本发明属于包装材料
技术领域：
，具体涉及一种防霉保鲜改性聚乙烯醇涂布膜的制备方法。
背景技术：
：保鲜膜是一种塑料包装制品，通常以乙烯为母料通过聚合反应制成，主要用于微波炉食品加热、冰箱食物保存、生鲜及熟食包装等场合，在家庭生活、超市卖场、宾馆饭店及工业生产的食品包装领域都有广泛应用。根据所用材料及添加塑化剂不同，保鲜膜分为多种类型，可适用于不同的场合。保鲜膜以其方便、经济、美观的特点受到了人们的青睐。然而，由于在生产过程中普遍添加了塑化剂，保鲜膜对人体健康的影响也受到了人们的关注。为增加涂布膜的保鲜防霉性能，通常在涂布膜膜上进行涂布各种功能性乳液涂布来实现保鲜防霉的作用，或者采取阻隔性能优异的膜材料，例如采取聚乙烯醇（pva），聚乙烯醇因其具有杰出的阻隔性能，环保(燃烧后只为水及二氧化碳)，且聚乙烯醇涂层具有同其他包装薄膜一样的印刷性能及复合性能而逐渐引起广泛重视。因其可大幅度提高保质期、保鲜性而被广泛用于月饼、蛋糕、坚果以及茶叶等食品的包装中。在聚乙烯醇涂布过程中，由于聚乙烯醇涂层与薄膜基材粘结力不够，需要预先涂布一层聚氨酯底涂，再涂布聚乙烯醇面涂，由于涂布速度为100-300m/min，经过烘箱(烘箱温度为110-130℃)时间非常短(2-6s)，发现聚氨酯分子与基材活性基团以及聚乙烯醇分子的交联不充分，导致聚乙烯醇涂层脱落而造成阻氧性能不稳定，所以涂布后不能直接使用。聚乙烯醇涂布产品在完成涂布工序后一般需要进行后固化，所谓后固化是将涂布产品置于一定的温度湿度环境下放置一段时间。后固化的主要目的是让聚氨酯分子链与基材上活性基团以及聚乙烯醇分子链进一步交联完全，确保聚乙烯醇涂层的阻氧性能稳定。由于聚乙烯醇分子中含有大量的羟基，可与环境中水分子结合，导致其涂层发粘，所以，在固化过程中，温度湿度的控制非常重要。若温度湿度太高，湿热状态下，聚乙烯醇涂层与空气中水分子结合很快而导致发粘。cn103042811b公开了一种聚乙烯醇涂布膜的后固化方法来解决聚乙烯醇涂布膜后固化问题，采取控制固化室内的温度调为35-45℃，湿度调为<30％，保持24-48小时的技术手段来解决聚乙烯醇涂布膜后固化问题；但是此种方法也是治标不治本，仍然需要长时间的后固化时间，从而延长了生产周期。而且聚乙烯醇薄膜可以被细菌作为碳源和能源利用的乙烯基聚合物，在细菌和酶的作用下，46天可降解75%，属于一种生物可降解高分子材料，但这也是聚乙烯醇薄膜材料的缺点，即抗菌性能差；而且在空气湿度较大的环境下聚乙烯醇薄膜容易产生降解，其阻气性急剧下降；另外聚乙烯醇在涂布过程中易结块，对设备和生产工艺要求较为苛刻。所以开发一种既能实现保鲜、又能够实现抗菌性，同时能够在湿度较大的环境下使用的、能够方便生产的聚乙烯醇（pva）涂布膜具有重要的意义。技术实现要素：本发明的目的是提供一种防霉保鲜改性聚乙烯醇（pva）涂布膜的制备方法，本发明制备的改性聚乙烯醇（pva）涂布膜不仅具有优异的阻隔性能，实现保鲜效果；而且能够在湿度较大的环境下长时间使用而不产生霉菌；并且聚乙烯醇涂布膜生产方便，无需特殊生产设备和苛刻生产条件。本发明是通过以下技术方案实现上述目的的，一种防霉保鲜改性聚乙烯醇（pva）涂布膜的制备方法，包括以下步骤：1)改性聚乙烯醇涂布液的制备：a)将10g聚乙烯醇加入到200ml40%v乙醇的水溶液中，然后加入硅酸镁锂1.6g升温至86℃以上搅拌分散0.5h得分散液；b)向分散液中加入离子型表面活性剂0.2g、1.4g1,6-萘二磺酸钠升温至回流加热2h；c)降温至40℃加入凝胶抗凝剂苄基氰乙基纤维素0.2g、涂布液稳定剂钼酸锌0.4g高速剪切分散30min；d)降温至室温，过滤得改性聚乙烯醇涂布液；2)将改性聚乙烯醇涂布液采用钢丝刮刀涂布法在基材单面或者双面进行涂布，然后再进行烘干，得防霉保鲜改性聚乙烯醇（pva）涂布膜。优选的，所述聚乙烯醇的分子量为12-15万，醇解度为87%-89%，20℃下4%wt聚乙烯醇水溶液的粘度为3.6-4.0mpa.s；优选的，所述硅酸镁锂为纳米级粒径，硅酸镁锂的比表面积（bet）为370-380m2/g，2%wt硅酸镁锂水的悬浮液ph为10.0-10.4；硅酸镁锂中二氧化硅的重量不低于60.2%；优选的，所述离子型表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵或十二烷基磺酸钠；本发明加入离子型表面活性剂提高了整个改性聚乙烯醇涂布液各组分的相容性，在涂布液的储存过程中无明显颗粒物析出。硅酸镁锂呈片状晶体结构，在水溶液中很容易分散开，在水溶液中形成无色的凝胶，使硅酸镁锂与聚乙烯醇具有很好的相容性；本发明以无机纳米粒子硅酸镁锂对聚乙烯醇进行改性，凝胶状的硅酸镁锂能够稳定的分散在改性聚乙烯醇涂布液中；纯的聚乙烯醇（pva）水溶液的粘度在室温下及其不稳定，一般随时间延长而增长，低温下pva水溶液的粘度增长很快，长时间低温将变成胶冻，而本发明通过钼酸锌改性后的聚乙烯醇涂布液可在室温或者低温（10℃）下长时间粘度不发生明显变化，解决了聚乙烯醇涂布液随时间和温度的变化而粘度增大，不利于涂布液的涂覆的缺点，延长了涂布液的保质期。优选的，所述基材厚度为35-80μm；改性聚乙烯醇涂布液在基材上涂布的量为0.4-0.8g/m2，涂布厚度为0.5-10μm；优选的改性聚乙烯醇涂布液在基材上涂布的量为0.6-0.7g/m2，涂布厚度为4μm；当改性聚乙烯醇涂布液在基材上的涂布量为0.6-0.7g/m2，薄膜的透氧率小于0.4cm3/(m-2.24h-1.0.1mpa-1)，水蒸气透过量为2.1g.m-2.24h-1。优选的，所述基材为bopp薄膜、pe薄膜或pet薄膜，优选为bopp薄膜。与现有技术相比，本发明制备的防霉保鲜改性聚乙烯醇（pva）涂布膜具有如下优点：1)本发明制备的改性聚乙烯醇涂布液粘度稳定、吸水性得到改进，有效减小了聚乙烯醇涂布液随时间和温度的变化而粘度变大的弊端，有利于涂布液的涂覆；2)本发明制备的改性聚乙烯醇涂布液与基材具有良好的附着力，可直接在pet、bopp、pe等薄膜表面涂覆；3)本发明制备的改性聚乙烯醇涂布液与基材复合后的薄膜阻隔性能大大增强，改性聚乙烯醇涂布液在bopp基材上涂布的量为0.6-0.7g/m2，涂布厚度为4μm时阻隔性能最为优异，氧气透过率达到0.4cm3/(m-2.24h-1.0.1mpa-1)，水蒸气透过量为2.1g.m-2.24h-1，所以具有优异的防霉保鲜性能。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。聚乙烯醇的分子量为12-15万，醇解度为87%-89%，20℃下4%wt聚乙烯醇水溶液的粘度为3.6-4.0mpa.s；硅酸镁锂为纳米级粒径，硅酸镁锂的比表面积（bet）为370-380m2/g，2%wt硅酸镁锂水的悬浮液ph为10.0-10.4；硅酸镁锂中二氧化硅的重量不低于60.2%；上述两种原料符合以上标准时才能使用。实施例1制备改性聚乙烯醇涂布液：a)将10g聚乙烯醇加入到200ml40%v乙醇的水溶液中，然后加入硅酸镁锂1.6g升温至86℃以上搅拌分散0.5h得分散液；b)向分散液中加入十六烷基三甲基氯化铵0.2g、1.4g1,6-萘二磺酸钠升温至回流加热2h；c)降温至40℃加入凝胶抗凝剂苄基氰乙基纤维素0.2g、涂布液稳定剂钼酸锌0.4g高速剪切分散30min；d)降温至室温，过滤得改性聚乙烯醇涂布液；对比例1与实施例1相比，改性聚乙烯醇涂布液制备过程除了不添加涂布液稳定剂钼酸锌0.4g外其余均匀实施例1完全相同。对实施例1和对比例1制备的改性聚乙烯醇涂布液进行粘度随时间的变化测试，研究改性聚乙烯醇涂布液粘度的稳定性，结果如表1所示：表1涂布液粘度在恒温条件下随时间的变化以上结果表明，本发明实施例1制备的改性聚乙烯醇涂布液在10-30℃下粘度短时间内不会发生明显增大，适合在室温在基材进行涂覆；对比例1表明，本发明在改性聚乙烯醇涂布液的制备过程中，稳定剂钼酸锌对粘度的控制起了重要作用。实施例2制备防霉保鲜改性聚乙烯醇（pva）涂布膜将实施例1制备的改性聚乙烯醇涂布液采用钢丝刮刀涂布法在厚度为50微米的基材（pet、bopp、pe）单面进行涂布，然后在50℃下进行烘干5h，得防霉保鲜改性聚乙烯醇（pva）涂布膜，基材上涂布的量为0.4g/m2，涂布厚度为0.8μm；按照gb/t8808-1988中的方法测试其剥离强度（剥离时角度为180℃，在万能电子拉力机上进行实验，拉伸速度300mm/min），结果如表2所示：表2涂布液在不同基材上的附着力-剥离强度基材剥离强度n/15mmpet7.23bopp14.16pe8.13以上试验结果表明，本发明制备的改性聚乙烯醇涂布液与pet、bopp或pe基材均具有较好的附着力，尤其是与bopp的附着力达到14.16n/15mm。以bopp为基材，以气体透过量为参考指标研究改性聚乙烯醇涂布液涂布量对透气性能的影响(涂布结束后又复合了一层pe膜)，操作方法为gb1038-2000，试验结果如表3所示：表3涂膜量与透过率的关系以上结果表明，改性聚乙烯醇涂布液的涂布量对制备出的涂布膜的阻隔性能具有重要影响，当改性聚乙烯醇涂布液涂布量为0.6g/m2时（膜厚约4μm），阻隔性能达到最优，优异的阻隔性能能够起到保鲜防霉的作用。尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的实施方式做出各种改变、替换和变更。当前第1页12