[发明专利]一种抗紫外线聚乙烯醇水果袋膜制备配方及其工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗紫外线聚乙烯醇水果袋膜制备配方及其工艺，更详细地说，是发明一种具有水溶性、生物降解性、抗紫外线性、透气量大，遇水不变形的抗紫外线强的聚乙烯醇复合膜及其制备工艺。

背景技术

目前，市场上使用水果的塑膜套袋一般都是用聚乙烯(PE)为主要材料，这种PE膜不可完全降解，会给环境带来严重污染，国家已禁止使用，而PVA(聚乙烯醇)薄膜材料具有100％的生物降解性，属于绿色包装材料，且在欧美等国均认可其环保性，允许并大量推广其应用领域。我国为聚乙烯醇的生产大国，其在各个方面都具有绝对优势，因而利用PVA膜替代PE膜生产水果套袋，既可以解决环保和水果品质差等问题，又可以降低成本，是属于国家相关部门所提倡的环保材料，因而能适应市场的需要，甚至可用于出口国外。

目前，聚乙烯醇薄膜主要是利用完全醇解型聚乙烯醇或部分醇解型聚乙烯醇，加入抗紫外线屏蔽剂(纳米二氧化钛等)、增塑剂(甘油等)、表面活性剂等，制成胶液，流延得到成品。这种聚乙烯醇薄膜遇水极易变形，且透气量小，极大地限制了水溶性薄膜在市场上的应用范围，尤其是不能满足在室外的使用或者要求透气量高的使用。

另外，用作水果套袋等方面，聚乙烯醇薄膜的紫外线吸收率是影响其使用价值的一个重要指标，特开召51-132259号公报报导了往聚乙烯醇膜添加水溶性的紫外线吸收剂的方法，然而这种添加了水溶性的紫外线吸收剂的聚乙烯醇膜紫外线吸收率高，缺点是当长时间保存膜时，紫外线吸收剂析出，因而影响到须长期保存的聚乙烯醇膜的紫外线吸收率；而特开召98-123410号公报报导了往聚乙烯醇膜添加有机紫外线吸收剂的方法，然而，这种方法的缺点是有机类抗紫外线剂经过长时间的紫外辐射后会逐渐分解，从而失去抗紫外线的特性。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种抗紫外线聚乙烯醇水果袋膜制备配方及其工艺，采用本方法制成的聚乙烯醇复合膜遇水不易变形；遇水后使薄膜产生微孔，导致透气量增大，抗紫外线性强；另外该薄膜具有环保特性，可生物降解为CO₂和H₂O，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种抗紫外线聚乙烯醇水果袋膜制备配方，主要由以下质量百分比的原料制成：完全醇解型聚烯醇(PVA17-99)9.1～10.5％，部分醇解型聚乙烯醇(PVA17-88)3.9～4.5％，十二烷基硫酸钠(SDS)0.22～0.34％，乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)0.11～0.17％，乙二醇1.1～1.7％，无机紫外线屏蔽剂0.1～0.3％，硅烷偶联剂(KH550)0.005～0.015％，水85～87％。

其中成膜剂为完全醇解型聚烯醇、部分醇解型聚乙烯醇两种成份组合，利用该膜在水中易形成微孔，通过调节两种成份的不同配比，来控制聚乙烯醇复合薄膜的透气量，原理是利用部分醇解型聚乙烯醇良好的水溶性，使复合膜在水中极易形成微孔，从而增大其透气量。但部分醇解型聚乙烯醇比例太大，易导致复合膜穿孔；反之，若所占比例太小，复合膜透气性太低。两者比例为：部分醇解型聚乙烯醇∶完全醇解型聚乙烯醇的比例为0.43～0.67。

在本发明中，十二烷基硫酸钠(SDS)是作为表面活性剂使用的，同时也可以用十二烷基苯磺酸钠、十二醇聚氧乙烯醇胺、聚氧乙烯烷基醚、吐温、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、烷基醇酰胺或它们与十二烷基硫酸钠的任意组合进行替代。

在本发明中，还需加入微量无机紫外线屏蔽剂，无机紫外线屏蔽剂为纳米二氧化钛、纳米氧化锌或它们的任意组合，目的是更好的屏蔽紫外线。由于纳米TiO₂和纳米ZnO的颗粒尺寸远小于紫外线的波长，纳米粒子可将作用于其上的紫外线向各个方向散射，从而减少照射方向的紫外线强度。

在本发明中，乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)主要是作为乳化剂使用，用以形成薄膜或双电层，可使分散相带有电荷，这样就能阻止分散相的小液滴互相凝结，使形成的乳浊液比较稳定。

在本发明中，乙二醇是作为增塑剂使用的，同时也可以用甘油、聚乙二醇或它们与乙二醇的任意组合进行替代。

在本发明中，所述的硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)，目的是改善纳米粒子的严重团聚问题，使其在聚乙烯醇基体中分散均匀，更好的发挥纳米粒子小尺寸效应。