CN109401155A - 一种可降解抗菌包装膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可降解抗菌包装膜，其原料按重量份包括：30‑40份聚乳酸、50‑60份聚乙烯醇、8‑20份改性竹纤维、2‑4份甘油、3‑6份聚乙二醇、1‑3份尿素、1‑2份柠檬酸三丁酯、3‑7份抗菌剂、2‑6份聚乙烯蜡、1‑3份碳酸钙、1‑1.5份交联剂。本发明的可降解抗菌包装膜，具有良好的的生物可降解性、抗菌性、力学性能及其耐水性。

Description

一种可降解抗菌包装膜
技术领域
本发明涉及包装膜技术领域，具体涉及一种可降解抗菌包装膜。
背景技术
塑料包装袋是日常生活中的易耗品，每年都要消耗大量的塑料包装袋。塑料包装袋提供便利的同时，由于过量使用及回收处理不到位等原因，也造成了严重的能源资源浪费和环境污染。特别是塑料包装袋容易破损，大多被随意丢弃，成为“白色污染”的主要来源。而随着塑料袋使用量的增大，越来越多的问题也出现了，使用后的塑料袋不易回收、不易降解，这些问题极大的困扰了人们。与倡导绿色环保理念不一致，如何寻找一种可降解、减少环境污染的塑料袋成为人们研究的热点。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种可降解抗菌包装膜，具有良好的的生物可降解性、抗菌性、力学性能及其耐水性。
本发明提出了一种可降解抗菌包装膜，其原料按重量份包括：30-40份聚乳酸、50-60份聚乙烯醇、8-20份改性竹纤维、2-4份甘油、3-6份聚乙二醇、1-3份尿素、1-2份柠檬酸三丁酯、3-7份抗菌剂、2-6份聚乙烯蜡、1-3份碳酸钙、1-1.5份交联剂。
优选地，所述抗菌剂包括壳聚糖、二氧化钛、氧化锌、姜黄根醇。
优选地，所述壳聚糖、二氧化钛、氧化锌、姜黄根醇的重量比为1-3：3-6：2-5：0.1-0.2。
优选地，所述改性竹纤维的原料包括竹纤维、醋酸酐、丙酸、醋酸。
优选地，所述改性竹纤维的制备工艺如下：将竹纤维放入甲苯中，超声处理，依次加入丙酸、醋酸、醋酸酐，搅拌，然后倒入乙醇溶液中，产生沉淀，离心，然后用蒸馏水洗涤，真空冷冻干燥，得到改性竹纤维。
优选地，所述超声处理的温度为0-5℃，超声时间为10-15min。
优选地，所述搅拌的温度为30-35℃，搅拌时间为1-3h。
优选地，所述离心的次数为3-4次，离心的转速为3000-5000r/min，每次离心时间为3-10min。
优选地，用蒸馏水洗涤2-4次。
优选地，所述真空冷冻干燥的操作具体为：在真空度为5-15Pa的条件下，先在-18到-10℃下干燥5-10h，再在-30到-20℃下干燥5-10h。
本发明可以通过本领域的常规方法制备得到。
本发明的可降解抗菌包装膜，以聚乳酸、聚乙烯醇、改性竹纤维、甘油、聚乙二醇、尿素、柠檬酸三丁酯、抗菌剂、聚乙烯蜡、碳酸钙、交联剂为原料，具有良好的的生物可降解性、抗菌性、力学性能及其耐水性。本发明采用了聚乳酸、聚乙烯醇、改性竹纤维为主料，其中聚乳酸和改性竹纤维的使用，使得本发明的包装膜具有很好的降解性，大大减少包装膜对环境的污染；本发明添加甘油、聚乙二醇、尿素、柠檬酸三丁酯等，起到很好的增塑作用，使得包装膜的力学性能得到显著的提升；添加的抗菌剂有壳聚糖、二氧化钛、氧化锌、姜黄根醇，在体系中的分散性较好，有效增强包装膜的抗菌性能；本发明添加的改性竹纤维，改性过程中，表面乙酰化和竹纤维的长径比减小，不仅提高了竹纤维的亲油性，还提高其与聚合物的相容性，进而使得包装膜的韧性得到提升。本发明的体系中，原料之间的相容性较好，分散均匀，使得本发明的包装膜的综合性能优异。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种可降解抗菌包装膜，其原料按重量份包括：40份聚乳酸、50份聚乙烯醇、20份改性竹纤维、2份甘油、6份聚乙二醇、1份尿素、2份柠檬酸三丁酯、3份抗菌剂、6份聚乙烯蜡、1份碳酸钙、1.5份交联剂；
其中，所述抗菌剂包括壳聚糖、二氧化钛、氧化锌、姜黄根醇；所述壳聚糖、二氧化钛、氧化锌、姜黄根醇的重量比为1：6：2：0.2；所述改性竹纤维的原料包括竹纤维、醋酸酐、丙酸、醋酸；
所述改性竹纤维的制备工艺如下：将竹纤维放入甲苯中，超声处理10min，超声温度为5℃，依次加入丙酸、醋酸、醋酸酐，在30℃下搅拌3h，然后倒入乙醇溶液中，产生沉淀，以3000r/min的转速离心4次，每次离心时间为3min，然后用蒸馏水洗涤4次，真空冷冻干燥，在真空度为5Pa的条件下，先在-10℃下干燥10h，再在-30℃下干燥5h，得到改性竹纤维。
实施例2
一种可降解抗菌包装膜，其原料按重量份包括：30份聚乳酸、60份聚乙烯醇、8份改性竹纤维、4份甘油、3份聚乙二醇、3份尿素、1份柠檬酸三丁酯、7份抗菌剂、2份聚乙烯蜡、3份碳酸钙、1份交联剂；
其中，所述抗菌剂包括壳聚糖、二氧化钛、氧化锌、姜黄根醇；所述壳聚糖、二氧化钛、氧化锌、姜黄根醇的重量比为3：3：5：0.1；所述改性竹纤维的原料包括竹纤维、醋酸酐、丙酸、醋酸；
所述改性竹纤维的制备工艺如下：将竹纤维放入甲苯中，超声处理15min，超声温度为0℃，依次加入丙酸、醋酸、醋酸酐，在35℃下搅拌1h，然后倒入乙醇溶液中，产生沉淀，以5000r/min的转速离心3次，每次离心时间为10min，然后用蒸馏水洗涤2次，真空冷冻干燥，在真空度为15Pa的条件下，先在-18℃下干燥5h，再在-20℃下干燥10h，得到改性竹纤维。
实施例3
一种可降解抗菌包装膜，其原料按重量份包括：35份聚乳酸、55份聚乙烯醇、15份改性竹纤维、3份甘油、5份聚乙二醇、2份尿素、2份柠檬酸三丁酯、5份抗菌剂、4份聚乙烯蜡、2份碳酸钙、1份交联剂；
其中，所述抗菌剂包括壳聚糖、二氧化钛、氧化锌、姜黄根醇；所述壳聚糖、二氧化钛、氧化锌、姜黄根醇的重量比为2：5：3：0.2；所述改性竹纤维的原料包括竹纤维、醋酸酐、丙酸、醋酸；
所述改性竹纤维的制备工艺如下：将竹纤维放入甲苯中，超声处理13min，超声温度为2℃，依次加入丙酸、醋酸、醋酸酐，在32℃下搅拌2h，然后倒入乙醇溶液中，产生沉淀，以4000r/min的转速离心4次，每次离心时间为5min，然后用蒸馏水洗涤3次，真空冷冻干燥，在真空度为10Pa的条件下，先在-14℃下干燥8h，再在-25℃下干燥7h，得到改性竹纤维。
对比例1
对比例1的可降解抗菌包装膜与实施例3相比，区别仅在于添加的是竹纤维，未经过改性，其他条件与实施例3完全相同。
试验例1
分别对本发明实施例1-3和对比例1的包装膜进行力学性能和抗菌性能的检测，结果如表1所示。
表1
项目 拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(％) 金黄色葡萄球菌杀菌率(％)
实施例1 15.2 116 94.3
实施例2 15.7 118 95.2
实施例3 16.2 120 96.1
对比例1 9.7 72 90.5
由表1可以看出，本发明的可降解抗菌包装膜具有良好的力学性能和抗菌性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可降解抗菌包装膜，其特征在于，其原料按重量份包括：30-40份聚乳酸、50-60份聚乙烯醇、8-20份改性竹纤维、2-4份甘油、3-6份聚乙二醇、1-3份尿素、1-2份柠檬酸三丁酯、3-7份抗菌剂、2-6份聚乙烯蜡、1-3份碳酸钙、1-1.5份交联剂。
2.根据权利要求1所述的可降解抗菌包装膜，其特征在于，所述抗菌剂包括壳聚糖、二氧化钛、氧化锌、姜黄根醇。
3.根据权利要求2所述的可降解抗菌包装膜，其特征在于，所述壳聚糖、二氧化钛、氧化锌、姜黄根醇的重量比为1-3：3-6：2-5：0.1-0.2。
4.根据权利要求1所述的可降解抗菌包装膜，其特征在于，所述改性竹纤维的原料包括竹纤维、醋酸酐、丙酸、醋酸。
5.根据权利要求4所述的可降解抗菌包装膜，其特征在于，所述改性竹纤维的制备工艺如下：将竹纤维放入甲苯中，超声处理，依次加入丙酸、醋酸、醋酸酐，搅拌，然后倒入乙醇溶液中，产生沉淀，离心，然后用蒸馏水洗涤，真空冷冻干燥，得到改性竹纤维。
6.根据权利要求5所述的可降解抗菌包装膜，其特征在于，所述超声处理的温度为0-5℃，超声时间为10-15min。
7.根据权利要求5所述的可降解抗菌包装膜，其特征在于，所述搅拌的温度为30-35℃，搅拌时间为1-3h。
8.根据权利要求5所述的可降解抗菌包装膜，其特征在于，所述离心的次数为3-4次，离心的转速为3000-5000r/min，每次离心时间为3-10min。
9.根据权利要求5所述的可降解抗菌包装膜，其特征在于，用蒸馏水洗涤2-4次。
10.根据权利要求5所述的可降解抗菌包装膜，其特征在于，所述真空冷冻干燥的操作具体为：在真空度为5-15Pa的条件下，先在-18到-10℃下干燥5-10h，再在-30到-20℃下干燥5-10h。
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