技术领域
本发明涉及功能性塑料薄膜母粒的制备方法,具体说是一种抗菌保鲜线型 低密度聚乙烯薄膜母粒的制备方法。
背景技术
我国是水果、蔬菜生产和消费大国,产量位居世界首位。然而,由于传统 包装保鲜技术相对落后,高达30%左右的水果和蔬菜在储、运、销过程中发生变 质腐烂,造成重大的经济损失和严重的环境污染。为了减少水果、蔬菜的变质 和腐烂,延长保鲜期,一些商家采用添加防腐剂的办法来解决,结果造成卫生 安全事故时有发生,严重影响人们的身体健康。
目前,水果、蔬菜的保鲜包装相当大部分使用塑料保鲜薄膜袋,由于水果、 蔬菜富含营养成分,保存温度、湿度等条件比较适合微生物生长,因此,塑料 保鲜薄膜表面容易沾染微生物,在生产、储存、运输、使用过程中易发生“二 次污染”和“交叉感染”。塑料保鲜薄膜上微生物的存在和繁衍同时也影响包装 物内物品的保存,微生物很容易迁移定殖在里面的物品上,并在物品上繁殖生 长,引起物品变质、发霉、腐烂,严重影响物品的质量。
近年来,国内外一些研究单位致力于研究开发具有抗菌保鲜功能的包装薄 膜,如PE/纳米材料防霉保鲜薄膜,PVC/纳米TiO2保鲜薄膜等,在生鲜食品的抗 菌保鲜方面取得了良好的效果。然而,上述抗菌保鲜薄膜成本过高,制约了推 广应用。因此,研究开发低成本的抗菌保鲜塑料包装薄膜,延长水果、蔬菜保 鲜期,减少变质腐烂已引起研究人员的关注。检索大量的专利文献和公开发表 的研究论文,尚未发现采用线型低密度聚乙烯(LLDPE)为载体树脂,添加氧化 镧、载银磷酸锆、载锌磷酸锆、氧化聚乙烯,制成抗菌保鲜线型低密度聚乙烯 薄膜母粒的报道。
发明内容
为了克服目前水果、蔬菜包装用塑料保鲜薄膜存在沾染微生物,迁移定殖 在包装内物品上,引起物品变质、腐烂的缺陷,本发明提供了一种抗菌保鲜线 型低密度聚乙烯薄膜母粒的制备方法,其特征是:以LLDPE为载体树脂,添加 氧化镧、载银磷酸锆、载锌磷酸锆、油酸酰胺、二氧化硅、硬脂酸单甘油脂、 氧化聚乙烯,通过包覆分散、界面改性、物料混合、挤出切粒加工而成。本方 法制备的母粒,以4~5%的比例添加到LLDPE树脂中,经吹塑拉伸工艺制成厚度 为15~25μm的薄膜,透气量比相同厚度的普通塑料保鲜薄膜高2~3倍,用于 水果、蔬菜保鲜包装,可抑制果蔬表面微生物生长,减少果蔬变质腐烂,延长 保鲜期15~45天,具有优异的抗菌保鲜效果。
为了实现本发明目的所采用的技术方案是:
材料 纯度为99.9%的氧化镧、银含量为3.8%的载银磷酸酷、锌含量为4.7% 的载锌磷酸锆、粒径为2~5μm的二氧化硅、LLDPE、油酸酰胺、硬脂酸单甘油 酯、氧化聚乙烯。
配方 LLDPE 40~49重量份,氧化镧10~15重量份,载银磷酸酷8~12重 量份,载锌磷酸锆10~13重量份,油酸酰胺0.5~1.0重量份,二氧化硅20~ 25重量份,硬脂酸单甘油酯0.4~0.8重量份,氧化聚乙烯1.2~1.8重量份。
制备方法将氧化镧、载银磷酸锆、载锌磷酸锆复配后置于搅拌机中,控 制搅拌机转速250r/min,温度102±1℃,加入油酸酰胺包覆分散15min后成原 料I并置于混合机中;将二氧化硅置于高速捏合机中,控制捏合机转速 500r/min,温度105±1℃,捏合10min后加入硬脂酸单甘油酯,界面改性12min 后成原料II并置于混合机中与原料I混合,再加入LLDPE、氧化聚乙烯,控制混 合机转速120r/min,温度108±1℃,混合8min;将混合后的物料置于双螺杆挤 出机中,控制挤出机料筒温度:I区148~153℃、II区155~160℃、III区162~ 167℃、IV区168~173℃、V区163~168℃、模头160~163℃,挤出切粒而成 抗菌保鲜线型低密度聚乙烯薄膜母粒。
本发明的有益效果是:①采用氧化镧、载银磷酸锆、载锌磷酸锆三种抗菌 粉进行复配,将氧化镧的抗菌活性与银、锌离子的杀菌活性结合起来,产生协 同效应,从而提高抗菌的广谱性和抑菌防霉效果;②采用包覆分散、界面改性 技术以及双螺杆挤出工艺,提高了复合抗菌粉及二氧化硅在母粒中的分散均匀 性,提高了母粒的熔融流动性和加工性能,满足抗菌保鲜线型低密度聚乙烯薄 膜生产工艺要求和使用要求;③本方法制备的母粒,以4~5%比例添加到LLDPE 中,经吹塑拉伸工艺制成厚度为15~25μm的薄膜,透气量比同等厚度的普通 塑料保鲜薄膜高2~3倍,用于水果、蔬菜包装,可抑制果蔬表面微生物生长, 减少果蔬变质腐烂,延长保鲜期15~45天,具有优异的抗菌保鲜效果。
具体实施方式
实施例1:
将纯度为99.9%的氧化镧13kg、银含量为3.8%的载银磷酸锆10kg、锌含量 为4.7%的载锌磷酸锆11.5kg复配后置于搅拌机中,控制搅拌机转速250r/min, 温度102℃,加入油酸酰胺0.75kg包覆分散15min后成原料I并置于混合机中; 将粒径为2~5μm的二氧化硅22.5kg置于高速捏合机中,控制捏合机转速 500r/min,温度105℃,捏合10min后加入硬脂酸单甘油脂0.6kg,界面改性12min 后成原料II并置于混合机中与原料I混合,再加入LLDPE45kg、氧化聚乙烯 1.5kg,控制混合机转速120r/min,温度108℃,混合8min;将混合后的物料置 于双螺杆挤出机中,控制挤出机料筒温度:I区150℃、II区157℃、III区164 ℃、IV区170℃、V区165℃、模头161℃,挤出切粒而成抗菌保鲜线型低密度 聚乙烯薄膜母粒。
实施例2:
将纯度为99.9%的氧化镧11kg、银含量为3.8%的载银磷酸锆9kg、锌含量 为4.7%的载锌磷酸锆10.5kg复配后置于搅拌机中,控制搅拌机转速250r/min, 温度101℃,加入油酸酰胺0.6kg包覆分散15min后成原料I并置于混合机中; 将粒径为2~5μm的二氧化硅21kg置于高速捏合机中,控制捏合机转速 500r/min,温度104℃,捏合10min后加入硬脂酸单甘油脂0.5kg,界面改性12min 后成原料II并置于混合机中与原料I混合,再加入LLDPE42kg、氧化聚乙烯 1.3kg,控制混合机转速120r/min,温度107℃,混合8min;将混合后的物料置 于双螺杆挤出机中,控制挤出机料筒温度:I区148℃、II区156℃、III区166 ℃、IV区173℃、V区168℃、模头163℃,挤出切粒而成抗菌保鲜线型低密度 聚乙烯薄膜母粒。
实施例3:
将纯度为99.9%的氧化镧14kg、银含量为3.8%的载银磷酸锆11kg、锌含量 为4.7%的载锌磷酸锆12kg复配后置于搅拌机中,控制搅拌机转速250r/min, 温度103℃,加入油酸酰胺0.9kg包覆分散15min后成原料I并置于混合机中; 将粒径为2~5μm的二氧化硅24kg置于高速捏合机中,控制捏合机转速 500r/min,温度106℃,捏合10min后加入硬脂酸单甘油脂0.7kg,界面改性12min 后成原料II并置于混合机中与原料I混合,再加入LLDPE48kg、氧化聚乙烯 1.7kg,控制混合机转速120r/min,温度109℃,混合8min;将混合后的物料置 于双螺杆挤出机中,控制挤出机料筒温度:I区152℃、II区160℃、III区165 ℃、IV区171℃、V区168℃、模头162℃,挤出切粒而成抗菌保鲜线型低密度 聚乙烯薄膜母粒。