CN105418983A - 具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料及其制备方法，所述材料包括如下重量份的成分：淀粉，聚丙烯树脂，竹纤维，低密度聚乙烯树脂，蛋白纤维素，壳聚糖，山梨酸，聚碳酸酯，聚乙烯醇，柠檬酸，亚麻纤维，硅烷偶联剂，抗氧剂，抗静电剂，热稳定剂，增塑剂。所述材料可适用于食品的包装，成分组成合理，环保无毒害，保温性能好，且具备抗菌功能，强度高，韧性好，适合质量大的物件包装，且以淀粉为主要原料，可降解，且降解周期短，降解后的物质同样对环境友好，对土壤无损害，制备成本低，有利于市场推广，经济效益好。

Description

具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料及其制备方法。
背景技术
资源、环境、人口是制约我国21世纪可持续发展的三大主要问题。保护环境、节约资源已是世界各国实现可持续发展的基本战略。曾经为人类带来极大方便的塑料制品造成的环境污染和对能源的消耗越来越受到广泛关注。由于我国人口基数巨大，经济高速增长，非降解塑料的生产和消费量呈爆炸式增长，已引起诸多社会问题。
包装的目的是保护商品不受损伤，便于运输、储藏和消费者携带，在此基础上美观大方，并且有利于商品的销售。适当的包装无疑是必要的，也是有益的。但是对于保护、方便、传达和装饰等功能过剩的包装即过度包装，则使包装走向了另一个极端。一方面，过度包装导致浪费了大量的资源。以纸包装业为例，如现在常用的瓦楞纸，主要分为3层、5层和7层，发达国家使用3层的占到90％，而我国以5层为主，使得我国每年要花十亿多元进口纸浆和纸板，如果改用3层瓦楞纸，就可以节约1/3的费用。另一方面，过度包装造成了严重的环境污染。目前，我国包装废弃物的年排放量在重量上已经占城市固体废弃物的1/3，而体积上更是达到了1/2，且排放量以每年10％的速度递增。此外，过度包装侵害了消费者的利益，同时也损害了社会利益。过度包装之风容易形成奢华、浮夸的社会风气，不利于节约型社会的建设。
可降解塑料包装材料既有传统塑料的功能和特性，又可以在完成使用寿命以后，通过阳光中紫外线的作用或土壤和水中的微生物作用，在自然环境中降解和还原，最终以无毒形式进入生态环境。其主要解决废弃、不易降解的包装材料回收难度大，埋入地下会破坏土壤结构，焚烧处理又会产生有毒气体造成空气污染的矛盾。可降解塑料包装薄膜既具有传统塑料的功能和特性，又可在完成使用寿命以后，通过土壤和水中的微生物作用或通过阳光中的紫外线的作用，在自然环境中分裂降解，最终以还原形式重新进入生态环境中，回归大自然。
对于环保包装材料，目前国内主要存在如下专利文献：
专利公开号：CN105064136A，公开了一种具有抗菌性的包装纸，一种具有抗菌性的包装纸，按重量份计由以下成分制成，竹粉、玉米皮、石榴皮、生姜、桑叶、丙酮酸、聚乙烯醇；与现有技术相比：本发明具备原料广泛、反应温和、无毒环保等优点，符合现代要求的“绿色化学”的理念。本发明制作的包装纸抗张强度和耐折度高，适用于各种场合的包装纸。本发明制作的纸张具有极高的抗菌保鲜性，可适用于食品保鲜包装，能够极大提高食品的保鲜程度和保鲜期。然而，该专利提供的包装纸，强度不高，不适合质量大的物件包装。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料及其制备方法，所述材料可适用于食品的包装，成分组成合理，环保无毒害，保温性能好，且具备抗菌功能，强度高，韧性好，适合质量大的物件包装，且以淀粉为主要原料，可降解，且降解周期短，降解后的物质同样对环境友好，对土壤无损害，制备成本低，有利于市场推广，经济效益好。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料，所述材料包括如下重量份的成分：淀粉：40～60份，聚丙烯树脂：20～30份，竹纤维：10～20份，低密度聚乙烯树脂：25～35份，蛋白纤维素：10～20份，壳聚糖：10～15份，山梨酸：5～10份，聚碳酸酯：5～10份，聚乙烯醇：5～10份，柠檬酸：5～10份，亚麻纤维：5～10份，硅烷偶联剂：1～5份，抗氧剂：1～5份，抗静电剂：1～5份，热稳定剂：1～5份，增塑剂：1～5份。
进一步，所述材料包括如下重量份的成分：淀粉：40～50份，聚丙烯树脂：25～30份，竹纤维：10～15份，低密度聚乙烯树脂：25～30份，蛋白纤维素：15～20份，壳聚糖：10～13份，山梨酸：5～8份，聚碳酸酯：6～10份，聚乙烯醇：5～7份，柠檬酸：5～10份，亚麻纤维：8～10份，硅烷偶联剂：1～3份，抗氧剂：2～5份，抗静电剂：3～5份，热稳定剂：1～4份，增塑剂：2～5份。
优选地，所述材料包括如下重量份的成分：淀粉：50份，聚丙烯树脂：25份，竹纤维：15份，低密度聚乙烯树脂：30份，蛋白纤维素：17份，壳聚糖：12份，山梨酸：6份，聚碳酸酯：8份，聚乙烯醇：6份，柠檬酸：5份，亚麻纤维：10份，硅烷偶联剂：2份，抗氧剂：3份，抗静电剂：4份，热稳定剂：3份，增塑剂：5份。
另，所述淀粉为马铃薯淀粉或玉米淀粉。
另有，所述增塑剂选自聚乙二醇、1,2-环己烷二羧酸二异丙酯、环氧脂肪酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三己酯中的一种。
再，所述抗氧剂选自烷基苯基萘胺、烷基二苯胺、烷基化苯酚、2,6-二叔丁基-α-二甲氨基-对甲酚中的一种。
再有，所述抗静电剂为聚氧乙烯十二烷基胺或十八烷基二乙醇胺。
且，所述热稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌或二月桂酸二正丁基锡。
同时，本发明还提供一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料的制备方法，包括如下步骤：将各组分倒入分散釜内，以800～1000转/min的速度进行剪切分散30～50min；将转速调至1000～1200转/min，搅拌5～10min；将转速调至1200～1400转/min，搅拌10～20min；将搅拌分散后的混料加入螺杆挤出机中熔融共混10～40min，在90～120℃下熔融挤出，螺杆转速为150～300rpm，挤出压力为50～100bar，得到复合材料，将复合材料吹塑成型，制得所述具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料。
本发明的有益效果在于：
所述材料可适用于食品的包装，成分组成合理，环保无毒害，保温性能好，且具备抗菌功能，强度高，韧性好，适合质量大的物件包装，且以淀粉为主要原料，可降解，且降解周期短，降解后的物质同样对环境友好，对土壤无损害，制备成本低，有利于市场推广，经济效益好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明所述的一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料，所述材料包括如下重量份的成分：淀粉：40～60份，聚丙烯树脂：20～30份，竹纤维：10～20份，低密度聚乙烯树脂：25～35份，蛋白纤维素：10～20份，壳聚糖：10～15份，山梨酸：5～10份，聚碳酸酯：5～10份，聚乙烯醇：5～10份，柠檬酸：5～10份，亚麻纤维：5～10份，硅烷偶联剂：1～5份，抗氧剂：1～5份，抗静电剂：1～5份，热稳定剂：1～5份，增塑剂：1～5份。
进一步，所述材料包括如下重量份的成分：淀粉：40～50份，聚丙烯树脂：25～30份，竹纤维：10～15份，低密度聚乙烯树脂：25～30份，蛋白纤维素：15～20份，壳聚糖：10～13份，山梨酸：5～8份，聚碳酸酯：6～10份，聚乙烯醇：5～7份，柠檬酸：5～10份，亚麻纤维：8～10份，硅烷偶联剂：1～3份，抗氧剂：2～5份，抗静电剂：3～5份，热稳定剂：1～4份，增塑剂：2～5份。
优选地，所述材料包括如下重量份的成分：淀粉：50份，聚丙烯树脂：25份，竹纤维：15份，低密度聚乙烯树脂：30份，蛋白纤维素：17份，壳聚糖：12份，山梨酸：6份，聚碳酸酯：8份，聚乙烯醇：6份，柠檬酸：5份，亚麻纤维：10份，硅烷偶联剂：2份，抗氧剂：3份，抗静电剂：4份，热稳定剂：3份，增塑剂：5份。
另，所述淀粉为马铃薯淀粉或玉米淀粉。
另有，所述增塑剂选自聚乙二醇、1,2-环己烷二羧酸二异丙酯、环氧脂肪酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三己酯中的一种。
再，所述抗氧剂选自烷基苯基萘胺、烷基二苯胺、烷基化苯酚、2,6-二叔丁基-α-二甲氨基-对甲酚中的一种。
再有，所述抗静电剂为聚氧乙烯十二烷基胺或十八烷基二乙醇胺。
且，所述热稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌或二月桂酸二正丁基锡。
同时，本发明还提供一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料的制备方法，包括如下步骤：将各组分倒入分散釜内，以800～1000转/min的速度进行剪切分散30～50min；将转速调至1000～1200转/min，搅拌5～10min；将转速调至1200～1400转/min，搅拌10～20min；将搅拌分散后的混料加入螺杆挤出机中熔融共混10～40min，在90～120℃下熔融挤出，螺杆转速为150～300rpm，挤出压力为50～100bar，得到复合材料，将复合材料吹塑成型，制得所述具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料。
其中，表1为本发明各实施例所提供的一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料的成分列表。
表1(单位：重量份)
本发明所提供的一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料及其制备方法，所述材料可适用于食品的包装，成分组成合理，环保无毒害，保温性能好，且具备抗菌功能，强度高，韧性好，适合质量大的物件包装，且以淀粉为主要原料，可降解，且降解周期短，降解后的物质同样对环境友好，对土壤无损害，制备成本低，有利于市场推广，经济效益好。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (9)

1.一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料，其特征在于，所述材料包括如下重量份的成分：淀粉：40~60份，聚丙烯树脂：20~30份，竹纤维：10~20份，低密度聚乙烯树脂：25~35份，蛋白纤维素：10~20份，壳聚糖：10~15份，山梨酸：5~10份，聚碳酸酯：5~10份，聚乙烯醇：5~10份，柠檬酸：5~10份，亚麻纤维：5~10份，硅烷偶联剂：1~5份，抗氧剂：1~5份，抗静电剂：1~5份，热稳定剂：1~5份，增塑剂：1~5份。
2.根据权利要求1所述的一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料，其特征在于，所述材料包括如下重量份的成分：淀粉：40~50份，聚丙烯树脂：25~30份，竹纤维：10~15份，低密度聚乙烯树脂：25~30份，蛋白纤维素：15~20份，壳聚糖：10~13份，山梨酸：5~8份，聚碳酸酯：6~10份，聚乙烯醇：5~7份，柠檬酸：5~10份，亚麻纤维：8~10份，硅烷偶联剂：1~3份，抗氧剂：2~5份，抗静电剂：3~5份，热稳定剂：1~4份，增塑剂：2~5份。
3.根据权利要求1所述的一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料，其特征在于，所述材料包括如下重量份的成分：淀粉：50份，聚丙烯树脂：25份，竹纤维：15份，低密度聚乙烯树脂：30份，蛋白纤维素：17份，壳聚糖：12份，山梨酸：6份，聚碳酸酯：8份，聚乙烯醇：6份，柠檬酸：5份，亚麻纤维：10份，硅烷偶联剂：2份，抗氧剂：3份，抗静电剂：4份，热稳定剂：3份，增塑剂：5份。
4.根据权利要求1所述的一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料，其特征在于，所述淀粉为马铃薯淀粉或玉米淀粉。
5.根据权利要求1所述的一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料，其特征在于，所述增塑剂选自聚乙二醇、1,2-环己烷二羧酸二异丙酯、环氧脂肪酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三己酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料，其特征在于，所述抗氧剂选自烷基苯基萘胺、烷基二苯胺、烷基化苯酚、2,6-二叔丁基-α-二甲氨基-对甲酚中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料，其特征在于，所述抗静电剂为聚氧乙烯十二烷基胺或十八烷基二乙醇胺。
8.根据权利要求1所述的一种具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料，其特征在于，所述热稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌或二月桂酸二正丁基锡。
9.一种如权利要求1~8中任一项所述的具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分倒入分散釜内，以800~1000转/min的速度进行剪切分散30~50min；将转速调至1000~1200转/min，搅拌5~10min；将转速调至1200~1400转/min，搅拌10~20min；将搅拌分散后的混料加入螺杆挤出机中熔融共混10~40min，在90~120℃下熔融挤出，螺杆转速为150~300rpm，挤出压力为50~100bar，得到复合材料，将复合材料吹塑成型，制得所述具有保温抗菌功能的高强度环保包装材料。
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