CN103755999B - 一种聚乙烯保鲜膜的等离子体改性方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚乙烯保鲜膜的等离子体改性方法，其步骤如下：将保鲜膜裁成适当大小和形状；对保鲜膜进行时间为30s~2min，功率为0~100W的等离子体处理；处理完毕得到改性保鲜膜。本发明通过较简单的反应体系，利用真空等离子体对聚乙烯保鲜膜(LDPE)进行表面改性，通过在其表面引入极性基团及刻蚀等作用使其透气性和透湿性增加。本发明具有三个显著优点：一是该法只对材料表面进行改性，在改性过程中不需要加入其它化学药剂，改性后不存在安全隐患，食品安全性高；二是操作简单方便；三是无污染，是一种环境友好型的改性方法。
Description
技术领域
本发明涉及保鲜膜表面改性，尤其涉及一种聚乙烯保鲜膜的等离子体改性方法。
背景技术
果蔬在贮藏期间仍是一个活的有机体，会进行正常的新陈代谢，其过程会产生CO2及其它微量的乙烯、乙醛等气体并释放热量，造成果蔬色、香、味变差，质量减轻，营养流失或遭破坏。对于具有生理活性的食品，减少O2含量，适当提高CO2浓度，可抑制或降低生鲜食品的需氧呼吸并减少水分损失，抑制微生物繁殖和酶反应，但如果过度缺氧，则会难以维持生命必须的新陈代谢，或造成厌氧呼吸，产生变味或不良生理反应而变质腐败。
保鲜膜保鲜是目前应用最广泛的果蔬保藏方式。保鲜膜包装所具有的气调效果是其保鲜的基础。利用果蔬呼吸及薄膜的透气性，能够在保鲜膜包装内建立一个O2为2%~5%，C02为6%~9%的气调环境，从而有效地抑制果蔬自身呼吸消耗，延缓衰老，达到长期保鲜的目的。保鲜膜包装可以使果蔬蒸发的水分保持在包装内部，从而具有保湿作用，可有效防止果蔬特别是叶菜类的水分蒸发，为果蔬创造一个相对高湿度环境(95%左右)。但同时要注意的是，如果包装膜透湿性太差，膜内部逐渐变为过湿状态，则又易使果蔬特别是叶菜腐烂的发生。
PE是指聚乙烯，它是塑料中产量最大、用途极广的热塑性塑料。目前，市场上销售的保鲜膜大多是以PE为原料制造的保鲜膜，这种保鲜膜由于不添加任何增塑剂，被公认是最安全的。PE保鲜膜食品安全性好，具有抗震性能，耐腐蚀性能，在常温下能耐一般的酸碱、盐的腐蚀，特别是可耐60℃以下的浓氢氟酸的腐蚀。但是它的缺点是透湿性差，当保鲜环境温度变化波动大时，常导致袋内结水或湿度过大，使果蔬霉菌感染率大幅度提高，反而使安全隐患增加。因此提高PE保鲜膜的透湿性具有极大的必要性和市场前景。
目前对保鲜膜改性的方法较多，如化学药品法、热处理法、机械改性法等。利用低温等离子体体作为改性手段的研究国内外也有报道，但多是用氧气、氮气、氩气等作为载气进行等离子体处理，而利用真空状态下等离子体处理法实现表面改性的研究与应用未见报道。
发明内容
本发明的目是针对现有的LDPE保鲜膜表面改性方法的不足，提供一种聚乙烯保鲜膜的等离子体改性方法，该方法能够有效提高LDPE保鲜膜的透气性和透湿性，并且未改变其化学成分，食品安全性高，同时该法操作简单，不对环境造成任何污染。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种聚乙烯保鲜膜的等离子体改性方法，包括以下步骤：
(1)将保鲜膜裁成适当大小和形状；
(2)对步骤(1)处理所得的保鲜膜进行时间为30s~2min，功率为0~100W的等离子体处理；
(3)处理完毕得到改性保鲜膜。
对上述技术方案的进一步改进：在步骤(1)中保鲜膜材料是LDPE保鲜膜。
对上述技术方案的进一步改进：在步骤(1)中将保鲜膜裁成直径为75mm-85mm的圆形。
对上述技术方案的进一步改进：在步骤(2)中等离子体处理是用射频等离子体发生器处理。
对上述技术方案的进一步改进：在步骤(2)中处理方式为真空等离子体处理，处理压力控制在30Pa以下。
对上述技术方案的进一步改进：所述的压力控制在30Pa以下是通过复合真空计实现的。
与现有技术相比，本发明的优点和技术效果是：本发明通过较简单的反应体系，利用真空等离子体对LDPE保鲜膜进行表面改性，通过在其表面引入极性基团及刻蚀等作用使其透气性和透湿性增加。本发明具有三个显著优点：一是该法只对材料表面进行改性，在改性过程中不需要加入其它化学药剂，改性后不存在安全隐患，食品安全性高；二是操作简单方便；三是无污染，是一种环境友好型的改性方法。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其它特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1表明本发明对照组和实验组的氧气透过率对比。
图2表明本发明对照组和实验组的二氧化碳透过率对比。
图3表明本发明对照组和实验组的透湿增重率对比。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但是这些实例并不限制本发明的范围。此外相关领域的普通技术人员对本发明做的任何改动，只要不脱离本发明的实质，都将等价落在本发明权利要求书所限定的范围内。
实施例1
本发明所使用的LDPE保鲜膜可由超市够得，如克林莱牌LDPE保鲜膜。
本发明可使用济南蓝光技术公司的取样器将保鲜膜裁成直径为80mm的圆形。将其裁成直径为80mm的圆形是为方便后续测试，取样大小和形状不影响处理效果。
本发明所使用的等离子体设备为美国AE公司制造的型号为Cesar 1310的射频等离子体发生器。
本发明可使用成都正华电子仪器公司生产的型号为ZDF-Ⅲ-LED的复合真空计控制压力。
本发明具体实施例中标示透气性大小的单位为（cm^3/m^2· 24h·
0.1MPa）。
对比组：将LDPE保鲜膜裁成直径为80mm的圆形，不经真空等离子体处理测其透气性和透湿性，其氧气透过率为24040.95，二氧化碳透过率为85857.58，透湿增重率为0.0507%。
实验组：将LDPE保鲜膜裁成直径为80mm的圆形，将裁好的保鲜膜置于等离子体发生器的托盘上，连通射频等离子体发生设备及复合真空计的电源，打开真空泵并缓慢打开真空泵上连接的隔膜阀抽真空，同时设置等离子体的处理时间为30s、处理功率为20W，待真空度达到30Pa时按下等离子体发生按钮，处理完成后等离子体发生装置自动停止工作，此时缓慢打开微调阀，待复合真空计显示发生腔内压力达到105Pa时，将保鲜膜取出，处理完成。得到氧气透过率为24241.79，二氧化碳透过率为87820.89，透湿增重率为0.0601%的透气性、透湿性增强的保鲜膜。
实施例2
将LDPE保鲜膜裁成直径为80mm的圆形，将裁好的保鲜膜置于等离子体发生器的托盘上，连通射频等离子体发生设备及复合真空计的电源，打开真空泵并缓慢打开真空泵上连接的隔膜阀抽真空，同时设置等离子体的处理时间为30s、处理功率为40W，待真空度达到30Pa时按下等离子体发生按钮，处理完成后等离子体发生装置自动停止工作，此时缓慢打开微调阀，待复合真空计显示发生腔内压力达到105 Pa时，将保鲜膜取出，处理完成。得到氧气透过率为24491.20，二氧化碳透过率为89755.77，透湿增重率为0.0669%的透气性、透湿性增强的保鲜膜。
实施例3
将LDPE保鲜膜裁成直径为80mm的圆形，将裁好的保鲜膜置于等离子体发生器的托盘上，连通射频等离子体发生设备及复合真空计的电源，打开真空泵并缓慢打开真空泵上连接的隔膜阀抽真空，同时设置等离子体的处理时间为30s、处理功率为60W，待真空度达到30Pa时按下等离子体发生按钮，处理完成后等离子体发生装置自动停止工作，此时缓慢打开微调阀，待复合真空计显示发生腔内压力达到105 Pa时，将保鲜膜取出，处理完成。得到氧气透过率为25564.22，二氧化碳透过率为91894.20，透湿增重率为0.0868%的透气性、透湿性增强的保鲜膜。
实施例4
将LDPE保鲜膜裁成直径为80mm的圆形，将裁好的保鲜膜置于等离子体发生器的托盘上，连通射频等离子体发生设备及复合真空计的电源，打开真空泵并缓慢打开真空泵上连接的隔膜阀抽真空，同时设置等离子体的处理时间为30s、处理功率为80W，待真空度达到30Pa时按下等离子体发生按钮，处理完成后等离子体发生装置自动停止工作，此时缓慢打开微调阀，待复合真空计显示发生腔内压力达到105Pa时，将保鲜膜取出，处理完成。得到氧气透过率为25804.68，二氧化碳透过率为91957.31，透湿增重率为0.0816%的透气性、透湿性增强的保鲜膜。
实施例5
将LDPE保鲜膜裁成直径为80mm的圆形，将裁好的保鲜膜置于等离子体发生器的托盘上，连通射频等离子体发生设备及复合真空计的电源，打开真空泵并缓慢打开真空泵上连接的隔膜阀抽真空，同时设置等离子体的处理时间为30s、处理功率为100W，待真空度达到30Pa时按下等离子体发生按钮，处理完成后等离子体发生装置自动停止工作，此时缓慢打开微调阀，待复合真空计显示发生腔内压力达到105Pa时，将保鲜膜取出，处理完成。得到氧气透过率为26030.11，二氧化碳透过率为91963.87，透湿增重率为0.0582%的透气性、透湿性增强的保鲜膜。
如图1-3所示，处理后的保鲜膜与对照组相比其氧气透过率明显升高，其二氧化碳透过率先缓慢上升后保持不变，其增重率先缓慢上升后逐渐下降。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种聚乙烯保鲜膜的等离子体改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将保鲜膜裁成直径为(80±5)mm的圆形；
(2)对步骤(1)处理所得的保鲜膜进行时间为30s~2min，功率为0~100W的等离子体处理；等离子体处理是用射频等离子体发生器处理；处理方式为真空等离子体处理，处理压力控制在30Pa以下；
(3)处理完毕得到改性保鲜膜。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理保鲜膜的方法，其特征在于，在步骤(1)中保鲜膜材料是LDPE保鲜膜。
3.根据权利要求1所述的等离子体处理保鲜膜的方法，其特征在于，所述的压力控制在30Pa以下是通过复合真空计实现的。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160309 Termination date: 20210114 |
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