CN109337397A - 一种抑菌可降解食品包装薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种抑菌可降解食品包装薄膜及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109337397A
CN109337397A CN201811106563.3A CN201811106563A CN109337397A CN 109337397 A CN109337397 A CN 109337397A CN 201811106563 A CN201811106563 A CN 201811106563A CN 109337397 A CN109337397 A CN 109337397A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
water
temperature
food product
product packing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811106563.3A
Other languages
English (en)
Inventor
何春明
王梦娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Institute of Trade and Commerce
Original Assignee
Suzhou Institute of Trade and Commerce
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Institute of Trade and Commerce filed Critical Suzhou Institute of Trade and Commerce
Priority to CN201811106563.3A priority Critical patent/CN109337397A/zh
Publication of CN109337397A publication Critical patent/CN109337397A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • B65D65/46—Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
    • B65D65/466—Bio- or photodegradable packaging materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2397/00—Characterised by the use of lignin-containing materials
    • C08J2397/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2405/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2401/00 or C08J2403/00
    • C08J2405/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2429/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Derivatives of such polymer
    • C08J2429/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08J2429/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2467/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2467/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/346—Clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C08K5/19—Quaternary ammonium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/55—Boron-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/90—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

本发明提供了一种抑菌可降解食品包装薄膜及其制备方法，由以下重量份的原料制成：农作物秸秆50‑80份、琥珀酸苷10‑20份、聚丁二酸丁二醇酯10‑20份、聚乳酸12‑22份、聚乙烯醇8‑16份、海泡石6‑12份、氧化锌5‑10份、二氧化硅8‑15份、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷4‑8份、分散剂3‑8份、茶多酚8‑16份、壳聚糖10‑16份、苯甲酸钠9‑15份、N甲基吗啉‑N‑氧化物NMMO/水15‑30份、十二烷基三甲基氯化铵4‑9份、1‑乙基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐2‑7份、异丙醇8‑14份、水10‑20份。该材料具有优良的抗菌性、力学性能、透湿透气性和可降解性，在食品包装领域具有广泛的应用前景。

Description

一种抑菌可降解食品包装薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于包装材料技术领域，具体涉及一种抑菌可降解食品包装薄膜及其制备方法。
背景技术
现有的食品包装薄膜大多为塑料包装薄膜，塑料包装薄膜虽然具有良好的阻隔性能，起到良好的包装效果，然而其透气性差，从而易于细菌等微生物的滋生。同时，塑料包装薄膜的可降解性能差，塑料包装薄膜的大量使用，从而使得白色污染日益严重，不能满足人们对绿色环保的需求。因此具有良好抑菌效果的可降解食品包装薄膜成为人们研究的热点。
以纤维素为基体材料的包装薄膜成为人们研究的方向之一，纤维素具有丰富的物质来源，同时具有优良的生物降解性能，因此纤维素是合成生物降解薄膜的重要原材料。然而现有纤维素薄膜透气性差、吸湿性大，从而使得抑菌效果差，不能满足作为食品包装材料的需求。因此，有必要对抑菌可降解的食品包装薄膜进行进一步研究，以满足人们的对产品品质的高需求。
发明内容
为了解决以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种抑菌可降解食品包装薄膜及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种抑菌可降解食品包装薄膜，由以下重量份的原料制备而成：农作物秸秆50-80份、琥珀酸苷10-20份、聚丁二酸丁二醇酯10-20份、聚乳酸12-22份、聚乙烯醇8-16份、海泡石6-12份、氧化锌5-10份、二氧化硅8-15份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷4-8份、分散剂3-8份、茶多酚8-16份、壳聚糖10-16份、苯甲酸钠9-15份、N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水15-30份、十二烷基三甲基氯化铵4-9份、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2-7份、异丙醇8-14份、水10-20份。
优选的，本发明所述的一种抑菌可降解食品包装薄膜，由以下重量份的原料制备而成：农作物秸秆65份、琥珀酸苷15份、聚丁二酸丁二醇酯15份、聚乳酸17份、聚乙烯醇12份、海泡石9份、氧化锌8份、二氧化硅12份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6份、分散剂5份、茶多酚12份、壳聚糖13份、苯甲酸钠12份、N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水23份、十二烷基三甲基氯化铵7份、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐5份、异丙醇11份、水15份。
进一步的，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠或十二烷基磺酸钠。
进一步的，所述N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水的含水量为10-15%。
进一步的，所述农作物秸秆为经粉碎后过100-200目筛的原料。
本发明所述的抑菌可降解食品包装薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料，将农作物秸秆加入到20-40%的NaOH水溶液中，在30-40℃的温度下搅拌处理2-4h，通过抽滤获得沉淀物，并用水和乙醇交替洗涤3-5次，洗涤完后将混合物抽滤得到沉淀物，将沉淀物放入烘箱中烘干备用；
（2）将步骤（1）处理后的农作物秸秆加入到由N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水、十二烷基三甲基氯化铵、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、异丙醇、水组成的混合溶液中，在搅拌的条件下将温度缓慢升至40-60℃，保持此温度搅拌混合6-10h，制得混合物A；
（3）向混合物A中加入琥珀酸苷，将溶液pH调节到7.5-8.2，在60-80℃的温度下继续搅拌反应4-6h，获得混合物B；
（4）将海泡石、氧化锌、二氧化硅进行混合，加入到质量分数为15-30%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，在pH调节到8.0-8.5温度为50-70℃的温度下的条件下反应1-2h，通过离心去除上清获得沉淀颗粒，然后用等量水将沉淀颗粒重悬，然后向重悬液体中加入分散剂，将其放入超声仪上超声分散10-20min；
（5）将步骤（3）制得的混合物B与步骤（4）处理的填料进行混合，在室温下搅拌反应4-8h，然后加入剩余原料，在室温下超声处理30-50min，再在真空度为-0.1MPa下脱泡20min，得到混合物C；
（6）将混合物C倒在60-80℃温度的玻璃板上，用刮刀刮制平板膜，再将制好的薄膜浸入去离子水中5-10min进行固化，将固化后的薄膜用去离子水清洗再经甘油水溶液塑化处20-40min，最后贴在洁净的玻璃板上置于真空干燥箱中干燥，即制得抑菌可降解食品包装薄膜。
有益效果：本发明提供了一种抑菌可降解食品包装薄膜及其制备方法，本发明以农作物秸秆作为基体材料，然后用NaOH溶液溶胀后暴露出更多的羟基基团，再与琥珀酸苷反应从而在纤维材料的表面修饰上更多的羧基基团，海泡石、氧化锌、二氧化硅经γ-氨丙基三乙氧基硅烷修饰后表面形成氨基基团，从而与纤维表面的羧基，从而是的纳米填料负载在纤维材料表面，提高包装材料的力学性能和抗菌性。再与其它各原料的复配，制得综合性能优良的包装材料。
通过实验结果得出，本发明制得的包装薄膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99%，具有较强的抑菌作用；同时包装材料的拉伸强度高达45MPa，断裂伸长率高达98%，因此该包装薄膜具有良好的力学性能；从气体透过系数和透湿系数可以得出，该薄膜具有良好的透气性和透湿性，从而进一步提高材料的抗菌性能。γ-氨丙基三乙氧基硅烷对纳米填料的修饰起到重要的作用，未经修饰的纳米填料分散性较差，并且也不能与纤维进行化学交联，从而影响填料与纤维的相互作用。十二烷基三甲基氯化铵和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐作为一种离子液体对体系的稳定性起到重要的作用，影响包装材料的综合性能。本发明制得材料的所使用的原料均为环保可降解原料，符合人们对绿色环保的需求，因此，本发明制得包装材料作为抑菌可降解食品包装材料具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1
一种抑菌可降解食品包装薄膜，由以下重量份的原料制备而成：农作物秸秆65份、琥珀酸苷15份、聚丁二酸丁二醇酯15份、聚乳酸17份、聚乙烯醇12份、海泡石9份、氧化锌8份、二氧化硅12份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6份、分散剂5份、茶多酚12份、壳聚糖13份、苯甲酸钠12份、N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水23份、十二烷基三甲基氯化铵7份、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐5份、异丙醇11份、水15份。
所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。
所述N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水的含水量为13%。
所述农作物秸秆为经粉碎后过150目筛的原料。
本发明所述的抑菌可降解食品包装薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料，将农作物秸秆加入到30%的NaOH水溶液中，在35℃的温度下搅拌处理3h，通过抽滤获得沉淀物，并用水和乙醇交替洗涤4次，洗涤完后将混合物抽滤得到沉淀物，将沉淀物放入烘箱中烘干备用；
（2）将步骤（1）处理后的农作物秸秆加入到由N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水、十二烷基三甲基氯化铵、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、异丙醇、水组成的混合溶液中，在搅拌的条件下将温度缓慢升至50℃，保持此温度搅拌混合8h，制得混合物A；
（3）向混合物A中加入琥珀酸苷，将溶液pH调节到7.5-8.2，在70℃的温度下继续搅拌反应5h，获得混合物B；
（4）将海泡石、氧化锌、二氧化硅进行混合，加入到质量分数为23%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，在pH调节到8.0-8.5温度为60℃的温度下的条件下反应1.5h，通过离心去除上清获得沉淀颗粒，然后用等量水将沉淀颗粒重悬，然后向重悬液体中加入分散剂，将其放入超声仪上超声分散15min；
（5）将步骤（3）制得的混合物B与步骤（4）处理的填料进行混合，在室温下搅拌反应6h，然后加入剩余原料，在室温下超声处理40min，再在真空度为-0.1MPa下脱泡20min，得到混合物C；
（6）将混合物C倒在70℃温度的玻璃板上，用刮刀刮制平板膜，再将制好的薄膜浸入去离子水中8min进行固化，将固化后的薄膜用去离子水清洗再经甘油水溶液塑化处30min，最后贴在洁净的玻璃板上置于真空干燥箱中干燥，即制得抑菌可降解食品包装薄膜。
实施例2
一种抑菌可降解食品包装薄膜，由以下重量份的原料制备而成：农作物秸秆50份、琥珀酸苷10份、聚丁二酸丁二醇酯10份、聚乳酸12份、聚乙烯醇8份、海泡石6份、氧化锌5份、二氧化硅8份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷4份、分散剂3份、茶多酚8份、壳聚糖10份、苯甲酸钠9份、N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水15份、十二烷基三甲基氯化铵4份、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2份、异丙醇8份、水10份。
所述分散剂为羧甲基纤维素钠。
所述N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水的含水量为10%。
所述农作物秸秆为经粉碎后过100目筛的原料。
本发明所述的抑菌可降解食品包装薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料，将农作物秸秆加入到20%的NaOH水溶液中，在30℃的温度下搅拌处理2h，通过抽滤获得沉淀物，并用水和乙醇交替洗涤3次，洗涤完后将混合物抽滤得到沉淀物，将沉淀物放入烘箱中烘干备用；
（2）将步骤（1）处理后的农作物秸秆加入到由N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水、十二烷基三甲基氯化铵、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、异丙醇、水组成的混合溶液中，在搅拌的条件下将温度缓慢升至40℃，保持此温度搅拌混合6h，制得混合物A；
（3）向混合物A中加入琥珀酸苷，将溶液pH调节到7.5-8.2，在60-80℃的温度下继续搅拌反应4h，获得混合物B；
（4）将海泡石、氧化锌、二氧化硅进行混合，加入到质量分数为15%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，在pH调节到8.0-8.5温度为50℃的温度下的条件下反应1h，通过离心去除上清获得沉淀颗粒，然后用等量水将沉淀颗粒重悬，然后向重悬液体中加入分散剂，将其放入超声仪上超声分散10min；
（5）将步骤（3）制得的混合物B与步骤（4）处理的填料进行混合，在室温下搅拌反应4h，然后加入剩余原料，在室温下超声处理30min，再在真空度为-0.1MPa下脱泡20min，得到混合物C；
（6）将混合物C倒在60℃温度的玻璃板上，用刮刀刮制平板膜，再将制好的薄膜浸入去离子水中5min进行固化，将固化后的薄膜用去离子水清洗再经甘油水溶液塑化处20min，最后贴在洁净的玻璃板上置于真空干燥箱中干燥，即制得抑菌可降解食品包装薄膜。
实施例3
一种抑菌可降解食品包装薄膜，由以下重量份的原料制备而成：农作物秸秆60份、琥珀酸苷12份、聚丁二酸丁二醇酯12份、聚乳酸15份、聚乙烯醇10份、海泡石8份、氧化锌6份、二氧化硅10份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷5份、分散剂4份、茶多酚10份、壳聚糖12份、苯甲酸钠12份、N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水18份、十二烷基三甲基氯化铵5份、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐4份、异丙醇10份、水13份。
所述分散剂为十二烷基磺酸钠。
所述N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水的含水量为12%。
所述农作物秸秆为经粉碎后过120目筛的原料。
本发明所述的抑菌可降解食品包装薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料，将农作物秸秆加入到25%的NaOH水溶液中，在33℃的温度下搅拌处理2.5h，通过抽滤获得沉淀物，并用水和乙醇交替洗涤3次，洗涤完后将混合物抽滤得到沉淀物，将沉淀物放入烘箱中烘干备用；
（2）将步骤（1）处理后的农作物秸秆加入到由N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水、十二烷基三甲基氯化铵、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、异丙醇、水组成的混合溶液中，在搅拌的条件下将温度缓慢升至45℃，保持此温度搅拌混合7h，制得混合物A；
（3）向混合物A中加入琥珀酸苷，将溶液pH调节到7.5-8.2，在60-80℃的温度下继续搅拌反应4.5h，获得混合物B；
（4）将海泡石、氧化锌、二氧化硅进行混合，加入到质量分数为18%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，在pH调节到8.0-8.5温度为55℃的温度下的条件下反应1.2h，通过离心去除上清获得沉淀颗粒，然后用等量水将沉淀颗粒重悬，然后向重悬液体中加入分散剂，将其放入超声仪上超声分散12min；
（5）将步骤（3）制得的混合物B与步骤（4）处理的填料进行混合，在室温下搅拌反应5h，然后加入剩余原料，在室温下超声处理35min，再在真空度为-0.1MPa下脱泡20min，得到混合物C；
（6）将混合物C倒在65℃温度的玻璃板上，用刮刀刮制平板膜，再将制好的薄膜浸入去离子水中6min进行固化，将固化后的薄膜用去离子水清洗再经甘油水溶液塑化处25min，最后贴在洁净的玻璃板上置于真空干燥箱中干燥，即制得抑菌可降解食品包装薄膜。
实施例4
一种抑菌可降解食品包装薄膜，由以下重量份的原料制备而成：农作物秸秆80份、琥珀酸苷20份、聚丁二酸丁二醇酯20份、聚乳酸22份、聚乙烯醇16份、海泡石12份、氧化锌10份、二氧化硅15份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷8份、分散剂8份、茶多酚16份、壳聚糖16份、苯甲酸钠15份、N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水30份、十二烷基三甲基氯化铵9份、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐7份、异丙醇14份、水20份。
所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。
所述N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水的含水量为15%。
所述农作物秸秆为经粉碎后过200目筛的原料。
本发明所述的抑菌可降解食品包装薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料，将农作物秸秆加入到40%的NaOH水溶液中，在30-40℃的温度下搅拌处理4h，通过抽滤获得沉淀物，并用水和乙醇交替洗涤3-5次，洗涤完后将混合物抽滤得到沉淀物，将沉淀物放入烘箱中烘干备用；
（2）将步骤（1）处理后的农作物秸秆加入到由N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水、十二烷基三甲基氯化铵、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、异丙醇、水组成的混合溶液中，在搅拌的条件下将温度缓慢升至60℃，保持此温度搅拌混合10h，制得混合物A；
（3）向混合物A中加入琥珀酸苷，将溶液pH调节到7.5-8.2，在80℃的温度下继续搅拌反应6h，获得混合物B；
（4）将海泡石、氧化锌、二氧化硅进行混合，加入到质量分数为30%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，在pH调节到8.0-8.5温度为70℃的温度下的条件下反应2h，通过离心去除上清获得沉淀颗粒，然后用等量水将沉淀颗粒重悬，然后向重悬液体中加入分散剂，将其放入超声仪上超声分散20min；
（5）将步骤（3）制得的混合物B与步骤（4）处理的填料进行混合，在室温下搅拌反应8h，然后加入剩余原料，在室温下超声处理50min，再在真空度为-0.1MPa下脱泡20min，得到混合物C；
（6）将混合物C倒在80℃温度的玻璃板上，用刮刀刮制平板膜，再将制好的薄膜浸入去离子水中10min进行固化，将固化后的薄膜用去离子水清洗再经甘油水溶液塑化处40min，最后贴在洁净的玻璃板上置于真空干燥箱中干燥，即制得抑菌可降解食品包装薄膜。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1中未添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于，对比例2中未添加十二烷基三甲基氯化铵和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。
将实施例1-4和对比例1-2处理后的面料进行以下性能测试，测试结果如表1所示。
抗菌性测试：将实施例1-4和对比例1-2制得的薄膜以1:10的质量体积比加入到大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的液体培养基中，培养7天后，计算抗菌率。
从表1中得出，本发明制得的包装薄膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99%，具有较强的抑菌作用；同时包装材料的拉伸强度高达45MPa，断裂伸长率高达98%，因此该包装薄膜具有良好的力学性能；从气体透过系数和透湿系数可以得出，该薄膜具有良好的透气性和透湿性，从而进一步提高材料的抗菌性能。本发明制得材料的所使用的原料均为环保可降解原料，符合人们对绿色环保的需求，因此，本发明制得包装材料作为抑菌可降解食品包装材料具有广泛的应用前景。
表1

Claims (6)

1.一种抑菌可降解食品包装薄膜，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：农作物秸秆50-80份、琥珀酸苷10-20份、聚丁二酸丁二醇酯10-20份、聚乳酸12-22份、聚乙烯醇8-16份、海泡石6-12份、氧化锌5-10份、二氧化硅8-15份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷4-8份、分散剂3-8份、茶多酚8-16份、壳聚糖10-16份、苯甲酸钠9-15份、N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水15-30份、十二烷基三甲基氯化铵4-9份、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2-7份、异丙醇8-14份、水10-20份。
2.根据权利要求1所述的一种抑菌可降解食品包装薄膜，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：农作物秸秆65份、琥珀酸苷15份、聚丁二酸丁二醇酯15份、聚乳酸17份、聚乙烯醇12份、海泡石9份、氧化锌8份、二氧化硅12份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6份、分散剂5份、茶多酚12份、壳聚糖13份、苯甲酸钠12份、N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水23份、十二烷基三甲基氯化铵7份、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐5份、异丙醇11份、水15份。
3.根据权利要求1所述的一种抑菌可降解食品包装薄膜，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠或十二烷基磺酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种抑菌可降解食品包装薄膜，其特征在于，所述N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水的含水量为10-15%。
5.根据权利要求1所述的一种抑菌可降解食品包装薄膜，其特征在于，所述农作物秸秆为经粉碎后过100-200目筛的原料。
6.权利要求1-4任一项所述的抑菌可降解食品包装薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按重量份称取各原料，将农作物秸秆加入到20-40%的NaOH水溶液中，在30-40℃的温度下搅拌处理2-4h，通过抽滤获得沉淀物，并用水和乙醇交替洗涤3-5次，洗涤完后将混合物抽滤得到沉淀物，将沉淀物放入烘箱中烘干备用；
（2）将步骤（1）处理后的农作物秸秆加入到由N甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水、十二烷基三甲基氯化铵、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、异丙醇、水组成的混合溶液中，在搅拌的条件下将温度缓慢升至40-60℃，保持此温度搅拌混合6-10h，制得混合物A；
（3）向混合物A中加入琥珀酸苷，将溶液pH调节到7.5-8.2，在60-80℃的温度下继续搅拌反应4-6h，获得混合物B；
（4）将海泡石、氧化锌、二氧化硅进行混合，加入到质量分数为15-30%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，在pH调节到8.0-8.5温度为50-70℃的温度下的条件下反应1-2h，通过离心去除上清获得沉淀颗粒，然后用等量水将沉淀颗粒重悬，然后向重悬液体中加入分散剂，将其放入超声仪上超声分散10-20min；
（5）将步骤（3）制得的混合物B与步骤（4）处理的填料进行混合，在室温下搅拌反应4-8h，然后加入剩余原料，在室温下超声处理30-50min，再在真空度为-0.1MPa下脱泡20min，得到混合物C；
（6）将混合物C倒在60-80℃温度的玻璃板上，用刮刀刮制平板膜，再将制好的薄膜浸入去离子水中5-10min进行固化，将固化后的薄膜用去离子水清洗再经甘油水溶液塑化处20-40min，最后贴在洁净的玻璃板上置于真空干燥箱中干燥，即制得抑菌可降解食品包装薄膜。
CN201811106563.3A 2018-09-21 2018-09-21 一种抑菌可降解食品包装薄膜及其制备方法 Pending CN109337397A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811106563.3A CN109337397A (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种抑菌可降解食品包装薄膜及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811106563.3A CN109337397A (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种抑菌可降解食品包装薄膜及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109337397A true CN109337397A (zh) 2019-02-15

Family

ID=65306636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811106563.3A Pending CN109337397A (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种抑菌可降解食品包装薄膜及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109337397A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109824916A (zh) * 2019-02-19 2019-05-31 湖南工程学院 一种复合水凝胶、复合水凝胶膜及其制备方法和应用
CN111188031A (zh) * 2020-02-12 2020-05-22 武汉轻工大学 一种高阻隔性抑菌膜及其制备方法
CN111978572A (zh) * 2020-07-21 2020-11-24 华南理工大学 一种淀粉基底KH-560/纳米ZnO复合抗菌膜及其制备方法
CN112980121A (zh) * 2021-03-22 2021-06-18 杭州拜迪戈雷生物材料有限公司 一种抗菌防霉材料及其制备方法
CN115160624A (zh) * 2022-07-15 2022-10-11 华南理工大学 一种具备细菌检测能力的食品抑菌保鲜膜及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106883578A (zh) * 2017-03-28 2017-06-23 天津科技大学 一种抗菌可降解保鲜食品包装材料及其制备
CN107522987A (zh) * 2017-09-29 2017-12-29 安徽同利塑胶彩印有限公司 一种食品包装袋及其制备方法
CN108047670A (zh) * 2017-12-25 2018-05-18 安徽省临泉县万隆塑料包装有限公司 一种环保型塑料包装袋
WO2018106191A1 (en) * 2016-12-09 2018-06-14 National University Of Singapore A packaging material and method of preparation thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018106191A1 (en) * 2016-12-09 2018-06-14 National University Of Singapore A packaging material and method of preparation thereof
CN106883578A (zh) * 2017-03-28 2017-06-23 天津科技大学 一种抗菌可降解保鲜食品包装材料及其制备
CN107522987A (zh) * 2017-09-29 2017-12-29 安徽同利塑胶彩印有限公司 一种食品包装袋及其制备方法
CN108047670A (zh) * 2017-12-25 2018-05-18 安徽省临泉县万隆塑料包装有限公司 一种环保型塑料包装袋

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109824916A (zh) * 2019-02-19 2019-05-31 湖南工程学院 一种复合水凝胶、复合水凝胶膜及其制备方法和应用
CN111188031A (zh) * 2020-02-12 2020-05-22 武汉轻工大学 一种高阻隔性抑菌膜及其制备方法
CN111978572A (zh) * 2020-07-21 2020-11-24 华南理工大学 一种淀粉基底KH-560/纳米ZnO复合抗菌膜及其制备方法
CN112980121A (zh) * 2021-03-22 2021-06-18 杭州拜迪戈雷生物材料有限公司 一种抗菌防霉材料及其制备方法
CN115160624A (zh) * 2022-07-15 2022-10-11 华南理工大学 一种具备细菌检测能力的食品抑菌保鲜膜及其制备方法
CN115160624B (zh) * 2022-07-15 2023-06-16 华南理工大学 一种具备细菌检测能力的食品抑菌保鲜膜及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109337397A (zh) 一种抑菌可降解食品包装薄膜及其制备方法
CN110804247B (zh) 一种壳聚糖微球负载纳米银抗菌聚丙烯材料、复合抗菌剂及其制备方法
CN105504357A (zh) 一种抗菌型纳米纤维基保鲜膜及制备方法
CN106106522A (zh) 一种纳米氧化锌‑载银壳聚糖复合抗菌剂及其制备方法
CN108003491B (zh) 一种抗菌型木塑复合材料及其制备方法
CN109608554B (zh) 一种抑菌型阳离子纳纤化纤维素的制备方法
CN113152150A (zh) 一种高透明高阻隔纤维素纸的制备方法
CN112831863B (zh) 一种阻燃型聚酯纤维及其制备工艺
CN110527119A (zh) 一种生物降解塑料/纳米银复合薄膜及其制备方法与应用
CN105038090A (zh) 一种新型抗菌电子烟外观材料的制备方法
CN110129918A (zh) 具有高降解性的无纺布用生物质基复合材料及其加工工艺
CN107793581B (zh) 一种高效的抗菌母料及制备方法
CN111635572A (zh) 一种纳米TiO2改性聚乙烯的复合抗菌薄膜及其制法
CN112694723A (zh) 一种高耐热、广谱抗菌的可完全降解聚乳酸复合材料
CN108948703B (zh) 一种耐候型可降解塑料瓶及其制备方法
CN109134942B (zh) 一种透明纳米纤维素抗菌纸及其制备方法
CN114479506A (zh) 一种空调用抗菌材料及其制造方法
CN106220902A (zh) 一种抗氧化成本低的可降解农用淀粉基复合地膜
CN110229384A (zh) 一种载银双胺肟纤维素/壳聚糖/丝素复合气凝胶及其制备方法
CN111393751B (zh) 一种环保抗菌塑料薄膜及其制备方法
CN116732810B (zh) 一种耐腐蚀防水纸浆模塑材料及其制备方法
Chen et al. In situ facile synthesis and antibacterial activity of Ag-MOFs/cellulose filter paper composites for fruit fresh-keeping
CN108148368A (zh) 一种全生物降解聚乳酸基树脂材料
CN111704852A (zh) 一种Ag-TiO2改性聚氨酯的抗菌涂料及其制法
CN116082709A (zh) 一种无机成核剂及其制备方法及耐热聚乳酸

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190215