CN113861462A - 一种环保包装材料的制备方法及包装材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保包装材料的制备方法及环保包装材料,所述方法包括以下步骤:步骤S10,制备NH2‑ZIF‑8;步骤S20,配置NH2‑ZIF‑8含量为1%的海藻酸钠混合溶液,采用流延法铺膜,得到海藻酸钠/NH2‑ZIF‑8复合材料膜。本发明通过采用海藻酸钠作为基材,选用乙二胺改性ZIF‑8制备NH2‑ZIF‑8交联剂,通过溶液共混法制备NH2‑ZIF‑8/海藻酸钠复合材料薄膜,对海藻酸钠材料性能进行优化,提升了其机械强度,扩展了其在绿色包装方面的应用。
Description
技术领域
本发明涉及包装材料制备技术领域,尤其涉及一种环保包装材料的制备方法及包装材料。
背景技术
从20世纪下半叶以来,塑料因具有价钱便宜、制作方便、透明性好等优点,深受人们的热爱,迅速的在全球范围内得到普及使用。但是随着塑料的大量使用,“白色污染”现象日趋严重,在自然界中塑料包装被丢弃后会长期存在,塑料的回收无法得到有效的保障,给我们的生存环境带来极大污染,这种污染是不可逆的。
自然界中用于制备可生物降解薄膜的材料有很多,主要有多糖类、蛋白质类等几大类。海藻酸钠是一种天然多糖聚合物,最早由褐色海藻中提取出来的。这种材料耐热性好,阻隔性能优良,因此,用海藻酸钠常常作为保鲜果蔬、肉制品的包装材料,能起到很好的效果。但由于海藻酸钠材料机械强度较差,在实际生产以及应用中具有很大的局限性。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种环保包装材料的制备方法及包装材料,旨在对海藻酸钠材料性能进行优化,提升其机械强度,扩展其在绿色包装方面的应用。
为实现上述目的,本发明提出一种环保包装材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤S10,制备NH2-ZIF-8;
步骤S20,配置NH2-ZIF-8含量为1%的海藻酸钠混合溶液,采用流延法铺膜,得到海藻酸钠/NH2-ZIF-8复合材料膜。
本发明进一步地技术方案是,所述步骤S10,制备NH2-ZIF-8的步骤包括:
步骤S101,合成ZIF-L:利用硝酸锌、2-甲基咪唑、甲醇滴点制备得到ZIF-L;
步骤S102,将合成的ZIF-L加入乙二胺溶液中,制备得到NH2-ZIF-8。
本发明进一步地技术方案是,所述利用硝酸锌、2-甲基咪唑、甲醇滴点制备得到ZIF-L的步骤包括:
称取14.88g硝酸锌溶于300mL蒸馏水中,倒入圆底烧瓶中;称取32.844g的2-甲基咪唑溶于100mL甲醇中置于漏斗,随后以每分钟30滴速率滴入烧瓶中;再用20mL甲醇清洗漏斗两次,滴入烧瓶,同时持续搅拌使之完全反应,使用去离子水洗去沉淀中的杂质并离心;放入烘箱50-60℃下进行干燥,得到ZIF-L。
本发明进一步地技术方案是,所述将合成的ZIF-L加入乙二胺溶液中,制备得到NH2-ZIF-8的步骤包括:
将合成的ZIF-L加入30%的乙二胺溶液中,放入反应釜中148℃高温加热反应1h,随后降低温度至108℃反应6h;自然冷却后离心用去离子水清洗多次,烘箱加热到110-122℃干燥后得到NH2-ZIF-8。
本发明进一步地技术方案是,所述步骤S20,配置NH2-ZIF-8含量为1%的海藻酸钠混合溶液,采用流延法铺膜,得到海藻酸钠/NH2-ZIF-8复合材料膜的步骤包括:
步骤S201,称取100mL去离子水、5g海藻酸钠,称取NH2-ZIF-8 0.05g与海藻酸钠混合放入锥形瓶中,配置为NH2-ZIF-8含量为1%的海藻酸钠混合溶液;
步骤S202,将水浴锅加热到80-90℃,使用机械搅拌器搅拌海藻酸钠与NH2-ZIF-8混合溶液0.5h-1h,使得两者混合均匀,随后加入0.4g甘油,并降低温度至55-65℃,继续搅拌0.5h-1h,使得材料混合均匀;
步骤S203,搅拌完成后,采用流延法铺膜,将溶液倒在玻璃板上,干燥后揭下,得到海藻酸钠/NH2-ZIF-8复合材料膜。
为实现上述目的,本发明还提出一种环保包装材料,所述环保包装材料采用如上所述的方法制备得到,这里不再赘述。
本发明环保包装材料的制备方法及环保包装材料的有益效果是:本发明通过上述技术方案,制备NH2-ZIF-8;配置NH2-ZIF-8含量为1%的海藻酸钠混合溶液,采用流延法铺膜,得到海藻酸钠/NH2-ZIF-8复合材料膜,采用海藻酸钠作为基材,选用乙二胺改性ZIF-8制备NH2-ZIF-8交联剂,通过溶液共混法制备NH2-ZIF-8/海藻酸钠复合材料薄膜,对海藻酸钠材料性能进行优化,提升了其机械强度,扩展了其在绿色包装方面的应用。
附图说明
图1为本发明环保包装材料的制备方法较佳实施例的第一流程示意图;
图2是本发明环保包装材料的制备方法较佳实施例的第二流程示意图。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参照图1和图2,本发明提出一种环保包装材料的制备方法,本发明主要是利用沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-8)与海藻酸钠进行交联,对海藻酸钠材料性能进行优化,扩展其在绿色包装方面的应用。
如图1和图2所示,本发明环保包装材料的制备方法较佳实施例包括以下步骤:
步骤S10,制备NH2-ZIF-8:
步骤S20,配置NH2-ZIF-8含量为1%的海藻酸钠混合溶液,采用流延法铺膜,得到海藻酸钠/NH2-ZIF-8复合材料膜。
其中,所述步骤S10,制备NH2-ZIF-8的步骤包括:
步骤S101,合成ZIF-L:利用硝酸锌、2-甲基咪唑、甲醇滴点制备得到ZIF-L。
具体地,称取14.88g硝酸锌溶于300mL蒸馏水中,倒入圆底烧瓶中;称取32.844g的2-甲基咪唑溶于100mL甲醇中置于漏斗,随后以每分钟30滴速率滴入烧瓶中;再用20mL甲醇清洗漏斗两次,滴入烧瓶,同时持续搅拌使之完全反应,使用去离子水洗去沉淀中的杂质并离心;放入烘箱50-60℃下进行干燥,得到ZIF-L,例如可以在50℃、或者55℃、60℃下进行干燥。
步骤S102,将合成的ZIF-L加入乙二胺溶液中,制备得到NH2-ZIF-8。
具体地,将合成的ZIF-L加入30%的乙二胺溶液中,放入反应釜中148℃高温加热反应1h,随后降低温度至108℃反应6h;自然冷却后离心用去离子水清洗多次,烘箱加热到110-122℃干燥后得到NH2-ZIF-8,例如可以在110℃、115℃、122℃下进行干燥。
本实施例中,上述步骤S20,配置NH2-ZIF-8含量为1%的海藻酸钠混合溶液,采用流延法铺膜,得到海藻酸钠/NH2-ZIF-8复合材料膜的步骤具体包括:
步骤S201,称取100mL去离子水、5g海藻酸钠,称取NH2-ZIF-8 0.05g与海藻酸钠混合放入锥形瓶中,配置为NH2-ZIF-8含量为1%的海藻酸钠混合溶液。
步骤S202,将水浴锅加热到80-90℃,使用机械搅拌器搅拌海藻酸钠与NH2-ZIF-8混合溶液0.5h-1h,使得两者混合均匀,随后加入0.4g甘油,并降低温度至55-65℃,继续搅拌0.5h-1h,使得材料混合均匀。
步骤S203,搅拌完成后,采用流延法铺膜,将溶液倒在玻璃板上,干燥后揭下,得到海藻酸钠/NH2-ZIF-8复合材料膜。
本发明采用海藻酸钠作为基材,选用乙二胺改性ZIF-8制备NH2-ZIF-8交联剂。通过溶液共混法制备NH2-ZIF-8/海藻酸钠复合材料薄膜。研究了NH2-ZIF-8的加入对海藻酸钠膜项性能的影响。按照国家标准“GB2410-86”,利用透光率雾度仪进行透光率/雾度测试,发现NH2-ZIF-8的加入使复合材料膜的透光率略微下降,雾度有了大幅度提升,使得海藻酸钠复合材料膜的雾度达到51,比纯海藻酸钠材料膜提高了200%,可以用于一部分不需要透明展示的商品包装。按照国家标准“GB/T1040.3-2006”,利用智能电子拉力试验机进行力学性能的测试,发现NH2-ZIF-8的加入,使得海藻酸钠复合材料膜的抗拉伸强度达到49.2MPa比纯海藻酸钠材料膜拉伸强度提高了12%。
本发明环保包装材料的制备方法的有益效果是:本发明通过上述技术方案,制备NH2-ZIF-8;配置NH2-ZIF-8含量为1%的海藻酸钠混合溶液,采用流延法铺膜,得到海藻酸钠/NH2-ZIF-8复合材料膜,采用海藻酸钠作为基材,选用乙二胺改性ZIF-8制备NH2-ZIF-8交联剂。通过溶液共混法制备NH2-ZIF-8/海藻酸钠复合材料薄膜,对海藻酸钠材料性能进行优化,提升了其机械强度,扩展了其在绿色包装方面的应用。
为实现上述目的,本发明还提出一种环保包装材料,所述环保包装材料采用如上实施例所述的环保包装材料的制备方法制备得到,所述环保包装材料的制备方法上面已经详细阐述,这里不再赘述。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种环保包装材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤S10,制备NH2-ZIF-8;
步骤S20,配置NH2-ZIF-8含量为1%的海藻酸钠混合溶液,采用流延法铺膜,得到海藻酸钠/NH2-ZIF-8复合材料膜。
2.根据权利要求1所述的环保包装材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S10,制备NH2-ZIF-8的步骤包括:
步骤S101,合成ZIF-L:利用硝酸锌、2-甲基咪唑、甲醇滴点制备得到ZIF-L;
步骤S102,将合成的ZIF-L加入乙二胺溶液中,制备得到NH2-ZIF-8。
3.根据权利要求2所述的环保包装材料的制备方法,其特征在于,所述利用硝酸锌、2-甲基咪唑、甲醇滴点制备得到ZIF-L的步骤包括:
称取14.88g硝酸锌溶于300mL蒸馏水中,倒入圆底烧瓶中;称取32.844g的2-甲基咪唑溶于100mL甲醇中置于漏斗,随后以每分钟30滴速率滴入烧瓶中;再用20mL甲醇清洗漏斗两次,滴入烧瓶,同时持续搅拌使之完全反应,使用去离子水洗去沉淀中的杂质并离心;放入烘箱50-60℃下进行干燥,得到ZIF-L。
4.根据权利要求3所述的环保包装材料的制备方法,其特征在于,所述将合成的ZIF-L加入乙二胺溶液中,制备得到NH2-ZIF-8的步骤包括:
将合成的ZIF-L加入30%的乙二胺溶液中,放入反应釜中148℃高温加热反应1h,随后降低温度至108℃反应6h;自然冷却后离心用去离子水清洗多次,烘箱加热到110-122℃干燥后得到NH2-ZIF-8。
5.根据权利要求3所述的环保包装材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S20,配置NH2-ZIF-8含量为1%的海藻酸钠混合溶液,采用流延法铺膜,得到海藻酸钠/NH2-ZIF-8复合材料膜的步骤包括:
步骤S201,称取100mL去离子水、5g海藻酸钠,称取NH2-ZIF-8 0.05g与海藻酸钠混合放入锥形瓶中,配置为NH2-ZIF-8含量为1%的海藻酸钠混合溶液;
步骤S202,将水浴锅加热到80-90℃,使用机械搅拌器搅拌海藻酸钠与NH2-ZIF-8混合溶液0.5h-1h,使得两者混合均匀,随后加入0.4g甘油,并降低温度至55-65℃,继续搅拌0.5h-1h,使得材料混合均匀;
步骤S203,搅拌完成后,采用流延法铺膜,将溶液倒在玻璃板上,干燥后揭下,得到海藻酸钠/NH2-ZIF-8复合材料膜。
6.一种环保包装材料,所述环保包装材料采用如权利要求1至5任意一项所述的方法制备得到。
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