CN108978333A - 一种方便使用的可降解抑菌包装袋 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种方便使用的可降解抑菌包装袋,包括:包装袋本体,包装袋本体上开有透气孔,然后使用抑菌淀粉糊料涂覆在包装袋本体表面并将透气孔封闭;本发明提供的包装袋以纸质包装袋为基体,在纸质包装袋上涂覆抑菌淀粉糊料,淀粉糊料使用玉米淀粉为主要原料,添加二氧化硅气凝胶、纳米二氧化钛复合体,不仅可以显著提升淀粉糊料的强度,还可以显著提升材料耐磨性及抑菌性能。
Description
技术领域
本发明属于环保包装材料领域,具体涉及一种方便使用的可降解抑菌包装袋。
背景技术
包装袋是指用于包装各种用品的袋子,使货物在生产流通过程中方便运输,容易存储。广泛用于日常生活和工业生产中。实际数字显示,有80%使用后的塑料袋,最终与一般垃圾一样被运至垃圾堆田区处理,仅有百分之七的塑料被回收循环使用。这势必会产生极大的污染,为了改善目前的状况,现在提倡使用可以降解的材料制备包装袋,很多使用聚乳酸等成分,虽然具有可降解的效果,但是,成本较高。
同时,现在在食品等包装领域,要求材料具有很好的抑菌效果,往往加入银离子等具有杀菌作用的物质,使用时会有重金属析出,可能影响使用者的健康。
在目前的食品包装时,很多熟食采用真空的包装方式,现在往往使用塑料包装袋,例如包装粽子,但是,在加热时需要将塑料膜拆除,否则由于塑料膜不透气,煮熟的粽子的口感不好。
发明内容
本发明的目的是提供一种方便使用的可降解抑菌包装袋,使用安全性高的抑菌剂,同时对包装袋的制备方法进行调整,提升了包装袋的使用效果及抑菌效果。
本发明通过以下技术方案实现:
一种方便使用的可降解抑菌包装袋,包括:包装袋本体,包装袋本体上开有透气孔,然后使用抑菌淀粉糊料涂覆在包装袋本体表面并将透气孔封闭;
所述抑菌淀粉糊料使用以下方法制成:
(1)、称取100g玉米淀粉加入4.0-4.5g氢氧化钙,置于230-250ml去离子水中搅拌20min,并水浴升温至85-90℃,加热30-35min,然后冷却至室温,在-4℃下冷藏放置20-24h,然后室温融化,使用无水乙醇洗涤3-4次,烘干,得到洗涤物;
(2)、将二氧化硅气凝胶、纳米二氧化钛按照质量比为5:1的比例混合,取混合物10-15g,加入到40-50ml去离子水中,然后加入5g聚乙二醇和0.5-0.8g柠檬酸铵,混合搅拌均匀后,放入研磨机中进行研磨,研磨时间为20-30min,研磨处理后,置于超声分散器中超声分散20-25min,得到纳米悬浮液;本申请使用气凝胶和纳米二氧化钛组合使用,既可以利用纳米二氧化钛的抑菌性能,又可以结合二氧化硅气凝胶良好的吸附性能,利用聚乙二醇和柠檬酸铵提升气凝胶及纳米二氧化钛分散性能,可以大大提升抑菌淀粉糊料的涂刷性能和粘附的强度。
(3)、将步骤(1)得到的洗涤物与步骤(2)中制备的纳米悬浮液混合,以1200r/min的速度搅拌30min,逐渐升温至180℃,升温速度为3-4℃/分钟,保温2h,然后降温至常温,减压抽滤,得到抑菌淀粉糊料。
所述包装袋本体使用纸袋。
所述纳米二氧化钛经过改性处理,具体方法如下:
a、将纳米二氧化钛与使用2mol/L的氢氧化钠溶液浸泡,浸泡过程中不断搅拌,然后使用去离子水水洗至中性;
b、将水洗后的纳米二氧化钛使用2mol/L的乙酸溶液浸泡,浸泡过程中,使用超声波震荡处理15-20min,在50℃烘干,使用纳米二氧化钛重量0.5%的硅烷偶联剂与纳米二氧化钛混合,研磨,然后使用超声波处理2h,使二氧化钛与硅烷偶联剂充分混合均匀;先使用乙酸溶液进行处理,可以改善纳米二氧化钛表面的极性及吸附性能,利用与偶联剂及后续的壳聚糖进行反应,提升结合的强度及稳定性;
c、取壳聚糖加入其重量5倍的水,向水中滴加冰醋酸调节溶液PH为3-4,搅拌使壳聚糖溶解,然后将步骤b制成的纳米二氧化钛与壳聚糖溶液按重量比1:2混合,超声震荡处理30min,减压抽滤,烘干,得到改性纳米二氧化钛。
将抑菌淀粉糊料涂覆在包装袋本体使用以下方法:
(1)、向抑菌淀粉糊料加入体积浓度20%的乙醇溶液,搅拌,调整到适合的粘度;
(2)、将包装袋本体表面烘干,并在包装袋本体上涂覆步骤(1)稀释后的抑菌淀粉糊料;
(3)、将步骤(2)处理好的包装袋在50℃下处理30min,逐渐升温至220℃,烘干,得到可降解抑菌包装袋。
抑菌淀粉糊料使用时在25℃下相对于水的密度为1.8-2.1,优选地,相对密度为1.95。
所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
本发明的有益效果:本发明提供的包装袋以纸质包装袋为基体,在纸质包装袋上涂覆抑菌淀粉糊料,淀粉糊料使用玉米淀粉为主要原料,添加二氧化硅气凝胶、纳米二氧化钛复合体,不仅可以显著提升淀粉糊料的强度,还可以显著提升材料耐磨性及抑菌性能,而且,涂覆后,包装纸袋的气孔被覆盖,在装入食品后在常温下可以保持良好的密封效果,在高温下,外层涂覆的淀粉糊料分解,使包装袋本体上的气孔打开,保持透气性,在蒸煮时,使蒸汽可以进入,提升蒸煮后食物的口感,而且可以直接加热,使用十分方便,在转运过程中,由外层的抑菌淀粉糊料保护内层纸袋,隔绝水汽,提升食品的保存效果。
同时,本申请加入的材料均为安全无毒的材料,即使在高温下分解,也不会产生有毒物质,安全效果好;而且包装袋中的材料均为可降解无毒的物质,在使用后,可以自然降解,对环境无污染。
具体实施方式
实施例1
一种方便使用的可降解抑菌包装袋,包括:包装袋本体,包装袋本体上开有透气孔,然后使用抑菌淀粉糊料涂覆在包装袋本体表面并将透气孔封闭;
所述抑菌淀粉糊料使用以下方法制成:
(1)、称取100g玉米淀粉加入4.2g氢氧化钙,置于250ml去离子水中搅拌20min,并水浴升温至88℃,加热30-35min,然后冷却至室温,在-4℃下冷藏放置20-24h,然后室温融化,使用无水乙醇洗涤3-4次,烘干,得到洗涤物;
(2)、将二氧化硅气凝胶、纳米二氧化钛按照质量比为5:1的比例混合,取混合物10-15g,加入到45ml去离子水中,然后加入5g聚乙二醇和0.65g柠檬酸铵,混合搅拌均匀后,放入研磨机中进行研磨,研磨时间为20-30min,研磨处理后,置于超声分散器中超声分散20-25min,得到纳米悬浮液;
(3)、将步骤(1)得到的洗涤物与步骤(2)中制备的纳米悬浮液混合,以1200r/min的速度搅拌30min,逐渐升温至180℃,升温速度为4℃/分钟,保温2h,然后降温至常温,减压抽滤,得到抑菌淀粉糊料。
所述包装袋本体使用纸袋。
所述纳米二氧化钛经过改性处理,具体方法如下:
a、将纳米二氧化钛与使用2mol/L的氢氧化钠溶液浸泡,浸泡过程中不断搅拌,然后使用去离子水水洗至中性;
b、将水洗后的纳米二氧化钛使用2mol/L的乙酸溶液浸泡,浸泡过程中,使用超声波震荡处理15-20min,在50℃烘干,使用纳米二氧化钛重量0.5%的硅烷偶联剂与纳米二氧化钛混合,研磨,然后使用超声波处理2h,使二氧化钛与硅烷偶联剂充分混合均匀;先使用乙酸溶液进行处理,可以改善纳米二氧化钛表面的极性及吸附性能,利用与偶联剂及后续的壳聚糖进行反应,提升结合的强度及稳定性;
c、取壳聚糖加入其重量5倍的水,向水中滴加冰醋酸调节溶液PH为3-4,搅拌使壳聚糖溶解,然后将步骤b制成的纳米二氧化钛与壳聚糖溶液按重量比1:2混合,超声震荡处理30min,减压抽滤,烘干,得到改性纳米二氧化钛。
将抑菌淀粉糊料涂覆在包装袋本体使用以下方法:
(1)、向抑菌淀粉糊料加入体积浓度20%的乙醇溶液,搅拌,调整到适合的粘度;
(2)、将包装袋本体表面烘干,并在包装袋本体上涂覆步骤(1)稀释后的抑菌淀粉糊料;
(3)、将步骤(2)处理好的包装袋在50℃下处理30min,逐渐升温至220℃,烘干,得到可降解抑菌包装袋。
实施例2
一种方便使用的可降解抑菌包装袋,包括:包装袋本体,包装袋本体上开有透气孔,然后使用抑菌淀粉糊料涂覆在包装袋本体表面并将透气孔封闭;
所述抑菌淀粉糊料使用以下方法制成:
(1)、称取100g玉米淀粉加入4.2g氢氧化钙,置于250ml去离子水中搅拌20min,并水浴升温至88℃,加热30-35min,然后冷却至室温,在-4℃下冷藏放置20-24h,然后室温融化,使用无水乙醇洗涤3-4次,烘干,得到洗涤物;
(2)、将二氧化硅气凝胶、纳米二氧化钛按照质量比为5:1的比例混合,取混合物10-15g,加入到45ml去离子水中,然后加入5g聚乙二醇和0.65g柠檬酸铵,混合搅拌均匀后,放入研磨机中进行研磨,研磨时间为20-30min,研磨处理后,置于超声分散器中超声分散20-25min,得到纳米悬浮液;
(3)、将步骤(1)得到的洗涤物与步骤(2)中制备的纳米悬浮液混合,以1200r/min的速度搅拌30min,逐渐升温至180℃,升温速度为4℃/分钟,保温2h,然后降温至常温,减压抽滤,得到抑菌淀粉糊料。
所述包装袋本体使用纸袋。
将抑菌淀粉糊料涂覆在包装袋本体使用以下方法:
(1)、向抑菌淀粉糊料加入体积浓度20%的乙醇溶液,搅拌,调整到适合的粘度;
(2)、将包装袋本体表面烘干,并在包装袋本体上涂覆步骤(1)稀释后的抑菌淀粉糊料;
(3)、将步骤(2)处理好的包装袋在50℃下处理30min,逐渐升温至220℃,烘干,得到可降解抑菌包装袋。
对比例1
与实施例1相比,不使用二氧化硅气凝胶。
对比例2
与实施例1相比,不使用聚乙二醇和柠檬酸铵处理。
对比例3
直接使用与实施例1中袋体一样的市售纸袋。
实验1
为了验证各实验组中制备的材料性能,本申请各组方法制备的纸袋的性能进行测试,结果如表1:
表1
注:测试的纸袋定量为100g/m2。
抑菌效果测试时,将浓度为5×106cfu/mL的大肠杆菌,均匀涂抹在多组直径为100mm的含营养琼脂的培养皿中,将各组无纺布均截取半径为3cm的样片,分别平铺在上述培养皿内中心,将各组培养皿放置在35℃的恒温箱内培养72h,测量各无纺布样片上菌落数量。
透气性测试使用陕西省农科院农产品贮藏保鲜研究所,王亮等《比较食品包装纸透气性的简易方法》中的测试方法,使用“+”数量表示透气性,透气性越好,“+”数量越多。
由表1可知,本申请中的材料拉伸强度高,耐破指数及抑菌性由明显的提升,经过在纸袋表面涂覆本申请的糊料,也能显著适当降低纸袋的透气性,使包装纸袋的密封性更好,利于对食物的保存。
实验2
为了进一步验证纳米氧化钛改性对材料性能的影响,设置不同的对照实验,
对比例4
与实施例1相比,纳米二氧化钛改性过程中不使用乙酸溶液进行浸泡。
对比例5
与实施例1相比,纳米二氧化钛处理过程中不加入硅烷偶联剂。
对比例6
与实施例1相比,在纳米二氧化钛改性处理时,不使用步骤c处理。
统计不同处理方式对包装纸性能的影响,结果如表2:
表2:
注:耐磨性及抑菌效果测试方式如实验1;
二氧化钛稳定性用于表征在无纺布材料中可游离二氧化钛含量,使用金属铝还原法测定,测试前,将10g无纺布使用2mol/L的硫酸溶液浸泡2h,然后测定溶液中二氧化钛含量,由于含量较低,本申请通过相对含量表征,“-”表示未检出游离二氧化钛,“+”表示检出游离二氧化钛,“+”越多表明游离二氧化钛含量越高。
由表2可知,在不同方法改性纳米二氧化钛后,会对包装纸的强度及耐磨性造成负面影响,而且本申请经过对二氧化钛进行改性,提升了二氧化钛在体系中的稳定性,不会游离出来对食品造成污染。
Claims (5)
1.一种方便使用的可降解抑菌包装袋,其特征在于,包括:包装袋本体,包装袋本体上开有透气孔,然后使用抑菌淀粉糊料涂覆在包装袋本体表面并将透气孔封闭;
所述抑菌淀粉糊料使用以下方法制成:
(1)、称取100g玉米淀粉加入4.0-4.5g氢氧化钙,置于230-250ml去离子水中搅拌20min,并水浴升温至85-90℃,加热30-35min,然后冷却至室温,在-4℃下冷藏放置20-24h,然后室温融化,使用无水乙醇洗涤3-4次,烘干,得到洗涤物;
(2)、将二氧化硅气凝胶、纳米二氧化钛按照质量比为5:1的比例混合,取混合物10-15g,加入到40-50ml去离子水中,然后加入5g聚乙二醇和0.5-0.8g柠檬酸铵,混合搅拌均匀后,放入研磨机中进行研磨,研磨时间为20-30min,研磨处理后,置于超声分散器中超声分散20-25min,得到纳米悬浮液;
(3)、将步骤(1)得到的洗涤物与步骤(2)中制备的纳米悬浮液混合,以1200r/min的速度搅拌30min,逐渐升温至180℃,升温速度为3-4℃/分钟,保温2h,然后降温至常温,减压抽滤,得到抑菌淀粉糊料。
2.根据权利要求1所述的一种方便使用的可降解抑菌包装袋,其特征在于,所述包装袋本体使用纸袋。
3.根据权利要求1所述的一种方便使用的可降解抑菌包装袋,其特征在于:所述纳米二氧化钛经过改性处理,具体方法如下:
a、将纳米二氧化钛与使用2mol/L的氢氧化钠溶液浸泡,浸泡过程中不断搅拌,然后使用去离子水水洗至中性;
b、将水洗后的纳米二氧化钛使用2mol/L的乙酸溶液浸泡,浸泡过程中,使用超声波震荡处理15-20min,在50℃烘干,使用纳米二氧化钛重量0.5%的硅烷偶联剂与纳米二氧化钛混合,研磨,然后使用超声波处理2h,使二氧化钛与硅烷偶联剂充分混合均匀;
c、取壳聚糖加入其重量5倍的水,向水中滴加冰醋酸调节溶液PH为3-4,搅拌使壳聚糖溶解,然后将步骤b制成的纳米二氧化钛与壳聚糖溶液按重量比1:2混合,超声震荡处理30min,减压抽滤,烘干,得到改性纳米二氧化钛。
4.根据权利要求1-3之一所述的一种方便使用的可降解抑菌包装袋,其特征在于:将抑菌淀粉糊料涂覆在包装袋本体使用以下方法:
(1)、向抑菌淀粉糊料加入体积浓度20%的乙醇溶液,搅拌,调整到适合的粘度;
(2)、将包装袋本体表面烘干,并在包装袋本体上涂覆步骤(1)稀释后的抑菌淀粉糊料;
(3)、将步骤(2)处理好的包装袋在50℃下处理30min,逐渐升温至220℃,烘干,得到可降解抑菌包装袋。
5.根据权利要求4所述的一种方便使用的可降解抑菌包装袋,其特征在于:抑菌淀粉糊料使用时在25℃下相对于水的密度为1.8-2.1。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20181211 |
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