鮮功能的果蔬盒及具有保鮮果蔬盒的冰箱中，能夠根據(jù)濕度變化 而自動(dòng)調(diào)節(jié)其透濕能力，當(dāng)冰箱果蔬盒中相對(duì)濕度低于80%時(shí)，能夠因吸濕和保濕性能留 存果蔬蒸發(fā)的水分使果蔬盒內(nèi)保持高濕度，以保持果蔬保水新鮮；同時(shí)由于該天然高分子 聚合物具有較強(qiáng)的透濕能力，能防止果蔬在相對(duì)濕度高達(dá)95 %時(shí)結(jié)露而加速潰爛。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 本發(fā)明的果蔬調(diào)濕保鮮膜，包括原紙層，施涂層。
[0011] 原紙層采用的原料為造紙常用的漂白針葉木漿、漂白闊葉木漿，這兩類漿料中的 多糖類的半纖維素含量少，能減少調(diào)濕保鮮膜在潮濕的環(huán)境中長期使用的長霉現(xiàn)象，而且 原料來源充足，成紙強(qiáng)度性能及勻度較好。原紙用圓網(wǎng)或長網(wǎng)紙機(jī)抄造，原紙定量20~ 100g/m2〇
[0012] 施涂層的主要物質(zhì)為具有親水保水和成膜性好的天然高分子聚合物以及非水溶 型安全環(huán)保型防霉抗菌劑或交聯(lián)劑組成的混合膠液。具有成膜性較好的天然高分子聚合物 一般有多糖類聚合物，如淀粉、纖維素衍生物、瓜爾膠、殼聚糖及其衍生物，以及蛋白質(zhì)聚合 物，如豆酪素、明膠。
[0013] 施涂方法采用浸漬、單面涂布、雙面涂布、噴涂中的一種。
[0014] 實(shí)施例一：原紙：100%針葉木漿，打漿度50° SR，PAE 1. 0%，聚丙烯酰胺0. 5% ; 施涂層：原紙采用表面施膠的方式浸漬7%羧甲基纖維素鈉和0. 3%喹啉銅的混合膠液。羧 甲基纖維素鈉的溶解方法：在50-60°C水中溶解約3小時(shí)而成均一的膠體分散液。表面施 膠方法：采用兩輥表膠機(jī)進(jìn)行表膠，浸膠量5-7g/m 2;干燥后壓光。成紙的檢測結(jié)果見表1。
[0015] 實(shí)施例二：原紙：100%針葉木漿，打漿度35° SR，PAE 1. 0%，陽離子淀粉1. 5% ; 施涂層：原紙采用雙面涂布的方式涂布5%羧甲基纖維素鈉和0. 3%噻苯咪唑的混合膠液。 羧甲基纖維素鈉的溶解方法：在50-60°C水中溶解約3小時(shí)而成均一的膠體分散液。涂布 方法：采用刮棒涂布，雙面總涂布量5-7g/m 2;干燥后壓光。成紙的檢測結(jié)果見表1。
[0016] 實(shí)施例三：原紙：100%針葉木漿，打漿度35° SR，PAE 1. 0%，聚丙烯酰胺0. 5% ; 施涂層：原紙采用雙面涂布的方式涂布高分子混合物，該高分子混合物的配方為：5%明膠 溶液，1. 5%戊二醛交聯(lián)劑（對(duì)明膠絕干量），0. 5%甲殼素。明膠溶液的溶解方法：稱取一定 量的明膠固體加水配成10% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的濃度，在室溫下浸泡2h，待其溶脹后在約70°C 的恒溫水浴中加熱，并緩慢地?cái)嚢?，直至得到均一的膠體分散液為止，然后稀釋為5%的膠 液；將配好的明膠液，添加戊二醛溶液，添加量為3% (對(duì)絕干明膠量），再添加少量防霉抗 菌劑，攪拌均勻備用。涂布方法：采用刮棒涂布，雙面總涂布量為5-7g/m2;干燥后壓光。成 紙的檢測結(jié)果見表1。
[0017] 實(shí)施例四：針葉木漿：闊葉木漿=8 : 2,打漿度40° SR，PAE 1.0%，聚丙烯酰胺 0. 5%，在線浸漬0. 3%喹啉銅；施涂層：原紙采用單面涂布的方式涂布高分子混合物，該高 分子混合物的配方為：7%豆酪素溶液，0. 3%喹啉銅。涂布方法：采用刮棒單面涂布，涂布 量為3-5g/m2;干燥后壓光。成紙的檢測結(jié)果見表1。
[0018] 結(jié)露量測試方法：將制成的調(diào)濕保鮮膜安裝在具有密封性能的冰箱果蔬盒上，果 蔬盒中放置400g菠菜，在5°C的冰箱中放置96小時(shí)后稱量果蔬盒四周塑料壁上的結(jié)露重 量。
[0019] 表1、實(shí)施方案的檢測結(jié)果與目標(biāo)值的比較
[0020]
[0021] 由表1可見，上述施涂吸濕保濕及成膜性好的天然高分子聚合物的調(diào)濕保鮮膜的 性能指標(biāo)都滿足目標(biāo)值要求，而且在濕度高達(dá)95%時(shí)，透濕能力明顯；四種方案的測試結(jié) 果中的結(jié)露量少，說明具有良好吸濕和保濕功能的天然高分子聚合物能有效降低果蔬盒的 結(jié)露量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種果蔬調(diào)濕保鮮膜的制造方法，其特征是：其原紙采用植物纖維為原料，添加相 對(duì)絕干纖維量為0. 3-1. 5 %的濕強(qiáng)劑和相對(duì)絕干纖維量為0. 2-2. 0 %的干強(qiáng)劑抄造而成； 原紙通過施涂1. 0-8. Og/m2的親水保水及成膜性較好的天然高分子聚合物與非水溶型安全 環(huán)保防霉抗菌劑的混合膠液制得調(diào)濕保鮮膜，該特種用途調(diào)濕保鮮膜用于制備具有保鮮功 能的果蔬盒及具有保鮮果蔬盒的冰箱。2. 如權(quán)利要求1所述的一種果蔬調(diào)濕保鮮膜的制造方法，其特征是：其原紙采用的植 物纖維原料為針葉木漿或針葉木漿與闊葉木漿的混合漿料，打漿度為20-70° SR，原紙定 量為 20-100g/m2。3. 如權(quán)利要求1所述的一種果蔬調(diào)濕保鮮膜的制造方法，其特征是：添加的濕強(qiáng)劑為 三聚氰胺甲醛樹脂、脲甲醛樹脂、聚酰胺環(huán)氧氯丙烷樹脂和聚乙烯亞胺中的至少一種，用量 相對(duì)絕干纖維量為〇. 3-1. 5%，該調(diào)濕保鮮膜的縱向濕抗張力多10N。4. 如權(quán)利要求1所述的一種果蔬調(diào)濕保鮮膜的制造方法，其特征是：添加的干強(qiáng)劑為 淀粉及其衍生物類、植物膠類、聚丙烯酰胺類高分子聚合物中的至少一種，用量相對(duì)絕干纖 維量為0. 2-2. 0%，該調(diào)濕保鮮膜的縱向干抗張力彡50N。5. 如權(quán)利要求1所述的一種果蔬調(diào)濕保鮮膜的制造方法，其特征是：該原紙采用圓網(wǎng) 或長網(wǎng)紙機(jī)造紙?jiān)O(shè)備抄造。6. 如權(quán)利要求1所述的一種果蔬調(diào)濕保鮮膜的制造方法，其特征是：所述的親水保 水及成膜性好的天然高分子聚合物選自多糖類聚合物以及蛋白質(zhì)聚合物，且施涂量為 1. 0-8. Og/m2〇7. 如權(quán)利要求6所述的一種果蔬調(diào)濕保鮮膜的制造方法，其特征是：所述的多糖類聚 合物為淀粉、纖維素衍生物、瓜爾膠、殼聚糖及其衍生物中的至少一種，所述的蛋白質(zhì)聚合 物為豆酪素、明膠中的至少一種。8. 如權(quán)利要求1所述的一種果蔬調(diào)濕保鮮膜的制造方法，其特征是：所述的非水溶型 安全環(huán)保防霉抗菌劑為喹啉銅、噻苯咪唑、氧化鋅、甲殼素中的至少一種。9. 如權(quán)利要求1所述的一種果蔬調(diào)濕保鮮膜的制造方法，其特征是：原紙上施涂天然 高分子聚合物的方式采用浸漬、單面涂布、雙面涂布、噴涂中的一種。10. 如權(quán)利要求1所述的一種果蔬調(diào)濕保鮮膜的制造方法，其特征是：當(dāng)冰箱果蔬盒中 相對(duì)濕度低于80%時(shí)，該果蔬調(diào)濕保鮮膜的透濕度<33(^/ 1112*2411，以保持果蔬的保水新 鮮；相對(duì)濕度高達(dá)95%時(shí)，該果蔬調(diào)濕保鮮膜的透濕度多400g/m 2 · 24h，果蔬盒結(jié)露量< 4 克，以排除多余的水汽，防止果蔬因結(jié)露而加速潰爛。
【文檔編號(hào)】D21H19/84GK105986511SQ201510094346
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月3日
【發(fā)明人】劉群華, 劉 文, 毛萃, 王月江
【申請(qǐng)人】中國制漿造紙研究院