CN113462033A - 一种可生物降解包装材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包装材料技术领域,尤其为一种可生物降解包装材料及其制备方法,包括淀粉、纤维素、甲壳素、蛋白质、聚乙烯醇、聚合剂、增塑剂、生物降解添加剂,各组份之间的重量份分别为:淀粉20~40份、纤维素15~25份、甲壳素15~25份、蛋白质10~20份、聚乙烯醇2~6份、聚合剂1~3份、增塑剂2~4份、生物降解添加剂3~5份,通过该材料疏水能力,防油、防水、耐高温性能好具有合适的强度、抗油脂性、柔韧、透明、无臭无味、易降解等优良性能,具有很好的成膜特性,通过该可生物降解包装材料的分解率高,能够实现生物降解,提高对环境的保护,具有更好的生物降解特性。
Description
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域,尤其涉及一种可生物降解包装材料及其制备方法。
背景技术
近年来,随着经济的飞速发展,人们对物质和精神的追求越来越高,对产品的包装也相应的有了更高要求,人们在购买产品时,不仅看外包装的美观程度,还考虑其他各种各样的功能。正是由于人们对产品包装的追求不断提升,很多新型包装材料不断被应用到产品包装。
合成高分子材料具有质轻、强度高、化学稳定性好以及价格低廉等优点,然而,在合成高分子材料给人们生活带来便利、改善生活品质的同时,其使用后的大量废弃物也与日俱增,成为白色污染源,严重危害环境,造成地下水及土壤污染,危害人类生存与健康,给人类赖以生存的环境造成了不可忽视的负面影响,而可生物降解材料正是解决这方面问题的有效途径,因此提出一种可生物降解包装材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可生物降解包装材料及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种可生物降解包装材料及其制备方法,包括淀粉、纤维素、甲壳素、蛋白质、聚乙烯醇、聚合剂、增塑剂、生物降解添加剂,各组份之间的重量份分别为:淀粉20~40份、纤维素15~25份、甲壳素15~25份、蛋白质10~20份、聚乙烯醇2~6份、聚合剂1~3份、增塑剂2~4份、生物降解添加剂3~5份。
作为本发明优选的方案,所述淀粉选用玉米或土豆淀粉,所述蛋白质选用玉米蛋白,玉米蛋白中含40%的醇溶蛋白,由分子量为2.5~4万的蛋白质组成。
作为本发明优选的方案,所述纤维素经过化学改性后制成甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素。
作为本发明优选的方案,所述增塑剂选用甘油或丙二醇中的一种,所述生物降解添加剂包括生物膨胀剂、谷氨酸组合物和生物酶。
一种可生物降解包装材料,包括以下制备方法步骤:
S1,准备淀粉20~40份、纤维素15~25份、甲壳素15~25份、蛋白质10~20份、聚乙烯醇2~6份、聚合剂1~3份、增塑剂2~4份、生物降解添加剂3~5份;
S2,将淀粉进行超微粉碎,将聚乙烯醇与淀粉共混,添加少量增溶剂,提高淀粉分散的均匀程度;将甲壳素在碱性调节下脱乙酰化生成壳聚糖;将壳聚糖的醋酸水溶液、聚乙烯醇水溶液、增塑剂按照一定比例混合,制成混合物;
S3,将纤维素经过化学改性后制成甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素,由甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素的水或水醇溶液制得的纤维素醚膜;
S4,将S2得到的混合物与纤维素醚膜与聚合剂、增塑剂、生物降解添加剂加入到反应釜中混合成型后,流延到平板模具上,经干燥除去溶剂得到生物降解包装材料。
作为本发明优选的方案,所述S4反应釜中加入适量的水在65~75℃条件下溶解糊化共混搅拌30~40分钟。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明中,通过蛋白质选用玉米蛋白,玉米蛋白中含40%的醇溶蛋白,由分子量为2.5~4万的蛋白质组成,由于醇溶蛋白的氨基酸末端带有亮氨酸、丙氨酸等非极性憎水基团,增加了其疏水能力,防油、防水、耐高温性能好。
2、本发明中,通过纤维素经过化学改性后制成甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素,由甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素的水或水醇溶液制得的纤维素醚膜具有合适的强度、抗油脂性、柔韧、透明、无臭无味、易降解等优良性能,具有很好的成膜特性。
3、本发明中,通过该可生物降解包装材料的分解率高,能够实现生物降解,提高对环境的保护,具有更好的生物降解特性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案:
一种可生物降解包装材料及其制备方法,包括淀粉、纤维素、甲壳素、蛋白质、聚乙烯醇、聚合剂、增塑剂、生物降解添加剂,各组份之间的重量份分别为:淀粉20~40份、纤维素15~25份、甲壳素15~25份、蛋白质10~20份、聚乙烯醇2~6份、聚合剂1~3份、增塑剂2~4份、生物降解添加剂3~5份。
淀粉选用玉米或土豆淀粉,所述蛋白质选用玉米蛋白,玉米蛋白中含40%的醇溶蛋白,由分子量为2.5~4万的蛋白质组成。
纤维素经过化学改性后制成甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素。
增塑剂选用甘油或丙二醇中的一种,生物降解添加剂包括生物膨胀剂、谷氨酸组合物和生物酶。
一种可生物降解包装材料,包括以下制备方法步骤:
S1,准备淀粉20~40份、纤维素15~25份、甲壳素15~25份、蛋白质10~20份、聚乙烯醇2~6份、聚合剂1~3份、增塑剂2~4份、生物降解添加剂3~5份;
S2,将淀粉进行超微粉碎,将聚乙烯醇与淀粉共混,添加少量增溶剂,提高淀粉分散的均匀程度;将甲壳素在碱性调节下脱乙酰化生成壳聚糖;将壳聚糖的醋酸水溶液、聚乙烯醇水溶液、增塑剂按照一定比例混合,制成混合物;
S3,将纤维素经过化学改性后制成甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素,由甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素的水或水醇溶液制得的纤维素醚膜;
S4,将S2得到的混合物与纤维素醚膜与聚合剂、增塑剂、生物降解添加剂加入到反应釜中混合成型后,流延到平板模具上,经干燥除去溶剂得到生物降解包装材料。
S4反应釜中加入适量的水在65~75℃条件下溶解糊化共混搅拌30~40分钟。
通过蛋白质选用玉米蛋白,玉米蛋白中含40%的醇溶蛋白,由分子量为2.5~4万的蛋白质组成,由于醇溶蛋白的氨基酸末端带有亮氨酸、丙氨酸等非极性憎水基团,增加了其疏水能力,防油、防水、耐高温性能好,通过纤维素经过化学改性后制成甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素,由甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素的水或水醇溶液制得的纤维素醚膜具有合适的强度、抗油脂性、柔韧、透明、无臭无味、易降解等优良性能,具有很好的成膜特性,通过该可生物降解包装材料的分解率高,能够实现生物降解,提高对环境的保护,具有更好的生物降解特性。
实施例1:准备淀粉20份、纤维素15份、甲壳素15份、蛋白质10份、聚乙烯醇2份、聚合剂1份、增塑剂2份、生物降解添加剂3份;将淀粉进行超微粉碎,将聚乙烯醇与淀粉共混,添加少量增溶剂,提高淀粉分散的均匀程度;将甲壳素在碱性调节下脱乙酰化生成壳聚糖;将壳聚糖的醋酸水溶液、聚乙烯醇水溶液、增塑剂按照一定比例混合,制成混合物;将纤维素经过化学改性后制成甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素,由甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素的水或水醇溶液制得的纤维素醚膜;将得到的混合物与纤维素醚膜与聚合剂、增塑剂、生物降解添加剂加入到反应釜中加入适量的水在65~75℃条件下溶解糊化共混搅拌30~40分钟混合成型后,流延到平板模具上,经干燥除去溶剂得到生物降解包装材料,将该生物降解包装材料于常温干燥天气埋在地下,经45天开始降解,6~8个月降解90%。
实施例2:准备淀粉30份、纤维素20份、甲壳素20份、蛋白质15份、聚乙烯醇4份、聚合剂2份、增塑剂3份、生物降解添加剂4份;将淀粉进行超微粉碎,将聚乙烯醇与淀粉共混,添加少量增溶剂,提高淀粉分散的均匀程度;将甲壳素在碱性调节下脱乙酰化生成壳聚糖;将壳聚糖的醋酸水溶液、聚乙烯醇水溶液、增塑剂按照一定比例混合,制成混合物;将纤维素经过化学改性后制成甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素,由甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素的水或水醇溶液制得的纤维素醚膜;将得到的混合物与纤维素醚膜与聚合剂、增塑剂、生物降解添加剂加入到反应釜中加入适量的水在65~75℃条件下溶解糊化共混搅拌30~40分钟混合成型后,流延到平板模具上,经干燥除去溶剂得到生物降解包装材料,将该生物降解包装材料于常温干燥天气埋在地下,经45天开始降解,6~8个月降解95%。
实施例3:准备淀粉40份、纤维素25份、甲壳素25份、蛋白质20份、聚乙烯醇6份、聚合剂3份、增塑剂4份、生物降解添加剂5份;将淀粉进行超微粉碎,将聚乙烯醇与淀粉共混,添加少量增溶剂,提高淀粉分散的均匀程度;将甲壳素在碱性调节下脱乙酰化生成壳聚糖;将壳聚糖的醋酸水溶液、聚乙烯醇水溶液、增塑剂按照一定比例混合,制成混合物;将纤维素经过化学改性后制成甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素,由甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素的水或水醇溶液制得的纤维素醚膜;将得到的混合物与纤维素醚膜与聚合剂、增塑剂、生物降解添加剂加入到反应釜中加入适量的水在65~75℃条件下溶解糊化共混搅拌30~40分钟混合成型后,流延到平板模具上,经干燥除去溶剂得到生物降解包装材料,将该生物降解包装材料于常温干燥天气埋在地下,经45天开始降解,6~8个月降解完全。
综上实施例得到实施例3中得到的可生物降解包装材料的分解率高,能够实现生物降解完全,提高对环境的保护,具有更好的生物降解特性。
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 (6)
1.一种可生物降解包装材料,包括淀粉、纤维素、甲壳素、蛋白质、聚乙烯醇、聚合剂、增塑剂、生物降解添加剂,其特征在于,各组份之间的重量份分别为:淀粉20~40份、纤维素15~25份、甲壳素15~25份、蛋白质10~20份、聚乙烯醇2~6份、聚合剂1~3份、增塑剂2~4份、生物降解添加剂3~5份。
2.根据权利要求1所述的一种可生物降解包装材料,其特征在于,所述淀粉选用玉米或土豆淀粉,所述蛋白质选用玉米蛋白,玉米蛋白中含40%的醇溶蛋白,由分子量为2.5~4万的蛋白质组成。
3.根据权利要求1所述的一种可生物降解包装材料,其特征在于,所述纤维素经过化学改性后制成甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素。
4.根据权利要求1所述的一种可生物降解包装材料,其特征在于,所述增塑剂选用甘油或丙二醇中的一种,所述生物降解添加剂包括生物膨胀剂、谷氨酸组合物和生物酶。
5.根据权利要求1所述的一种可生物降解包装材料,其特征在于,包括以下制备方法步骤:
S1,准备淀粉20~40份、纤维素15~25份、甲壳素15~25份、蛋白质10~20份、聚乙烯醇2~6份、聚合剂1~3份、增塑剂2~4份、生物降解添加剂3~5份;
S2,将淀粉进行超微粉碎,将聚乙烯醇与淀粉共混,添加少量增溶剂,提高淀粉分散的均匀程度;将甲壳素在碱性调节下脱乙酰化生成壳聚糖;将壳聚糖的醋酸水溶液、聚乙烯醇水溶液、增塑剂按照一定比例混合,制成混合物;
S3,将纤维素经过化学改性后制成甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素,由甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素的水或水醇溶液制得的纤维素醚膜;
S4,将S2得到的混合物与纤维素醚膜与聚合剂、增塑剂、生物降解添加剂加入到反应釜中混合成型后,流延到平板模具上,经干燥除去溶剂得到生物降解包装材料。
6.根据权利要求5所述的一种可生物降解包装材料,其特征在于,所述S4反应釜中加入适量的水在65~75℃条件下溶解糊化共混搅拌30~40分钟。
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