[发明专利]一种抗吸湿型高阻隔食品包装纸材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种抗吸湿型高阻隔食品包装纸材料的制备方法，属于包装材料技术领域。本发明技术方案采用聚乙烯醇负载多孔分子筛进行制备阻隔涂层，由于小分子在涂层表面的吸附与涂层的成分、结构以及表面状态有关，表面缺陷有利于小分子吸附，分子筛作为分子筛材料负载在涂层内部，分子筛材料与大分子物质的键合与非键合作用也会影响分子筛材料在大分子中的溶解与扩散，而高分子材料交联、链段刚性的增加等均会限制链的运动，致使材料难以溶胀、相界面上链段运动自由度减小，从而使材料渗透性下降，增加其阻隔性，进一步改善材料的阻隔性，是食物包装材料表面具有优异的疏水性能。

技术领域

本发明涉及一种抗吸湿型高阻隔食品包装纸材料的制备方法，属于包装材料技术领域。

背景技术

食品包装是食品工业重要的组成部分，可以在储存和运输过程中保持食品的质量和安全性，并通过防止不利因素或条件（例如腐败微生物，化学污染物，氧气，水分，光线，外力等）延长食品的保质期。为了履行这样的功能，包装材料为产品提供物理保护并创造合适的物理化学条件，这对于获得满意的货架期和保持食品质量和安全性至关重要。食品包装应当阻止水分的获得或损失，防止微生物污染，并且除了包装材料的基本性能（如机械，光学和热性能）之外，还应具备一些防止水蒸汽，氧气，二氧化碳和其它挥发性化合物透过的性能。食品包装不仅用作容器，而且作为具有一些创新功能的保护阻隔。基本包装材料，例如纸和纸板，塑料，玻璃，金属，以及各种化学性质和物理结构的材料的组合，用于满足不同类型食品需求的包装功能和要求。在四种基本包装材料中，自二十世纪中叶以来，石油基塑料材料已被广泛使用。主要是因为它们便宜且使用方便，具有良好物理化学性质及加工性能。另一方面，虽然塑料包装材料已广泛用于各种类型食品的包装，但是这些塑料包装材料在使用后不容易生物降解，并且在燃烧时产生大量的热和废气，从而造成严重的环境污染。持续的塑料包装废弃物对环境的影响一直是全球普遍关注的焦点，但是处理方法有限，所以对于由不可生物降解的塑料包装材料对环境造成的负担、耗尽的自然资源和食品安全己经引起越来越多的关注，导致对来自可再生来源（生物聚合物）的可生物降解包装材料作为合成塑料包装材料的替代品的需求不断增加。理想的生物可降解包装材料来自可再生生物资源，通常称为生物聚合物，具有优良的机械和阻隔性能，并且在其使用寿命结束时可生物降解。生物聚合物己被认为是使用不可生物降解和不可再生的塑料包装材料的潜在的环境友好的替代品。生物聚合物包装材料还可以用于气体和液体的阻隔，并通过改善食品的质量和延长其保质期来补充其他类型的包装。此外，生物聚合物包装材料是可以加入各种各样的添加剂（例如抗氧化剂，抗真菌剂，抗微生物剂，和其它营养物等）的优良载体。目前，可生物降解的包装材料仍有一些局限性，那些基于生物聚合物的包装材料机械性能相对较差，髙亲水性以及可加工性差，限制其在工业中的应用。蛋白质和碳水化合物包装膜通常是在低至中等相对湿度下对氧的阻隔性好并且具有良好的机械性能；然而，由于其天然的亲水性质，导致其对水蒸气的阻隔性差。尽管许多研宄工作集中于改善生物聚合物基包装膜的膜性质，并且有着显着改进，但其物理，热和机械性能仍然不能令人满意，并且在工业应用中仍比较困难。最近，以具有提升阻隔，机械和热性质的生物纳米复合材料为代表的一类新材料已被认为是改善这些基于生物聚合物包装材料性能的有希望的选择。提升生物复合材料对水蒸气，氧气，二氧化碳，和风味化合物的阻隔性能，对延长各种新鲜和加工食品的保质期具有重大影响。此外，通过选择适当聚合物基质和纳米颗粒可以精细地调节生物复合材料的生物降解性，这也是食品包装使用生物复合材料的驱动力。

阻隔性纸张广泛应用于包装领域，通常通过浸溃加工、变性加工、纸塑复合技术及阻隔性涂布等方法使纸张获得阻隔性能。然而浸溃加工、变性加工及复合技术，会使纸产品的回收再制浆变得困难，阻隔性涂布则是在纸张表面形成一层阻隔涂层，易于回收，其中水性聚合物涂布纸回收工艺简单，易于实现。用于水性聚合物涂布的涂料有合成类聚合物、生物聚合物和聚合物/纳米粘土复合材料。目前广泛应用的合成类聚合物包装材料主要有聚己内酯、聚偏氯乙烯，其中聚乙稀醇具有良好的成膜性和耐溶剂性，可有不同的粘度和水解度，能提供良好的油脂阻隔性。但是现有的阻隔包装纸材料还存在疏水性不佳且材料性能较差的问题，所以对其进行有效改良很有必要。

发明内容