CN106280523A - 一种绿色复合缓冲包装材料的制备方法 - Google Patents

一种绿色复合缓冲包装材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种绿色复合缓冲包装材料的制备方法，属于包装材料制备技术领域。本发明首先以新鲜菲律宾帘蛤肉为原料，与乳酸菌粉搅拌粉碎后，与蛋白胨、蔗糖等物质进行混合并发酵，过滤，将滤液与活性白土进行混合脱色，再过滤浓缩，得到浓缩液，接着将其与竹纤维、玉米淀粉等物质进行混合静置，通过浓缩液中的微生物进行改性，收集下层沉淀，最后将其与酒石酸、碳酸钙等物质进行搅拌加热，即可得到绿色复合缓冲包装材料。本发明制备的绿色复合缓冲包装材料易降解，其含有的可降解物质达到95％以上，被完全降解只需3～5个月，不会对环境造成危害；动态缓冲系数大于7.2，静态缓冲系数大于4.1，具有较高的缓冲性能。

Description

一种绿色复合缓冲包装材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种绿色复合缓冲包装材料的制备方法，属于包装材料制备技术领域。
背景技术
随着科技的进步，环境的压力也越来越大。自然资源的短缺也日益明显，全球能源和气候问题愈渐突出，使得人们不仅要关注全球经济发展，更加要注意新能源的研发以及对于自然环境的保护。而现阶段主要使用的缓冲包装材料，不是难以降解，对环境有危害，就是采用由石油提取的物质作为原料加剧了不可再生资源的消耗。而现在使用的绿色环保型的缓冲材料由于缓冲性能，使用范围，价格等方面原因还不能立即完全取代原有的缓冲材料，因此对于新型缓冲包装材料的研究是很有必要的。
现有的缓冲包装材料主要包括泡沫塑料，蜂窝纸板和植物纤维类缓冲包装材料等，用于缓冲的泡沫塑料是经过发泡而成的一种具有众多蜂窝状结构的缓冲材料。主要品种有PE（交联聚乙烯泡沫塑料）、PS（聚苯乙烯泡沫）、EPS（膨化聚苯乙烯泡沫）和PU（聚氨酷泡沫塑料）等，泡沫塑料具有密度小、易加工成型，缓冲性能好，并且对于不同温湿度的适用范围很广，导热率低的特点，因而在缓冲运输包装方面运用广泛。但由于来源，成本，回收和降解等问题，使用受到了限制，而利用植物纤维这种自然资源通过各种方法制备而出的缓冲包装材料。目前己经研究有：农作物秸秆与聚乳酸、聚氨酷，废纸和淀粉，农作物秸秆粉碎物和粘接剂等各种材料为原料，经混合、交联、发泡、烘烤定型、自然干燥等工艺，制得的各类缓冲包装材料。泡孔的形成过程分为：气泡核的形成、膨胀、稳定固化3个阶段。这种材料在低应力下，具有可降解、原料价廉易得的优点，但是其在缓冲能力及其回弹能力等方面还存在局限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对泡沫塑料不易降解，污染环境，而植物纤维类缓冲包装材料虽然其易降解，但是在缓冲和回弹能力方面存在局限的问题，本发明首先以新鲜菲律宾帘蛤肉为原料，与乳酸菌粉搅拌粉碎后，与蛋白胨、蔗糖等物质进行混合并发酵，过滤，将滤液与活性白土进行混合脱色，再过滤浓缩，得到浓缩液，接着将其与竹纤维、玉米淀粉等物质进行混合静置，通过浓缩液中的微生物进行改性，收集下层沉淀，最后将其与酒石酸、碳酸钙等物质进行搅拌加热，即可得到绿色复合缓冲包装材料。本发明制备的绿色复合缓冲包装材料易降解，不会对环境造成危害，且具有较高的缓冲性能和回弹率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）取新鲜菲律宾帘蛤肉，将其表面清洗干净，再与新鲜菲律宾帘蛤肉质量2.3～3.1％的乳酸菌粉搅拌均匀，放入绞肉机中，以300r/min粉碎5～10min，收集肉末，按重量份数计，取46～49份肉末、26～29份蛋白胨、18～21份蔗糖、9～12份蒸馏水、0.9～1.3份氯化钠，搅拌均匀，得混合物；
（2）将上述混合物放入发酵罐中，加入量为发酵罐容积的40～45％，设定温度为22～24℃，以100r/min搅拌发酵1～2天，随后升温至33～35℃，继续发酵2～3天，在发酵结束后，对发酵罐中的发酵混合物进行过滤，收集滤液，按固液质量比1:2，将活性白土与滤液搅拌均匀，静置16～19min，再进行过滤，收集过滤液并真空浓缩至原体积的50～55％，收集浓缩液；
（3）按重量份数计，取32～36份上述浓缩液、18～22份竹纤维、10～12份玉米淀粉及3～5份硅酸钠，搅拌均匀，并置于24～34℃，静置10～15h，随后置于超声振荡器中，设定频率为48～52kHz，振荡30～40min，再静置4～7h，去除上层清液，收集下层沉淀；
（4）按重量份数计，取48～52份上述下层沉淀、17～19份聚乙醇酸、4～6份酒石酸、2～5份碳酸钙、1～3份乙二胺及0.7～1.3份硬脂酸钠，放入搅拌机中搅拌均匀，再放入模具中，设定温度为205～210℃，压力为7～9MPa，保压成型35～42s，保温干燥20～25s，随后冷却至室温，即可得绿色复合缓冲包装材料。
本发明制备的绿色复合缓冲包装材料中含有的可降解物质达到95％以上，吸水率低于0.4％，动态缓冲系数大于7.2，静态缓冲系数大于4.1，回弹率大于85.25％，且其被完全降解只需3～5个月。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的绿色复合缓冲包装材料易降解，其含有的可降解物质达到95％以上，被完全降解只需3～5个月，不会对环境造成危害；
（2）本发明制备的绿色复合缓冲包装材料动态缓冲系数大于7.2，静态缓冲系数大于4.1，具有较高的缓冲性能；
（3）本发明制备的绿色复合缓冲包装材料原材料易获取，成本低廉，制备工艺简单。
具体实施方式
首先取新鲜菲律宾帘蛤肉，将其表面清洗干净，再与新鲜菲律宾帘蛤肉质量2.3～3.1％的乳酸菌粉搅拌均匀，放入绞肉机中，以300r/min粉碎5～10min，收集肉末，按重量份数计，取46～49份肉末、26～29份蛋白胨、18～21份蔗糖、9～12份蒸馏水、0.9～1.3份氯化钠，搅拌均匀，得混合物；将上述混合物放入发酵罐中，加入量为发酵罐容积的40～45％，设定温度为22～24℃，以100r/min搅拌发酵1～2天，随后升温至33～35℃，继续发酵2～3天，在发酵结束后，对发酵罐中的发酵混合物进行过滤，收集滤液，按固液质量比1:2，将活性白土与滤液搅拌均匀，静置16～19min，再进行过滤，收集过滤液并真空浓缩至原体积的50～55％，收集浓缩液；再按重量份数计，取32～36份上述浓缩液、18～22份竹纤维、10～12份玉米淀粉及3～5份硅酸钠，搅拌均匀，并置于24～34℃，静置10～15h，随后置于超声振荡器中，设定频率为48～52kHz，振荡30～40min，再静置4～7h，去除上层清液，收集下层沉淀；最后按重量份数计，取48～52份上述下层沉淀、17～19份聚乙醇酸、4～6份酒石酸、2～5份碳酸钙、1～3份乙二胺及0.7～1.3份硬脂酸钠，放入搅拌机中搅拌均匀，再放入模具中，设定温度为205～210℃，压力为7～9MPa，保压成型35～42s，保温干燥20～25s，随后冷却至室温，即可得绿色复合缓冲包装材料。
实例1
首先取新鲜菲律宾帘蛤肉，将其表面清洗干净，再与新鲜菲律宾帘蛤肉质量3.1％的乳酸菌粉搅拌均匀，放入绞肉机中，以300r/min粉碎10min，收集肉末，按重量份数计，取49份肉末、29份蛋白胨、21份蔗糖、12份蒸馏水、1.3份氯化钠，搅拌均匀，得混合物；将上述混合物放入发酵罐中，加入量为发酵罐容积的45％，设定温度为24℃，以100r/min搅拌发酵2天，随后升温至35℃，继续发酵3天，在发酵结束后，对发酵罐中的发酵混合物进行过滤，收集滤液，按固液质量比1:2，将活性白土与滤液搅拌均匀，静置19min，再进行过滤，收集过滤液并真空浓缩至原体积的55％，收集浓缩液；再按重量份数计，取36份上述浓缩液、22份竹纤维、12份玉米淀粉及5份硅酸钠，搅拌均匀，并置于34℃，静置15h，随后置于超声振荡器中，设定频率为52kHz，振荡40min，再静置7h，去除上层清液，收集下层沉淀；最后按重量份数计，取52份上述下层沉淀、19份聚乙醇酸、6份酒石酸、5份碳酸钙、3份乙二胺及1.3份硬脂酸钠，放入搅拌机中搅拌均匀，再放入模具中，设定温度为210℃，压力为9MPa，保压成型42s，保温干燥25s，随后冷却至室温，即可得绿色复合缓冲包装材料。
本发明制备的绿色复合缓冲包装材料中含有的可降解物质达到96％，吸水率为0.39％，动态缓冲系数为7.3，静态缓冲系数为4.2，回弹率为86.25％，且其被完全降解只需5个月。
实例2
首先取新鲜菲律宾帘蛤肉，将其表面清洗干净，再与新鲜菲律宾帘蛤肉质量2.3％的乳酸菌粉搅拌均匀，放入绞肉机中，以300r/min粉碎5min，收集肉末，按重量份数计，取46份肉末、26份蛋白胨、18份蔗糖、9份蒸馏水、0.9份氯化钠，搅拌均匀，得混合物；将上述混合物放入发酵罐中，加入量为发酵罐容积的40％，设定温度为22℃，以100r/min搅拌发酵1天，随后升温至33℃，继续发酵2天，在发酵结束后，对发酵罐中的发酵混合物进行过滤，收集滤液，按固液质量比1:2，将活性白土与滤液搅拌均匀，静置16min，再进行过滤，收集过滤液并真空浓缩至原体积的50％，收集浓缩液；再按重量份数计，取32份上述浓缩液、18份竹纤维、10份玉米淀粉及3份硅酸钠，搅拌均匀，并置于24℃，静置10h，随后置于超声振荡器中，设定频率为48kHz，振荡30min，再静置4h，去除上层清液，收集下层沉淀；最后按重量份数计，取50份上述下层沉淀、18份聚乙醇酸、5份酒石酸、3份碳酸钙、2份乙二胺及0.9份硬脂酸钠，放入搅拌机中搅拌均匀，再放入模具中，设定温度为207℃，压力为8MPa，保压成型40s，保温干燥22s，随后冷却至室温，即可得绿色复合缓冲包装材料。
本发明制备的绿色复合缓冲包装材料中含有的可降解物质达到97％，吸水率为0.38％，动态缓冲系数为7.5，静态缓冲系数为4.3，回弹率为86.25％，且其被完全降解只需3个月。
实例3
首先取新鲜菲律宾帘蛤肉，将其表面清洗干净，再与新鲜菲律宾帘蛤肉质量2.7％的乳酸菌粉搅拌均匀，放入绞肉机中，以300r/min粉碎7min，收集肉末，按重量份数计，取45份肉末、27份蛋白胨、20份蔗糖、10份蒸馏水、1.2份氯化钠，搅拌均匀，得混合物；将上述混合物放入发酵罐中，加入量为发酵罐容积的42％，设定温度为23℃，以100r/min搅拌发酵2天，随后升温至34℃，继续发酵2天，在发酵结束后，对发酵罐中的发酵混合物进行过滤，收集滤液，按固液质量比1:2，将活性白土与滤液搅拌均匀，静置17min，再进行过滤，收集过滤液并真空浓缩至原体积的52％，收集浓缩液；再按重量份数计，取33份上述浓缩液、20份竹纤维、11份玉米淀粉及4份硅酸钠，搅拌均匀，并置于30℃，静置12h，随后置于超声振荡器中，设定频率为50kHz，振荡35min，再静置5h，去除上层清液，收集下层沉淀；最后按重量份数计，取50份上述下层沉淀、18份聚乙醇酸、5份酒石酸、3份碳酸钙、2份乙二胺及1.2份硬脂酸钠，放入搅拌机中搅拌均匀，再放入模具中，设定温度为207℃，压力为8MPa，保压成型40s，保温干燥22s，随后冷却至室温，即可得绿色复合缓冲包装材料。
本发明制备的绿色复合缓冲包装材料中含有的可降解物质达到97％，吸水率为0.36％，动态缓冲系数为7.5，静态缓冲系数为4.5，回弹率为87.25％，且其被完全降解只需4个月。

Claims (1)

1.一种绿色复合缓冲包装材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）取新鲜菲律宾帘蛤肉，将其表面清洗干净，再与新鲜菲律宾帘蛤肉质量2.3～3.1％的乳酸菌粉搅拌均匀，放入绞肉机中，以300r/min粉碎5～10min，收集肉末，按重量份数计，取46～49份肉末、26～29份蛋白胨、18～21份蔗糖、9～12份蒸馏水、0.9～1.3份氯化钠，搅拌均匀，得混合物；
（2）将上述混合物放入发酵罐中，加入量为发酵罐容积的40～45％，设定温度为22～24℃，以100r/min搅拌发酵1～2天，随后升温至33～35℃，继续发酵2～3天，在发酵结束后，对发酵罐中的发酵混合物进行过滤，收集滤液，按固液质量比1:2，将活性白土与滤液搅拌均匀，静置16～19min，再进行过滤，收集过滤液并真空浓缩至原体积的50～55％，收集浓缩液；
（3）按重量份数计，取32～36份上述浓缩液、18～22份竹纤维、10～12份玉米淀粉及3～5份硅酸钠，搅拌均匀，并置于24～34℃，静置10～15h，随后置于超声振荡器中，设定频率为48～52kHz，振荡30～40min，再静置4～7h，去除上层清液，收集下层沉淀；
（4）按重量份数计，取48～52份上述下层沉淀、17～19份聚乙醇酸、4～6份酒石酸、2～5份碳酸钙、1～3份乙二胺及0.7～1.3份硬脂酸钠，放入搅拌机中搅拌均匀，再放入模具中，设定温度为205～210℃，压力为7～9MPa，保压成型35～42s，保温干燥20～25s，随后冷却至室温，即可得绿色复合缓冲包装材料。
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