一种混晶二氧化钛改性的PVA防霉保鲜膜的制备方法与流程

文档序号:11229403阅读:511来源:国知局
本发明涉及防霉保鲜膜制备的
技术领域
,特别涉及一种混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜的制备方法。
背景技术
:保鲜薄膜是目前新鲜水果蔬菜上应用最广的包装材料,它透明,可以一目了然所包装产品的状况;它可以保湿,减少产品的水分损失,新鲜度;它密封性好,可以保护产品不受污染。现有的薄膜虽然能起到包装的作用,具有一定的保鲜效果,但已明显不能满足现代市场的保鲜需要。且在存储过程中,常处于温度、湿度剧烈变化的状态,袋内常发生结雾、积水现象,促使病原菌生产繁殖,导致果蔬大量腐烂。技术实现要素:本发明的目的是提供一种混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜的制备方法,解决上述现有技术问题中的一个或者多个。一种混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜的制备方法,包含以下步骤:a1、称取锐钛-金红石型混晶氧化钛粉末,加入含有质量百分比为1-5%的硅烷偶联剂的丙酮溶液中,其中所述氧化钛粉末的固含量为45-50%,使用搅拌器搅拌均匀,之后使用超声波清洗仪超声处理2h;a2、将上述混合液置于60-80℃的真空干燥箱中烘干24-48h,取出后进行研磨,得到粒径为200-300目的粉体颗粒;a3、配制固体质量分数为10%的pva溶胶,搅拌均匀,使用95-100℃的水浴进行加热,直到固体完全溶胶,加入a2中的粉体颗粒,之后进行搅拌,每搅拌1h,使用超声处理1h,重复2-3次,直到粉体颗粒分散均匀;a4、将a3中得到的pva溶胶涂布于经底涂的pe薄膜上,所述pe薄膜厚为8-10µm,置于50-60℃的真空干燥箱中干燥4h,然后置于50-60℃电热恒温干燥箱中熟化48h,得到所述混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜。氧化钛的电子结构特点为满的价带和空的导带,其带隙能为3.2ev,需要波长小于387.5nm的紫外光照射,电子才能从价带激发到导带,同时在价带产生相应的空穴,形成高活性的电子-空穴对。而混晶氧化钛由于其异质结结构的存在,其带隙能小于3ev,可以通过波长更长的可见光或太阳光直接进行激发,形成高活性的电子空穴对。此时在表面就会发生氧化还原反应,空穴与表面吸附的h2o或oh-反应形成具有很强氧化性的活性羟基;电子则与表面吸附的氧分子反应,生成超氧离子。超氧离子可与水进一步反应,生成过羟基和双氧水,这些物质能与生物大分子如脂类、蛋白质、酶类以及核酸大分子反应,直接损害或通过一系列氧化链式反应,而对生物细胞结构引起广泛的损伤性怕坏,以达到防霉的效果。在一些实施方式中,硅烷偶联剂为kh550、kh560和kh570中的一种或多种。在一些实施方式中,锐钛-金红石型混晶氧化钛中锐钛型氧化钛的质量百分含量为20-80%。在一些实施方式中,锐钛-金红石型混晶氧化钛的制备方法如下:b1、将tio2•nh2o和koh二者摩尔比为0.4-0.6,加入适量的水,进行研磨,然后在马弗炉中升温至880-900°c后保温2h,慢冷至室温,得到中间相k6ti2o7;b2、然后将分散好的中间产物k6ti2o7投入到少量水中,放置1-2天,然后将所得的水合产物投入适量水中进行搅拌,不断滴加0.5mol/l的盐酸,用酸度计控制溶液的ph值为2.0-3.0;b3、待体系稳定达到平衡后抽滤出中间产物,用水洗至中性并干燥至恒重得到产物钛酸,然后在马弗炉中以10°c•min-1的速度烧结至800-1200°c,保温2h,慢冷至室温,得到所述的锐钛-金红石型混晶氧化钛。在一些实施方式中,锐钛-金红石型混晶氧化钛的制备方法如下:c1、将tio2•nh2o和koh二者摩尔比为0.43,加入适量的水,进行研磨,然后在马弗炉中升温至880°c后保温2h,慢冷至室温,得到中间相k6ti2o7;c2、然后将分散好的中间产物k6ti2o7投入到少量水中,放置1-2天,然后将所得的水合产物投入适量水中进行搅拌,不断滴加0.5mol/l的盐酸,用酸度计控制溶液的ph值为2.0;c3、待体系稳定达到平衡后抽滤出中间产物,用水洗至中性并干燥至恒重得到产物钛酸,然后在马弗炉中以10°c•min-1的速度烧结至900°c,保温2h,慢冷至室温,得到所述的锐钛-金红石型混晶氧化钛,其中锐钛-金红石型混晶氧化钛中锐钛型氧化钛的质量百分含量为20%。锐钛-金红石型混晶氧化钛的制备原理如下:得到产物钛酸后,在马弗炉中烧结脱水得到锐钛型氧化钛,锐钛型氧化钛向金红石型氧化钛的转变温度为800°c左右。而由于其高热稳定性,使在800°c下的锐钛型氧化钛晶须具有非常优异的晶化度以及一维取向性,其光催化杀菌性能优异。而随着温度继续升高,锐钛型氧化钛向更加温度的金红石型氧化钛转变,从而在1200°c下得到晶化度优异、一维取向性好的锐钛-金红石型混晶氧化钛晶须。而焙烧温度900°c,保温2h,得到的锐钛-金红石型混晶氧化钛,其中锐钛-金红石型混晶氧化钛中锐钛型氧化钛的质量百分含量为20%,其光催化杀菌效果最佳。在一些实施方式中,一种混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜的制备方法,包含以下步骤:d1、将tio2•nh2o和koh二者摩尔比为0.4-0.6,加入适量的水,进行研磨,然后在马弗炉中升温至880-900°c后保温2h,慢冷至室温,得到中间相k6ti2o7;d2、然后将分散好的中间产物k6ti2o7投入到少量水中,放置1-2天,然后将所得的水合产物投入适量水中进行搅拌,不断滴加0.5mol/l的盐酸,用酸度计控制溶液的ph值为2.0-3.0;d3、待体系稳定达到平衡后抽滤出中间产物,用水洗至中性并干燥至恒重得到产物钛酸,然后在马弗炉中以10°c•min-1的速度烧结至800-1200°c,保温2h,慢冷至室温,得到所述的锐钛-金红石型混晶氧化钛;d4、称取d3所得的锐钛-金红石型混晶氧化钛粉末,加入含有质量百分比为1-5%的硅烷偶联剂的丙酮溶液中,其中所述氧化钛粉末的固含量为45-50%,使用搅拌器搅拌均匀,之后使用超声波清洗仪超声处理2h;d5、将上述混合液置于60-80℃的真空干燥箱中烘干24-48h,取出后进行研磨,得到粒径为200-300目的粉体颗粒;d6、配制固体质量分数为10%的pva溶胶,搅拌均匀,使用95-100℃的水浴进行加热,直到固体完全溶胶,加入d5中的粉体颗粒,之后进行搅拌,每搅拌1h,使用超声处理1h,重复2-3次,直到粉体颗粒分散均匀;d7、将d6中得到的pva溶胶涂布于经底涂的pe薄膜上,所述pe薄膜厚为8-10µm,置于50-60℃的真空干燥箱中干燥4h,然后置于50-60℃电热恒温干燥箱中熟化48h,得到所述混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜。在一些实施方式中,一种混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜的制备方法,包含以下步骤:e1、将tio2•nh2o和koh二者摩尔比为0.43,加入适量的水,进行研磨,然后在马弗炉中升温至880°c后保温2h,慢冷至室温,得到中间相k6ti2o7;e2、然后将分散好的中间产物k6ti2o7投入到少量水中,放置1-2天,然后将所得的水合产物投入适量水中进行搅拌,不断滴加0.5mol/l的盐酸,用酸度计控制溶液的ph值为2.5;e3、待体系稳定达到平衡后抽滤出中间产物,用水洗至中性并干燥至恒重得到产物钛酸,然后在马弗炉中以10°c•min-1的速度烧结至900°c,保温2h,慢冷至室温,得到含有重量百分含量为20%的锐钛型氧化钛的锐钛-金红石型混晶氧化钛;e4、称取e3所得的锐钛-金红石型混晶氧化钛粉末,加入含有质量百分比为2%的kh560的丙酮溶液中,其中所述氧化钛粉末的固含量为48%,使用搅拌器搅拌均匀,之后使用超声波清洗仪超声处理2h;e5、将上述混合液置于70℃的真空干燥箱中烘干36h,取出后进行研磨,得到粒径为250目的粉体颗粒;e6、配制固体质量分数为10%的pva溶胶,搅拌均匀,使用98℃的水浴进行加热,直到固体完全溶胶,加入e5中的粉体颗粒,之后进行搅拌,每搅拌1h,使用超声处理1h,重复2-3次,直到粉体颗粒分散均匀;e7、将e6中得到的pva溶胶涂布于经底涂的pe薄膜上,所述pe薄膜厚为9µm,置于55℃的真空干燥箱中干燥4h,然后置于55℃电热恒温干燥箱中熟化48h,得到所述混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜。具体实施方式下面的实施案例,对本发明进行进一步详细的说明。实施案例1:一种混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜的制备方法,包含以下步骤:a1、将tio2•nh2o和koh二者摩尔比为0.43,加入适量的水,进行研磨,然后在马弗炉中升温至880°c后保温2h,慢冷至室温,得到中间相k6ti2o7;a2、然后将分散好的中间产物k6ti2o7投入到少量水中,放置1-2天,然后将所得的水合产物投入适量水中进行搅拌,不断滴加0.5mol/l的盐酸,用酸度计控制溶液的ph值为2.5;a3、待体系稳定达到平衡后抽滤出中间产物,用水洗至中性并干燥至恒重得到产物钛酸,然后在马弗炉中以10°c•min-1的速度烧结至900°c,保温2h,慢冷至室温,得到含有重量百分含量为20%的锐钛型氧化钛的锐钛-金红石型混晶氧化钛;a4、称取a3所得的锐钛-金红石型混晶氧化钛粉末,加入含有质量百分比为2%的kh560的丙酮溶液中,其中所述氧化钛粉末的固含量为48%,使用搅拌器搅拌均匀,之后使用超声波清洗仪超声处理2h;a5、将上述混合液置于70℃的真空干燥箱中烘干36h,取出后进行研磨,得到粒径为250目的粉体颗粒;a6、配制固体质量分数为10%的pva溶胶,搅拌均匀,使用98℃的水浴进行加热,直到固体完全溶胶,加入a5中的粉体颗粒,之后进行搅拌,每搅拌1h,使用超声处理1h,重复2-3次,直到粉体颗粒分散均匀;a7、将a6中得到的pva溶胶涂布于经底涂的pe薄膜上,所述pe薄膜厚为9µm,置于55℃的真空干燥箱中干燥4h,然后置于55℃电热恒温干燥箱中熟化48h,得到所述混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜a。实施案例2:b1、将tio2•nh2o和koh二者摩尔比为0.4,加入适量的水,进行研磨,然后在马弗炉中升温至880°c后保温2h,慢冷至室温,得到中间相k6ti2o7;b2、然后将分散好的中间产物k6ti2o7投入到少量水中,放置1-2天,然后将所得的水合产物投入适量水中进行搅拌,不断滴加0.5mol/l的盐酸,用酸度计控制溶液的ph值为2.0;b3、待体系稳定达到平衡后抽滤出中间产物,用水洗至中性并干燥至恒重得到产物钛酸,然后在马弗炉中以10°c•min-1的速度烧结至800°c,保温2h,慢冷至室温,得到所述的锐钛-金红石型混晶氧化钛;b4、称取b3所得的锐钛-金红石型混晶氧化钛粉末,加入含有质量百分比为1%的硅烷偶联剂的丙酮溶液中,其中所述氧化钛粉末的固含量为45%,使用搅拌器搅拌均匀,之后使用超声波清洗仪超声处理2h;b5、将上述混合液置于60℃的真空干燥箱中烘干24h,取出后进行研磨,得到粒径为200目的粉体颗粒;b6、配制固体质量分数为10%的pva溶胶,搅拌均匀,使用95℃的水浴进行加热,直到固体完全溶胶,加入b5中的粉体颗粒,之后进行搅拌,每搅拌1h,使用超声处理1h,重复2-3次,直到粉体颗粒分散均匀;b7、将b6中得到的pva溶胶涂布于经底涂的pe薄膜上,所述pe薄膜厚为8µm,置于50℃的真空干燥箱中干燥4h,然后置于50℃电热恒温干燥箱中熟化48h,得到所述混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜b。实施案例3:一种混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜的制备方法,包含以下步骤:c1、将tio2•nh2o和koh二者摩尔比为0.6,加入适量的水,进行研磨,然后在马弗炉中升温至900°c后保温2h,慢冷至室温,得到中间相k6ti2o7;c2、然后将分散好的中间产物k6ti2o7投入到少量水中,放置2天,然后将所得的水合产物投入适量水中进行搅拌,不断滴加0.5mol/l的盐酸,用酸度计控制溶液的ph值为3.0;c3、待体系稳定达到平衡后抽滤出中间产物,用水洗至中性并干燥至恒重得到产物钛酸,然后在马弗炉中以10°c•min-1的速度烧结至1200°c,保温2h,慢冷至室温,得到所述的锐钛-金红石型混晶氧化钛;c4、称取c3所得的锐钛-金红石型混晶氧化钛粉末,加入含有质量百分比为1-5%的硅烷偶联剂的丙酮溶液中,其中所述氧化钛粉末的固含量为45-50%,使用搅拌器搅拌均匀,之后使用超声波清洗仪超声处理2h;c5、将上述混合液置于80℃的真空干燥箱中烘干48h,取出后进行研磨,得到粒径为300目的粉体颗粒;c6、配制固体质量分数为10%的pva溶胶,搅拌均匀,使用100℃的水浴进行加热,直到固体完全溶胶,加入c5中的粉体颗粒,之后进行搅拌,每搅拌1h,使用超声处理1h,重复2-3次,直到粉体颗粒分散均匀;c7、将c6中得到的pva溶胶涂布于经底涂的pe薄膜上,所述pe薄膜厚为10µm,置于60℃的真空干燥箱中干燥4h,然后置于60℃电热恒温干燥箱中熟化48h,得到所述混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜c。对实施案例中的混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜a、b、c进行性能测试:物理性能:abc拉伸强度(mpa)10.810.19.8断裂伸长率(%)363320316测定结果表面实施案例中的防霉保鲜膜在拉伸强度和断裂伸长率均超过了常规保鲜膜的性能要求。透湿性性能:abc水蒸气透过量(g/m2·24h)20.321.221.5透湿系数(m2·s·pa)7.46*10-158.39*10-158.57*10-15测定结果表面实施案例中的防霉保鲜膜在透湿性防霉已经超过了常规保鲜膜的性能要求。杀菌性能:对抗苹果白腐病病原菌的试验结果abc级别0级0级0级测定结果表面实施案例中的防霉保鲜膜具有优异的杀菌防霉性能。本发明提供的实施方案,得到一种混晶二氧化钛改性的pva防霉保鲜膜的拉伸强度和断裂伸长率均优于常规的保鲜膜,透湿性性能和杀菌防霉性能也优于常规的保鲜膜。以上表述仅为本发明的优选方式,应当指出,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些也应视为发明的保护范围之内。当前第1页12
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