[发明专利]一种温度缓冲型聚乙烯醇薄膜的制备方法

说明书

一种温度缓冲型聚乙烯醇薄膜的制备方法，先将聚乙烯醇母液溶液流延至恒温加热器的玻璃平板上，在一定温度下形成粘性薄膜，然后制备聚己内酯／液体石蜡静电纺液，并将其通过静电纺丝装置静电纺织到聚乙烯醇粘性薄膜表面，最后再以聚己内酯为静电纺液，并将其通过静电纺织装置静电纺织到聚己内酯／液体石蜡层表面，制备成三层薄膜结构，干燥成膜。本发明的薄膜相对于其他类型保鲜薄膜具有良好的力学性能，并且能起到温度缓冲的效果，能够防止冷藏食品在运输、搬运过程中，因受到不同温度的波动而产生的品质变化，能够极大地保证冷藏食品的营养价值和商品价值，在冷藏食品包装运输方面具有广泛的用途。

技术领域

本发明涉及包装材料领域，特别涉及到一种温度缓冲型聚乙烯醇薄膜的制备方法。

背景技术

制冷在食品保鲜中起重要作用，低温有助于预防或减缓食品中有害微生物的侵害、生理变化和化学变化。在贮藏和运输阶段，冷链食品中温度的波动会影响食品中冰晶的生长状态、化学反应的速率和微生物的生长状态，而对食品产生负面影响，这会导致食品营养价值和商品价值的降低以及缩短食品的保质期。因此，在食品商业化过程中缓解潜在温度波动的策略非常重要。

相变材料(PCM)是指随温度变化而改变物质状态并能提供潜热的物质。相变材料是在特定温度范围下经历相转变的物质，因此能够以非常小的温度变化吸收或释放潜热。相变材料可用于冷冻食品的贮藏、运输、分配阶段，以起到对环境温度缓冲的作用。但是，相变材料的直接应用是较困难的，因其具有弱的热稳定性，并且其中一些在环境下是液体，不容易直接处理或直接封装入包装结构中，故将相变材料封装在聚合物内，制成相变纤维后再结合包装材料制备成具有温度缓冲作用的新型相变纤维材料。

石蜡是常用的相变材料，具有相变潜热高、无腐蚀性、无明显过冷现象的优点，并且在熔融状态时显示出很小的体积变化，在熔体形式中具有较低的蒸汽压。其中十四烷烃液体石蜡，熔点5.5 ℃，结晶温度3.4℃。聚己内酯(PCL)属于聚合型聚酯，在芳香化合物、酮类和极性溶剂中有很好的溶解性，但不溶于烷烃类物质。聚己内酯非常柔软，具有极大的伸展性，可以应用于高强度的薄膜丝状成型物、塑料低温冲击性能改性剂和增塑剂等。用PCL封装PCM制备成相变纤维可以作为一种新型的相变纤维材料，随着相变的发生，相变纤维保护PCM免受外部环境的影响，增加传热面积，并且能够承受PCM由于相转变的体积变化，从而可以制备成小型的储能系统。

静电纺丝是一种简便易行、可以直接以聚合物及复合材料制备连续纤维，其制备的纳米纤维薄膜通常是以无纺布形式存在的。采用静电纺丝技术制备的纤维直径可达到纳米级，其直径范围一般在3nm~5μm，且具有高比表面积和相互连接的网络结构等优点。将静电纺丝技术引入到薄膜工艺，制备出的纤维薄膜具有一维纳米结构，实现了薄膜基材性能和静电纺丝网状结构的特殊功能相结合，极大地提高了整体的使用性能，实现其高性能化。

聚乙烯醇(PVA)具有优异的生物降解性并且无毒的优点，是一种环保的包装材料，PVA在低温干燥的条件下具有优异的阻隔性能，具有良好的热稳定性，被广泛运用于食品包装领域。通过静电纺丝技术将聚己内酯/液体石蜡类相变纤维材料纺织到聚乙烯醇薄膜表面制备得到的温度缓冲型薄膜尚未见报导。

发明内容

本发明针对目前尚无用静电纺丝技术将相变材料纺织到聚乙烯醇薄膜表面，提出一种温度缓冲型聚乙烯醇薄膜的制备方法。本发明的技术方案是先将聚乙烯醇母液溶液流延至玻璃平板上，在一定温度下形成粘性薄膜，然后制备聚己内酯／液体石蜡静电纺液，并将其通过静电纺丝装置纺织到聚乙烯醇粘性薄膜表面，最后再以聚己内酯为静电纺液，并将其通过静电纺织装置纺织到聚己内酯／液体石蜡层，制备成三层薄膜结构，室温下干燥成膜，其合成步骤包含： (1)聚乙烯醇粘性薄膜的制备：