CN113549236A - 可降解海藻膜及其制备方法和包装制品 - Google Patents

可降解海藻膜及其制备方法和包装制品 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可降解海藻膜及其制备方法和包装制品，涉及生物降解材料技术领域。该可降解海藻膜的制备方法以新鲜海藻为原料，将海藻预处理后得到的海藻粉与碱、水混合以对其进行水解，将得到水解产物调节pH值至中性后进行均质，分离，得到海藻内容物，将海藻内容物与甘油形成的混合物脱气后进行流延成型和干燥，然后再置于含有钙化剂的乙醇溶液中浸泡以使得钙化剂与海藻内容物进行交联反应，得到可降解海藻膜；该制备方法工艺简单，操作方便，所采用的原料来源广泛、成本低廉，且所采用的原料均无毒害，使得该海藻膜可作为食品级包装材料使用，另外该可降解海藻膜还具有良好的生物降解性以及较高的力学强度。

Description

可降解海藻膜及其制备方法和包装制品
技术领域
本发明涉及生物降解材料技术领域，尤其是涉及一种可降解海藻膜及其制备方法和包装制品。
背景技术
塑料是从石油或煤炭中提取的化学石油产品，一旦生产出来很难自然降解。塑料理在地下200年也不会腐烂降解，大量的塑料废弃物填埋在地下，会破坏土壤的通透性，使土壤板结，影响植物的生长。随着塑料污染并通过农业土壤、陆地和水生食物链以及水供应在食物链中累积，持续的环境暴露日益威胁到人类的生命健康。
2008年6月1日，我国施行“限塑令”，其中规定，禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋，要求商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度。然而10多年过去了，超市、商场执行“限塑令”比较到位，农贸市场免费塑料袋依然随处可见，让“限塑令”遭遇“执行难”的尴尬。由于新业态的发展，快递包装、外卖饭盒等又出现了塑料垃圾回潮现象。因此，急需开发一种高强度可降解的包装材料来逐步替代现有的普通塑料袋。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种可降解海藻膜的制备方法，以缓解现有技术中存在的上述技术问题。
本发明的第二目的在于提供一种可降解海藻膜，采用上述制备方法制得。
本发明的第三目的在于提供一种包装制品，采用上述制备方法制得。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种可降解海藻膜的制备方法，包括如下步骤：
（a）海藻经过预处理后得到海藻粉；
将海藻粉、碱和水混合以进行水解反应，然后将得到水解产物调节pH值至中性后进行均质，分离，得到海藻内容物；
（b）将海藻内容物与甘油形成的混合物脱气后，先置于模具中进行流延成型和干燥，然后再置于含有钙化剂的乙醇溶液中浸泡以进行交联反应，得到可降解海藻膜。
进一步的，在本发明上述技术方案的基础之上，步骤（a）中，所述预处理包括将海藻清洗、干燥以及粉碎的步骤。
进一步的，在本发明上述技术方案的基础之上，步骤（a）中，所述碱包括碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠的任意一种或至少两种的组合；
所述海藻粉、碱和水的质量比为（10-15）：（1-2）：（600-800）。
进一步的，在本发明上述技术方案的基础之上，步骤（a）中，所述水解反应的温度为60-80℃，水解反应的时间为6-8h；
水解反应过程中同时进行搅拌，搅拌的转速为1500 r/min。
进一步的，在本发明上述技术方案的基础之上，步骤（a）中，所述均质的转速为3000-5000r/min，均质的时间为5-10min。
进一步的，在本发明上述技术方案的基础之上，步骤（b）中，所述海藻粉与甘油的质量比为（10-15）：（4-6）。
进一步的，在本发明上述技术方案的基础之上，步骤（b）中，所述含有钙化剂的乙醇溶液主要由钙化剂和乙醇溶液制成；
其中，所述钙化剂包括氯化钙、葡萄糖酸钙或硝酸钙中的任意一种或至少两种的组合，所述含有钙化剂的乙醇溶液中钙化剂的质量体积分数为3-5%，乙醇溶液中乙醇的体积分数为40-60%。
进一步的，在本发明上述技术方案的基础之上，步骤（b）中，密闭浸泡的时间为6-8小时，浸泡的温度为18-28℃。
本发明还提供了一种可降解海藻膜，采用上述可降解海藻膜的制备方法制得。
本发明还提供了一种包装制品，采用本发明还提供了可降解海藻膜制成。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
（1）本发明提供了一种可降解海藻膜的制备方法，该制备方法以新鲜海藻为原料，将海藻预处理后得到的海藻粉与碱、水混合以对其进行水解，将得到水解产物调节pH值至中性后进行均质，分离，得到海藻内容物，将海藻内容物与甘油形成的混合物脱气后进行流延成型和干燥，然后再置于含有钙化剂的乙醇溶液中浸泡以使得钙化剂与海藻内容物进行交联反应，得到可降解海藻膜。
该制备方法制作工艺简单，操作方便，所采用的原料来源广泛、成本低廉，有利于降低可降解海藻膜的生产成本，且所采用的原料均无毒害，使得该海藻膜可作为食品级包装材料使用，具有使用方便、环保、实用性好等特点。同时，由于钙化剂与海藻内容物进行交联反应所形成海藻酸钙聚合物具有良好的生物降解性和生物相容性，从而使得该海藻膜也具有同样的特性。另外，还发现，该可降解海藻膜还具有较高的强度，良好的力学性能，上述特性为其广泛应用提供了性能保障。
（2）本发明提供了一种可降解海藻膜，采用上述制备方法制得。通过上述制备方法制得的可降解海藻膜具有良好的生物降解性以及较高的力学强度，同时具有成本低廉、使用方便、环保、实用性好等特点，可作为包装材料，例如食品级包装材料，广泛应用于人们的日常生活中。
（3）本发明提供了一种包装材料，采用上述可降解海藻膜制成。鉴于上述可降解海藻膜所具有的优势，使得该包装材料也具有同样的优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明部分实施例提供的可降解海藻膜的实物图，其中（a）为实施例1，（b）为实施例2，（c）为实施例3；
图2为本发明另一部分实施例提供的可降解海藻膜的实物图，其中（d）为实施例4，（e）为实施例5。
具体实施方式
下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的第一方面，提供了一种可降解海藻膜的制备方法，包括如下步骤：
（a）海藻经过预处理后得到海藻粉；
将海藻粉、碱和水混合以进行水解反应，然后将得到水解产物调节pH值至中性后进行均质，分离，得到海藻内容物；本发明采用碱解的方式，可以实现海藻的全破碎，同时可以充分释放海藻中的海藻酸钠、岩藻聚糖、海带淀粉等多糖，而且可以保留部分细胞壁、海藻纤维和蛋白质，实现了海藻的全利用，减少了废弃物的产生。部分细胞壁、海藻纤维和蛋白质可以增强海藻膜的强度和韧性，由于纯海藻酸钠膜。
（b）将海藻内容物与甘油形成的混合物脱气后，先置于模具中进行流延成型和干燥，然后再置于含有钙化剂的乙醇溶液中浸泡以进行交联反应，得到可降解海藻膜。
本发明步骤（a）中，以新鲜的海藻为原料，海藻的种类不作具体限定，包括但不限于裙带菜、海带或昆布等，优选包括裙带菜。
将海藻经过预处理后与碱和水混合利用碱水解提取海藻中的内容物。由于采用碱进行水解，使得所得到的水解产物具有一定的碱性，需要将其pH值至中性。若不调节pH值，会使最终制得的海藻膜不稳定，导致海藻膜容易降解，各项指标偏离正常范围。
水解产物调节pH值至中性后再通过均质使得各项指标稳定，保存更久，经过分离，即可得到海藻内容物。
步骤（b）中，将海藻内容物与甘油充分混合后形成的混合物进行脱气处理，以除去残余的空气，使海藻膜更加平滑。将脱气后的混合物加入到模具中进行流延成型，以使得混合物形成质地均一的海藻膜。所采用的模具的具体种类不作限定，只需要确保模具内表面光滑即可。模具的尺寸也不作具体限定，例如可采用体积为30-60mL塑料模具或长*宽*高为15cm*10cm*2cm的塑料模具。
流延成型后进行干燥，干燥至模具内无液体积滞即可。
然后将装有混合物（海藻内容物与甘油形成的混合物）的模具置于含有钙化剂的乙醇溶液中浸泡。浸泡是为了使得海藻内容物与钙化剂发生交联，钙化，增强海藻膜的拉伸强度。
本发明提供了一种可降解海藻膜的制备方法，该制备方法以新鲜海藻为原料，将海藻预处理后得到的海藻粉与碱、水混合以对其进行水解，将得到水解产物调节pH值至中性后进行均质，分离，得到海藻内容物，将海藻内容物与甘油形成的混合物脱气后进行流延成型和干燥，然后再置于含有钙化剂的乙醇溶液中浸泡以使得钙化剂与海藻内容物进行交联反应，得到可降解海藻膜。
该制备方法制作工艺简单，操作方便，所采用的原料来源广泛、成本低廉，有利于降低可降解海藻膜的生产成本，且所采用的原料均无毒害，使得该海藻膜可作为食品级包装材料使用，具有使用方便、环保、实用性好等特点。同时，由于钙化剂与海藻内容物进行交联反应所形成海藻酸钙聚合物具有良好的生物降解性和生物相容性，从而使得该海藻膜也具有同样的特性。另外，还发现，该可降解海藻膜还具有较高的强度，良好的力学性能，上述特性为其广泛应用提供了性能保障。
该可降解海藻膜是以新鲜的海藻作为原料，故需要对其进行预处理。作为本发明的一种可选实施方式，步骤（a）中，预处理包括将新鲜的海藻清洗、干燥以及粉碎的步骤。
干燥的方式包括但不限于晾晒和烘干等方式，以使其含水量低于10%即可。
粉碎采用粉碎机进行粉碎，粉碎机的转速10000-30000r/min，粉碎的时间为15-20min，粉碎后过40目筛即可。
粉碎机典型但非限制性的转速为10000 r/min、15000 r/min、20000 r/min、25000r/min或30000 r/min。典型但非限制性的粉碎的时间为15min、16min、18min或20min。
利用碱对海藻进行水解提取。作为本发明的一种可选实施方式，碱包括碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠中的任意一种或至少两种的组合；
海藻粉、碱和水的质量比为（10-15）：（1-2）：（600-800）。
海藻粉、碱和水典型但非限制性的质量比为10：1：600、12：1：600、14：1：600、15：1：600、10：1.2：600、12：1.2：600、14：1.2：600、15：1.2：600、10：1.5：600、12：1.5：600、14：1.5：600、15：1.5：600、10：1.8：600、12：1.8：600、14：1.8：600、15：1.8：600、10：2：600、12：2：600、14：2：600、15：2：600、10：1：700、12：1：700、14：1：700、15：1：700、10：1.2：700、12：1.2：700、14：1.2：700、15：1.2：700、10：1.5：800、12：1.5：800、14：1.5：800、15：1.5：800、10：1.8：800、12：1.8：800、14：1.8：800、15：1.8：800、10：2：800、12：2：800、14：2：800或15：2：800。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤（a）中，水解反应的温度为60-80℃，水解反应的时间为6-8h。
典型但非限制性的水解反应的温度为60℃、65℃、70℃、75℃或80℃，典型但非限制性的水解反应的时间为6h、7h或8h。
水解反应过程中同时进行搅拌，以使得水解反应充分进行。作为本发明的一种可选实施方式，搅拌的转速为1500 r/min。
通过对海藻粉、碱和水质量比以及水解反应温度、时间以及搅拌转速的进一步限定，使得水解反应可以充分进行，有利于海藻中内容物的提取。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤（a）中，向得到水解产物加入酸以调节pH值至中性，酸包括盐酸、冰醋酸或磷酸等，优选为盐酸。
pH值至中性，一般是指pH值在6.8-7.4。
调节pH主要目的是为了保持中性，避免海藻内容物被降解，保持膜的稳定性。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤（a）中，均质的转速为3000-5000r/min，均质的时间为5-10min。
典型但非限制性的均质的转速为3000r/min、3500r/min、4000r/min、4500r/min或5000r/min。典型但非限制性的均质的时间为5min、6min、8min或10min。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤（b）中，海藻粉与甘油的质量比为（10-15）：（4-6）。海藻粉与甘油典型但非限制性的质量比为10：4、10：5、10：6、12：4、12：5、12：6、14：4、14：5、14：6、15：4、15：5或15：6。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤（b）中，含有钙化剂的乙醇溶液主要由钙化剂和乙醇溶液制成，其中，钙化剂包括氯化钙、葡萄糖酸钙或硝酸钙中的任意一种或至少两种的组合。
对于含有钙化剂的乙醇溶液的用量不作具体限定，只要确保其能够将海藻内容物与甘油形成的混合物流延成型后的膜完全浸泡即可。
作为本发明的一种可选实施方式，含有钙化剂的乙醇溶液中钙化剂的质量体积分数为3-5%。
含有钙化剂的乙醇溶液中钙化剂典型但非限制性的质量体积百分比为3%、3.5%、4.0%、4.5%或5.0%。
作为本发明的一种可选实施方式，乙醇溶液中乙醇的体积分数为40-60%。乙醇典型但非限制性的体积百分比为40%、50%或60%。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤（b）中，脱气包括水浴加热和/或超声脱气。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤（b）中，浸泡的时间为6-8h,浸泡的温度为18-28℃。
典型但非限制性的浸泡的时间为6h、7h或8h，需要说明的是，钙化时浸泡的时间并非越久越好，浸泡时间过久会造成海藻膜脆碎度增加。
典型但非限制性的浸泡的温度为20℃、25℃或28℃。
作为本发明的一种可选实施方式，步骤（b）中，浸泡为密闭浸泡。
在浸泡结束后，即可生成海藻膜，可采用超纯水冲洗海藻膜表面残余的杂质，自然晾干即可。
根据本发明的第二个方面，还提供了一种可降解海藻膜，采用上述可降解海藻膜的制备方法制得。
鉴于上述可降解海藻膜的制备方法所具有的优势，使得通过上述制备方法制得的可降解海藻膜具有良好的生物降解性以及较高的力学强度，同时具有成本低廉、使用方便、环保、实用性好等特点，可作为包装材料，例如食品级包装材料，广泛应用于人们的日常生活中。
根据本发明的第三个方面，还提供了一种包装制品，采用本发明还提供了可降解海藻膜制成。
鉴于上述可降解海藻膜所具有的优势，使得采用该可降解海藻膜制得的包装制品也具有同样的优势。
本发明中的包装制品包括但不限于可用于盛装商品的容器、材料及辅助物品，例如包装袋、包装膜等。
下面结合具体实施例和对比例，对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供了一种可降解海藻膜的制备方法，包括如下步骤：
（a）将新鲜海藻（裙带菜）洗净后，放置于室外晾晒三天，再放入电热恒温鼓风干燥箱进行干燥，干燥的温度为80℃，干燥的时间为10h；将干燥后的海藻用粉碎机粉碎20000r/min，粉碎15min后过40目筛，得到海藻粉。
将10g海藻粉、1.5g碳酸钠和超纯水600mL混合后并置于恒温水浴中以进行水解反应，水解反应的温度为60℃℃，时间为8h，水解反应过程中同时进行搅拌，转速为1500r/min；
水解反应完毕后，将水解反应物补水至600mL，加0.75%浓盐酸，调节pH至中性（pH为7.0），然后进行均质，均质的转速为5000r/min，均质的时间为10min，均质后采用60目纱布过滤除去不溶较大颗粒，得到海藻内容物；
（b）将海藻内容物与4mL甘油混合并充分搅拌，搅拌的转速为1500r/min，搅拌的时间为30min，混合结束后，将海藻内容物与甘油形成的混合物进行超声脱气15min后，倒入到塑料模具（长*宽*高为15cm*10*2cm）中进行流延成型，室温干燥至模具内无液体积滞；
配制含有氯化钙（钙化剂）的乙醇溶液：向40%的乙醇溶液2L加入无水氯化钙60g，混合，得到含有氯化钙的乙醇溶液；
将装有海藻内容物与甘油形成的混合物的模具放置于含有氯化钙的乙醇溶液中密闭浸泡6h，密闭浸泡结束后取出海藻膜，用超纯水冲洗海藻膜表面残余的杂质，自然晾干，得到可降解海藻膜，具体如图1中（a）所示。
实施例2
本实施例提供了一种可降解海藻膜的制备方法，包括如下步骤：
（a）将新鲜海藻（裙带菜）洗净后，放置于室外晾晒三天，再放入电热恒温鼓风干燥箱进行干燥，干燥的温度为80℃，干燥的时间为10h；将干燥后的海藻用粉碎机粉碎20000r/min，粉碎15min后过40目筛，得到海藻粉；
将15g海藻粉、1.5g碳酸钠和超纯水600mL混合后并置于恒温水浴中以进行水解反应，水解反应的温度为70℃℃，时间为8h，水解反应过程中同时进行搅拌，转速为1500r/min；
水解反应完毕后，将水解反应物补水至600mL，加0.75%浓盐酸，调节pH至中性（pH为6.8），然后进行均质，均质的转速为5000r/min，均质的时间为10min，均质后采用80目纱布过滤除去不溶较大颗粒，得到海藻内容物；
（b）将海藻内容物与5mL甘油混合并充分搅拌，搅拌的转速为1500r/min，搅拌的时间为30min，混合结束后，将海藻内容物与甘油形成的混合物采用40℃水浴加热脱气60min后，倒入到50mL塑料模具中进行流延成型，室温干燥至模具内无液体积滞；
配制含有氯化钙（钙化剂）的乙醇溶液：向80%的乙醇溶液2L加入无水氯化钙80g，混合，得到含有氯化钙的乙醇溶液；
将装有海藻内容物与甘油形成的混合物的模具放置于含有氯化钙的乙醇溶液中密闭浸泡6h，密闭浸泡结束后取出海藻膜，用超纯水冲洗海藻膜表面残余的杂质，自然晾干即可，得到可降解海藻膜，具体如图1中（b）所示。
实施例3
本实施例提供了一种可降解海藻膜的制备方法，包括如下步骤：
（a）将新鲜海藻（裙带菜）洗净后，放置于室外晾晒三天，再放入电热恒温鼓风干燥箱进行干燥，干燥的温度为80℃，干燥的时间为10h；将干燥后的海藻用粉碎机粉碎20000r/min，粉碎15min后过40目筛，得到海藻粉。
将15g海藻粉、1.5g碳酸钠和超纯水600mL混合后并置于恒温水浴中以进行水解反应，水解反应的温度为80℃，时间为8h，水解反应过程中同时进行搅拌，转速为1500r/min；
水解反应完毕后，将水解反应物补水至600mL，加0.75%浓盐酸，调节pH至中性（pH为7.4），然后进行均质，均质的转速为5000r/min，均质的时间为10min，均质后进行离心，离心转速为4000r/min，时间为20min，取上层液，得到海藻内容物；
（b）将海藻内容物与4mL甘油混合并充分搅拌，搅拌的转速为1500r/min，搅拌的时间为30min，混合结束后，将海藻内容物与甘油形成的混合物进行超声脱气15min后，倒入到50mL塑料模具中进行流延成型，室温干燥至模具内无液体积滞；
配制含有氯化钙（钙化剂）的乙醇溶液：向60%的乙醇溶液2L加入无水氯化钙70g，混合，得到含有氯化钙的乙醇溶液；
将装有海藻内容物与甘油形成的混合物的模具放置于含有氯化钙的乙醇溶液中密闭浸泡6h，密闭浸泡结束后取出海藻膜，用超纯水冲洗海藻膜表面残余的杂质，自然晾干，得到可降解海藻膜，具体如图1中（c）所示。
由图1可以看出，本发明实施例1~3提供的制备方法均能够得到均匀完整的海藻膜。
实施例4
本实施例提供了一种可降解海藻膜的制备方法，除了将钙化剂无水氯化钙替换为葡萄糖酸钙之外，其余步骤与实施例2相同。
所得到的可降解海藻膜具体如图2中（d）所示。
实施例5
本实施例提供了一种可降解海藻膜的制备方法，除了将钙化剂无水氯化钙替换为硝酸钙之外，其余步骤与实施例2相同。
所得到的可降解海藻膜具体如图2中（e）所示。
由图2可以看出，本发明实施例4和5提供的制备方法均能够得到均匀完整的海藻膜。
实施例6
本实施例提供了一种可降解海藻膜的制备方法，除了将钙化剂氯化钙的质量由80g替换为40g，其余步骤与实施例2相同。
实施例7
本实施例提供了一种可降解海藻膜的制备方法，除了将钙化剂氯化钙的质量由80g替换为120g，其余步骤与实施例2相同。
实施例8
本实施例提供了一种可降解海藻膜的制备方法，除了步骤（b）中将密闭浸泡的时间由6h替换为2h，其余步骤与实施例2相同。
实施例9
本实施例提供了一种可降解海藻膜的制备方法，除了步骤（b）中将密闭浸泡的时间由6h替换为12h，其余步骤与实施例2相同。
对比例1
本对比例提供了一种可降解海藻酸钠膜的制备方法，包括如下步骤：
（a）将10g海藻酸钠和超纯水600mL混合后并置于恒温水浴中进行加热，加热的温度为60℃，时间为8h，加热过程中同时进行搅拌，转速为1500r/min；
加热完毕后，进行均质，均质的转速为5000r/min，均质的时间为10min，均质后采用80目纱布过滤除去不溶较大颗粒；
（b）将得到的海藻酸钠溶液与4mL甘油混合并充分搅拌，搅拌的转速为1500r/min，搅拌的时间为30min，混合结束后，将海藻酸钠溶液与甘油形成的混合物进行超声脱气15min后，倒入到50mL塑料模具中进行流延成型，室温干燥至模具内无液体积滞；
配制含有氯化钙（钙化剂）的乙醇溶液：向40%的乙醇溶液2L加入无水氯化钙60g，混合，得到含有氯化钙的乙醇溶液；
将装有海藻酸钠与甘油形成的混合物的模具放置于含有氯化钙的乙醇溶液中密闭浸泡6h，密闭浸泡结束后取出海藻酸钠膜，用超纯水冲洗藻酸钠膜表面残余的杂质，自然晾干即可。
对比例2
本对比例提供了一种可降解海藻膜的制备方法，包括如下步骤：
（a）该步骤与实施例2相同；
（b）配制含有氯化钙（钙化剂）的乙醇溶液：向80%的乙醇溶液2L加入无水氯化钙80g，混合，得到含有氯化钙的乙醇溶液；
将海藻内容物与5mL甘油、含有氯化钙的乙醇溶液混合并充分搅拌，搅拌的转速为1500r/min，搅拌的时间为30min，混合结束后，将海藻内容物与甘油、含有氯化钙的乙醇溶液形成的混合物采用40℃水浴加热脱气60min后，倒入到50mL塑料模具中进行流延成型。
实验发现，海藻内容物与甘油、含有氯化钙的乙醇溶液形成的混合物成块状物，将混合物倒入塑料模具中根本无法成膜，故采用该方法无法制得可降解海藻膜。
对比例3
本对比例提供了一种可降解海藻膜的制备方法，除了步骤（a）中水解反应完毕后，将水解反应物补水至600mL，未调节pH至中性，而是直接进行均质，其余步骤与实施例2相同。
为了说明上述实施例和对比例的技术效果，特设以下实验例。
实验例1
对每个实施例和对比例分别进行5次平行实验，采用厚度仪将5次平行实验制得的海藻膜或海藻酸钠膜的厚度进行测量，且各测量实验均在同等条件下进行，各实施例和对比例膜厚度的平均结果如表1。
膜的平整性通过肉眼观察和手触摸，按优、良、劣进行评价。其中，优是指膜表面肉眼观察未见明显颗粒，手指触摸也基本无明显颗粒感，良是指肉眼观察未见明显颗粒，但手指触摸有明显颗粒感，劣是指肉眼观察可见明显颗粒，手指触摸有明显颗粒感。
表1
Figure 465771DEST_PATH_IMAGE001
从表1中数据看出，由于对比例2未形成完整的海藻膜，故未测量其厚度和平整性。其他各例膜厚度均无明显差异。另外，实施例的膜平整性均优于对比例。由此说明以海藻为原料的海藻膜优于海藻酸钠为原料的海藻膜。
实验例2
对各实施例和对比例提供的海藻膜或海藻酸钠膜进行力学性能测试，具体根据ASTM D 882-01方法，使用物性测试仪测定(TS)，两个探头的初始间距设定为40mm，拉引速率设定为1mm/s，其计算参照公式如下：
TS＝F/S，
式中：TS为抗拉强度/MPa；F为实验样品可食性膜断裂时的最大拉力/N；S为实验样品可食性膜的横截面积/m2。
各实施例和对比例的测量的平均结果如表2。
表2
Figure 320594DEST_PATH_IMAGE002
从表2数据看出，本发明各实施例提供的可降解海藻膜的整体性能要优于对比例提供的海藻膜或海藻酸钠膜。
由实施例4和5可知，不同的钙化剂对膜的性能影响不大。由实施例6和7可知，过低或者过高的钙化剂含量对海藻膜的性能影响比较大，因此应当选择合适区间的钙化剂含量。
由实施例8和9可知，钙化时间过长或者过短均对膜的性能影响较大，因此应选择合适的钙化时间。
相比实施例而言，对比例1的抗拉升强度均显著低于实施例。由此说明，只用海藻酸钠为原料的海藻膜的效果明显不如用新鲜海藻为原料的海藻膜，原因可能是海藻中包含除海藻酸钠的其他多种物质（如，如粗纤维、粗脂肪、灰分等）参与交联。对比例2由于未成膜就钙化，导致最后无法形成完整的海藻膜，因此有必要成膜后再添加钙化剂。对比例3相对于实施例2而言，主要在于未调pH至中性，从而使最后形成的海藻膜不稳定，抗拉伸强度和断裂伸长长度均明显低于实施例2，因此有必要将pH调节至中性，以保持海藻膜各项指标稳定。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种可降解海藻膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（a）海藻经过预处理后得到海藻粉；
将海藻粉、碱和水混合以进行水解反应，然后将得到水解产物调节pH值至中性后进行均质，分离，得到海藻内容物；
（b）将海藻内容物与甘油形成的混合物脱气后，先置于模具中进行流延成型和干燥，然后再置于含有钙化剂的乙醇溶液中浸泡以进行交联反应，得到可降解海藻膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，所述预处理包括将海藻清洗、干燥以及粉碎的步骤。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，所述碱包括碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠的任意一种或至少两种的组合；
所述海藻粉、碱和水的质量比为（10-15）：（1-2）：（600-800）。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，所述水解反应的温度为60-80℃，水解反应的时间为6-8h；
水解反应过程中同时进行搅拌，搅拌的转速为1500 r/min。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，所述均质的转速为3000-5000r/min，均质的时间为5-10min。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，所述海藻粉与甘油的质量比为（10-15）：（4-6）。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，所述含有钙化剂的乙醇溶液主要由钙化剂和乙醇溶液制成；
其中，所述钙化剂包括氯化钙、葡萄糖酸钙或硝酸钙中的任意一种或至少两种的组合，所述含有钙化剂的乙醇溶液中钙化剂的质量百分比为3%-5%，乙醇溶液中乙醇的体积百分比为40%-60%。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，浸泡的时间为6-8h，浸泡的温度为18-28℃。
9.一种可降解海藻膜，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的可降解海藻膜的制备方法制得。
10.一种包装制品，其特征在于，采用权利要求9所述的可降解海藻膜制成。
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