本發明屬于包裝材料
技術領域：
，具體涉及一種防霉保鮮改性聚乙烯醇涂布膜的制備方法。
背景技術：
：保鮮膜是一種塑料包裝制品，通常以乙烯為母料通過聚合反應制成，主要用于微波爐食品加熱、冰箱食物保存、生鮮及熟食包裝等場合，在家庭生活、超市賣場、賓館飯店及工業生產的食品包裝領域都有廣泛應用。根據所用材料及添加塑化劑不同，保鮮膜分為多種類型，可適用于不同的場合。保鮮膜以其方便、經濟、美觀的特點受到了人們的青睞。然而，由于在生產過程中普遍添加了塑化劑，保鮮膜對人體健康的影響也受到了人們的關注。為增加涂布膜的保鮮防霉性能，通常在涂布膜膜上進行涂布各種功能性乳液涂布來實現保鮮防霉的作用，或者采取阻隔性能優異的膜材料，例如采取聚乙烯醇（pva），聚乙烯醇因其具有杰出的阻隔性能，環保(燃燒后只為水及二氧化碳)，且聚乙烯醇涂層具有同其他包裝薄膜一樣的印刷性能及復合性能而逐漸引起廣泛重視。因其可大幅度提高保質期、保鮮性而被廣泛用于月餅、蛋糕、堅果以及茶葉等食品的包裝中。在聚乙烯醇涂布過程中，由于聚乙烯醇涂層與薄膜基材粘結力不夠，需要預先涂布一層聚氨酯底涂，再涂布聚乙烯醇面涂，由于涂布速度為100-300m/min，經過烘箱(烘箱溫度為110-130℃)時間非常短(2-6s)，發現聚氨酯分子與基材活性基團以及聚乙烯醇分子的交聯不充分，導致聚乙烯醇涂層脫落而造成阻氧性能不穩定，所以涂布后不能直接使用。聚乙烯醇涂布產品在完成涂布工序后一般需要進行后固化，所謂后固化是將涂布產品置于一定的溫度濕度環境下放置一段時間。后固化的主要目的是讓聚氨酯分子鏈與基材上活性基團以及聚乙烯醇分子鏈進一步交聯完全，確保聚乙烯醇涂層的阻氧性能穩定。由于聚乙烯醇分子中含有大量的羥基，可與環境中水分子結合，導致其涂層發粘，所以，在固化過程中，溫度濕度的控制非常重要。若溫度濕度太高，濕熱狀態下，聚乙烯醇涂層與空氣中水分子結合很快而導致發粘。cn103042811b公開了一種聚乙烯醇涂布膜的后固化方法來解決聚乙烯醇涂布膜后固化問題，采取控制固化室內的溫度調為35-45℃，濕度調為<30％，保持24-48小時的技術手段來解決聚乙烯醇涂布膜后固化問題；但是此種方法也是治標不治本，仍然需要長時間的后固化時間，從而延長了生產周期。而且聚乙烯醇薄膜可以被細菌作為碳源和能源利用的乙烯基聚合物，在細菌和酶的作用下，46天可降解75%，屬于一種生物可降解高分子材料，但這也是聚乙烯醇薄膜材料的缺點，即抗菌性能差；而且在空氣濕度較大的環境下聚乙烯醇薄膜容易產生降解，其阻氣性急劇下降；另外聚乙烯醇在涂布過程中易結塊，對設備和生產工藝要求較為苛刻。所以開發一種既能實現保鮮、又能夠實現抗菌性，同時能夠在濕度較大的環境下使用的、能夠方便生產的聚乙烯醇（pva）涂布膜具有重要的意義。技術實現要素：本發明的目的是提供一種防霉保鮮改性聚乙烯醇（pva）涂布膜的制備方法，本發明制備的改性聚乙烯醇（pva）涂布膜不僅具有優異的阻隔性能，實現保鮮效果；而且能夠在濕度較大的環境下長時間使用而不產生霉菌；并且聚乙烯醇涂布膜生產方便，無需特殊生產設備和苛刻生產條件。本發明是通過以下技術方案實現上述目的的，一種防霉保鮮改性聚乙烯醇（pva）涂布膜的制備方法，包括以下步驟：1)改性聚乙烯醇涂布液的制備：a)將10g聚乙烯醇加入到200ml40%v乙醇的水溶液中，然后加入硅酸鎂鋰1.6g升溫至86℃以上攪拌分散0.5h得分散液；b)向分散液中加入離子型表面活性劑0.2g、1.4g1,6-萘二磺酸鈉升溫至回流加熱2h；c)降溫至40℃加入凝膠抗凝劑芐基氰乙基纖維素0.2g、涂布液穩定劑鉬酸鋅0.4g高速剪切分散30min；d)降溫至室溫，過濾得改性聚乙烯醇涂布液；2)將改性聚乙烯醇涂布液采用鋼絲刮刀涂布法在基材單面或者雙面進行涂布，然后再進行烘干，得防霉保鮮改性聚乙烯醇（pva）涂布膜。優選的，所述聚乙烯醇的分子量為12-15萬，醇解度為87%-89%，20℃下4%wt聚乙烯醇水溶液的粘度為3.6-4.0mpa.s；優選的，所述硅酸鎂鋰為納米級粒徑，硅酸鎂鋰的比表面積（bet）為370-380m2/g，2%wt硅酸鎂鋰水的懸浮液ph為10.0-10.4；硅酸鎂鋰中二氧化硅的重量不低于60.2%；優選的，所述離子型表面活性劑為十六烷基三甲基氯化銨或十二烷基磺酸鈉；本發明加入離子型表面活性劑提高了整個改性聚乙烯醇涂布液各組分的相容性，在涂布液的儲存過程中無明顯顆粒物析出。硅酸鎂鋰呈片狀晶體結構，在水溶液中很容易分散開，在水溶液中形成無色的凝膠，使硅酸鎂鋰與聚乙烯醇具有很好的相容性；本發明以無機納米粒子硅酸鎂鋰對聚乙烯醇進行改性，凝膠狀的硅酸鎂鋰能夠穩定的分散在改性聚乙烯醇涂布液中；純的聚乙烯醇（pva）水溶液的粘度在室溫下及其不穩定，一般隨時間延長而增長，低溫下pva水溶液的粘度增長很快，長時間低溫將變成膠凍，而本發明通過鉬酸鋅改性后的聚乙烯醇涂布液可在室溫或者低溫（10℃）下長時間粘度不發生明顯變化，解決了聚乙烯醇涂布液隨時間和溫度的變化而粘度增大，不利于涂布液的涂覆的缺點，延長了涂布液的保質期。優選的，所述基材厚度為35-80μm；改性聚乙烯醇涂布液在基材上涂布的量為0.4-0.8g/m2，涂布厚度為0.5-10μm；優選的改性聚乙烯醇涂布液在基材上涂布的量為0.6-0.7g/m2，涂布厚度為4μm；當改性聚乙烯醇涂布液在基材上的涂布量為0.6-0.7g/m2，薄膜的透氧率小于0.4cm3/(m-2.24h-1.0.1mpa-1)，水蒸氣透過量為2.1g.m-2.24h-1。優選的，所述基材為bopp薄膜、pe薄膜或pet薄膜，優選為bopp薄膜。與現有技術相比，本發明制備的防霉保鮮改性聚乙烯醇（pva）涂布膜具有如下優點：1)本發明制備的改性聚乙烯醇涂布液粘度穩定、吸水性得到改進，有效減小了聚乙烯醇涂布液隨時間和溫度的變化而粘度變大的弊端，有利于涂布液的涂覆；2)本發明制備的改性聚乙烯醇涂布液與基材具有良好的附著力，可直接在pet、bopp、pe等薄膜表面涂覆；3)本發明制備的改性聚乙烯醇涂布液與基材復合后的薄膜阻隔性能大大增強，改性聚乙烯醇涂布液在bopp基材上涂布的量為0.6-0.7g/m2，涂布厚度為4μm時阻隔性能最為優異，氧氣透過率達到0.4cm3/(m-2.24h-1.0.1mpa-1)，水蒸氣透過量為2.1g.m-2.24h-1，所以具有優異的防霉保鮮性能。具體實施方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發明的范圍。聚乙烯醇的分子量為12-15萬，醇解度為87%-89%，20℃下4%wt聚乙烯醇水溶液的粘度為3.6-4.0mpa.s；硅酸鎂鋰為納米級粒徑，硅酸鎂鋰的比表面積（bet）為370-380m2/g，2%wt硅酸鎂鋰水的懸浮液ph為10.0-10.4；硅酸鎂鋰中二氧化硅的重量不低于60.2%；上述兩種原料符合以上標準時才能使用。實施例1制備改性聚乙烯醇涂布液：a)將10g聚乙烯醇加入到200ml40%v乙醇的水溶液中，然后加入硅酸鎂鋰1.6g升溫至86℃以上攪拌分散0.5h得分散液；b)向分散液中加入十六烷基三甲基氯化銨0.2g、1.4g1,6-萘二磺酸鈉升溫至回流加熱2h；c)降溫至40℃加入凝膠抗凝劑芐基氰乙基纖維素0.2g、涂布液穩定劑鉬酸鋅0.4g高速剪切分散30min；d)降溫至室溫，過濾得改性聚乙烯醇涂布液；對比例1與實施例1相比，改性聚乙烯醇涂布液制備過程除了不添加涂布液穩定劑鉬酸鋅0.4g外其余均勻實施例1完全相同。對實施例1和對比例1制備的改性聚乙烯醇涂布液進行粘度隨時間的變化測試，研究改性聚乙烯醇涂布液粘度的穩定性，結果如表1所示：表1涂布液粘度在恒溫條件下隨時間的變化以上結果表明，本發明實施例1制備的改性聚乙烯醇涂布液在10-30℃下粘度短時間內不會發生明顯增大，適合在室溫在基材進行涂覆；對比例1表明，本發明在改性聚乙烯醇涂布液的制備過程中，穩定劑鉬酸鋅對粘度的控制起了重要作用。實施例2制備防霉保鮮改性聚乙烯醇（pva）涂布膜將實施例1制備的改性聚乙烯醇涂布液采用鋼絲刮刀涂布法在厚度為50微米的基材（pet、bopp、pe）單面進行涂布，然后在50℃下進行烘干5h，得防霉保鮮改性聚乙烯醇（pva）涂布膜，基材上涂布的量為0.4g/m2，涂布厚度為0.8μm；按照gb/t8808-1988中的方法測試其剝離強度（剝離時角度為180℃，在萬能電子拉力機上進行實驗，拉伸速度300mm/min），結果如表2所示：表2涂布液在不同基材上的附著力-剝離強度基材剝離強度n/15mmpet7.23bopp14.16pe8.13以上試驗結果表明，本發明制備的改性聚乙烯醇涂布液與pet、bopp或pe基材均具有較好的附著力，尤其是與bopp的附著力達到14.16n/15mm。以bopp為基材，以氣體透過量為參考指標研究改性聚乙烯醇涂布液涂布量對透氣性能的影響(涂布結束后又復合了一層pe膜)，操作方法為gb1038-2000，試驗結果如表3所示：表3涂膜量與透過率的關系以上結果表明，改性聚乙烯醇涂布液的涂布量對制備出的涂布膜的阻隔性能具有重要影響，當改性聚乙烯醇涂布液涂布量為0.6g/m2時（膜厚約4μm），阻隔性能達到最優，優異的阻隔性能能夠起到保鮮防霉的作用。盡管已經詳細描述了本發明的實施方式，但是應該理解的是，在不偏離本發明的精神和范圍的情況下，可以對本發明的實施方式做出各種改變、替換和變更。當前第1頁12