[发明专利]纳米TiO2-SiO2组合改性的PVA-液体石蜡复合涂膜保鲜包装材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品包装用复合涂膜保鲜包装材料及其制备方法，属于食品包装材料技术领域，具体涉及一种采用纳米TiO₂-SiO₂组合改性的PVA-液体石蜡复合涂膜保鲜包装材料及其制备方法。

背景技术

涂膜包装保鲜方法是近年来食品贮藏保鲜研究开发的新热点，其包装保鲜效果主要取决于基础膜材料的选择、复合方式以及制备方法上。聚乙烯醇（PVA）因其易于成膜和降解，卫生安全性好而大量用于食品包装，但由于其具有的亲水性能使成膜后有较高的透湿性而影响其在食品包装上的应用效果。因此，研究PVA与其他材料共混交联复合及功能性纳米材料改性新技术，开发聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料是本领域技术创新发展方向。

发明专利ZL200910027113.X“聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料及制备工艺”，采用戊二醛作PVA和硬脂酸二元基质的交联剂进行交联复合，得到的PVA基涂膜包装新材料虽然能显著降低材料成膜后的透湿率，但商业应用仍有许多问题。专利ZL200810155224. 4“传统禽蛋产品复合纳米材料涂膜保鲜方法”采用纳米SiO₂对聚乙烯醇基涂膜包装材料作进一步改性，其透湿率等性能指标有进一步提高，但抑菌性能仍不满足长期流通商品的品质保鲜要求。总之，现有的聚乙烯醇涂膜包装材料，其阻湿性能不能满足传统禽蛋产品长期储藏流通保鲜的要求，抑菌性能有待进一步提高，且长期储藏后涂膜表面发黄影响商品性能。

因此，采用更好的疏水性材料替代硬脂酸与PVA交联复合，并添加不同功能纳米粒子对PVA基复合材料改性，成为提高PVA基复合包装材料综合保鲜包装性能的一种技术创新发展方向。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种纳米TiO₂ - SiO₂组合改性的聚乙烯醇（PVA ）- 液体石蜡复合涂膜保鲜包装材料及其制备方法，以PVA和液体石蜡作为基质，采用表面活性剂进行乳化交联，并采用不同功能纳米粒子TiO₂ 和 SiO₂组合对PVA基复合材料改性，以解决PVA基复合材料用作涂膜保鲜包装其耐水阻湿性能较差，并出现蛋制品涂膜包装长期储藏、流通中表面发黄等问题。

解决本发明技术问题采用的技术方案为：

一种纳米TiO₂ - SiO₂组合改性的聚乙烯醇（PVA）-液体石蜡复合涂膜保鲜包装材料，水溶液中，由以下组分反应复合而成，包括： 

（1）采用的基础材料一为聚乙烯醇；添加浓度为：40 ~ 70g/L_H2O；基础材料二为液体石蜡（C16~C20正构烷烃），添加浓度为：4 ~ 10 g/L_H2O；

（2）复合表面活性剂Span 80+ Tween 80，添加浓度为：20% ~ 50%（w/w_液体石蜡）；

（3）采用的功能性纳米材料一为纳米TiO₂，添加浓度为： 0.15 ~ 0.4 g/L_H2O，

功能性纳米材料二为纳米SiO₂，添加浓度为：0.2 ~ 0.5 g/L_H2O；

（4）交联剂戊二醛，添加浓度为：4 ~ 6 g/L_H2O。

所述的聚乙烯醇聚合度为1600~3200。优选聚合度为2400的聚乙烯醇，其醇解度为99%。

所述的表面活性剂选自Span80和Tween80组成的复合表面活性剂，Span80：Tween80比例优选为两者重量比1:0.7 ~ 1.7，总添加量按与液体石蜡重量比20 ~ 50%。

所述的纳米TiO₂颗粒纯度在96%以上，比表面积150±10 m²·g^-1，平均粒径20±5nm。

所述的纳米SiO₂颗粒纯度在98%以上，比表面积380±10 m²·g^-1，粒径9-40 nm。

本发明还涉及所述包装材料的制备方法，包括以下步骤： 

步骤1）、将纳米TiO₂、SiO₂加入到聚乙烯醇水溶液中进行超声混合；

步骤2）、超声后将混合溶液加热搅拌反应至PVA完全溶解；