70%與溫度23°C的測(cè)試條件下 測(cè)定,它的氧氣透過率為345_1460cm3 ·ηι2 ·d S氧氣透過系數(shù)為4. 65-8. 63X 10 13Cm3 ·ηι ·ηι2 *s 1,Pa S水蒸汽透過率為384_840g ·ι? 2 .d S水蒸氣透過系數(shù)為2· 08-3. 61 X 10 1Qg ·ι? ·ι?2 · s 1 · Pa S
[0039] 采用壓差法在相對(duì)濕度0%與溫度5-23Γ的測(cè)試條件下測(cè)定,它的二氧化碳透過 率為5028_11204cm3 · m 2 · d %氧氣透過率為492_1501cm 3 · m 2 · d S二氧化碳/氧氣透過 比為 8. 1-10. 2。
[0040] 本發(fā)明根據(jù) ASTM 1434-82 使用由 UKSystech Illinois Instruments, Inc.公司 以商品名Lyssy L100-5000銷售的壓差法透過儀在溫度5-23°C溫度條件下測(cè)定了 PCL薄膜 的氧氣通透性能,其結(jié)果列于表3中。
[0041] 表3 :單軸拉伸PCL薄膜的氧氣通透性能
[0044] 由表3的數(shù)據(jù)知道,未拉伸PCL薄膜的氧氣透過系數(shù)(OP)值,在RH = 40 %時(shí)為 7. 34 X 10 13Cm3 Pa \ 在 RH = 70% 時(shí),OP 值增大到 8. 10 X 10 13Cm3 Pa 1,3倍拉伸和5倍拉伸PCL薄膜的OP值也呈現(xiàn)相同的變化趨勢(shì),說明相同拉伸倍數(shù)的PCL 薄膜,濕度越大則薄膜的阻氧性能越弱。
[0045] 在相同的相對(duì)濕度下,PCL薄膜的OP值隨著拉伸倍數(shù)的增加先減小后急劇增大。 當(dāng)RH = 40%時(shí),3倍拉伸PCL薄膜的OP值為4. 65X 10 13Cm3 · m · m 2 · s 1 · Pa \明顯低于 1倍拉伸和5倍拉伸的PCL薄膜。其余三種濕度的測(cè)試同樣有此變化規(guī)律,說明3倍拉伸 PCL薄膜的阻氧性能最強(qiáng)。其原因是在一定拉伸倍數(shù)下,PCL薄膜的分子鏈段取向程度和結(jié) 晶度得到提高,此時(shí)薄膜的阻氧性能也得到提高;而當(dāng)拉伸倍數(shù)過大時(shí),結(jié)晶區(qū)被破壞,分 子鏈段之間的結(jié)合比未拉伸時(shí)還要松散,薄膜缺陷增多,氧氣可以通過的路徑增多,導(dǎo)致阻 氧性能降低。且在測(cè)試過程中濕度越大,薄膜的阻氧性能越弱。
[0046] 本發(fā)明根據(jù)ASTM 1434-82使用由美國(guó),MOCON公司以商品名Permatran-w3/61銷 售的透濕儀在溫度5-23Γ溫度條件下測(cè)定了 PCL薄膜的水蒸汽通透性能,其結(jié)果列于表4 中。
[0047] 表4 :單軸拉伸PCL薄膜的水蒸氣通透性能
[0049] 表4的結(jié)果表明,對(duì)于相同拉伸倍數(shù)的PCL薄膜,其水蒸氣透過系數(shù)(WVP)值隨濕 度增加而減小。對(duì)于未拉伸的PCL薄膜,相對(duì)濕度(RH) = 40%時(shí),WVP值為3. 36 X 10 · m ·ηι2 .s 1 .Pa \ 而 RH 增大到 70%時(shí),WVP 值反而減小到 2. 41 X 10 1Qg ·ηι ·ηι2 .s 1 .Pa、對(duì) 于3倍拉伸和5倍拉伸PCL薄膜,它們的WVP值也呈現(xiàn)相同的變化規(guī)律。由此說明測(cè)試環(huán) 境中濕度越大,PCL薄膜的阻濕性能越強(qiáng),這是因?yàn)镻CL親水性較差,隨著濕度增加,PCL與 水蒸氣結(jié)合的能力降低,因此濕度越大,WVP值越低,從而體現(xiàn)出PCL良好的阻濕性能。
[0050] 在相同的濕度下,PCL薄膜的WVP值隨著拉伸倍數(shù)的增加先上升后下降,當(dāng)RH = 40%時(shí),未拉伸和3倍拉伸?(^薄膜的1¥?值都較高,分別為3.36\101°8*111*111 2*81斤&1和 3. 61 X 10 1Qg ·ι? ·ι? 2 · s 1 *Pa \ 而 5 倍拉伸 PCL 薄膜的 WVP 值僅為 2. 59 X 10 1Qg ·ι? ·ι? 2 · s 1 *Pa \遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其余兩種薄膜的WVP值,其余三種濕度符合這種變化規(guī)律。由此可知,取 向后高拉伸倍數(shù)PCL薄膜的阻濕性能優(yōu)于低拉伸倍數(shù)PCL薄膜。這種現(xiàn)象是由于拉伸過程 中分子鏈段取向程度和結(jié)晶度的提高,使薄膜的阻濕性能提高。
[0051] 按照與上述氧氣通透性能測(cè)試方法相同的方式,在相對(duì)濕度0%與溫度5-23Γ 的測(cè)試條件下測(cè)定了二氧化碳透過率為5028-11204(^3*1112*(1 1;氧氣透過率為 492_1501cm3 · m 2 · d S二氧化碳/氧氣透過比為8. 1-10. 2
[0052] 優(yōu)選地,所述的完全可降解聚已內(nèi)酯薄膜具有下述特性:
[0053] A、熱學(xué)性能
[0054] 熔融溫度 1":62· 8-64. 1°C ;熱焓 AHn^S. 0-68. 4J/g ;單軸拉伸比:3_5 ;
[0055] B、力學(xué)性能
[0056] 薄膜縱向機(jī)械性能:
[0057] 屈服強(qiáng)度 σ s:30_70MPa ;斷裂伸長(zhǎng)率 Δ :90-150% ;
[0058] 楊氏模量 Y :290-3 IOMPa ;
[0059] 薄膜橫向機(jī)械性能:
[0060] 屈服強(qiáng)度 σ s: 17. 5-18. 7MPa ;斷裂伸長(zhǎng)率 Δ :400-520% ;
[0061] 楊氏模量 Y :290_405MPa ;
[0062] C、氣體通透性能
[0063] 采用庫倫電量法在厚度50-103微米、相對(duì)濕度40-70%與溫度23°C的測(cè)試條件測(cè) 定,它的氧氣透過率為650_1160cm3 ·ι? 2 ·(! S氧氣透過系數(shù)為4. 90-8. 20X 10 13Cm3 ·ι? ·ι? 2 · s 1,Pa S水蒸汽透過率為480_740g ·ι? 2 .d S水蒸氣透過系數(shù)為2. 40-3. 20Χ 10 1Qg ·ι? ·ι? 2 · s1 · Pa S
[0064] 采用壓差法在相對(duì)濕度0%與溫度5-23Γ的測(cè)試條件下,二氧化碳的透過率為 6000-10200cm3 · m 2 · d S氧氣透過率為692_1200cm 3 · m 2 · d S二氧化碳/氧氣透過比為 8. 8-9. 5 〇
[0065] 本發(fā)明還涉及所述的具有自發(fā)性氣調(diào)功能的完全可降解聚已內(nèi)酯薄膜的生產(chǎn)方 法。該方法的步驟如下:
[0066] 讓聚己內(nèi)酯母粒在真空干燥箱中在溫度35-45Γ與真空度0. 1-0. 5MPa的條件下 干燥6-10小時(shí);然后,干燥的聚己內(nèi)酯母粒注入雙螺桿擠壓機(jī)中,將雙螺桿組溫度依次調(diào) 整為60°C~150°C,模頭擠出溫度為150°C,在這種條件下熔融擠出,在流延輥上形成鑄片, 通過調(diào)節(jié)固定輥與移動(dòng)輥的轉(zhuǎn)速以達(dá)到單軸拉伸比3-5時(shí),在溫度40°C的條件下進(jìn)行縱向 拉伸,于是得到單軸縱向拉伸的完全可降解聚已內(nèi)酯薄膜。
[0067] 其中,單軸縱向拉伸的完全可降解聚已內(nèi)酯薄膜的拉伸比是通過下述公式計(jì)算得 到的:
[0069] 式中:
[0070] R代表拉伸比;
[0071] Sni代表移動(dòng)輥的轉(zhuǎn)速;
[0072] Sf代表固定輥的轉(zhuǎn)速。
[0073] 本發(fā)明使用的雙螺桿擠壓機(jī)是目前市場(chǎng)上銷售的產(chǎn)品,例如廣州市普同實(shí)驗(yàn)分析 儀器有限公司以商品名PPT-3/SJ2-20-250雙螺桿擠壓機(jī)銷售的產(chǎn)品。本發(fā)明使用的聚己 內(nèi)酯母粒是目前市場(chǎng)上銷售的產(chǎn)品,例如是由深圳市易生新材料有限公司以商品名800c 型聚己內(nèi)酯母粒銷售的產(chǎn)品。本發(fā)明使用的真空干燥箱是目前市場(chǎng)上銷售的產(chǎn)品。
[0074] 本發(fā)明還涉及所述的具有自發(fā)性氣調(diào)功能的完全可降解聚已內(nèi)酯薄膜在生產(chǎn)鮮 果蔬菜包裝物中的用途。
[0075] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選方式,所述的鮮果是草莓。
[0076] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選方式,在草莓儲(chǔ)藏期間內(nèi),在用所述完全可降解聚已內(nèi)酯 薄膜制成的包裝袋中CO2濃度保持在以體計(jì)2~5%,O2濃度保持在以體積計(jì)3~7%,從 而保持草莓保鮮的理想氣氛組成。
[0077] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選方式,使用所述完全可降解聚已內(nèi)酯薄膜制成的包裝袋包 裝草莓時(shí),草莓貨架期達(dá)到20-28天。
[0078] 本發(fā)明基于新鮮草莓保質(zhì)期短,易腐敗的生產(chǎn)狀況結(jié)合環(huán)境保護(hù)的目的研究出一 種具有自發(fā)氣調(diào)功能的草莓保鮮袋。通過對(duì)薄膜水蒸氣,二氧化碳(CO2)和氧氣(CO2)等通 透性測(cè)試,選定拉伸比例為5的PCL膜制備自發(fā)氣調(diào)保鮮袋。通過感官評(píng)價(jià)、理化指標(biāo)測(cè)定, 包裝袋內(nèi)氣氛組成等綜合評(píng)估包裝袋的保