CN106519631A - 一种抗菌可降解食品包装材料及其制备 - Google Patents
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Abstract
一种抗菌可降解食品包装材料及其制备。将精油、淀粉、聚羟基丁酸酯、聚甲基乙撑碳酸酯、聚乙烯醇、润滑剂、偶联剂及增塑剂混合后的物料加入单螺杆挤出机,进行熔融、挤出拉条、冷却、切粒,再将制得的粒料加入吹膜机吹成薄膜,得到抗菌可降解食品包装材料。本发明采用精油作为抗菌原料,精油具有很好的抗菌活性,能杀菌,杀病毒,杀霉菌等作用,无任何毒副作用,用量少,淀粉、聚羟基丁酸酯、聚甲基乙撑碳酸酯、聚乙烯醇可完全降解,成膜性能好,具有良好的加工性,其混合制备出的薄膜材料作为抗菌保鲜材料,与普通包装材料相比,抗菌包装材料可免去许多清洁等劳动,而且,抗菌塑料的抗菌时效性可与用品使用寿命相同,方便且经济。
Description
技术领域
本发明涉及一种食品包装材料,具体涉及由精油、聚羟基丁酸酯、聚乙烯醇和淀粉等组成制得的抗菌力强、可完全生物降解的食品包装材料,可应用于水果和食品包装保鲜等。
背景技术
全世界每年生产的塑料超过亿万吨,而我国的塑料占了很大的比例。随着塑料用途的不断增长,包装用的塑料、农用塑料和各种塑料制品的废弃物已形成白色垃圾,造成严重的环境污染。目前包装用的塑料主要包括聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等。这些使用后废弃的塑料,由于不能够降解而长期存在于自然环境中,造成严重的白色污染。为了解决这一问题,可降解塑料的研究和开发成为了全球的一个研究热点。聚羟基丁酸酯、聚甲基乙撑碳酸酯、聚乙烯醇等聚合物,具有非常好的降解性能。
抗菌塑料是一种新型的塑料,通常是在塑料中添加一种或一种以上的抗菌剂而制得。用抗菌塑料制成的用品具有卫生自洁功效。其与普通塑料相比,抗菌塑料可省去许多清洁等劳动,而且,抗菌塑料的抗菌时效性可与用品使用的寿命相同,方便且经济。精油是从植物的花、叶、茎、根或果实中,通过水蒸气蒸馏法、挤压法、冷浸法或溶剂提取法提炼萃取的挥发性芳香物质,具有杀菌,杀病毒,杀霉菌等作用。松红梅精油已被证实为具有最高的抗菌活性。它的杀菌效果与茶树精油相比高达20倍以上,能抗病毒,抗霉菌和有强力的杀菌能力。中国专利(CN1603361A)公开了一种生物可降解聚合物,所采用的是淀粉和聚乳酸组成的生物降解聚合物,其用于食品包装材料中未添加抗菌剂,没有保鲜效果,不能抑制细菌生长、不能防止食物腐烂。中国专利(CN101974213A)公开了一种可降解抑菌食物包装材料及其制备方法,该专利是将壳聚糖采用辐射法进行辐照降解后,加入偶联剂助剂溶液进行混合搅拌,再进行干燥脱出溶剂后加入可降解高分子材料进行混炼,再加入润滑剂、增塑剂,最后制备成薄膜型材料,但此抑菌包装材料采用壳聚糖作为抗菌剂,壳聚糖的抗菌性能不好,从而导致该材料的保鲜效果欠佳的缺点。
发明内容
本发明的目的就是要克服现有技术的不足,提供一种抗菌可降解食品包装材料及其制法。采用精油、淀粉、聚羟基丁酸酯、聚甲基乙撑碳酸酯、聚乙烯醇作为抗菌包装材料的原料,操作方便、工艺简单、保鲜效果好,可完全生物降解。
实现本发明的技术方案是将精油、淀粉、聚羟基丁酸酯、聚甲基乙撑碳酸酯、聚乙烯醇、润滑剂、偶联剂及增塑剂混合后的物料加入单螺杆挤出机,进行熔融、挤出拉条、冷却、切粒,再将制得的粒料加入吹膜机吹成薄膜,得到抗菌可降解食品包装材料。
一种抗菌可降解食品包装材料及其制备方法,抗菌可降解食品包装材料的组分按重量比为:
所述的精油为松红梅精油、茶树精油、穗花薰衣草精油、玫瑰草精油中的一种或一种以上,
所述的淀粉为马铃薯、红薯、高粱、小麦、大米、玉米淀粉中的一种或一种以上,
所述的润滑剂为硬脂酸丁酯、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸、硬脂酸钙中的一种或一种以上,
所述的偶联剂为钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯、十二烷基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上,
所述的增塑剂为乙酰化柠檬酸、环氧大豆油、柠檬酸、甘油、山梨醇中的一种或两种以上。
一种抗菌可降解食品包装材料及其制备方法1是按上述的重量组成直接加入配料容器中,搅拌均匀,将混合后的物料加入单螺杆挤出机,进行熔融、挤出拉条、冷却、切粒,再将制得的粒料加入吹膜机吹成薄膜,得到抗菌可降解食品包装材料。
一种抗菌可降解食品包装材料及其制备方法2是按上述的重量组成直接加入配料容器中,搅拌均匀,将混合后的物料加入单螺杆挤出机,进行熔融、挤出拉条、冷却、切粒,再将制得的粒料加入压片机压成膜,得到抗菌可降解食品包装材料。
采用上述组成和方法所制得的抗菌可降解食品包装材料,具有以下优点:
(1)本发明采用精油、淀粉、聚羟基丁酸酯、聚甲基乙撑碳酸酯、聚乙烯醇作为包装保鲜材料的原料,具有操作方便、工艺简单、可完全生物降解、易于工业化大规模生产等特点;
(2)本发明采用精油作为抗菌原料,精油具有很好的抗菌活性,能杀菌,杀病毒,杀霉菌等作用,无任何毒副作用,且用量少,淀粉、聚羟基丁酸酯、聚甲基乙撑碳酸酯、聚乙烯醇可完全降解,成膜性能好,具有良好的加工性,其混合制备出的薄膜材料作为抗菌保鲜材料,与普通包装材料相比,抗菌包装材料可免去许多清洁等劳动,而且,抗菌塑料的抗菌时效性可与用品使用寿命相同,方便且经济;
(3)本发明各工艺步骤及其操作规程和控制参数,相互作用,构成一个完整的技术方案;
(4)本发明可用于食品包装,不但抗菌性能好,而且保鲜效果非常好,可延长食品的保质期,使用后可回收,可降解,不造成环境的污染;
(5)采用淀粉、聚羟基丁酸酯、聚甲基乙撑碳酸酯、聚乙烯醇,既能提高成膜性和加工性,同时又能提高降解性。
本发明的实施例:
实施例1.用高速混合机将50克松红梅精油、886克聚甲基乙撑碳酸酯(分子量在50000范围内)、210克聚羟基丁酸酯(分子量在20000范围内)、251克聚乙烯醇(分子量在20000范围内)、200克玉米淀粉,50克乙酰化柠檬酸、10克硬脂酸丁酯、20克钛酸四异丙酯混合均匀,得到混合后的物料,然后将混合后的物料加入至单螺杆挤出机中熔融共混(混合后的物料依次经过温度分别为135℃,145℃,150℃,155℃,155℃,160℃,155℃,150℃的熔融共混区间)后拉条、切粒,得到颗粒状混合树脂,将颗粒状混合树脂进行除水干燥处理,得到抗菌可降解食品包装材料的粒料。再将制得的粒料加入吹膜机(吹膜温度160℃)吹成薄膜,得到薄膜型包装材料,薄膜型包装材料的拉伸强度为30兆帕,断裂伸长率为390%。
实施例2.用高速混合机将0.5千克茶树精油、7千克聚甲基乙撑碳酸酯(分子量在60000范围内)、1千克聚羟基丁酸酯(分子量在30000范围内)、2千克聚乙烯醇(分子量在30000范围内)、2千克马铃薯淀粉,0.5千克山梨醇、0.15千克硬脂酸钙、0.2千克正辛基三乙氧基硅烷混合均匀,得到混合后的物料,然后将混合后的物料加入至单螺杆挤出机中熔融共混(混合后的物料依次经过温度分别为135℃,145℃,150℃,155℃,155℃,160℃,155℃,150℃的熔融共混区间)后拉条、切粒,得到颗粒状混合树脂,将颗粒状混合树脂进行除水干燥处理,得到抗菌可降解食品包装材料的粒料。再将制得的粒料加入压片机(压膜温度160℃)压成膜,得到薄膜型包装材料,薄膜型包装材料的拉伸强度为31兆帕,断裂伸长率为390%。
实施例3.用高速混合机将0.6千克穗花薰衣草精油、8千克聚甲基乙撑碳酸酯(分子量在70000范围内)、2千克聚羟基丁酸酯(分子量在30000范围内)、3千克聚乙烯醇(分子量在50000范围内)、2千克红薯淀粉,0.6千克柠檬酸、0.16千克硬脂酸、0.3千克钛酸四丁酯混合均匀,得到混合后的物料,然后将混合后的物料加入至单螺杆挤出机中熔融共混(混合后的物料依次经过温度分别为135℃,145℃,150℃,155℃,155℃,160℃,155℃,150℃的熔融共混区间)后拉条、切粒,得到颗粒状混合树脂,将颗粒状混合树脂进行除水干燥处理,得到抗菌可降解食品包装材料的粒料。再将制得的粒料加入吹膜机(吹膜温度170℃)吹成薄膜,得到薄膜型包装材料,薄膜型包装材料的拉伸强度为33兆帕,断裂伸长率为410%。
实施例4.用高速混合机将1千克玫瑰草精油、10千克聚甲基乙撑碳酸酯(分子量在80000范围内)、2千克聚羟基丁酸酯(分子量在20000范围内)、3千克聚乙烯醇(分子量在30000范围内)、2千克小麦淀粉,0.6千克环氧大豆油、0.15千克乙撑双油酸酰胺、0.35千克十二烷基三甲氧基硅烷混合均匀,得到混合后的物料,然后将混合后的物料加入至单螺杆挤出机中熔融共混(混合后的物料依次经过温度分别为145℃,150℃,155℃,160℃,155℃,155℃,155℃,150℃的熔融共混区间)后拉条、切粒,得到颗粒状混合树脂,将颗粒状混合树脂进行除水干燥处理,得到抗菌可降解食品包装材料的粒料。再将制得的粒料加入吹膜机(吹膜温度170℃)吹成薄膜,得到薄膜型包装材料,薄膜型包装材料的拉伸强度为35兆帕,断裂伸长率为420%。
实施例5.用高速混合机将0.7千克穗花薰衣草精油、11千克聚甲基乙撑碳酸酯(分子量在90000范围内)、3千克聚羟基丁酸酯(分子量在30000范围内)、3.5千克聚乙烯醇(分子量在30000范围内)、2千克大米淀粉,0.5千克甘油、0.2千克硬脂酸钙、0.3千克正辛基三乙氧基硅烷混合均匀,得到混合后的物料,然后将混合后的物料加入至单螺杆挤出机中熔融共混(混合后的物料依次经过温度分别为145℃,150℃,155℃,160℃,155℃,155℃,155℃,150℃的熔融共混区间)后拉条、切粒,得到颗粒状混合树脂,将颗粒状混合树脂进行除水干燥处理,得到抗菌可降解食品包装材料的粒料。再将制得的粒料加入吹膜机(吹膜温度165℃)吹成薄膜,得到薄膜型包装材料,薄膜型包装材料的拉伸强度为32兆帕,断裂伸长率为410%。
实施例6.
下表为本发明在水果保鲜性能中的试验数据:
Claims (3)
1.一种抗菌可降解食品包装材料及其制备方法,其特征在于:抗菌可降解食品包装材料的组分按重量比为:
所述的精油为松红梅精油、茶树精油、穗花薰衣草精油、玫瑰草精油中的一种或一种以上,
所述的淀粉为马铃薯、红薯、高粱、小麦、大米、玉米淀粉中的一种或一种以上,
所述的润滑剂为硬脂酸丁酯、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸、硬脂酸钙中的一种或一种以上,
所述的偶联剂为钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯、十二烷基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上,
所述的增塑剂为乙酰化柠檬酸、环氧大豆油、柠檬酸、甘油、山梨醇中的一种或两种以上。
2.如权利要求1所述的抗菌可降解食品包装材料,其特征在于制备方法是按上述的重量组成直接加入配料容器中,搅拌均匀,将混合后的物料加入单螺杆挤出机,进行熔融、挤出拉条、冷却、切粒,再将制得的粒料加入吹膜机吹成薄膜,得到抗菌可降解食品包装材料。
3.如权利要求1所述的胶粘剂,其特征在于制备方法是按上述的重量组成直接加入配料容器中,搅拌均匀,将混合后的物料加入单螺杆挤出机,进行熔融、挤出拉条、冷却、切粒,再将制得的粒料加入压片机压成膜,得到抗菌可降解食品包装材料。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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