本發(fā)明涉及一種食品包裝材料,具體涉及由納米二氧化鈦、聚己內(nèi)酯、聚琥珀酸丁二酯、聚乙烯醇、聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸、聚甲基乙撐碳酸酯等組成制得的抗菌力強、可完全生物降解的食品包裝材料,可應用于水果和食品包裝保鮮等。
背景技術(shù):
全世界每年生產(chǎn)的塑料超過億萬噸。隨著塑料用途的不斷增長,包裝用的塑料和各種塑料制品的廢棄物已形成白色污染。包裝用的塑料主要包括聚丙烯、聚乙烯等。由于這些塑料不能夠降解而長期存在于自然環(huán)境中,造成嚴重的環(huán)境污染。為了解決這一問題,可降解塑料的研究成為了全世界的一個研究熱點。聚己內(nèi)酯、聚琥珀酸丁二酯、聚乙烯醇、聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸、聚甲基乙撐碳酸酯等聚合物,具有非常好的降解性能。天然的或合成的生物可降解的高分子材料往往有很高的水蒸氣透過性,這在食品保鮮中是不利的。而聚羥基脂肪酸酯則具有良好的氣體阻隔性,使其可以應用在較長時間的鮮品保鮮包裝上。
抗菌塑料是一種新的塑料,通常是在塑料中添加一種以上的抗菌劑而制得。用抗菌塑料制成的用品具有衛(wèi)生自潔作用。與普通塑料相比,抗菌塑料可省去許多清潔勞動,而且,抗菌塑料的抗菌時效性可與用品使用的壽命相同,方便且經(jīng)濟。納米二氧化鈦具有很強的殺菌,殺霉菌等作用。中國專利(CN1603361A)公開了一種可降解聚合物,所采用的是淀粉和聚乳酸組成的降解聚合物,其用于食品包裝材料中未添加抗菌劑,沒有保鮮效果,不能殺菌、不能防止食物腐爛。中國專利(CN101974213A)公開了一種可降解抑菌食物包裝材料及其制備方法,該專利是將殼聚糖加入偶聯(lián)劑助劑溶液進行混合攪拌,干燥脫出溶劑后加入可降解高分子材料進行混煉,再加入潤滑劑、增塑劑,最后制成薄膜材料,但此抑菌包裝材料采用殼聚糖作為抗菌劑,殼聚糖的抗菌性能不強,從而導致該材料的保鮮效果欠佳的缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種抗菌可降解保鮮食品包裝材料及其制法。采用納米二氧化鈦、聚己內(nèi)酯、聚琥珀酸丁二酯、聚乙烯醇、聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸、聚甲基乙撐碳酸酯作為抗菌包裝材料的原料,操作方便、工藝簡單、可完全生物降解,保鮮效果好。
實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是將納米二氧化鈦、聚己內(nèi)酯、聚琥珀酸丁二酯、聚乙烯醇、聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸、聚甲基乙撐碳酸酯、潤滑劑、偶聯(lián)劑及增塑劑混合后的物料加入單螺桿擠出機,進行熔融、擠出拉條、冷卻、切粒,再將制得的粒料加入吹膜機吹成薄膜,得到抗菌可降解保鮮食品包裝材料。
一種抗菌可降解保鮮食品包裝材料及其制備方法,抗菌可降解保鮮食品包裝材料的組分按重量比為:
所述的納米二氧化鈦為直徑在100納米以下,
所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸丁酯、乙撐雙油酸酰胺中的一種或一種以上,
所述的偶聯(lián)劑為十二烷基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、鈦酸四異丙酯、鈦酸四丁酯中的一種或兩種以上,
所述的增塑劑為檸檬酸、甘油、山梨醇、乙酰化檸檬酸、環(huán)氧大豆油中的一種或兩種以上。
一種抗菌可降解保鮮食品包裝材料及其制備方法1是按上述的重量組成直接加入配料容器中,攪拌均勻,將混合后的物料加入單螺桿擠出機,進行熔融、擠出拉條、冷卻、切粒,再將制得的粒料加入吹膜機吹成薄膜,得到抗菌可降解保鮮食品包裝材料。
一種抗菌可降解保鮮食品包裝材料及其制備方法2是按上述的重量組成直接加入配料容器中,攪拌均勻,將混合后的物料加入單螺桿擠出機,進行熔融、擠出拉條、冷卻、切粒,再將制得的粒料加入壓片機壓成膜,得到抗菌可降解保鮮食品包裝材料。
采用上述組成和方法所制得的抗菌可降解保鮮食品包裝材料,具有以下優(yōu)點:
(1)本發(fā)明采用納米二氧化鈦、聚己內(nèi)酯、聚琥珀酸丁二酯、聚乙烯醇、聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸、聚甲基乙撐碳酸酯作為包裝保鮮材料的原料,具有操作方便、工藝簡單、可完全生物降解、易于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)等特點;
(2)本發(fā)明采用納米二氧化鈦作為抗菌原料,納米二氧化鈦具有很好的抗菌活性,能殺菌,殺病毒,殺霉菌等作用,無任何毒副作用,且用量少,聚己內(nèi)酯、聚琥珀酸丁二酯、聚乙烯醇、聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸、聚甲基乙撐碳酸酯可完全降解,成膜性能好,具有良好的加工性,其混合制備出的薄膜材料作為抗菌保鮮材料,與普通包裝材料相比,抗菌包裝材料可免去許多清潔等勞動,而且,抗菌塑料的抗菌時效性可與用品使用壽命相同,方便且經(jīng)濟;
(3)本發(fā)明各工藝步驟及其操作規(guī)程和控制參數(shù),相互作用,構(gòu)成一個完整的技術(shù)方案;
(4)本發(fā)明可用于食品包裝,不但抗菌性能好,而且保鮮效果非常好,可明顯延長食品的保質(zhì)期,使用后可回收,可降解,不造成環(huán)境的污染;
(5)采用聚己內(nèi)酯、聚琥珀酸丁二酯、聚乙烯醇、聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸、聚甲基乙撐碳酸酯,既能提高成膜性能和加工性能,同時又能提高降解性能。
本發(fā)明的實施例:
實施例1.用高速混合機將50克納米二氧化鈦、200克聚己內(nèi)酯(分子量在20000范圍內(nèi))、500克聚琥珀酸丁二酯(分子量在10000范圍內(nèi))、200克聚乙烯醇(分子量在10000范圍內(nèi))、200克聚羥基脂肪酸酯(分子量在15000范圍內(nèi))、200克聚乳酸(分子量在20000范圍內(nèi))、600克聚甲基乙撐碳酸酯(分子量在40000范圍內(nèi)),55克乙?;瘷幟仕?、25克鈦酸四異丙酯、15克硬脂酸丁酯混合均勻,得到混合后的物料,然后將混合后的物料加入至單螺桿擠出機中熔融共混(混合后的物料依次經(jīng)過溫度分別為135℃,145℃,150℃,155℃,155℃,160℃,155℃,150℃的熔融共混區(qū)間)后拉條、切粒,得到顆粒狀混合樹脂,將顆粒狀混合樹脂進行除水干燥處理,得到抗菌可降解保鮮食品包裝材料的粒料。再將制得的粒料加入吹膜機(吹膜溫度165℃)吹成薄膜,得到薄膜型保鮮包裝材料,薄膜型保鮮包裝材料的拉伸強度為31兆帕,斷裂伸長率為400%。
實施例2.用高速混合機將0.5千克納米二氧化鈦、2千克聚己內(nèi)酯(分子量在30000范圍內(nèi))、5千克聚琥珀酸丁二酯(分子量在20000范圍內(nèi))、2千克聚乙烯醇(分子量在20000范圍內(nèi))、2千克聚羥基脂肪酸酯(分子量在20000范圍內(nèi))、2千克聚乳酸(分子量在30000范圍內(nèi))、6千克聚甲基乙撐碳酸酯(分子量在50000范圍內(nèi)),0.2千克硬脂酸鈣、0.3千克正辛基三乙氧基硅烷、0.3千克山梨醇混合均勻,得到混合后的物料,然后將混合后的物料加入至單螺桿擠出機中熔融共混(混合后的物料依次經(jīng)過溫度分別為135℃,145℃,150℃,155℃,155℃,160℃,155℃,150℃的熔融共混區(qū)間)后拉條、切粒,得到顆粒狀混合樹脂,將顆粒狀混合樹脂進行除水干燥處理,得到抗菌可降解保鮮食品包裝材料的粒料。再將制得的粒料加入壓片機(壓膜溫度165℃)壓成薄膜,得到薄膜型保鮮包裝材料,薄膜型保鮮包裝材料的拉伸強度為32兆帕,斷裂伸長率為400%。
實施例3.用高速混合機將0.6千克納米二氧化鈦、3千克聚己內(nèi)酯(分子量在40000范圍內(nèi))、6千克聚琥珀酸丁二酯(分子量在30000范圍內(nèi))、2.5千克聚乙烯醇(分子量在30000范圍內(nèi))、3千克聚羥基脂肪酸酯(分子量在35000范圍內(nèi))、3千克聚乳酸(分子量在40000范圍內(nèi))、7千克聚甲基乙撐碳酸酯(分子量在60000范圍內(nèi)),0.15千克硬脂酸、0.4千克鈦酸四丁酯、0.5千克檸檬酸混合均勻,得到混合后的物料,然后將混合后的物料加入至單螺桿擠出機中熔融共混(混合后的物料依次經(jīng)過溫度分別為135℃,145℃,150℃,155℃,155℃,160℃,155℃,150℃的熔融共混區(qū)間)后拉條、切粒,得到顆粒狀混合樹脂,將顆粒狀混合樹脂進行除水干燥處理,得到抗菌可降解保鮮食品包裝材料的粒料。再將制得的粒料加入吹膜機(吹膜溫度170℃)吹成薄膜,得到薄膜型保鮮包裝材料,薄膜型保鮮包裝材料的拉伸強度為34兆帕,斷裂伸長率為420%。
實施例4.用高速混合機將1千克納米二氧化鈦、4千克聚己內(nèi)酯(分子量在50000范圍內(nèi))、7千克聚琥珀酸丁二酯(分子量在40000范圍內(nèi))、3.5千克聚乙烯醇(分子量在40000范圍內(nèi))、4千克聚羥基脂肪酸酯(分子量在40000范圍內(nèi))、4千克聚乳酸(分子量在50000范圍內(nèi))、8千克聚甲基乙撐碳酸酯(分子量在70000范圍內(nèi)),0.2千克乙撐雙油酸酰胺、0.4千克十二烷基三甲氧基硅烷、0.7千克環(huán)氧大豆油混合均勻,得到混合后的物料,然后將混合后的物料加入至單螺桿擠出機中熔融共混(混合后的物料依次經(jīng)過溫度分別為145℃,150℃,155℃,160℃,155℃,155℃,155℃,150℃的熔融共混區(qū)間)后拉條、切粒,得到顆粒狀混合樹脂,將顆粒狀混合樹脂進行除水干燥處理,得到抗菌可降解保鮮食品包裝材料的粒料。再將制得的粒料加入吹膜機(吹膜溫度165℃)吹成薄膜,得到薄膜型保鮮包裝材料,薄膜型保鮮包裝材料的拉伸強度為36兆帕,斷裂伸長率為430%。
實施例5.用高速混合機將1.5千克納米二氧化鈦、5千克聚己內(nèi)酯(分子量在60000范圍內(nèi))、8千克聚琥珀酸丁二酯(分子量在50000范圍內(nèi))、4千克聚乙烯醇(分子量在50000范圍內(nèi))、5千克聚羥基脂肪酸酯(分子量在50000范圍內(nèi))、5千克聚乳酸(分子量在60000范圍內(nèi))、9千克聚甲基乙撐碳酸酯(分子量在80000范圍內(nèi)),0.3千克硬脂酸鈣、0.4千克正辛基三乙氧基硅烷、0.6千克甘油混合均勻,得到混合后的物料,然后將混合后的物料加入至單螺桿擠出機中熔融共混(混合后的物料依次經(jīng)過溫度分別為145℃,150℃,155℃,160℃,155℃,155℃,155℃,150℃的熔融共混區(qū)間)后拉條、切粒,得到顆粒狀混合樹脂,將顆粒狀混合樹脂進行除水干燥處理,得到抗菌可降解保鮮食品包裝材料的粒料。再將制得的粒料加入吹膜機(吹膜溫度170℃)吹成薄膜,得到薄膜型保鮮包裝材料,薄膜型保鮮包裝材料的拉伸強度為33兆帕,斷裂伸長率為420%。
實施例6.
下表為本發(fā)明在水果保鮮性能中的試驗數(shù)據(jù):