CN105566691A - 一种具有生物可降解性能的包装材料及其制备方法 - Google Patents

一种具有生物可降解性能的包装材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

<b>本发明公开了一种具有生物可降解性能的包装材料，包含以下重量份的原料：乙烯乙酸乙烯酯共聚物</b><b>2-5</b><b>份，乙烯</b><b>-</b><b>丙烯酸乙酯共聚物</b><b>2-5</b><b>份，辛基丁二酸淀粉酯</b><b>5-10</b><b>份，甘露聚糖</b><b>8-15</b><b>份，醋酸纤维素丁酸酯</b><b>5-10</b><b>份，醇酸树脂</b><b>3-5</b><b>份，腰果酚缩水甘油醚</b><b>2-5</b><b>份，羧甲基纤维素钠</b><b>5-10</b><b>份，木质素纤维</b><b>5-10</b><b>份，环糊精</b><b>12-20</b><b>份，淀粉</b><b>20-30</b><b>份，海藻酸衍生物</b><b>5-12</b><b>份，聚乳酸</b><b>2-5</b><b>份，肝素</b><b>2-5</b><b>份，聚山梨酯</b><b>5-10</b><b>份，交联剂</b><b>2-5</b><b>份，偶联剂</b><b>2-5</b><b>份。同时公开了这种具有生物可降解性能的包装材料的制备方法。</b>

Description

一种具有生物可降解性能的包装材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域，特别涉及一种具有生物可降解性能的包装材料及其制备方法。
背景技术
包装材料是指用于制造包装容器、包装装潢、包装印刷、包装运输等满足产品包装要求所使用的材料，它既包括金属、塑料、玻璃、陶瓷、纸、竹本、野生蘑类、天然纤维、化学纤维、复合材料等主要包装材料，又包括涂料、粘合剂、捆扎带、装潢、印刷材料等辅助材料。
然而，随着社会工业化的发展，环境、能源问题的矛盾日益凸显，所以生物可降解材料随即应运而生。作为一种新兴的材料，它在环保方面有着其他材料不可比拟的优势，在生产原料方面也比其他材料更加简单易得，安全环保。生物可降解材料一般可以利用生物体、光能、微生物或是特定的人工手段达到高度的降解及回收，对环境的污染及耗损危害较小，是材料领域未来的新兴支柱。因此，开发这样一种具有更好的生物可降解性能且对环境无害的包装材料就显得尤为必要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种改进的具有生物可降解性能的包装材料及其相应的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种具有生物可降解性能的包装材料，其特征在于，包含以下重量份的原料：乙烯乙酸乙烯酯共聚物2-5份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物2-5份，辛基丁二酸淀粉酯5-10份，甘露聚糖8-15份，醋酸纤维素丁酸酯5-10份，醇酸树脂3-5份，腰果酚缩水甘油醚2-5份，羧甲基纤维素钠5-10份，木质素纤维5-10份，环糊精12-20份，淀粉20-30份，海藻酸衍生物5-12份，聚乳酸2-5份，肝素2-5份，聚山梨酯5-10份，交联剂2-5份，偶联剂2-5份。
所述的交联剂为过氧化二异丙苯，过氧化苯甲酰，二叔丁基过氧化物，过氧化氢二异丙苯，三亚乙基四胺，六氢邻苯二甲酸酐和二甲基丙胺中的一种或几种。
所述的偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，巯丙基三甲氧基硅烷，硼酸酯，钛酸酯和铝酸酯的一种或几种。
所述的具有生物可降解性能的包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）称取乙烯乙酸乙烯酯共聚物2-5份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物2-5份，辛基丁二酸淀粉酯5-10份，甘露聚糖8-15份，醋酸纤维素丁酸酯5-10份，醇酸树脂3-5份，腰果酚缩水甘油醚2-5份，羧甲基纤维素钠5-10份，木质素纤维5-10份，环糊精12-20份，淀粉20-30份，聚山梨酯5-10份，偶联剂2-5份，混合均匀；
（2）将上述组分加入转子搅拌机中搅拌，搅拌速度为500转/分钟，加热转子搅拌机至300℃，保温并持续搅拌60分钟；
（3）将上述混合液体冷却至60-100℃，搅拌速度为500转/分钟，缓慢加入海藻酸衍生物5-12份，聚乳酸2-5份，肝素2-5份，交联剂2-5份，持续搅拌30分钟；
（4）将上述得到的材料原浆进行挤压；
（5）对挤压得到的材料冷却，然后拉升塑型，即为成品。
所述步骤（5）中，对挤压得到的材料冷却，冷却至室温即可。
所述步骤（5）中，拉升塑型需要加热至80-100℃进行。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明得到的包装材料以乙烯乙酸乙烯酯共聚物，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，辛基丁二酸淀粉酯，甘露聚糖，醋酸纤维素丁酸酯，醇酸树脂，腰果酚缩水甘油醚，羧甲基纤维素钠，木质素纤维，环糊精，淀粉，海藻酸衍生物，聚乳酸，肝素，聚山梨酯，为主要成分，通过加入交联剂，偶联剂，辅以高温搅拌、原浆挤压、冷却塑型等工艺，使得制备而成的包装材料耐用性高、对环境无污染，制作工艺简易环保，适于大规模工业化生产。
（2）本发明涉及的制作工艺的原料均环保无害，制得的包装材料在经过光照及微生物的作用下具有较高的降解性能，且对周围环境污染小。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
（1）称取乙烯乙酸乙烯酯共聚物2份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物2份，辛基丁二酸淀粉酯5份，甘露聚糖8份，醋酸纤维素丁酸酯5份，醇酸树脂3份，腰果酚缩水甘油醚2份，羧甲基纤维素钠5份，木质素纤维5份，环糊精12份，淀粉20份，聚山梨酯5份，氨丙基三乙氧基硅烷2份，混合均匀；
（2）将上述组分加入转子搅拌机中搅拌，搅拌速度为500转/分钟，加热转子搅拌机至300℃，保温并持续搅拌60分钟；
（3）将上述混合液体冷却至60℃，搅拌速度为500转/分钟，缓慢加入海藻酸衍生物5份，聚乳酸2份，肝素2份，过氧化二异丙苯2份，持续搅拌30分钟；
（4）将上述得到的材料原浆进行挤压；
（5）对挤压得到的材料冷却至室温，然后在80℃条件下拉升塑型，即为成品。
制得的包装材料的冲击强度、耐用性能测试和生物降解率如表1所示。
实施例2
（1）称取乙烯乙酸乙烯酯共聚物4份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物4份，辛基丁二酸淀粉酯8份，甘露聚糖12份，醋酸纤维素丁酸酯8份，醇酸树脂4份，腰果酚缩水甘油醚4份，羧甲基纤维素钠8份，木质素纤维8份，环糊精15份，淀粉25份，聚山梨酯8份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3份，混合均匀；
（2）将上述组分加入转子搅拌机中搅拌，搅拌速度为500转/分钟，加热转子搅拌机至300℃，保温并持续搅拌60分钟；
（3）将上述混合液体冷却至80℃，搅拌速度为500转/分钟，缓慢加入海藻酸衍生物9份，聚乳酸3份，肝素3份，过氧化氢二异丙苯3份，持续搅拌30分钟；
（4）将上述得到的材料原浆进行挤压；
（5）对挤压得到的材料冷却至室温，然后在90℃条件下拉升塑型，即为成品。
制得的包装材料的冲击强度、耐用性能测试和生物降解率如表1所示。
实施例3
（1）称取乙烯乙酸乙烯酯共聚物5份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物5份，辛基丁二酸淀粉酯10份，甘露聚糖15份，醋酸纤维素丁酸酯10份，醇酸树脂5份，腰果酚缩水甘油醚5份，羧甲基纤维素钠10份，木质素纤维10份，环糊精20份，淀粉30份，聚山梨酯10份，硼酸酯5份，混合均匀；
（2）将上述组分加入转子搅拌机中搅拌，搅拌速度为500转/分钟，加热转子搅拌机至300℃，保温并持续搅拌60分钟；
（3）将上述混合液体冷却至100℃，搅拌速度为500转/分钟，缓慢加入海藻酸衍生物12份，聚乳酸5份，肝素5份，三亚乙基四胺5份，持续搅拌30分钟；
（4）将上述得到的材料原浆进行挤压；
（5）对挤压得到的材料冷却至室温，然后在100℃条件下拉升塑型，即为成品。
制得的包装材料的冲击强度、耐用性能测试和生物降解率如表1所示。
实施例4
（1）称取乙烯乙酸乙烯酯共聚物2份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物5份，辛基丁二酸淀粉酯5份，甘露聚糖15份，醋酸纤维素丁酸酯5份，醇酸树脂5份，腰果酚缩水甘油醚2份，羧甲基纤维素钠10份，木质素纤维5份，环糊精20份，淀粉20份，聚山梨酯10份，硼酸酯2份，混合均匀；
（2）将上述组分加入转子搅拌机中搅拌，搅拌速度为500转/分钟，加热转子搅拌机至300℃，保温并持续搅拌60分钟；
（3）将上述混合液体冷却至100℃，搅拌速度为500转/分钟，缓慢加入海藻酸衍生物5份，聚乳酸5份，肝素2份，三亚乙基四胺5份，持续搅拌30分钟；
（4）将上述得到的材料原浆进行挤压；
（5）对挤压得到的材料冷却至室温，然后在100℃条件下拉升塑型，即为成品。
制得的包装材料的冲击强度、耐用性能测试和生物降解率如表1所示。
对比例1
（1）称取乙烯乙酸乙烯酯共聚物2份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物2份，甘露聚糖8份，醋酸纤维素丁酸酯5份，醇酸树脂3份，腰果酚缩水甘油醚2份，羧甲基纤维素钠5份，木质素纤维5份，环糊精12份，淀粉20份，聚山梨酯5份，氨丙基三乙氧基硅烷2份，混合均匀；
（2）将上述组分加入转子搅拌机中搅拌，搅拌速度为500转/分钟，加热转子搅拌机至300℃，保温并持续搅拌60分钟；
（3）将上述混合液体冷却至60℃，搅拌速度为500转/分钟，缓慢加入聚乳酸2份，肝素2份，过氧化二异丙苯2份，持续搅拌30分钟；
（4）将上述得到的材料原浆进行挤压；
（5）对挤压得到的材料冷却至室温，然后在80℃条件下拉升塑型，即为成品。
制得的包装材料的冲击强度、耐用性能测试和生物降解率如表1所示。
对比例2
（1）称取乙烯乙酸乙烯酯共聚物5份，辛基丁二酸淀粉酯10份，甘露聚糖15份，醋酸纤维素丁酸酯10份，醇酸树脂5份，腰果酚缩水甘油醚5份，羧甲基纤维素钠10份，环糊精20份，淀粉30份，聚山梨酯10份，硼酸酯5份，混合均匀；
（2）将上述组分加入转子搅拌机中搅拌，搅拌速度为500转/分钟，加热转子搅拌机至300℃，保温并持续搅拌60分钟；
（3）将上述混合液体冷却至100℃，搅拌速度为500转/分钟，缓慢加入海藻酸衍生物12份，聚乳酸5份，肝素5份，三亚乙基四胺5份，持续搅拌30分钟；
（4）将上述得到的材料原浆进行挤压；
（5）对挤压得到的材料冷却至室温，然后在100℃条件下拉升塑型，即为成品。
制得的包装材料的冲击强度、耐用性能测试和生物降解率如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的包装材料进行冲击强度测试、耐用性能测试和生物降解率测试，结果如下。
表1
冲击强度（J/m）a 耐用性能测试 生物降解率
实施例1 220 95.2% 96.3%
实施例2 250 96.7% 98.6%
实施例3 310 97.3% 96.7%
实施例4 290 93.8% 95.7%
对比例1 90 75.3% 89.9%
对比例2 150 86.2% 85.7%
本发明得到的包装材料以乙烯乙酸乙烯酯共聚物，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，辛基丁二酸淀粉酯，甘露聚糖，醋酸纤维素丁酸酯，醇酸树脂，腰果酚缩水甘油醚，羧甲基纤维素钠，木质素纤维，环糊精，淀粉，海藻酸衍生物，聚乳酸，肝素，聚山梨酯，为主要成分，通过加入交联剂，偶联剂，辅以高温搅拌、原浆挤压、冷却塑型等工艺，使得制备而成的包装材料耐用性高、对环境无污染，以及制作工艺简易环保。本发明涉及原料均为环保无害且价格低廉易得。制得的包装材料在经过光照及微生物的作用下具有较高的降解性能，且对周围环境污染小。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种具有生物可降解性能的包装材料，其特征在于，包含以下重量份的原料：乙烯乙酸乙烯酯共聚物2-5份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物2-5份，辛基丁二酸淀粉酯5-10份，甘露聚糖8-15份，醋酸纤维素丁酸酯5-10份，醇酸树脂3-5份，腰果酚缩水甘油醚2-5份，羧甲基纤维素钠5-10份，木质素纤维5-10份，环糊精12-20份，淀粉20-30份，海藻酸衍生物5-12份，聚乳酸2-5份，肝素2-5份，聚山梨酯5-10份，交联剂2-5份，偶联剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的具有生物可降解性能的包装材料，其特征在于，所述的交联剂为过氧化二异丙苯，过氧化苯甲酰，二叔丁基过氧化物，过氧化氢二异丙苯，三亚乙基四胺，六氢邻苯二甲酸酐和二甲基丙胺中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的具有生物可降解性能的包装材料，其特征在于，所述的偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，巯丙基三甲氧基硅烷，硼酸酯，钛酸酯和铝酸酯的一种或几种。
4.根据权利要求1～3任一所述的具有生物可降解性能的包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）称取乙烯乙酸乙烯酯共聚物2-5份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物2-5份，辛基丁二酸淀粉酯5-10份，甘露聚糖8-15份，醋酸纤维素丁酸酯5-10份，醇酸树脂3-5份，腰果酚缩水甘油醚2-5份，羧甲基纤维素钠5-10份，木质素纤维5-10份，环糊精12-20份，淀粉20-30份，聚山梨酯5-10份，偶联剂2-5份，混合均匀；
（2）将上述组分加入转子搅拌机中搅拌，搅拌速度为500转/分钟，加热转子搅拌机至300℃，保温并持续搅拌60分钟；
（3）将上述混合液体冷却至60-100℃，搅拌速度为500转/分钟，缓慢加入海藻酸衍生物5-12份，聚乳酸2-5份，肝素2-5份，交联剂2-5份，持续搅拌30分钟；
（4）将上述得到的材料原浆进行挤压；
（5）对挤压得到的材料冷却，然后拉升塑型，即为成品。
5.根据权利要求4所述的具有生物可降解性能的包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，对挤压得到的材料冷却，冷却至室温即可。
6.根据权利要求4所述的具有生物可降解性能的包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，拉升塑型需要加热至80-100℃进行。
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