具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材及其制備方法與應(yīng)用與流程
1.本發(fā)明涉及淀粉基發(fā)泡板材料，特別是涉及一種具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材料及其制備方法與應(yīng)用，屬于活性高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
2.隨著物流運(yùn)輸行業(yè)的迅猛發(fā)展，泡沫類和氣柱袋類緩沖包裝制品的消耗量正在急劇增加。這極大地加速了全球石油基不可再生資源的消耗，同時(shí)也給環(huán)境帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐步提高，兼具緩沖性能和適宜功能性的可降解緩沖包裝材料迎來(lái)研究熱潮。與其他可生物降解高分子聚合物相比，淀粉作為一類以葡萄糖分子為基本單元的天然高分子聚合物，具有成本低、含量豐富、可再生、全降解和易加工等優(yōu)勢(shì)，以淀粉為主要原料構(gòu)建的淀粉基發(fā)泡材料具有良好的機(jī)械性能和一定的吸濕性，可以作為功能性化合物的載體，因此在食品包裝領(lǐng)域備受關(guān)注。
3.氣調(diào)技術(shù)是果蔬貯藏中常用的一種保鮮技術(shù)，自發(fā)氣調(diào)包裝具有成本低、易于市場(chǎng)推廣的優(yōu)勢(shì)，受到了研究者們的關(guān)注。當(dāng)前的自發(fā)氣調(diào)包裝主要是利用包裝的微米級(jí)孔徑的一定的透氣性或材料組分對(duì)氣體的選擇通過(guò)性，對(duì)包裝內(nèi)氣氛進(jìn)行調(diào)控。目前，已開(kāi)發(fā)了多種具有氣調(diào)功能的包裝膜，如激光穿孔定向聚丙烯膜、低阻隔定向聚酯膜、高阻隔聚乙烯醇膜、聚丙烯/低密度聚乙烯復(fù)合膜等。使用這些保鮮膜包裝果蔬時(shí)，可有效延長(zhǎng)果蔬的貨架期。但是，這些高分子聚合物材料加工成本較高，且通常不易被生物降解，過(guò)多的使用必將給環(huán)境帶來(lái)沉重的負(fù)擔(dān)，非常不符合節(jié)約、綠、環(huán)保的理念。因此，對(duì)低成本且綠環(huán)保的氣調(diào)保鮮技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究很有必要。
4.中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)202110089484.1公開(kāi)了一種淀粉基多層發(fā)泡緩沖支撐板材及其制備方法，該制備方法包括：1)物料混合；2)母粒制備；3)水分調(diào)控；4)多層發(fā)泡緩沖支撐板材的制備。物料混合是將淀粉、增塑劑、成核劑、發(fā)泡劑、固態(tài)堿、長(zhǎng)鏈烯基琥珀酸酐、粘結(jié)劑充分?jǐn)嚢杌旌稀Ｔ摷夹g(shù)制備出具有良好抗沖擊性能和支撐性能的淀粉基發(fā)泡板材，淀粉基多層發(fā)泡緩沖支撐板材的發(fā)泡倍率達(dá)到6-8倍，機(jī)械壓縮強(qiáng)度達(dá)到2-4mpa，回彈率為52-68％，但是該技術(shù)并不具有控氧功能。
5.過(guò)氧化鈣是一種無(wú)毒無(wú)臭的綠化工產(chǎn)品，當(dāng)遇到濕空氣時(shí)會(huì)逐漸分解，并釋放氧氣(有效氧含量為22.2％)。若能將過(guò)氧化鈣有效荷載于淀粉基發(fā)泡材料中，可利用淀粉基發(fā)泡材料的吸濕性能實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)氧化鈣的氧氣釋放行為的有效調(diào)控，從而為開(kāi)發(fā)出低成本全降解的新型氣調(diào)緩沖包裝材料提供思路。但是，無(wú)機(jī)過(guò)氧化鈣與有機(jī)高分子聚合物淀粉之間的相容性極差，無(wú)法實(shí)現(xiàn)均勻負(fù)載；而且淀粉基發(fā)泡材料的制備通常涉及高溫高濕工藝過(guò)程，簡(jiǎn)單共混的加工工藝勢(shì)必會(huì)造成過(guò)氧化鈣有效含量的顯著下降及其釋氧功能的部分或完全喪失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
6.本發(fā)明首要的目的是克服現(xiàn)有的不足，提供一種兼具氣調(diào)功能和良好機(jī)械緩沖性能的淀粉基發(fā)泡板材料，所用原料均價(jià)格低廉、綠安全環(huán)保、可工業(yè)化生產(chǎn)。
7.本發(fā)明另一目的是提供所述的具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材在果蔬氣調(diào)保鮮物流運(yùn)輸中的應(yīng)用。
8.本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
9.一種具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材，由涂層涂覆在內(nèi)層組成；涂層為釋氧復(fù)合物，內(nèi)層為淀粉基發(fā)泡板材料；所述釋氧復(fù)合物由親水性聚合物溶液分散過(guò)氧化鈣制備而成，所述的親水性聚合物為果膠、淀粉、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一種或兩種以上混合物；所述的淀粉基發(fā)泡板材料由淀粉、纖維素、聚乙烯醇、成核劑、發(fā)泡劑和增塑劑制備而成。
10.為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，所述的釋氧復(fù)合物與淀粉基發(fā)泡板材料的質(zhì)量比為1:2～4，所對(duì)應(yīng)厚度比為1：10～20。
11.優(yōu)選地，所述的過(guò)氧化鈣與親水性聚合物基質(zhì)的質(zhì)量比為1：1～4；所述的過(guò)氧化鈣的有效含量為55％～80％，其中氫氧化鈣含量為10％～35％，碳酸鈣含量為1～10％；
12.所述的親水性聚合物溶液中的親水聚合物與水的質(zhì)量比為0.5～1:9。
13.優(yōu)選地，所述的果膠的半乳糖醛酸甲基酯化度為35～55％，分子量為10000～200000da，為淡黃粉末狀固體；所述的親水性聚合物中的淀粉選自玉米淀粉、大麥淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、以及木薯淀粉中的一種或兩種以上混合物；所述的聚乙二醇的分子量為1500～3500da；所述聚乙烯醇的分子量為150000～220000da，為白絮狀或粉末狀固體
14.優(yōu)選地，所述的淀粉基發(fā)泡板材料的原料組成為：
[0015][0016][0017]
優(yōu)選地，所述淀粉選自玉米淀粉、大麥淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、豌豆淀粉以及木薯淀粉中的一種或兩種以上混合物；
[0018]
所述改性淀粉選自通過(guò)醚化、酯化或交聯(lián)改性的玉米淀粉、大麥淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、豌豆淀粉以及木薯淀粉中的一種或兩種以上混合物。
[0019]
所述聚乙烯醇分子量為150000～220000da，為白絮狀或粉末狀固體。
[0020]
所述發(fā)泡劑選自水和碳酸氫鈉中的一種或兩種；
[0021]
所述成核劑選自碳酸鈣、微晶纖維素、微晶淀粉中的一種或多種；
[0022]
所述增塑劑選自水、甘油、山梨醇、木糖醇、油酸、聚乙二醇其中的一種或多種。
[0023]
優(yōu)選地，所述的淀粉基發(fā)泡板材料的制備方法包括以下步驟：
[0024]
s1.成核劑預(yù)處理：將成核劑進(jìn)行干燥、粉碎，控制成核劑中水分含量在7％以下；
[0025]
s2.原料共混：將淀粉或改性淀粉、纖維素、聚乙烯醇、發(fā)泡劑、成核劑和增塑劑加入混料機(jī)中，混合均勻，得共混料；
[0026]
s3.粒狀物料制備：將所述粉狀預(yù)混料通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得粒狀物料；
[0027]
s4.發(fā)泡：將所述粒狀物料進(jìn)行水分調(diào)節(jié)，并通過(guò)單螺桿擠出機(jī)發(fā)泡，得淀粉基發(fā)泡板材料。
[0028]
優(yōu)選地，步驟s1所述成核劑干燥工藝參數(shù)為：150-200℃干燥1.5-4h，粉碎至50-70um；
[0029]
步驟s2中原料共混是以100-200rpm/min共混5-20min；
[0030]
步驟s3中，雙螺桿擠出機(jī)長(zhǎng)徑比25-44:1，螺桿轉(zhuǎn)速50-250rpm/min，模頭孔徑為2-4mm，各分區(qū)的溫度范圍為30-120℃，共混料的進(jìn)樣流量為10-40l/h，水的進(jìn)樣流量為20-50ml/min。
[0031]
步驟s4中，所述的粒狀物料進(jìn)行水分調(diào)節(jié)是控制粒狀物料的水分含量為13-18％；單螺桿擠出機(jī)發(fā)泡的單螺桿擠出機(jī)長(zhǎng)徑比15-30:1，螺桿轉(zhuǎn)速為70-180r/min，片材模頭參數(shù)為厚度為2-10mm，長(zhǎng)度為200-1000mm，各區(qū)間的溫度范圍設(shè)定為120-200℃，設(shè)置單螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速120～170r/min；機(jī)頭擠出壓力為20-35mpa。
[0032]
所述的具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材的制備方法，其特征在于，將親水性聚合物溶液和過(guò)氧化鈣充分混合制備釋氧復(fù)合物；將所述釋氧復(fù)合物均勻地涂層于淀粉基發(fā)泡材料表面、烘干，得具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材。
[0033]
所述的具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材在果蔬氣調(diào)保鮮物流運(yùn)輸中的應(yīng)用。
[0034]
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0035]
1、本發(fā)明提出一種具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材料及其制備方法，該活性淀粉基發(fā)泡板材料采用共混、擠出、發(fā)泡、涂層工藝制備得到，首次將過(guò)氧化鈣負(fù)載于發(fā)泡緩沖材料上，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效緩釋氧氣性能。
[0036]
2、本發(fā)明所述具緩釋氧氣功能的活性淀粉基發(fā)泡板材料，將過(guò)氧化鈣負(fù)載于淀粉基發(fā)泡板材中，可通過(guò)調(diào)控不同親水性聚合物和過(guò)氧化鈣的共混比例、釋氧復(fù)合物和淀粉基發(fā)泡材料比例，可調(diào)控活性淀粉基發(fā)泡材料的釋氧速率，而實(shí)現(xiàn)不同的氣調(diào)作用。
[0037]
3、本發(fā)明所述具緩釋氧氣功能的活性淀粉基發(fā)泡板材料，同時(shí)具有抑菌消毒、吸濕防止結(jié)露作用，在水果保鮮等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。
[0038]
4、本發(fā)明采用的涂層技術(shù)簡(jiǎn)單易于操作，擠出工藝具有連續(xù)化程度高、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0039]
5、本發(fā)明所述具緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材料，所用原料來(lái)源及加工工藝均綠環(huán)保，產(chǎn)品可在自然環(huán)境中自然全降解，生態(tài)安全；同時(shí)，主要基料為可食性的淀粉，該活性發(fā)泡制品可安全應(yīng)用到果蔬保鮮等對(duì)安全性要求較高的領(lǐng)域。
[0040]
6、本發(fā)明所述具緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材料及其制備方案，為氣調(diào)保鮮技術(shù)的創(chuàng)新研究和應(yīng)用提供了一種新穎且實(shí)用的方法。
附圖說(shuō)明
[0041]
圖1為實(shí)施例1-3淀粉基發(fā)泡板材釋氧行為圖。
[0042]
圖2為實(shí)施例8中番石榴果實(shí)外觀特征變化圖。
具體實(shí)施方式
[0043]
為更好地理解本發(fā)明，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但實(shí)施例不對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成任何形式的限定。除非特別說(shuō)明，本發(fā)明采用的設(shè)備、試劑為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)市購(gòu)設(shè)備、試劑。
[0044]
根據(jù)過(guò)氧化鈣釋氧功能，以及淀粉基發(fā)泡材料可以作為果蔬保存材料，可以想到將過(guò)氧化鈣有效荷載于淀粉基發(fā)泡材料中，利用淀粉基發(fā)泡材料的吸濕性能實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)氧化鈣的氧氣釋放行為的有效調(diào)控，從而為開(kāi)發(fā)出低成本全降解的新型氣調(diào)緩沖包裝材料提供思路，但是，無(wú)機(jī)過(guò)氧化鈣與有機(jī)高分子聚合物淀粉之間的相容性極差，無(wú)法實(shí)現(xiàn)均勻負(fù)載；淀粉基發(fā)泡材料的制備通常涉及高溫高濕工藝過(guò)程，簡(jiǎn)單共混的加工工藝勢(shì)必會(huì)造成過(guò)氧化鈣有效含量的顯著下降及其釋氧功能的部分或完全喪失，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)通過(guò)涂層的方式將過(guò)氧化鈣負(fù)載于發(fā)泡緩沖材料上，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效緩釋氧氣性能，有效克服上述技術(shù)問(wèn)題。
[0045]
本發(fā)明可緩釋氧氣的活性淀粉基發(fā)泡板材料，其內(nèi)層淀粉基發(fā)泡板材料的主要成分是淀粉、聚乙烯醇和纖維素等高分子聚合物，共混物經(jīng)擠出發(fā)泡技術(shù)可以進(jìn)行廣泛的相互作用，最終形成具有彈性及延伸性的空間網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)整體；其涂層釋氧復(fù)合物主要成分是過(guò)氧化鈣與果膠等親水性聚合物的共混物。其中，過(guò)氧化鈣微小顆粒均勻分散于由親水性聚合物分子鏈形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。在高濕環(huán)境中，協(xié)同利用親水性聚合物的緩慢吸水作用、三維網(wǎng)絡(luò)微觀結(jié)構(gòu)對(duì)過(guò)氧化鈣的包埋作用、以及淀粉基發(fā)泡材料的競(jìng)爭(zhēng)性吸水作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)氧化鈣與水分子的化學(xué)反應(yīng)速率的梯度控制，達(dá)到可控緩釋氧氣的目的。
[0046]
上述具有緩釋氧氣功能的活性淀粉基發(fā)泡板材料，采用了兩步擠出工藝并結(jié)合涂層技術(shù)制備得到。首先，采用了雙螺桿擠出技術(shù)制備出熱塑性淀粉粒料；接著，對(duì)粒料進(jìn)行了水分含量調(diào)節(jié)，并通過(guò)高溫高壓的單螺桿擠出環(huán)境實(shí)現(xiàn)粒料熔融；隨后，由于成核劑的存在，流體內(nèi)部形成自由能差，在擠出瞬間較大的壓力從體系中釋放出，并在體系中形成大量氣室；進(jìn)一步地，在機(jī)頭處，體系中的水可瞬間氣化，并在材料體系中留下大量泡孔，形成淀粉基發(fā)泡板材料。最后，制備釋氧復(fù)合物涂料，并將其快速均勻地涂層于淀粉基發(fā)泡材料表面，再經(jīng)干燥得到具緩釋氧氣型淀粉基發(fā)泡板材料。
[0047]
對(duì)比例1淀粉基發(fā)泡板材料ⅰ[0048]
1).成核劑預(yù)處理：將碳酸鈣烘干處理至水分為6wt％，并粉碎至70um；
[0049]
2).原料共混：以質(zhì)量百分比計(jì)，將木薯淀粉(90wt％)、纖維素(1.5wt％)、聚乙烯醇(1wt％)、水(1wt％)、成核劑(碳酸鈣，0.5wt％)加入混料機(jī)中，以100rpm/min預(yù)混5min；再加入水(5wt％)和增塑劑甘油(1wt％)，以100rpm/min共混20min。
[0050]
3).棒(條)狀材料制備：設(shè)置雙螺桿擠出機(jī)為9個(gè)溫度分區(qū)，分別為：從加料口開(kāi)始螺桿第一段溫度30℃、螺桿第二段溫度30℃、螺桿第三段溫度30℃、螺桿第四段溫度105℃、螺桿第五段溫度105℃、螺桿第六段溫度75℃、螺桿第七段溫度75℃、螺桿第八段溫度70℃、螺桿第九段溫度70℃；設(shè)置螺桿轉(zhuǎn)速為70rpm/min；水的進(jìn)樣流量為50ml/min，待雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度穩(wěn)定后，將步驟2所述共混料以40l/h的進(jìn)樣流量通過(guò)加料裝置加入到雙螺桿
擠出機(jī)中，擠出制得連續(xù)均勻的棒(條)狀材料；
[0051]
4)切粒：將棒(條)狀材料通過(guò)帶有風(fēng)冷裝置的傳送帶向后傳輸并冷卻，使用切粒機(jī)以30rpm/min的轉(zhuǎn)速將棒(條)狀材料切成長(zhǎng)度為5mm的粒料。
[0052]
5).發(fā)泡：平衡所制粒狀物料的水分為18％，設(shè)置單螺桿擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至150rpm/min；設(shè)置3個(gè)溫度分區(qū)，分別為：從加料口開(kāi)始螺桿第一段溫度135℃、螺桿第二段溫度185℃、螺桿第三段溫度200℃，機(jī)頭溫度200℃；設(shè)置單螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速160r/min；設(shè)置機(jī)頭擠出壓力為35mpa。待單螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度穩(wěn)定后，將粒狀料從加料口加至單螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)預(yù)設(shè)參數(shù)擠出發(fā)泡，即得淀粉基發(fā)泡板材料ⅰ，作為1個(gè)對(duì)比例。
[0053]
實(shí)施例1淀粉基發(fā)泡板材料ⅱ[0054]
1).成核劑預(yù)處理：將碳酸鈣烘干處理至水分為6wt％，并粉碎至70um；
[0055]
2).原料共混：以質(zhì)量百分比計(jì)，將玉米淀粉(88wt％)、纖維素(3.5wt％)、聚乙烯醇(1wt％)、水(1wt％)、成核劑(碳酸鈣，0.5wt％)加入混料機(jī)中，以150rpm/min預(yù)混5min；再加入水(4wt％)和增塑劑甘油(2wt％)，以160rpm/min共混20min。
[0056]
3).棒(條)狀材料制備：設(shè)置雙螺桿擠出機(jī)為9個(gè)溫度分區(qū)，分別為：從加料口開(kāi)始螺桿第一段溫度30℃、螺桿第二段溫度40℃、螺桿第三段溫度40℃、螺桿第四段溫度100℃、螺桿第五段溫度100℃、螺桿第六段溫度65℃、螺桿第七段溫度65℃、螺桿第八段溫度60℃、螺桿第九段溫度60℃；設(shè)置螺桿轉(zhuǎn)速為60rpm/min；水的進(jìn)樣流量為20ml/min，待雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度穩(wěn)定后，將步驟2所述共混料以40l/h的進(jìn)樣流量通過(guò)加料裝置加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出制得連續(xù)均勻的棒(條)狀材料；
[0057]
4)切粒：將棒(條)狀材料通過(guò)帶有風(fēng)冷裝置的傳送帶向后傳輸并冷卻，使用切粒機(jī)以30rpm/min的轉(zhuǎn)速將棒(條)狀材料切成長(zhǎng)度為5mm的粒料。
[0058]
5).發(fā)泡：平衡所制粒狀物料的水分為14％，將單螺桿擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至150rpm/min；設(shè)置3個(gè)溫度分區(qū)，分別為：從加料口開(kāi)始螺桿第一段溫度130℃、螺桿第二段溫度195℃、螺桿第三段溫度200℃，機(jī)頭溫度200℃；設(shè)置單螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速120r/min；設(shè)置機(jī)頭擠出壓力為25mpa。待單螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度穩(wěn)定后，將粒狀料從加料口加至單螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)預(yù)設(shè)參數(shù)擠出發(fā)泡，即得所述淀粉基發(fā)泡板材料。
[0059]
6).涂層：將聚乙烯醇與水按0.1：9.9的質(zhì)量比在80℃水浴中加熱30min制備聚乙烯醇水溶液；待溶液溫度冷卻至室溫，將過(guò)氧化鈣與聚乙烯醇溶液按1：2的質(zhì)量比例充分地混合，制備釋氧復(fù)合物基質(zhì)；將所述釋氧復(fù)合物基質(zhì)快速均勻地涂布于淀粉基發(fā)泡板材料表面，按照單位面積算，控制釋氧復(fù)合物基質(zhì)與淀粉基發(fā)泡板材料的質(zhì)量比為1：2，制備活性涂層；將具活性涂層的淀粉基發(fā)泡板材料在40℃熱風(fēng)循環(huán)烘箱中干燥30min，最終得到活性淀粉基發(fā)泡板材料ⅱ。
[0060]
實(shí)施例2淀粉基發(fā)泡板材料ⅲ[0061]
1).成核劑預(yù)處理：將碳酸鈣烘干處理至水分為6％，并粉碎至70um；
[0062]
2).原料共混：以質(zhì)量百分比計(jì)，將玉米淀粉(88wt％)、纖維素(3.5wt％)、聚乙烯醇(1wt％)、水(1wt％)、成核劑(碳酸鈣，0.5wt％)加入混料機(jī)中，以150rpm/min預(yù)混5min；再加入水(4wt％)和增塑劑甘油(2wt％)，以160rpm/min共混20min。
[0063]
3).棒(條)狀材料制備：設(shè)置雙螺桿擠出機(jī)為9個(gè)溫度分區(qū)，分別為：從加料口開(kāi)始螺桿第一段溫度30℃、螺桿第二段溫度40℃、螺桿第三段溫度40℃、螺桿第四段溫度100℃、
螺桿第五段溫度100℃、螺桿第六段溫度65℃、螺桿第七段溫度65℃、螺桿第八段溫度60℃、螺桿第九段溫度60℃；設(shè)置螺桿轉(zhuǎn)速為60rpm/min；水的進(jìn)樣流量為20ml/min，待雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度穩(wěn)定后，將步驟2所述共混料以40l/h的進(jìn)樣流量通過(guò)加料裝置加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出制得連續(xù)均勻的棒(條)狀材料；
[0064]
4)切粒：將棒(條)狀材料通過(guò)帶有風(fēng)冷裝置的傳送帶向后傳輸并冷卻，使用切粒機(jī)以30rpm/min的轉(zhuǎn)速將棒(條)狀材料切成長(zhǎng)度為5mm的粒料。
[0065]
5).發(fā)泡：平衡所制粒狀物料的水分為14％，將單螺桿擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至150rpm/min；設(shè)置3個(gè)溫度分區(qū)，分別為：從加料口開(kāi)始螺桿第一段溫度130℃、螺桿第二段溫度195℃、螺桿第三段溫度200℃，機(jī)頭溫度200℃；設(shè)置單螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速120r/min；設(shè)置機(jī)頭擠出壓力為25mpa。待單螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度穩(wěn)定后，將粒狀料從加料口加至單螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)預(yù)設(shè)參數(shù)擠出發(fā)泡，即得所述淀粉基發(fā)泡板材料。
[0066]
6).涂層：將聚乙烯醇與水按0.3：9.7的質(zhì)量比在80℃水浴中加熱30min制備聚乙烯醇水溶液；待溶液溫度冷卻至室溫，將過(guò)氧化鈣與聚乙烯醇溶液按1：2的質(zhì)量比例充分地混合，制備釋氧復(fù)合物基質(zhì)；將所述釋氧復(fù)合物基質(zhì)快速均勻地涂布于淀粉基發(fā)泡板材料表面，按照單位面積算，控制釋氧復(fù)合物基質(zhì)與淀粉基發(fā)泡板材料的質(zhì)量比為1：2，制備活性涂層；將具活性涂層的淀粉基發(fā)泡板材料在40℃熱風(fēng)循環(huán)烘箱中干燥30min，最終得到活性淀粉基發(fā)泡板材料ⅲ。
[0067]
實(shí)施例3淀粉基發(fā)泡板材料ⅳ[0068]
1).成核劑預(yù)處理：將碳酸鈣烘干處理至水分為6％，并粉碎至70um；
[0069]
2).原料共混：以質(zhì)量百分比計(jì)，將玉米淀粉(88wt％)、纖維素(3.5wt％)、聚乙烯醇(1wt％)、水(1wt％)、成核劑(碳酸鈣，0.5wt％)加入混料機(jī)中，以150rpm/min預(yù)混5min；再加入水(4wt％)和增塑劑甘油(2wt％)，以160rpm/min共混20min。
[0070]
3).棒(條)狀材料制備：設(shè)置雙螺桿擠出機(jī)為9個(gè)溫度分區(qū)，分別為：從加料口開(kāi)始螺桿第一段溫度30℃、螺桿第二段溫度40℃、螺桿第三段溫度40℃、螺桿第四段溫度100℃、螺桿第五段溫度100℃、螺桿第六段溫度65℃、螺桿第七段溫度65℃、螺桿第八段溫度60℃、螺桿第九段溫度60℃；設(shè)置螺桿轉(zhuǎn)速為60rpm/min；水的進(jìn)樣流量為20ml/min，待雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度穩(wěn)定后，將步驟2所述共混料以40l/h的進(jìn)樣流量通過(guò)加料裝置加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出制得連續(xù)均勻的棒(條)狀材料；
[0071]
4)切粒：將棒(條)狀材料通過(guò)帶有風(fēng)冷裝置的傳送帶向后傳輸并冷卻，使用切粒機(jī)以30rpm/min的轉(zhuǎn)速將棒(條)狀材料切成長(zhǎng)度為5mm的粒料。
[0072]
5).發(fā)泡：平衡所制粒狀物料的水分為14％，將單螺桿擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至150rpm/min；設(shè)置3個(gè)溫度分區(qū)，分別為：從加料口開(kāi)始螺桿第一段溫度130℃、螺桿第二段溫度195℃、螺桿第三段溫度200℃，機(jī)頭溫度200℃；設(shè)置單螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速120r/min；設(shè)置機(jī)頭擠出壓力為25mpa。待單螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度穩(wěn)定后，將粒狀料從加料口加至單螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)預(yù)設(shè)參數(shù)擠出發(fā)泡，即得所述淀粉基發(fā)泡板材料。
[0073]
6).涂層：將聚乙烯醇與水按0.5：9.5的質(zhì)量比在80℃水浴中加熱30min制備聚乙烯醇水溶液；待溶液溫度冷卻至室溫，將過(guò)氧化鈣與聚乙烯醇溶液按1：2的質(zhì)量比例充分地混合，制備釋氧復(fù)合物基質(zhì)；將所述釋氧復(fù)合物基質(zhì)快速均勻地涂布于淀粉基發(fā)泡板材料表面，按照單位面積算，控制釋氧復(fù)合物基質(zhì)與淀粉基發(fā)泡板材料的質(zhì)量比為1：2，制備活
性涂層；將具活性涂層的淀粉基發(fā)泡板材料在40℃熱風(fēng)循環(huán)烘箱中干燥30min，最終得到活性淀粉基發(fā)泡板材料ⅳ。
[0074]
實(shí)施例4淀粉基發(fā)泡板材料
ⅴ
[0075]
1).成核劑預(yù)處理：將碳酸鈣烘干處理至水分為6％，并粉碎至70um；
[0076]
2).原料共混：以質(zhì)量百分比計(jì)，將玉米淀粉(88wt％)、纖維素(3.5wt％)、聚乙烯醇(1wt％)、水(1wt％)、成核劑(碳酸鈣，0.5wt％)加入混料機(jī)中，以150rpm/min預(yù)混5min；再加入水(4wt％)和增塑劑甘油(2wt％)，以160rpm/min共混20min。
[0077]
3).棒(條)狀材料制備：設(shè)置雙螺桿擠出機(jī)為9個(gè)溫度分區(qū)，分別為：從加料口開(kāi)始螺桿第一段溫度30℃、螺桿第二段溫度40℃、螺桿第三段溫度40℃、螺桿第四段溫度100℃、螺桿第五段溫度100℃、螺桿第六段溫度65℃、螺桿第七段溫度65℃、螺桿第八段溫度60℃、螺桿第九段溫度60℃；設(shè)置螺桿轉(zhuǎn)速為60rpm/min；水的進(jìn)樣流量為20ml/min，待雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度穩(wěn)定后，將步驟2所述共混料以40l/h的進(jìn)樣流量通過(guò)加料裝置加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出制得連續(xù)均勻的棒(條)狀材料；
[0078]
4)切粒：將棒(條)狀材料通過(guò)帶有風(fēng)冷裝置的傳送帶向后傳輸并冷卻，使用切粒機(jī)以30rpm/min的轉(zhuǎn)速將棒(條)狀材料切成長(zhǎng)度為5mm的粒料。
[0079]
5).發(fā)泡：平衡所制粒狀物料的水分為14％，將單螺桿擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至150rpm/min；設(shè)置3個(gè)溫度分區(qū)，分別為：從加料口開(kāi)始螺桿第一段溫度130℃、螺桿第二段溫度195℃、螺桿第三段溫度200℃，機(jī)頭溫度200℃；設(shè)置單螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速120r/min；設(shè)置機(jī)頭擠出壓力為25mpa。待單螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度穩(wěn)定后，將粒狀料從加料口加至單螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)預(yù)設(shè)參數(shù)擠出發(fā)泡，即得所述淀粉基發(fā)泡板材料。
[0080]
6).涂層：將果膠與水按0.5：9.5的質(zhì)量比在80℃水浴中加熱30min制備聚乙烯醇水溶液；待溶液溫度冷卻至室溫，將過(guò)氧化鈣與聚乙烯醇溶液按1：2的質(zhì)量比例充分地混合，制備釋氧復(fù)合物基質(zhì)；將所述釋氧復(fù)合物基質(zhì)快速均勻地涂布于淀粉基發(fā)泡板材料表面，按照單位面積算，控制釋氧復(fù)合物基質(zhì)與淀粉基發(fā)泡板材料的質(zhì)量比為1：2，制備活性涂層；將具活性涂層的淀粉基發(fā)泡板材料在40℃熱風(fēng)循環(huán)烘箱中干燥30min，最終得到活性淀粉基發(fā)泡板材料
ⅴ
。
[0081]
實(shí)施例5淀粉基發(fā)泡板材料ⅵ[0082]
1).成核劑預(yù)處理：將碳酸鈣烘干處理至水分為6％，并粉碎至70um；
[0083]
2).原料共混：以質(zhì)量百分比計(jì)，將玉米淀粉(88wt％)、纖維素(3.5wt％)、聚乙烯醇(1wt％)、水(1wt％)、成核劑(碳酸鈣，0.5wt％)加入混料機(jī)中，以150rpm/min預(yù)混5min；再加入水(4wt％)和增塑劑甘油(2wt％)，以160rpm/min共混20min。
[0084]
3).棒(條)狀材料制備：設(shè)置雙螺桿擠出機(jī)為9個(gè)溫度分區(qū)，分別為：從加料口開(kāi)始螺桿第一段溫度30℃、螺桿第二段溫度40℃、螺桿第三段溫度40℃、螺桿第四段溫度100℃、螺桿第五段溫度100℃、螺桿第六段溫度65℃、螺桿第七段溫度65℃、螺桿第八段溫度60℃、螺桿第九段溫度60℃；設(shè)置螺桿轉(zhuǎn)速為60rpm/min；水的進(jìn)樣流量為20ml/min，待雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度穩(wěn)定后，將步驟2所述共混料以40l/h的進(jìn)樣流量通過(guò)加料裝置加入到雙螺桿擠出機(jī)中，擠出制得連續(xù)均勻的棒(條)狀材料；
[0085]
4)切粒：將棒(條)狀材料通過(guò)帶有風(fēng)冷裝置的傳送帶向后傳輸并冷卻，使用切粒機(jī)以30rpm/min的轉(zhuǎn)速將棒(條)狀材料切成長(zhǎng)度為5mm的粒料。
[0086]
5).發(fā)泡：平衡所制粒狀物料的水分為14％，將單螺桿擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至150rpm/min；設(shè)置3個(gè)溫度分區(qū)，分別為：從加料口開(kāi)始螺桿第一段溫度130℃、螺桿第二段溫度195℃、螺桿第三段溫度200℃，機(jī)頭溫度200℃；設(shè)置單螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速120r/min；設(shè)置機(jī)頭擠出壓力為25mpa。待單螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度穩(wěn)定后，將粒狀料從加料口加至單螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)預(yù)設(shè)參數(shù)擠出發(fā)泡，即得所述淀粉基發(fā)泡板材料。
[0087]
6).涂層：將聚乙烯醇與水按0.5：9.5的質(zhì)量比在80℃水浴中加熱30min制備聚乙烯醇水溶液；待溶液溫度冷卻至室溫，將過(guò)氧化鈣與聚乙烯醇溶液按1：2的質(zhì)量比例充分地混合，制備釋氧復(fù)合物基質(zhì)；將所述釋氧復(fù)合物基質(zhì)快速均勻地涂布于淀粉基發(fā)泡板材料表面，按照單位面積算，控制釋氧復(fù)合物基質(zhì)與淀粉基發(fā)泡板材料的質(zhì)量比為1：2，制備活性涂層；將具活性涂層的淀粉基發(fā)泡板材料在40℃熱風(fēng)循環(huán)烘箱中干燥30min，最終得到活性淀粉基發(fā)泡板材料ⅵ。
[0088]
實(shí)施例6
[0089]
測(cè)試實(shí)施例1-3中所得活性淀粉基發(fā)泡材料ⅱ、ⅲ、ⅳ在95％相對(duì)濕度環(huán)境中的釋氧行為。通過(guò)oxybaby頂空氣體分析儀使用帶孔(直徑0.7mm)的密封容器(體積為5.5升)測(cè)試緩控釋氧型淀粉基發(fā)泡材料的氧氣釋放動(dòng)力學(xué)。測(cè)前，將8.0淀粉基發(fā)泡材料放入95％相對(duì)濕度的密封容器中，以純氮?dú)鉃楸尘皻怏w完全去除氧氣。實(shí)驗(yàn)組設(shè)置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示，圖1結(jié)果顯示，在95％相對(duì)濕度環(huán)境中，由不同濃度聚乙烯醇溶液制備的釋氧復(fù)合物物涂層，活性淀粉基發(fā)泡材料具有不同的釋氧速率和合適的有效釋氧量。當(dāng)聚乙烯醇水溶液濃度為3％時(shí)，所得活性淀粉基發(fā)泡材料的釋氧速率最大，并且在30天內(nèi)的累計(jì)有效釋氧量為5.58vol％。本發(fā)明實(shí)施例的釋氧速率都較好的滿足果蔬保鮮的要求。
[0090]
實(shí)施例7
[0091]
為了考察親水性聚合物(以聚乙二醇、果膠、聚乙烯醇為例)對(duì)所制備的活性淀粉基發(fā)泡材料的機(jī)械性能的影響，測(cè)試實(shí)施例所得活性淀粉基發(fā)泡材料ⅰ、ⅳ、
ⅴ
、ⅵ的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、壓縮強(qiáng)度、恢復(fù)率。用萬(wàn)能力學(xué)測(cè)試儀測(cè)試材料拉伸性能及壓縮性能。拉伸性能的測(cè)定方法參考gb/t 1040.3-2006《塑料拉伸性能的測(cè)定》；壓縮性能測(cè)試時(shí)，以5mm/min的速率向發(fā)泡材料施以軸向壓力，壓縮至發(fā)泡材料試樣厚度的50％，再收回探頭至原工作高度，記錄發(fā)泡材料的壓縮強(qiáng)度和恢復(fù)率。每個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行7個(gè)獨(dú)立測(cè)試。實(shí)驗(yàn)組設(shè)置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示：
[0092]
表1活性淀粉基發(fā)泡材料的機(jī)械性能變化
[0093]
[0094]
表1結(jié)果顯示，活性淀粉基發(fā)泡材料ⅰ的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、壓縮強(qiáng)度和恢復(fù)率分別為1.82mpa、19.34％、4.55mpa和94.00％；活性淀粉基發(fā)泡材料ⅶ的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、壓縮強(qiáng)度和恢復(fù)率分別為1.02mpa、8.46％、2.07mpa和85.97％，低于其他實(shí)驗(yàn)組。雖然釋氧復(fù)合物涂層對(duì)活性淀粉基發(fā)泡材料的機(jī)械性能有一定的負(fù)面影響，可能是受釋氧復(fù)合物基質(zhì)中的水分影響，而釋氧復(fù)合物基質(zhì)中的親水性聚合物分子鏈對(duì)活性淀粉基發(fā)泡板材料的機(jī)械性能劣變起到了一定的抑制作用，但從測(cè)試結(jié)果可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例的最差情況的活性淀粉基發(fā)泡材料ⅶ也具有相對(duì)較好的機(jī)械性能，當(dāng)釋氧復(fù)合物基質(zhì)中的親水性聚合物為聚乙烯醇時(shí)，所得活性淀粉基發(fā)泡材料ⅳ的拉伸強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度分別為1.87mpa和4.55mpa，具有一定的比較優(yōu)勢(shì)。
[0095]
實(shí)施例8
[0096]
考察了在番石榴的模擬運(yùn)輸(3hz
×
1天)和貯藏(14天)期間(25℃，95％rh)，緩控釋氧型活性淀粉基發(fā)泡板對(duì)番石榴貯存環(huán)境中的氣氛變化(o2和co2)及番石榴品質(zhì)變化(呼吸速率，呼吸熵，和外觀特征)的影響。每5.5l的密閉實(shí)驗(yàn)環(huán)境中放置1kg的番石榴和總計(jì)60cm
×
30cm
×
12mm體積的淀粉基發(fā)泡板。實(shí)驗(yàn)設(shè)置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2，表3，和圖2所示。
[0097]
表2密閉番石榴保鮮包裝中氣氛變化
[0098][0099][0100]
表3番石榴的呼吸速率和呼吸熵變化
[0101][0102]
表2結(jié)果顯示，對(duì)于包裝內(nèi)o2濃度，活性淀粉基發(fā)泡板ⅲ組始終維持在2vol％左右，而空白組和淀粉基發(fā)泡板ⅰ(對(duì)比例)組在1天后即趨近于0；對(duì)于co2濃度，活性淀粉基發(fā)泡板ⅲ組始終低于0.5vol％，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于另外兩組。說(shuō)明活性淀粉基發(fā)泡板ⅲ可以平衡番石榴包裝內(nèi)的氣氛，為番石榴果實(shí)的保鮮貯藏維持良好的氣氛環(huán)境。
[0103]
表3結(jié)果表明，空白組和淀粉基發(fā)泡板ⅰ組番石榴的呼吸熵隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增大(＞1)，表明了番石榴果實(shí)的無(wú)氧呼吸的進(jìn)行。而活性淀粉基發(fā)泡板ⅲ組中的番石榴始終具有接近于1的呼吸熵和較小的呼吸速率，表明通過(guò)維持適宜的氣氛環(huán)境，活性淀粉基發(fā)泡板ⅲ能夠有效地調(diào)控番石榴果實(shí)的呼吸代謝方式。其他實(shí)施例的測(cè)試結(jié)果與活性淀粉基發(fā)泡板ⅲ基本相同，不一一提供。
[0104]
模擬運(yùn)輸1-15天，觀察盛放在對(duì)比例1制備的淀粉基發(fā)泡板ⅰ和實(shí)施例2制備的活性淀粉基發(fā)泡板ⅲ中的番石榴果實(shí)外觀特征變化，并以放在普通紙箱中的番石榴果實(shí)作為空白組，得到番石榴果實(shí)外觀特征變化圖2，圖2結(jié)果表明，經(jīng)模擬運(yùn)輸(1天)后相對(duì)于空白組，淀粉基發(fā)泡板ⅰ和活性淀粉基發(fā)泡板ⅲ能夠有效降低番石榴果實(shí)的表皮機(jī)械損傷，發(fā)泡材料起到了明顯的緩沖保護(hù)效果；尤其是，15天后相比于淀粉基發(fā)泡板ⅰ，活性淀粉基發(fā)泡板ⅲ能極大的抑制番石榴表皮顏的變化、果實(shí)的褐變和腐爛。可見(jiàn)活性淀粉基發(fā)泡板ⅲ具有良好的緩沖保護(hù)性能或氣調(diào)功能，可有效延長(zhǎng)番石榴果實(shí)的貨架期。其他實(shí)施例的測(cè)試結(jié)果與活性淀粉基發(fā)泡板ⅲ基本相同，不一一提供。
[0105]
以上詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方法，但這只是為了便于理解而舉的實(shí)例，不應(yīng)被視為是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。同樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員均可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其較佳實(shí)施例的描述，做出各種可能的等同改變或替換，但所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
技術(shù)特征：
1.一種具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材，其特征在于，由涂層涂覆在內(nèi)層組成；涂層為釋氧復(fù)合物，內(nèi)層為淀粉基發(fā)泡板材料；所述釋氧復(fù)合物由親水性聚合物溶液分散過(guò)氧化鈣制備而成，所述的親水性聚合物為果膠、淀粉、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一種或兩種以上混合物；所述的淀粉基發(fā)泡板材料由淀粉、纖維素、聚乙烯醇、成核劑、發(fā)泡劑和增塑劑制備而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材，其特征在于，所述的釋氧復(fù)合物與淀粉基發(fā)泡板材料的質(zhì)量比為1:2～4，所對(duì)應(yīng)厚度比為1：10～20。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材，其特征在于，所述的過(guò)氧化鈣與親水性聚合物基質(zhì)的質(zhì)量比為1：1～4；所述的過(guò)氧化鈣的有效含量為55％～80％，其中氫氧化鈣含量為10％～35％，碳酸鈣含量為1～10％；所述的親水性聚合物溶液中的親水聚合物與水的質(zhì)量比為0.5～1:9。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材，其特征在于，所述的果膠的半乳糖醛酸甲基酯化度為35～55％，分子量為10000～200000da，為淡黃粉末狀固體；所述的親水性聚合物中的淀粉選自玉米淀粉、大麥淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、以及木薯淀粉中的一種或兩種以上混合物；所述的聚乙二醇的分子量為1500～3500da；所述聚乙烯醇的分子量為150000～220000da，為白絮狀或粉末狀固體。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材，其特征在于，所述的淀粉基發(fā)泡板材料的原料組成為：6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材，其特征在于，所述淀粉選自玉米淀粉、大麥淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、豌豆淀粉以及木薯淀粉中的一種或兩種以上混合物；所述改性淀粉選自通過(guò)醚化、酯化或交聯(lián)改性的玉米淀粉、大麥淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、豌豆淀粉以及木薯淀粉中的一種或兩種以上混合物。所述聚乙烯醇分子量為150000～220000da，為白絮狀或粉末狀固體。所述發(fā)泡劑選自水和碳酸氫鈉中的一種或兩種；所述成核劑選自碳酸鈣、微晶纖維素、微晶淀粉中的一種或多種；所述增塑劑選自水、甘油、山梨醇、木糖醇、油酸、聚乙二醇其中的一種或多種。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材，其特征在于，所述
的淀粉基發(fā)泡板材料的制備方法包括以下步驟：s1.成核劑預(yù)處理：將成核劑進(jìn)行干燥、粉碎，控制成核劑中水分含量在7％以下；s2.原料共混：將淀粉或改性淀粉、纖維素、聚乙烯醇、發(fā)泡劑、成核劑和增塑劑加入混料機(jī)中，混合均勻，得共混料；s3.粒狀物料制備：將所述粉狀預(yù)混料通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得粒狀物料；s4.發(fā)泡：將所述粒狀物料進(jìn)行水分調(diào)節(jié)，并通過(guò)單螺桿擠出機(jī)發(fā)泡，得淀粉基發(fā)泡板材料。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材，其特征在于，步驟s1所述成核劑干燥工藝參數(shù)為：150-200℃干燥1.5-4h，粉碎至50-70um；步驟s2中原料共混是以100-200rpm/min共混5-20min；步驟s3中，雙螺桿擠出機(jī)長(zhǎng)徑比25-44:1，螺桿轉(zhuǎn)速50-250rpm/min，模頭孔徑為2-4mm，各分區(qū)的溫度范圍為30-120℃，共混料的進(jìn)樣流量為10-40l/h，水的進(jìn)樣流量為20-50ml/min。步驟s4中，所述的粒狀物料進(jìn)行水分調(diào)節(jié)是控制粒狀物料的水分含量為13-18％；單螺桿擠出機(jī)發(fā)泡的單螺桿擠出機(jī)長(zhǎng)徑比15-30:1，螺桿轉(zhuǎn)速為70-180r/min，片材模頭參數(shù)為厚度為2-10mm，長(zhǎng)度為200-1000mm，各區(qū)間的溫度范圍設(shè)定為120-200℃，設(shè)置單螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速120～170r/min；機(jī)頭擠出壓力為20-35mpa。9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材的制備方法，其特征在于，將親水性聚合物溶液和過(guò)氧化鈣充分混合制備釋氧復(fù)合物；將所述釋氧復(fù)合物均勻地涂層于淀粉基發(fā)泡材料表面、烘干，得具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材。10.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材在果蔬氣調(diào)保鮮物流運(yùn)輸中的應(yīng)用。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了具有緩控釋氧功能的活性淀粉基發(fā)泡板材及其制備方法與應(yīng)用。活性淀粉基發(fā)泡板材由涂層涂覆在內(nèi)層組成；涂層為釋氧復(fù)合物，內(nèi)層為淀粉基發(fā)泡板材料；所述釋氧復(fù)合物由親水性聚合物溶液分散過(guò)氧化鈣制備而成，所述的親水性聚合物為果膠、淀粉、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一種或兩種以上混合物；所述的淀粉基發(fā)泡板材料由淀粉、纖維素、聚乙烯醇、成核劑、發(fā)泡劑和增塑劑制備而成；本發(fā)明該發(fā)泡工藝連續(xù)化程度高、生產(chǎn)周期短，能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明緩控釋氧功能性淀粉基發(fā)泡材料具有釋氧時(shí)間長(zhǎng)、釋氧速率可控、機(jī)械緩沖性能良好、制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、易于工業(yè)化推廣等優(yōu)勢(shì)，在果蔬低溫冷鏈氣調(diào)運(yùn)輸應(yīng)用中具有良好的應(yīng)用價(jià)值。的應(yīng)用價(jià)值。的應(yīng)用價(jià)值。
