[发明专利]一种乙烯-乙烯醇共聚物/钠基改性蒙脱土多层复合膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种乙烯‑乙烯醇共聚物/钠基改性蒙脱土多层复合膜及其制备方法，其中乙烯‑乙烯醇共聚物/钠基改性蒙脱土多层复合膜是由带负电荷的钠基改性蒙脱土在高压平行电场下层层沉积到乙烯‑乙烯醇共聚物膜上制备得到的高阻隔复合膜。本发明采用高压平行电场的方法将钠基改性蒙脱土均匀沉积到乙烯‑乙烯醇共聚物膜上，保证了每层钠基改性蒙脱土沉积层的均匀性。该复合膜的水汽透过率和氧气透过率随着膜层数增加均呈现降低的趋势，并在复合膜达到四十层时水汽透过率和氧气透过率出现最低值，表明复合膜具有极高的阻隔性能，其在食品包装领域有很广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种多层复合包装膜，具体地说是一种乙烯-乙烯醇共聚物/钠基改性蒙脱土多层复合膜及其制备方法。

背景技术

经济的发展引起人们需求层次的提升，食品安全和质量保障成为了当前人们关注的焦点。微生物生长是食品腐败的主要原因，而食品中的营养物质及其所处环境中的水分和氧气为微生物的生长提供了良好的生长条件，从而加快了包装食品的腐败。

近年来，通过阻隔氧气来提高食品的保质期的方法在食品包装领域引起了广泛关注。利用纳米片层结构的改性蒙脱土提高高分子聚合物的阻隔性能是一种常见的改善包装膜阻隔性能的方法，CN106566166A、CN107201005A已经公开说明了这种方法的可行性。本发明通过层层自组装技术将乙烯-乙烯醇共聚物和钠基改性蒙脱土复合，制成对水分和氧气具有优异阻隔性能的食品包装膜。

发明内容

本发明旨在提供一种乙烯-乙烯醇共聚物/钠基改性蒙脱土多层复合膜及其制备方法，以提高其水汽和氧气的阻隔性能。

本发明乙烯-乙烯醇共聚物/钠基改性蒙脱土多层复合膜，是由带负电荷的钠基改性蒙脱土在高压平行电场下层层沉积到乙烯-乙烯醇共聚物膜上制备得到的高阻隔复合膜。

乙烯-乙烯醇共聚物本身具有非常优异的阻隔性能，而钠基改性蒙脱土作为插入物沉积到乙烯-乙烯醇共聚物夹层，有效增加了气体分子在通过复合膜时的扩散路径，使复合膜的阻隔性能显著提高。

所述钠基改性蒙脱土通过如下方法制备得到：

称取15g钙基蒙脱土并加入150ml去离子水，用磁力搅拌器在60℃下搅拌两小时，得到钙基蒙脱土悬浮液，然后加入0.6g多聚磷酸钠粉末，在60℃下继续搅拌12h，得到均质悬浊液；最后，将所得悬浊液放入电热恒温干燥箱中，在80℃下干燥12h，将干燥的蒙脱土用玛瑙研钵研磨充分，过200目筛，即得钠基改性蒙脱土。

本发明乙烯-乙烯醇共聚物/钠基改性蒙脱土多层复合膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将不锈钢板浸入乙烯-乙烯醇共聚物溶液中，静置1min后，向上匀速的取出不锈钢板，垂直悬空1min，然后置于恒温干燥箱中，45℃下干燥1h；将所得不锈钢板浸入钠基改性蒙脱土悬浮液中，然后置于产生平行电场的两极板之间，连接电路调节电压至30kV，在形成的电场力作用下处理10min，将不锈钢板取出并置于恒温干燥箱中，45℃下干燥1h；

步骤2：重复上述步骤1的操作，制备获得不同层数的乙烯-乙烯醇共聚物/钠基改性蒙脱土多层复合膜。所述乙烯-乙烯醇共聚物/钠基改性蒙脱土多层复合膜的层数为20-60层，优选40层。不同层数的复合膜的水汽透过率和氧气透过率随着膜层数增加而降低，并在复合膜达到四十层时出现最低值。

步骤1中，乙烯-乙烯醇共聚物溶液的质量浓度为4wt％。具体配制过程如下：

称取4g乙烯-乙烯醇共聚物(乙烯含量32％，密度1.19g/cm³)加入200ml的烧杯中，并向其中加入100mL 90％的乙酸溶液，在90℃下磁力搅拌2h至完全溶解。

步骤1中，钠基改性蒙脱土悬浮液的质量浓度为0.05wt％。