本发明涉及包装材料,具体涉及一种抗菌功能性食品包装膜及其制备方法。
背景技术:
1、随着现代食品工业的快速发展和消费者健康意识的提升,食品包装材料的安全性与功能性成为了关注的重点。聚乙烯作为一种广泛使用的塑料材料,具有无毒、无味、无臭、化学性质稳定等特点,不与食品中的成分发生反应,从而保证了食品的安全性和品质,符合食品包装材料的安全标准,因此在食品包装领域占据重要地位。然而,传统聚乙烯包装膜在抗菌性能方面存在不足,而且气密性较差,难以满足市场对食品安全和保鲜期的更高要求。此外,聚乙烯包装膜的耐热性能不佳,这就导致其难以在部分需要使用微波炉进行加热的预制类食品包装领域进行应用,因此,亟需对聚乙烯进行改性,增强其综合性能,以进一步拓展聚乙烯在食品包装膜领域的应用。
2、申请号为cn202211675969.x的发明专利公开了一种抗菌聚乙烯食品级包装膜及其制备方法,采用改性纳米磷酸锆载银抗菌剂和纳米氧化锌抗菌剂复配,作为抗菌添加剂,对聚乙烯进行改性,可增强聚乙烯的抗菌性能,因此,采用添加改性的方式,能够有效改善聚乙烯薄膜的综合性能。然而,无机纳米材料与聚乙烯等高分子材料之间存在界面问题,彼此之间不相容会导致材料的力学性能发生下降,基于此,本发明提供了一种聚乙烯复合薄膜,具有良好的抗菌等功能性,可直接用作食品包装膜。
技术实现思路
1、为了解决背景技术中提到的问题,本发明的目的在于提供一种抗菌功能性食品包装膜及其制备方法。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种抗菌功能性食品包装膜的制备方法,所述食品包装膜采用包括以下重量份数的原料制成:
4、
5、所述制备方法包括以下步骤:
6、s1、将各原料按照重量份数进行称量,备用;
7、s2、将各原料投入至混料机中混匀,然后通过喂料斗喂入螺杆挤出机中,在180-220℃的条件下熔融挤出造粒,得到粒料;
8、s3、将粒料放置于吹膜机中,采用3-5段加热吹膜机,控制温度依次为150-160℃、155-165℃、160-170℃、165-175℃、160-170℃,然后再进行流延成型、收卷、裁切工艺,即可。
9、作为本发明的进一步方案,所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯或者马来酸酐接枝聚丙烯。
10、作为本发明的进一步方案,所述协效抗菌组分的制备方法包括以下步骤:
11、步骤a、将纳米氧化锌分散在n,n-二甲基甲酰胺溶剂中,然后向形成的分散液中加入双缩水甘油醚单体和氯化亚锡,加毕,搅匀,在氮气保护下,将温度升高至120-140℃,保温4-6h后,离心出固体料,得到环氧化纳米氧化锌;
12、步骤b、将环氧化纳米氧化锌加入乙醇溶剂中,超声20-30min,然后加入单宁酸和催化剂,加毕,将温度逐渐升高至60-70℃,搅拌3-5h,降温出料,离心分离,得到协效抗菌组分。
13、作为本发明的进一步方案,步骤a中,所述双缩水甘油醚单体为乙二醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚或者1,4-丁二醇二缩水甘油醚中的至少一种。
14、作为本发明的进一步方案,步骤b中,所述催化剂为三苯基膦。
15、作为本发明的进一步方案,所述纤维包覆料的制备方法包括以下步骤:
16、步骤①、在将硅灰石纤维分散在甲苯中,形成均匀分散液,然后加入卤代酰卤类物质和三乙胺,加完后,室温搅拌6-9h,离心出料,得到改性纤维;
17、步骤②、将聚苯并咪唑加入至二甲基亚砜中,混匀后,加入氢化钠,室温搅拌6-12h后,再加入改性纤维,超声20-30min,然后将温度升高至50-60℃,保温搅拌4-8h后,离心分离出产物,得到纤维包覆料。
18、作为本发明的进一步方案,步骤①中,所述卤代酰卤类物质为氯乙酰氯、溴乙酰氯或者4-溴丁酰氯中的任一种。
19、作为本发明的进一步方案,步骤②中,所述聚苯并咪唑和改性纤维的质量比为3-4:1。
20、作为本发明的进一步方案,所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1010的混合物,质量比为1:1;所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌或者聚乙烯蜡中的任一种。
21、一种抗菌功能性食品包装膜,采用上述制备方法制得。
22、本发明的有益效果:
23、(1)本发明制备的协效抗菌组分为表面接枝有生物质抗菌剂单宁酸的纳米氧化锌,一方面来说,经有机物修饰后,纳米氧化锌表面会形成有机过渡层,因此与聚乙烯基体之间能够产生良好的界面相容性,避免出现团聚带来的负面影响。另一方面来说,单宁酸被固载在纳米氧化锌表面后,将无法轻易挥发和迁移,因此能够长期存在于聚乙烯基体中,持续发挥自身的广谱抗菌性能,并于纳米氧化锌的光催化抗菌效果相互协同,赋予聚乙烯薄膜良好的长效抗菌性能。
24、(2)本发明制备的纤维包覆料为接枝有大分子聚苯并咪唑的硅灰石纤维,由于聚苯并咪唑结构中含有大量的仲胺基团,能够与相容剂在高温熔融过程中产生相互作用,进而使聚苯并咪唑分子链与聚乙烯分子链之间产生相互缠绕的交联效果,从而在硅灰石纤维与聚乙烯基体界面处形成微型交联网络状结构,这种交联网络不仅能够增加聚乙烯分子链的交联密度,提高聚乙烯薄膜的致密度,降低孔隙率,提高气密性,还能有效限制聚乙烯分子链的热运动,从而增强聚乙烯薄膜的耐高温效果。另外,以化学交联核心形式存在于聚乙烯基体中的硅灰石纤维能够有效发挥应力载荷转移和吸收的效果,可使制备的聚乙烯薄膜具有优异的力学强度。
25、当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
1.一种抗菌功能性食品包装膜的制备方法,其特征在于,所述食品包装膜采用包括以下重量份数的原料制成:
2.根据权利要求1所述的一种抗菌功能性食品包装膜的制备方法,其特征在于,所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯或者马来酸酐接枝聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌功能性食品包装膜的制备方法,其特征在于,所述协效抗菌组分的制备方法包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的一种抗菌功能性食品包装膜的制备方法,其特征在于,步骤a中,所述双缩水甘油醚单体为乙二醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚或者1,4-丁二醇二缩水甘油醚中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的一种抗菌功能性食品包装膜的制备方法,其特征在于,步骤b中,所述催化剂为三苯基膦。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌功能性食品包装膜的制备方法,其特征在于,所述纤维包覆料的制备方法包括以下步骤:
7.根据权利要求6所述的一种抗菌功能性食品包装膜的制备方法,其特征在于,步骤①中,所述卤代酰卤类物质为氯乙酰氯、溴乙酰氯或者4-溴丁酰氯中的任一种。
8.根据权利要求6所述的一种抗菌功能性食品包装膜的制备方法,其特征在于,步骤②中,所述聚苯并咪唑和改性纤维的质量比为3-4:1。
9.根据权利要求1所述的一种抗菌功能性食品包装膜的制备方法,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1010的混合物,质量比为1:1;所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌或者聚乙烯蜡中的任一种。
10.一种抗菌功能性食品包装膜,其特征在于,采用如权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。