CN108395583A - 一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料及其制作方法。所述一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料，由以下重量份的原料制成：淀粉料：99‑120份；填充料：1‑2份；塑化剂：2‑3份。本发明具有以下有益效果：由97.5%的淀粉材料制作而成，降解后残余小，对环境污染小，分解速度快，在充分照射或埋入土下可在6‑8天完成降解，拉伸强度：30Mpa；断裂伸长率:280%，抗水性强，在水中浸泡12小时后拉伸强度：16Mpa；断裂伸长率:160%。

Description

一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种可降解材料及其制作方法，具体说是一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料及其制作方法。
背景技术
生物降解塑料是一种节能环保新材料。由于含有易被微生物分解的活性基团羟基、酯基、羧基等，当被放在自然环境中在一定温度和湿度条件下，由于微生物等作用，极易被分解成为水和二氧化碳，从而回归大自然。其发展最初始于上世纪70年代，经过30多年的发展，技术不断更新，产品性能不断提高。目前生物降解塑料主要通过微生物发酵或化学合成了具有生物降解功能的生物聚合物，如聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、二氧化碳聚合物（PPC）、聚己内酯（PCL）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等。然而由于微生物发酵或化学合成的生物降解塑料原料来源有限，工艺复杂，生产成本过高，规模化生产困难，因此造成生物塑料价格过高，大面积推广使用受到限制，仅限于某些特殊领域应用。21世纪初，为了进一步推动生物降解塑料的发展，国内外不断改进生物降解塑料的工艺路线，降低生产成本，提高物理性能，并通过淀粉制备生物降解塑料，生物降解塑料开始了全面推广使用。由于淀粉分子内部存在强烈的氢键，造成淀粉中存在大量的刚性颗粒和结晶结构，尽管淀粉是高分子聚合物，但不具备热塑性，因此为了得到热塑性的淀粉，采用了在淀粉中引入可热塑加工的基团。通常采用物理或化学方法处理淀粉，如通过物理增塑对淀粉进行表面处理解决淀粉与聚合物的相容性，达到淀粉与聚合物的理想界面结合；通过对淀粉结构上羟基官能团反应进行交联、 酯化、 接枝共聚等，提高淀粉的疏水特性或使淀粉具有聚合物化学加工特性；通过加入增塑剂降低淀粉分子间作用力而使淀粉具有热塑性。中国专利200810137247.2提供了一种高取代度乙酰淀粉及其制备方法，通过提高取代度解决了淀粉的耐水性和热加工性，其取代度可达到2.8，消除了大部分影响热加工性的羟基，但该材料由于缺少韧性和强度，无法直接作为塑料使用。
目前淀粉在生鲜食品包装材料中仅作为一种辅料或填充料使用，无法完全取代塑料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料及其制作方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料，由以下重量份的原料制成：淀粉料：99-120份；填充料：1-2份；塑化剂：2-3份。
作为优选的技术方案，所述一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料，由以下重量份原料制成：淀粉料：110份；填充料：1.38份；塑化剂：2.24份。
本发明还提供了上述的制作方法，包括以下步骤：
1) 将99-120份的淀粉料、200份的水、1-2份的填充料、2-3份的塑化剂，在反应釜中升温80-110℃,匀速搅拌水解反应55-60分钟；反应釜压力升至1.5-2.0Mpa，温度升至110-120℃,得到了液体蜡状的淀粉混合胶质物； 2）得到的淀粉混合胶质物通过连续式压片机成型切条送入螺杆反应挤出机进行剪切、混炼、交联、脱挥、挤出造粒，改变材料的刚性晶体，即可得到片材；
3）经吹塑机吹塑即可得到可降解淀粉基生鲜食品包装袋。
作为优选，所述淀粉料为硬脂酸淀粉，醋酸酯淀粉，酸处理淀粉，阳离子淀粉，羟丙基淀粉，氧化淀粉，磷酸酯淀粉，其中一种或者多种。
作为优选，所述填充料为纳米碳酸钙，纳米二氧化硅，其中一种或两者组合。
作为优选，所述塑化剂为甘油，乙二醇，其中一种或两者组合。
由于采用了上述技术方案，一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料，由以下重量份原料制成：淀粉料：99-120份；填充料：1-2份；塑化剂：2-3份；本发明具有以下有益效果：
1、由97.5%的淀粉材料制作而成，降解后残余小，对环境污染小。
2、分解速度快，在充分照射或埋入土下可在6-8天完成降解。
3、 拉伸强度：30Mpa； 断裂伸长率:280%。
4、抗水性强，在水中浸泡12小时后拉伸强度：16Mpa； 断裂伸长率:160%。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步地说明。
实施例1
一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料，由以下重量份原料制成：淀粉料：99份；填充料：1份；塑化剂：2份；
上述的制作方法，包括以下步骤：
1) 将99份的淀粉料、200份的水、1份的填充料、2份的塑化剂，在反应釜中升温80℃,匀速搅拌水解反应55分钟；反应釜压力升至1.5Mpa，温度升至110℃,得到了液体蜡状的淀粉混合胶质物； 2）得到的淀粉混合胶质物通过连续式压片机成型切条送入螺杆反应挤出机进行剪切、混炼、交联、脱挥、挤出造粒，改变材料的刚性晶体，即可得到片材；
3）经吹塑机吹塑即可得到可降解淀粉基生鲜食品包装袋。
作为优选，所述淀粉料为硬脂酸淀粉，醋酸酯淀粉，酸处理淀粉，阳离子淀粉，羟丙基淀粉，氧化淀粉，磷酸酯淀粉，按照1:1：0.5：1.2：1.1：0.9：1.9比例混合得到。
作为优选，所述填充料为纳米碳酸钙，纳米二氧化硅，2：1比例混合得到。
作为优选，所述塑化剂为甘油，乙二醇，1：1比例混合得到。
实施例2
一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料，由以下重量份原料制成：淀粉料：120份；填充料：2份；塑化剂：3份；
上述的制作方法，包括以下步骤：
1) 将120份的淀粉料、200份的水、2份的填充料、3份的塑化剂，在反应釜中升温110℃,匀速搅拌水解反应60分钟；反应釜压力升至2.0Mpa，温度升至120℃,得到了液体蜡状的淀粉混合胶质物； 2）得到的淀粉混合胶质物通过连续式压片机成型切条送入螺杆反应挤出机进行剪切、混炼、交联、脱挥、挤出造粒，改变材料的刚性晶体，即可得到片材；
3）经吹塑机吹塑即可得到可降解淀粉基生鲜食品包装袋。
作为优选，所述淀粉料为硬脂酸淀粉，醋酸酯淀粉，酸处理淀粉，阳离子淀粉，羟丙基淀粉，氧化淀粉，磷酸酯淀粉，按照1:1：1：1：1：1：1比例混合得到。
作为优选，所述填充料为纳米碳酸钙，纳米二氧化硅，1：1比例混合得到。
作为优选，所述塑化剂为甘油，乙二醇，1：1比例混合得到。
实施例3
一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料，由以下重量份原料制成：淀粉料：110份；填充料：1.38份；塑化剂：2.24份。
上述的制作方法，包括以下步骤：
1) 将110份的淀粉料、200份的水、1.38份的填充料、2.24份的塑化剂，在反应釜中升温105℃,匀速搅拌水解反应58分钟；反应釜压力升至1.75Mpa，温度升至111℃,得到了液体蜡状的淀粉混合胶质物； 2）得到的淀粉混合胶质物通过连续式压片机成型切条送入螺杆反应挤出机进行剪切、混炼、交联、脱挥、挤出造粒，改变材料的刚性晶体，即可得到片材；
3）经吹塑机吹塑即可得到可降解淀粉基生鲜食品包装袋。
作为优选，所述淀粉料为硬脂酸淀粉，醋酸酯淀粉，酸处理淀粉，阳离子淀粉，羟丙基淀粉，氧化淀粉，磷酸酯淀粉，按照1:1：1：1：1：1：1比例混合得到。
作为优选，所述填充料为纳米碳酸钙，纳米二氧化硅，1：1比例混合得到。
作为优选，所述塑化剂为甘油，乙二醇，1：1比例混合得到。
实施例4
一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料，由以下重量份原料制成：淀粉料：110份；填充料：1.38份；塑化剂：2.24份。
上述的制作方法，包括以下步骤：
1) 将110份的淀粉料、200份的水、1.38份的填充料、2.24份的塑化剂，在反应釜中升温105℃,匀速搅拌水解反应58分钟；反应釜压力升至1.75Mpa，温度升至111℃,得到了液体蜡状的淀粉混合胶质物； 2）得到的淀粉混合胶质物通过连续式压片机成型切条送入螺杆反应挤出机进行剪切、混炼、交联、脱挥、挤出造粒，改变材料的刚性晶体，即可得到片材；
3）经吹塑机吹塑即可得到可降解淀粉基生鲜食品包装袋。作为优选，所述淀粉料为硬脂酸淀粉，醋酸酯淀粉，酸处理淀粉，阳离子淀粉，羟丙基淀粉，氧化淀粉，磷酸酯淀粉，按照1:2：1：1.5：3：1：1比例混合得到。
作为优选，所述填充料为纳米碳酸钙，纳米二氧化硅，1：1比例混合得到。
作为优选，所述塑化剂为甘油，乙二醇，1：1比例混合得到。
实施例5
一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料，由以下重量份原料制成：淀粉料：110份；填充料：1.38份；塑化剂：2.24份。
上述的制作方法，包括以下步骤：
1) 将110份的淀粉料、200份的水、1.38份的填充料、2.24份的塑化剂，在反应釜中升温105℃,匀速搅拌水解反应58分钟；反应釜压力升至1.75Mpa，温度升至111℃,得到了液体蜡状的淀粉混合胶质物； 2）得到的淀粉混合胶质物通过连续式压片机成型切条送入螺杆反应挤出机进行剪切、混炼、交联、脱挥、挤出造粒，改变材料的刚性晶体，即可得到片材；
3）经吹塑机吹塑即可得到可降解淀粉基生鲜食品包装袋。
作为优选，所述淀粉料为硬脂酸淀粉，醋酸酯淀粉，酸处理淀粉，阳离子淀粉，羟丙基淀粉，氧化淀粉，磷酸酯淀粉，按照1:1：1：1：1：1：1比例混合得到。
作为优选，所述填充料为纳米二氧化硅。
作为优选，所述塑化剂为乙二醇。
对上述实施例1-5所获得的片材进行如下实验，实验用的片材厚度为0.2mm。
分解实验是通过光照和土埋进行验证，要求份量失重到达85%，强度实验1是通过设备对片材的拉伸强度和断裂伸长率测试，强度实验是将片材在水中浸泡12小时后进行拉伸强度和断裂伸长率测试。
实施例 分解实验 强度实验1 强度实验2
1 光照：7天；土埋6天 拉伸强度：22Mpa； 断裂伸长率:220% 拉伸强度：10Mpa； 断裂伸长率:110%。
2 光照：8天；土埋5天 拉伸强度：35Mpa； 断裂伸长率:240% 拉伸强度：14Mpa； 断裂伸长率:120%。
3 光照：6天；土埋7天 拉伸强度：30Mpa； 断裂伸长率:280% 拉伸强度：16Mpa； 断裂伸长率:160%。
4 光照：2天；土埋3天 拉伸强度：31Mpa； 断裂伸长率:150% 拉伸强度：9Mpa； 断裂伸长率:110%。
5 光照：3天；土埋1天 拉伸强度：12Mpa； 断裂伸长率:200% 拉伸强度：7Mpa； 断裂伸长率:80%。
本发明制作方法中用到的设备均为工业领域的常用设备，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：淀粉料：99-120份；填充料：1-2份；塑化剂：2-3份。
2.如权利要求1或2所述的一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
1) 将99-120份的淀粉料、200份的水、1-2份的填充料、2-3份的塑化剂，在反应釜中升温80-110℃,匀速搅拌水解反应55-60分钟；反应釜压力升至1.5-2.0Mpa，温度升至110-120℃,得到了液体蜡状的淀粉混合胶质物； 2）得到的淀粉混合胶质物通过连续式压片机成型切条送入螺杆反应挤出机进行剪切、混炼、交联、脱挥、挤出造粒，改变材料的刚性晶体，即可得到片材；
3）经吹塑机吹塑即可得到可降解淀粉基生鲜食品包装袋。
3.如权利要求1所述的一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料，其特征在于：所述淀粉料为硬脂酸淀粉，醋酸酯淀粉，酸处理淀粉，阳离子淀粉，羟丙基淀粉，氧化淀粉，磷酸酯淀粉，其中一种或者多种。
4.如权利要求1所述的一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料，其特征在于：所述填充料为纳米碳酸钙，纳米二氧化硅，其中一种或两者组合。
5.如权利要求1所述的一种可降解淀粉基生鲜食品包装片材原料，其特征在于：所述塑化剂为甘油，乙二醇，其中一种或两者组合。
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