本發(fā)明公開(kāi)了一種完全生物降解食品包裝材料的制備方法，屬于包裝材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
生物包裝材料又稱(chēng)生物降解材料是指一類(lèi)由自然界存在的微生物如細(xì)菌、霉菌（真菌）和藻類(lèi)的作用而引起降解的材料，它具有可重新利用的特性，近幾年引起廣泛的關(guān)注。
生物包裝材料是一種在合適的自然環(huán)境下可以被微生物完全降解的材料?？傮w來(lái)說(shuō)，這些生物包裝材料比日常用的塑料的價(jià)格要高很多，但是它們對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何的破壞，并且可以更好的應(yīng)用在一些領(lǐng)域如：購(gòu)物袋、食物包裝、農(nóng)業(yè)覆蓋薄膜、一次性用品等。一旦這些廢棄物被放置到陸地或者海洋環(huán)境中，它們都會(huì)被分解，或者被微生物轉(zhuǎn)變成礦物質(zhì)。事實(shí)上，一些高聚物分子對(duì)微生物降解很敏感，這些微生物組織分泌酶使聚合物分解成塊狀、片狀、顆粒狀、甚至徹底分解。如果條件適合微生物組合的生長(zhǎng)（如：礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)充足的條件下，溫度大約在20℃-60℃之間，PH值在5-8之間），那么將有助于微生物的降解。即使是一些很容易降解的東西如蔬菜、肉和紙，如果在沒(méi)有氧氣和水的條件下，它們?cè)?0年的時(shí)間里基本上不能降解。所以在微生物降解高分子材料的過(guò)程中，材料的表面積、表面張力、表面形態(tài)在生物降解過(guò)程中的作用是非常重要的。理想的生物包裝材料是一種具有優(yōu)良的使用性能、廢棄后可被環(huán)境微生物完全分解、最終被無(wú)機(jī)化而成為自然界中碳素循環(huán)的一個(gè)組成部分的高分子材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)目前生物包裝材料易吸水形變、易撕裂，阻濕性能差的缺陷，本發(fā)明提供了一種完全生物降解食品包裝材料的制備方法，本發(fā)明取成熟的絲瓜制備得絲瓜瓤，干燥后得粉末，利用超聲波浸提從絲瓜瓤粉末中提取得多糖，將多糖和氧化淀粉、聚己內(nèi)酯等物質(zhì)混合后加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，將造粒得到的母粒加入吹膜機(jī)中吹膜，即可得到完全生物降解食品包裝材料。本發(fā)明制備得到的包裝材料以從絲瓜瓤中提取的多糖為原料，復(fù)合氧化淀粉和聚己內(nèi)酯后，安全環(huán)保，可完全降解，降解速度快，并且制得得包裝材料拉伸強(qiáng)度高，具有廣泛的應(yīng)用前景。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
（1）稱(chēng)取200～400g成熟的絲瓜，削去外皮后放入太陽(yáng)下暴曬5～7天，暴曬后擠出瓤?jī)?nèi)絲瓜籽，去籽的絲瓜瓤按質(zhì)量比1:50加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%鹽酸中浸泡，浸泡5～7h后取出，擠出瓤中液體后用去離子水漂洗2～4次，漂洗后用剪刀剪碎，得絲瓜瓤碎塊并放入烘箱中，在60～70℃溫度下干燥10～12h，干燥后放入粉碎機(jī)中粉碎10～15min，得絲瓜瓤粉末；
（2）將上述絲瓜瓤粉末按質(zhì)量比1:30與蒸餾水混合，在55～60℃溫度下超聲波浸提1～2h，浸提結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾，得濾液，將濾液按體積比1:5加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)95%乙醇溶液中，攪拌10～20min后靜置5～7h，靜置后離心分離得沉淀物，將沉淀物放入烘箱中，在50～60℃溫度下干燥6～8h，得干燥物；
（3）按重量份數(shù)計(jì)，分別選取50～60份上述干燥物、15～20份氧化淀粉、10～15份聚己內(nèi)酯、1～3份碳酸鈣、1～3份PCL-g-GMA、1～3份硅烷偶聯(lián)劑KH-560、1～3份抗氧劑1098和3～6份甘油，攪拌混合后加入雙螺桿擠出機(jī)中，在喂料段溫度為120～140℃，塑化剪切段溫度為140～150℃，機(jī)頭溫度為160～180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為120～180r/min，切料機(jī)轉(zhuǎn)速為100～150r/min的條件下擠出造粒，得母料；
（4）將上述造粒后母料加入吹膜機(jī)中，加溫至180～200℃條件下吹膜，吹膜完成后冷卻至室溫并壓邊，將得到的材料加入制袋機(jī)，即可得到完全生物降解食品包裝材料。
本發(fā)明制備得到的完全生物降解食品包裝材料斷裂伸長(zhǎng)率為260～380%，拉伸強(qiáng)度為23.8～28.6MPa，水蒸汽透過(guò)系數(shù)為1.262～2.365g.m/m2·d·Pa，放入土壤中，在微生物的作用下可在6～8個(gè)月降解80%以上，12～15個(gè)月可以100%降解。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明制備得到的包裝材料以從絲瓜瓤中提取的多糖為原料，復(fù)合氧化淀粉和聚己內(nèi)酯后，安全環(huán)保，可完全降解，降解速度快；
（2）本發(fā)明制得得包裝材料拉伸強(qiáng)度高，具有廣泛的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
稱(chēng)取200～400g成熟的絲瓜，削去外皮后放入太陽(yáng)下暴曬5～7天，暴曬后擠出瓤?jī)?nèi)絲瓜籽，去籽的絲瓜瓤按質(zhì)量比1:50加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%鹽酸中浸泡，浸泡5～7h后取出，擠出瓤中液體后用去離子水漂洗2～4次，漂洗后用剪刀剪碎，得絲瓜瓤碎塊并放入烘箱中，在60～70℃溫度下干燥10～12h，干燥后放入粉碎機(jī)中粉碎10～15min，得絲瓜瓤粉末；將上述絲瓜瓤粉末按質(zhì)量比1:30與蒸餾水混合，在55～60℃溫度下超聲波浸提1～2h，浸提結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾，得濾液，將濾液按體積比1:5加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)95%乙醇溶液中，攪拌10～20min后靜置5～7h，靜置后離心分離得沉淀物，將沉淀物放入烘箱中，在50～60℃溫度下干燥6～8h，得干燥物；按重量份數(shù)計(jì)，分別選取50～60份上述干燥物、15～20份氧化淀粉、10～15份聚己內(nèi)酯、1～3份碳酸鈣、1～3份PCL-g-GMA、1～3份硅烷偶聯(lián)劑KH-560、1～3份抗氧劑1098和3～6份甘油，攪拌混合后加入雙螺桿擠出機(jī)中，在喂料段溫度為120～140℃，塑化剪切段溫度為140～150℃，機(jī)頭溫度為160～180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為120～180r/min，切料機(jī)轉(zhuǎn)速為100～150r/min的條件下擠出造粒，得母料；將上述造粒后母料加入吹膜機(jī)中，加溫至180～200℃條件下吹膜，吹膜完成后冷卻至室溫并壓邊，將得到的材料加入制袋機(jī)，即可得到完全生物降解食品包裝材料。
實(shí)例1
稱(chēng)取200g成熟的絲瓜，削去外皮后放入太陽(yáng)下暴曬5天，暴曬后擠出瓤?jī)?nèi)絲瓜籽，去籽的絲瓜瓤按質(zhì)量比1:50加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%鹽酸中浸泡，浸泡5h后取出，擠出瓤中液體后用去離子水漂洗2次，漂洗后用剪刀剪碎，得絲瓜瓤碎塊并放入烘箱中，在60℃溫度下干燥10h，干燥后放入粉碎機(jī)中粉碎10min，得絲瓜瓤粉末；將上述絲瓜瓤粉末按質(zhì)量比1:30與蒸餾水混合，在55℃溫度下超聲波浸提1h，浸提結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾，得濾液，將濾液按體積比1:5加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)95%乙醇溶液中，攪拌10min后靜置5h，靜置后離心分離得沉淀物，將沉淀物放入烘箱中，在50℃溫度下干燥6h，得干燥物；按重量份數(shù)計(jì)，分別選取50份上述干燥物、15份氧化淀粉、10份聚己內(nèi)酯、1份碳酸鈣、1份PCL-g-GMA、1份硅烷偶聯(lián)劑KH-560、1份抗氧劑1098和3份甘油，攪拌混合后加入雙螺桿擠出機(jī)中，在喂料段溫度為120℃，塑化剪切段溫度為140℃，機(jī)頭溫度為160℃，螺桿轉(zhuǎn)速為120r/min，切料機(jī)轉(zhuǎn)速為100r/min的條件下擠出造粒，得母料；將上述造粒后母料加入吹膜機(jī)中，加溫至180℃條件下吹膜，吹膜完成后冷卻至室溫并壓邊，將得到的材料加入制袋機(jī)，即可得到完全生物降解食品包裝材料。
本發(fā)明制備得到的完全生物降解食品包裝材料斷裂伸長(zhǎng)率為260%，拉伸強(qiáng)度為23.8MPa，水蒸汽透過(guò)系數(shù)為1.262g.m/m2·d·Pa，放入土壤中，在微生物的作用下可在6個(gè)月降解82%，12個(gè)月可以100%降解。
實(shí)例2
稱(chēng)取300g成熟的絲瓜，削去外皮后放入太陽(yáng)下暴曬6天，暴曬后擠出瓤?jī)?nèi)絲瓜籽，去籽的絲瓜瓤按質(zhì)量比1:50加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%鹽酸中浸泡，浸泡6h后取出，擠出瓤中液體后用去離子水漂洗3次，漂洗后用剪刀剪碎，得絲瓜瓤碎塊并放入烘箱中，在65℃溫度下干燥11h，干燥后放入粉碎機(jī)中粉碎13min，得絲瓜瓤粉末；將上述絲瓜瓤粉末按質(zhì)量比1:30與蒸餾水混合，在57℃溫度下超聲波浸提1.5h，浸提結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾，得濾液，將濾液按體積比1:5加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)95%乙醇溶液中，攪拌15min后靜置6h，靜置后離心分離得沉淀物，將沉淀物放入烘箱中，在55℃溫度下干燥7h，得干燥物；按重量份數(shù)計(jì)，分別選取55份上述干燥物、17份氧化淀粉、13份聚己內(nèi)酯、2份碳酸鈣、2份PCL-g-GMA、2份硅烷偶聯(lián)劑KH-560、2份抗氧劑1098和4份甘油，攪拌混合后加入雙螺桿擠出機(jī)中，在喂料段溫度為130℃，塑化剪切段溫度為145℃，機(jī)頭溫度為170℃，螺桿轉(zhuǎn)速為160r/min，切料機(jī)轉(zhuǎn)速為125r/min的條件下擠出造粒，得母料；將上述造粒后母料加入吹膜機(jī)中，加溫至190℃條件下吹膜，吹膜完成后冷卻至室溫并壓邊，將得到的材料加入制袋機(jī)，即可得到完全生物降解食品包裝材料。
本發(fā)明制備得到的完全生物降解食品包裝材料斷裂伸長(zhǎng)率為300%，拉伸強(qiáng)度為25.7MPa，水蒸汽透過(guò)系數(shù)為1.678g.m/m2·d·Pa，放入土壤中，在微生物的作用下可在7個(gè)月降解84%，14個(gè)月可以100%降解。
實(shí)例3
稱(chēng)取400g成熟的絲瓜，削去外皮后放入太陽(yáng)下暴曬7天，暴曬后擠出瓤?jī)?nèi)絲瓜籽，去籽的絲瓜瓤按質(zhì)量比1:50加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%鹽酸中浸泡，浸泡7h后取出，擠出瓤中液體后用去離子水漂洗4次，漂洗后用剪刀剪碎，得絲瓜瓤碎塊并放入烘箱中，在70℃溫度下干燥12h，干燥后放入粉碎機(jī)中粉碎15min，得絲瓜瓤粉末；將上述絲瓜瓤粉末按質(zhì)量比1:30與蒸餾水混合，在60℃溫度下超聲波浸提2h，浸提結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾，得濾液，將濾液按體積比1:5加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)95%乙醇溶液中，攪拌20min后靜置7h，靜置后離心分離得沉淀物，將沉淀物放入烘箱中，在60℃溫度下干燥8h，得干燥物；按重量份數(shù)計(jì)，分別選取60份上述干燥物、20份氧化淀粉、15份聚己內(nèi)酯、3份碳酸鈣、3份PCL-g-GMA、3份硅烷偶聯(lián)劑KH-560、3份抗氧劑1098和6份甘油，攪拌混合后加入雙螺桿擠出機(jī)中，在喂料段溫度為140℃，塑化剪切段溫度為150℃，機(jī)頭溫度為180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180r/min，切料機(jī)轉(zhuǎn)速為150r/min的條件下擠出造粒，得母料；將上述造粒后母料加入吹膜機(jī)中，加溫至200℃條件下吹膜，吹膜完成后冷卻至室溫并壓邊，將得到的材料加入制袋機(jī)，即可得到完全生物降解食品包裝材料。
本發(fā)明制備得到的完全生物降解食品包裝材料斷裂伸長(zhǎng)率為380%，拉伸強(qiáng)度為28.6MPa，水蒸汽透過(guò)系數(shù)為2.365g.m/m2·d·Pa，放入土壤中，在微生物的作用下可在8個(gè)月降解85%，15個(gè)月可以100%降解。