CN104151790B - 一种抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋及其制备和应用 - Google Patents

一种抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋及其制备和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋，通过对一种引入芳香族的二元酸和脂肪族二元酸与二元醇共聚酯扩链改性的制备方法制备的用于熟食、鲜肉类的包装，具有抗菌、祛味功能、性能优异、高分子量、支化度高、结晶度高且含杂质较少无毒、废弃后可生物降解的优点。

Description

一种抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋及其制备和应用
技术领域
本发明涉及一种聚合物，具体地，涉及一种抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋及其制备和应用。
背景技术
由于“限塑令”的实施，塑料购物袋因为开始收费，其使用量大幅下降，而超市内免费提供的塑料连卷袋使用量开始加大。有的顾客用连卷袋装熟食、鲜肉等，但专家表示，目前超市中使用的连卷袋普遍没有任何标示，也没有QS标志，质量状况不明，使用比较混乱。国家规定，用于食品包装用的塑料袋，要在塑料袋上标明“食品用”字样。目前很多连卷袋都被直接用于盛装食品，但是没有“食品用”的字样，这就很难知道其材质和生产要求能不能达到盛装食品用的要求，是不是安全。因此连卷袋不能完全等同于食品袋。此外，部分消费者滥用手撕袋与国家倡导的环保理念相左，会造成新的资源浪费和污染。
如今，食品安全问题越来越引起人们的高度重视，纳米级银粉成为无机纳米抗菌剂的代表，具有强大的杀菌作用，可在数分钟内杀死650多种细菌。此外，天然矿物晶体电气石能够永久释放负离子聚有抗氧化还有抑菌除味作用，抑制微生物增殖而发生的生化作用。由于电气石颗粒自发极化的存在，导致其电极性，表面存在电场，场强可达107V/cm3。空气中水分子与电气石碰撞，在强电场作用下电离成羟基离子(OH-)和氢离子(H+)。氢氧根进人空气，不会独立存在，由丁其带电性和水分子的极性存在，吸引空气中水分子，形成水合羟基离子OH-(H2O)n(n＝8～10)，即为空气负离子。水分子电解产生的H+一种可能是在电极上形成H2，另一种可能是吸引水分子形成水合氢离子，以正离子的形式进人空气中。电气石颗粒自极化的存在导致“自然电极”的出现。颗粒越小，粉体比表面积越大，表面电荷量越多，颗粒附近的电场强度越强，从而产生的负离子数越多，抗菌性能越好，同时电气石的微弱电流的电解作用使臭气成分的性质发生变化，变成没有臭气的物质了，达到除异味的作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋，该食品连卷袋是通过对一种引入芳香族的二元酸和二元醇共聚酯扩链改性的制备方法制备一种用于熟食、鲜肉类的包装，具有抗菌、祛味功能、性能优异、高分子量、支化度高、结晶度高且含杂质较少无毒、废弃后可生物降解的优点。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋，由以下组分制备完成：
(A)基础聚酯树脂100重量份，该聚酯为芳香族二羧酸或其酸酐以及脂肪族二羧酸或其酸酐与脂肪族二元醇缩聚得到的共聚酯；
(B)聚乳酸树脂10-20重量份；
(G)一种或多种选自颗粒粒径在1500目以下的无机填料；
(H)任选地，一种或多种抗氧剂；
(I)任选地，紫外线吸收剂；
(J)任选地，一种或多种润滑剂；
(K)一种或多种选自能够有效抗菌或祛味的无机抗菌剂；
(L)任选地，一种或多种选自用以防止结露的防雾剂。
具体地，所述聚乳酸树脂(B)的熔点为150℃以上。
具体地，聚酯树脂(A)的熔体流动速率MFR与分子量分布PI满足如下数学关系式(I)：
10PI>147-80Log(MFR)式(I)。
具体地，所述聚酯树脂(A)的数均分子量为10,000～200,000g/mol。优选地，所述聚酯树脂用对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸或1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸与己二酸和丁二醇聚合得到。更加优选地，用对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸与己二酸和丁二醇聚合得到。
具体地，所述无机填料(G)选自滑石粉、珍珠粉、氧化硅、氧化铝、氢氧化镁、贝壳粉、碳酸钙、蒙脱土、高岭土、粘土、硫酸钡、硅灰石中的一种或多种。
具体地，所述抗氧剂(H)选自lrganox、抗氧剂1010、1076、168、622、215、B215、B561、BHT、T502、DSTOP、维生素E中的一种或多种。
具体地，所述紫外线吸收剂(I)选自UV-P、UV-O、UV-531、UV-9、UV-327、UV-329、UV-326、UV-328中的一种或多种。
具体地，所述润滑剂(J)选自芥酸酰胺、EBS中的一种或两种。
具体地，所述抗菌剂(K)选自选自粒径为15-70nm的纳米银抗菌剂，纳米二氧化钛，壳聚糖，纳米硅藻土粉中的一种或多种。
具体地，所述防雾剂(L)选自聚乙二醇、多元醇、蔗糖酯、硬脂酸酯中的一种或多种。
抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋的制备方法，包括以下步骤：
将聚酯母粒与聚乳酸树脂(B)、无机填料(G)、抗氧剂(H)、紫外线吸收剂(I)、润滑剂(J)、抗菌剂(K)、防雾剂(L)中的一种或几种经过高混机搅拌均匀后，通过吹膜机进行吹制，得到抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋。
抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋在制备模塑料、纸质材料与制品、发泡材料、共混物、薄膜制品或注塑制品中的应用。
与现有技术相比本发明具有以下明显的优势：
本发明所制备的抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋具有良好的生物降解性能且降解速率可控，根据‘GBT_19277-2003_受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解和崩解能力的测定_采用测定释放的二氧化碳的方法’测试方法测试120天内降解成二氧化碳和水的降解率达50％以上。
本发明所制备的抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋消除了白色污染，改善城市景观环境。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
以对苯二甲酸，1,4-丁二醇、己二酸为主要单体得到的共聚酯1。色泽和透明性能良好，杂质较少，用GPC法测定其分子量Mn为7.51万，分子量分布(PI)为2.5。
根据JISK7210，在280℃和2.16Kg载荷下检测，MFR为40g/10min。
将100Kg共聚酯1，10Kg聚乳酸(商品牌号为Naturework公司生产的4032D)，0.30Kg抗氧剂168、15Kg二氧化硅、1.5KgUV-531、2.0Kg纳米银抗菌剂、6Kg润滑剂EBS、1.5Kg防雾剂聚乙二醇进行混合均匀，然后通过吹膜机进行吹制得到抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋1。
透光度、柔韧性和外观形状良好(◎)。
外观评价(通过目视判断)
无流痕或极不明显◎
流痕不明显○
流痕稍明显□
流痕明显×
抗菌性能测试按照GB15979-2002标准贴膜培养法进行测试结果如下：抗菌膜对大肠杆菌的抗菌效果，抗菌率为85％。
根据GB-T19277-2003_受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解和崩解能力的测定。采用测定释放的二氧化碳的方法的测试方法测试聚合物的生物分解百分率。测试结果如下：
实施例2-6
与实施例1的区别见表1，其它同实施例1.
表1
实施例7：
以1,5-萘二甲酸，1,4-丁二醇、己二酸为主要单体得到的共聚酯2。色泽和透明性能良好，杂质较少，用GPC法测定其分子量Mn为7.00万，分子量分布(PI)为2.0。
其中比较例1采用的是聚酯，未添加聚乳酸。比较例2采用的是聚乳酸，未添加聚酯。
通过实施例1和比较例1和2的比较可见，采用共聚酯和聚乳酸共混得到的产品性能明显优于单一的共聚酯或聚乳酸产品。例如机械强度，外观评价。
通过实施例1和2的比较可见，聚乳酸的熔点选择对于产品的机械强度有一定影响，但是对断裂伸长率的影响不大，外观形态稍有影响。
实施例1与实施例7的比较可见，采用苯二甲酸比萘二甲酸所得到的共聚酯的降解性能不同，具体地，苯二甲酸所得到的共聚酯的降解性能优于萘二甲酸所得到的共聚酯。
通过实施例1和3-6的比较可见，聚酯的PI与MFR的选择，对于最终产品的机械强度和外观均有影响，兼顾两者性能，优选所用聚酯满足数学关系式(I)。例如，实施例3,5-6中的聚酯不满足数学关系式(I)，而实施例1,2,4满足数学关系式(I)；实施例3,5-6其相应的产品力学性能明显比实施例1,2,4的要差。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋，其特征在于，由以下组分制备完成：
（A）基础聚酯树脂100重量份，该聚酯树脂为芳香族二羧酸或其酸酐以及脂肪族二羧酸或其酸酐与脂肪族二元醇缩聚得到的共聚酯；
（B）聚乳酸树脂10-20重量份；
（G）一种或多种选自颗粒粒径在1500目以下的无机填料；
（H）一种或多种抗氧剂；
（I）紫外线吸收剂；
（J）一种或多种润滑剂；
（K）一种或多种选自能够有效抗菌或祛味的无机抗菌剂；
（L）一种或多种选自用以防止结露的防雾剂；
其中，所述聚酯树脂（A）的熔体流动速率MFR与分子量分布PI满足如下数学关系式(I)：
10PI>147-80Log(MFR)式（I）。
2.根据权利要求1所述的抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋，其特征在于，所述聚乳酸树脂（B）的熔点为150oC以上。
3.根据权利要求1所述的抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋，其特征在于，所述聚酯树脂（A）的数均分子量为10,000～200,000g/mol。
4.根据权利要求1所述的抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋，其特征在于，所述无机填料（G）选自滑石粉、珍珠粉、氧化硅、氧化铝、氢氧化镁、贝壳粉、碳酸钙、蒙脱土、高岭土、粘土、硫酸钡、硅灰石中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋，其特征在于，所述抗氧剂（H）选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂215、抗氧剂B215、抗氧剂B561、抗氧剂BHT、抗氧剂T502、抗氧剂DSTOP、维生素E中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋，其特征在于，所述紫外线吸收剂（I）选自UV-P、UV-O、UV-531、UV-9、UV-327、UV-329、UV-326、UV-328中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋，其特征在于，所述润滑剂（J）选自芥酸酰胺、EBS中的一种或两种。
8.权利要求1至7中任一项所述的抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋的制备方法，包括以下步骤：
将聚酯树脂（A）母粒与聚乳酸树脂（B）、无机填料（G）、抗氧剂（H）、紫外线吸收剂（I）、润滑剂（J）、抗菌剂（K）和防雾剂（L）经过高混机搅拌均匀后，通过吹膜机进行吹制，得到抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋。
9.权利要求1至7中的任一项所述的抗菌祛味聚酯生物降解食品连卷袋在制备模塑料、纸质材料与制品、发泡材料、共混物、薄膜制品或注塑制品中的应用。
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