[发明专利]一种食品包装用PVA复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及PVA材料领域，特别是涉及一种食品包装用PVA复合材料及其制备方法。

背景技术

食品包装，由于其使用对象为食品具有特殊性，涉及食品质量安全等方面。食品包装与其它工业包装材料相比，食品包装材料具有更加严格的执行标准。目前食品包装主要存在以下问题：传统包装材料制作成本高，循环利用低；包装材料中含有有害、有毒物质会污染食品；包装材料不易分解，会带来环境污染。

聚乙烯醇是一种水溶性聚合物，由醋酸乙烯经聚合、醇解制成。由于聚乙烯醇侧基羟基的体积小，可以进入结晶点中但不造成应力，因此具有高度结晶性，使得聚乙烯醇具有良好的阻隔性，又因为侧基羟基的存在使得聚乙烯醇具有较高的吸水性。聚乙烯醇具有良好的水溶解性能，对氧气、氮气具有优异的气体阻隔性，良好的生物降解性以及优异的抗静电性能、防尘性能。聚乙烯醇的拉伸强度比一般塑料要高，并且与其他水溶性聚合物相比，聚乙烯醇的拉伸强度、伸长率、撕裂强度和硬度都可以用增塑剂或含水量进行调节，因此聚乙烯醇可以形成非常强韧、耐撕裂的薄膜。

中国专利CN201110264205.7公开了一种聚乙烯醇材料及其生产方法，其由包括如下组分的组合物制得：聚乙烯醇粉料30～60重量份；增塑剂10～60重量份；热稳定剂0.1～5重量份；熔体改性剂0.1～3.5重量份。生产方法包括：将聚乙烯醇粉料与增塑剂在混合器中共混；将共混物用双螺杆挤出机挤出、切粒得到粒料；将粒料与热稳定剂和熔体改性剂混合，得到均匀的混合物料；将混合物料用双螺杆挤出机挤出得到组合物熔体，使该组合物熔体流经熔体稳压系统后直接流入流延膜具或片材模具得到聚乙烯醇薄膜或片材。该发明生产的聚乙烯醇制品表面光洁、平滑，具有良好的机械性能以及透明性，但是其并不十分适合用于食品包装。

发明内容

本发明的目的是提供一种食品包装用PVA复合材料及其制备方法，该PVA复合材料安全无毒，具有杀菌作用，可以有效的延长食品的保鲜期。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种食品包装用PVA复合材料的制备方法，包括以下成分：

(1)将废弃橙皮烘干粉碎后，在质量浓度为75％的磷酸溶液中浸泡48h，之后将混合溶液放入马弗炉中，在630℃条件下，保温2-3h，冷却至室温后取出，洗涤至中性后，研磨粉碎，制得碳粉，之后将其加入偶联剂溶液中，浸泡7-8h后，离心分离，烘干，制得改性碳粉；

(2)将生姜粉碎后，浸入乙醇溶液中，40-50℃条件下浸泡24-36h，过滤后，将滤液中的乙醇蒸除，浓缩，之后将纳米氧化锌粉末浸渍于生姜提取物中，浸渍36-48h后在70-90℃条件下烘干，之后将其加入聚乙二醇-2000溶液中，超声分散2-3h，加入蔗糖酯，搅拌均匀，制得纳米粉末悬浮液；

(3)将PVA溶于水中，加入山梨酸，在70-80℃条件下进行酯化反应,反应4-5h后，降至室温后，加入步骤(2)制备的纳米粉末悬浮液，混合均匀后，加入步骤(1)制备的改性碳粉，超声分散3-5h后，加入甘油、增韧剂、成膜剂，混合均匀，之后流延成膜，既得所述食品包装用PVA复合材料。

优选的，所述步骤(1)中橙皮和磷酸溶液的质量比为1:1.3。

优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

优选的，所述步骤(2)中每1mL生姜提取物由1kg生姜制备而成，每1mL生姜提取物浸渍与5g纳米氧化锌中。

优选的，所述步骤(2)中制备的纳米氧化锌悬浮液中，纳米氧化锌所占质量份数为60％。

优选的，所述步骤(3)中PVA和山梨酸的质量比为11:28。

优选的，所述成膜剂为明胶。

优选的，所述增韧剂为聚醋酸乙烯。

优选的，所述步骤(3)中各组分的使用量为，以重量份数计：

PVA 100份；纳米粉末悬浮液30-50份，改性碳粉10-14份，甘油8-10份、增韧剂1-2份、成膜剂2-3份。

一种食品包装用PVA复合材料，由以上方法制备而成。

本发明具有以下有益效果，