本發(fā)明涉及塑料薄膜技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種碳纖維-酚醛環(huán)氧樹(shù)脂共混全降解食品包裝材料。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由于廢棄塑料難以降解帶來(lái)的“白色污染”日趨嚴(yán)重，引起了全世界的廣泛關(guān)注，世界各國(guó)陸續(xù)出臺(tái)了限制或禁止使用非降解塑料包裝物的相關(guān)法規(guī)。另一方面，由于制造傳統(tǒng)塑料的原料石油是不可再生資源，隨著人類(lèi)的大量使用必將枯竭，因而發(fā)展以可再生資源為原料、可降解的環(huán)境友好型塑料迫在眉睫。
利用可生物降解的魔芋溶膠材料來(lái)制備可降解包裝膜已成為世界各國(guó)研究的熱點(diǎn)。但是魔芋溶膠在提高塑料可降解性能的同時(shí)，一方面會(huì)造成其物理機(jī)械性能的下降，使其加工困難，另一方面還存在親水性太強(qiáng)，與大部分通用樹(shù)脂之間的相容性很差，致使制成的薄膜力學(xué)性能大幅下降，阻水性能差，從而阻礙了魔芋溶膠塑料在工業(yè)化推廣過(guò)程中的廣泛應(yīng)用。酚醛樹(shù)脂是一種用途廣泛的高分子聚合物，性能介于塑料和橡膠之間，含有大量的極性基團(tuán)羥基，毒性很低，分子鏈結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)規(guī)整，具有獨(dú)特的強(qiáng)力粘接性、皮膜柔韌性、平滑性、耐油性、耐溶劑性、保護(hù)膠體性、氣體阻絕性以及經(jīng)特殊處理具有的耐水性，同時(shí)還具有一定的生物降解性，在濕環(huán)境中有細(xì)菌存在的條件下6個(gè)月內(nèi)可以完全分解成水和二氧化碳，是完全生物降解材料，但是降解過(guò)程中對(duì)降解環(huán)境要求較高，使降解速度還是顯得相對(duì)較慢。
苧麻是極具中國(guó)特色的傳統(tǒng)纖維作物，我國(guó)常年苧麻種植面積達(dá)到20萬(wàn)公頃左右，除了苧麻韌皮提取作為紡織產(chǎn)品之外，苧麻麻骨很少被利用。苧麻麻骨利用率低下，處理難等問(wèn)題一直是各級(jí)政府和有關(guān)部門(mén)普遍關(guān)注的問(wèn)題，也是農(nóng)民極其關(guān)心的問(wèn)題。苧麻骨作為苧麻產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；a(chǎn)加工的副產(chǎn)物，是重要的生物資源，其中富含纖維素、半纖維素，其纖維素含量和纖維形態(tài)類(lèi)似闊葉樹(shù)種，理論上是理想的植物纖維餐具的制備原料，且對(duì)其合理高效的開(kāi)發(fā)利用對(duì)于提高苧麻綜合價(jià)值、促進(jìn)苧麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展都意義重大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種碳纖維-酚醛環(huán)氧樹(shù)脂共混全降解食品包裝材料。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種碳纖維-酚醛環(huán)氧樹(shù)脂共混全降解食品包裝材料，由下述重量份數(shù)的組分制備而成：酚醛樹(shù)脂50-60份、碳纖維8-15份、納米二氧化鈦1-4份、安息香乙醚10-20份、納米蒙脫土7-9份、鈦酸四丁酯1.2-1.4份、苧麻麻骨12-14份、魔芋溶膠60-65份、明膠2-3份、硬脂酸鎂1-2份、乙酰檸檬酸三丁酯13-15份、2，6-二叔丁基-4-,甲基苯酚1-1.5份、3-羥基苯甲酸4-6份、月桂醇硫酸鹽1-2份、植物皂角苷4-6份。
作為優(yōu)選，所述的魔芋溶膠-酚醛樹(shù)脂共混全降解食品袋，由下述重量份數(shù)的組分制備而成：酚醛樹(shù)脂55份、碳纖維10份、納米二氧化鈦3份、安息香乙醚15份、納米蒙脫土8份、鈦酸四丁酯1.3份、苧麻麻骨13份、魔芋溶膠63份、明膠2份、硬脂酸鎂2份、乙酰檸檬酸三丁酯13份、2，6-二叔丁基-4-,甲基苯酚1份、3-羥基苯甲酸5份、月桂醇硫酸鹽1份、植物皂角苷5份。
所述魔芋溶膠-酚醛樹(shù)脂共混全降解食品袋，由以下具體步驟制成：
(1)將魔芋溶膠與納米蒙脫土混合均勻后放入烘箱中，在130℃的條件下干燥120分鐘后取出，冷卻至室溫后將混合粉末利用超聲振蕩30-40分鐘(控制水浴溫度為30℃，超聲功率為100w)，然后將混合粉末轉(zhuǎn)移至攪拌釜中，加入鈦酸四丁酯，控制溫度為75℃，以1500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘后，繼續(xù)加入鈦酸四丁酯，攪拌15分鐘，最后取出放入烘箱，在120℃的條件下干燥60分鐘即得表面疏水處理的混合粉末；
(2)將苧麻麻骨干燥后經(jīng)過(guò)粗磨、精磨制成80-100目的粉末，然后放入納米粉碎機(jī)中粉碎成納米級(jí)粉末，與明膠混合，混合均勻后與硬脂酸鎂一同放入捏合機(jī)中，控溫120℃，捏合15分鐘，放出冷卻，即得苧麻麻骨增強(qiáng)料；
(3)將步驟(1)得到的表面疏水改性的混合粉末與2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合，通過(guò)膠體磨機(jī)分散60-90分鐘，然后加入步驟(2)得到的苧麻麻骨增強(qiáng)料，通過(guò)雙螺桿造粒機(jī)中，控制溫度170-180℃的條件下熔融擠出造粒，得到直徑為6mm的魔芋溶膠母料；
(4)將步驟(3)得到的魔芋溶膠母料、酚醛樹(shù)脂、乙酰檸檬酸三丁酯以及其余剩余成分在常溫下混合均勻后，加入到單螺桿擠出機(jī)中，控制溫度在170-180℃的加工溫度下進(jìn)行熱熔擠出吹塑成膜，最后定性收卷、包裝即得。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明產(chǎn)品為安全配方生產(chǎn)，可以用來(lái)制造食品包裝袋等，產(chǎn)品使用時(shí)強(qiáng)度大、耐水、耐油，經(jīng)久耐用，同時(shí)有利于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，易于掌握，便于推廣，廢棄后的產(chǎn)品在富氧及微生物的作用下會(huì)自動(dòng)分解，最終生成二氧化碳和水，生態(tài)環(huán)保。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
一種碳纖維-酚醛環(huán)氧樹(shù)脂共混全降解食品包裝材料，稱(chēng)取下述重量組分：酚醛樹(shù)脂50㎏、碳纖維8㎏、納米二氧化鈦1㎏、安息香乙醚10㎏、納米蒙脫土7㎏、鈦酸四丁酯1.2㎏、苧麻麻骨12㎏、魔芋溶膠60㎏、明膠2㎏、硬脂酸鎂1㎏、乙酰檸檬酸三丁酯13㎏、2，6-二叔丁基-4-,甲基苯酚1㎏、3-羥基苯甲酸4㎏、月桂醇硫酸鹽1㎏、植物皂角苷4㎏。
由以下具體步驟制成：
(1)將魔芋溶膠與納米蒙脫土混合均勻后放入烘箱中，在130℃的條件下干燥120分鐘后取出，冷卻至室溫后將混合粉末利用超聲振蕩30-40分鐘(控制水浴溫度為30℃，超聲功率為100w)，然后將混合粉末轉(zhuǎn)移至攪拌釜中，加入鈦酸四丁酯，控制溫度為75℃，以1500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘后，繼續(xù)加入鈦酸四丁酯，攪拌15分鐘，最后取出放入烘箱，在120℃的條件下干燥60分鐘即得表面疏水處理的混合粉末；
(2)將苧麻麻骨干燥后經(jīng)過(guò)粗磨、精磨制成80-100目的粉末，然后放入納米粉碎機(jī)中粉碎成納米級(jí)粉末，與明膠混合，混合均勻后與硬脂酸鎂一同放入捏合機(jī)中，控溫120℃，捏合15分鐘，放出冷卻，即得苧麻麻骨增強(qiáng)料；
(3)將步驟(1)得到的表面疏水改性的混合粉末與2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合，通過(guò)膠體磨機(jī)分散60-90分鐘，然后加入步驟(2)得到的苧麻麻骨增強(qiáng)料，通過(guò)雙螺桿造粒機(jī)中，控制溫度170-180℃的條件下熔融擠出造粒，得到直徑為6mm的魔芋溶膠母料；
(4)將步驟(3)得到的魔芋溶膠母料、酚醛樹(shù)脂、乙酰檸檬酸三丁酯以及其余剩余成分在常溫下混合均勻后，加入到單螺桿擠出機(jī)中，控制溫度在170-180℃的加工溫度下進(jìn)行熱熔擠出吹塑成膜，最后定性收卷、包裝即得。
實(shí)施例2
一種碳纖維-酚醛環(huán)氧樹(shù)脂共混全降解食品包裝材料，稱(chēng)取下述重量的組分：酚醛樹(shù)脂60㎏、碳纖維15㎏、納米二氧化鈦4㎏、安息香乙醚20㎏、納米蒙脫土9㎏、鈦酸四丁酯1.4㎏、苧麻麻骨14㎏、魔芋溶膠65㎏、明膠3㎏、硬脂酸鎂2㎏、乙酰檸檬酸三丁酯15㎏、2，6-二叔丁基-4-,甲基苯酚1.5㎏、3-羥基苯甲酸6㎏、月桂醇硫酸鹽2㎏、植物皂角苷6㎏。
由以下具體步驟制成：
(1)將魔芋溶膠與納米蒙脫土混合均勻后放入烘箱中，在130℃的條件下干燥120分鐘后取出，冷卻至室溫后將混合粉末利用超聲振蕩30-40分鐘(控制水浴溫度為30℃，超聲功率為100w)，然后將混合粉末轉(zhuǎn)移至攪拌釜中，加入鈦酸四丁酯，控制溫度為75℃，以1500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘后，繼續(xù)加入鈦酸四丁酯，攪拌15分鐘，最后取出放入烘箱，在120℃的條件下干燥60分鐘即得表面疏水處理的混合粉末；
(2)將苧麻麻骨干燥后經(jīng)過(guò)粗磨、精磨制成80-100目的粉末，然后放入納米粉碎機(jī)中粉碎成納米級(jí)粉末，與明膠混合，混合均勻后與硬脂酸鎂一同放入捏合機(jī)中，控溫120℃，捏合15分鐘，放出冷卻，即得苧麻麻骨增強(qiáng)料；
(3)將步驟(1)得到的表面疏水改性的混合粉末與2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合，通過(guò)膠體磨機(jī)分散60-90分鐘，然后加入步驟(2)得到的苧麻麻骨增強(qiáng)料，通過(guò)雙螺桿造粒機(jī)中，控制溫度170-180℃的條件下熔融擠出造粒，得到直徑為6mm的魔芋溶膠母料；
(4)將步驟(3)得到的魔芋溶膠母料、酚醛樹(shù)脂、乙酰檸檬酸三丁酯以及其余剩余成分在常溫下混合均勻后，加入到單螺桿擠出機(jī)中，控制溫度在170-180℃的加工溫度下進(jìn)行熱熔擠出吹塑成膜，最后定性收卷、包裝即得。
實(shí)施例3
一種碳纖維-酚醛環(huán)氧樹(shù)脂共混全降解食品包裝材料，稱(chēng)取下述重量的組分：酚醛樹(shù)脂55㎏、碳纖維10㎏、納米二氧化鈦3㎏、安息香乙醚15㎏、納米蒙脫土8㎏、鈦酸四丁酯1.3㎏、苧麻麻骨13㎏、魔芋溶膠63㎏、明膠2㎏、硬脂酸鎂2㎏、乙酰檸檬酸三丁酯13㎏、2，6-二叔丁基-4-,甲基苯酚1㎏、3-羥基苯甲酸5㎏、月桂醇硫酸鹽1㎏、植物皂角苷5㎏。
由以下具體步驟制成：
(1)將魔芋溶膠與納米蒙脫土混合均勻后放入烘箱中，在130℃的條件下干燥120分鐘后取出，冷卻至室溫后將混合粉末利用超聲振蕩30-40分鐘(控制水浴溫度為30℃，超聲功率為100w)，然后將混合粉末轉(zhuǎn)移至攪拌釜中，加入鈦酸四丁酯，控制溫度為75℃，以1500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘后，繼續(xù)加入鈦酸四丁酯，攪拌15分鐘，最后取出放入烘箱，在120℃的條件下干燥60分鐘即得表面疏水處理的混合粉末；
(2)將苧麻麻骨干燥后經(jīng)過(guò)粗磨、精磨制成80-100目的粉末，然后放入納米粉碎機(jī)中粉碎成納米級(jí)粉末，與明膠混合，混合均勻后與硬脂酸鎂一同放入捏合機(jī)中，控溫120℃，捏合15分鐘，放出冷卻，即得苧麻麻骨增強(qiáng)料；
(3)將步驟(1)得到的表面疏水改性的混合粉末與2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合，通過(guò)膠體磨機(jī)分散60-90分鐘，然后加入步驟(2)得到的苧麻麻骨增強(qiáng)料，通過(guò)雙螺桿造粒機(jī)中，控制溫度170-180℃的條件下熔融擠出造粒，得到直徑為6mm的魔芋溶膠母料；
(4)將步驟(3)得到的魔芋溶膠母料、酚醛樹(shù)脂、乙酰檸檬酸三丁酯以及其余剩余成分在常溫下混合均勻后，加入到單螺桿擠出機(jī)中，控制溫度在170-180℃的加工溫度下進(jìn)行熱熔擠出吹塑成膜，最后定性收卷、包裝即得。
以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明所作的舉例和說(shuō)明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的構(gòu)思或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。