CN116118294A - 一种可降解包装膜及其制备方法 - Google Patents

一种可降解包装膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请属于塑料薄膜制品领域，具体公开了一种可降解包装膜及其制备方法。可降解包装膜，包括外层和内层，外层包括以下重量份的原料：聚丁二酸丁二醇酯35‑50份、聚乙烯20‑30份、聚乙烯醇15‑20份、海藻酸钠5‑9份、椰棕纤维4‑8份、增塑剂3‑5份、纳米氧化锌14‑18份；内层包括以下重量份的原料：改性淀粉20‑30份、壳聚糖5‑15份、乳化剂2‑4份、甘蔗纤维8‑12份、纳米二氧化钛1‑3份、增塑剂3‑5份、滑石粉12‑16份；其中，所述外层和内层通过胶黏剂连接而成。本申请通过外层和内层双层设置，增加包装膜的拉伸强度、断裂伸长率和耐刺穿等力学性能，不仅使得包装膜容易降解，而且具有较好的力学性能。

Description

一种可降解包装膜及其制备方法
技术领域
本申请涉及塑料薄膜制品领域，尤其是涉及一种可降解包装膜及其制备方法。
背景技术
白色污染是指废塑料对环境造成的污染，废塑料主要包括包装袋、农用地膜、一次性餐具、塑料瓶等塑料制品，这些塑料制品通常使用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成，由于这些塑料制品难以降解处理，如果随意乱丢乱扔，将会给生态环境和景观造成污染。
近年来，随着人们环保意识的提高，白色污染问题已经成为社会关注的焦点，通常采用生物可降解材料制备包装膜来代替塑料制品，目前有效的缓解了白色污染的问题。相关技术中，生物可降解制品包括使用多糖如纤维素、变性淀粉、海藻酸钠、壳聚糖等制作的薄膜，这类薄膜用于水果保鲜和食品包装，回收薄膜可集中处理进行降解，对环境没有污染。
但是这类薄膜制品的拉伸强度、断裂伸长率和耐刺穿等力学性能差，进而限制了其推广使用。
发明内容
为了改善可降解包装膜拉伸强度、断裂伸长率和耐刺穿等力学性能差的问题，本申请提供了一种可降解包装膜及其制备方法。
本申请提供了一种可降解包装膜，采用如下的技术方案：
一种可降解包装膜，包括外层和内层，所述外层包括以下重量份的原料：聚丁二酸丁二醇酯35-50份、聚乙烯20-30份、聚乙烯醇15-20份、海藻酸钠5-9份、椰棕纤维4-8份、增塑剂3-5份、纳米氧化锌14-18份；
所述内层包括以下重量份的原料：改性淀粉20-30份、壳聚糖5-15份、乳化剂2-4份、甘蔗纤维8-12份、纳米二氧化钛1-3份、增塑剂3-5份、滑石粉12-16份；其中，所述外层和内层通过胶黏剂连接而成。
通过采用上述技术方案，外层和内层原料均采用可降解的材料，对环境友好，而且外层原料中，聚丁二酸丁二醇酯具有优异的力学新能和耐热性能，在自然界微生物的作用下能够最终降解为二氧化碳、水和甲烷等小分子物质，聚乙烯具有较好的透明性、耐磨耗性和耐冲击性，聚乙烯醇具有良好的透明度，抗拉裂强度大和良好的隔热性，聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯和聚乙烯醇混合提高了包装膜的拉伸强度、断裂伸长率和耐磨性等力学性能。
海藻酸钠具有良好的生物相容性，海藻酸钠与聚乙烯、聚乙烯醇混合，增加了包装膜的韧性、断裂伸长率和抗拉强度，椰棕纤维外表面粗糙多孔，呈三维立体网状排列模式，具有较大的弹性，耐磨性较好，纳米氧化锌负载于椰棕纤维的孔结构内，增加了椰棕纤维结构强度，而且具有良好的抗紫外线能力和杀菌性能，海藻酸钠具有一定的粘性，包覆于椰棕纤维的外表面，进而增加了纳米氧化锌和椰棕纤维之间的粘结性，进一步增加了包装膜的结构强度和力学性能。
内层采用改性淀粉，改性淀粉具有良好的降解性，改性淀粉和壳聚糖混合制备薄膜，壳聚糖分子中有大量活泼的羟基和氨基，它们具有较强的化学反应能力，有强大的阴离子吸附力，与改性淀粉中的分子结合，形成三维网状结构，增强了膜分子链之间的作用力，极大地增强了薄膜的抗张能力，使制备的薄膜具有较好的力学性能，甘蔗纤维具有良好的抗菌性和韧性，甘蔗纤维分散于壳聚糖和改性淀粉形成的网络结构内，增加了内层薄膜的结构强度和韧性，进而改善了内层的力学性能。
通过外层和内层双层设置，增加包装膜的拉伸强度、断裂伸长率和耐刺穿等力学性能，不仅使得包装膜容易降解，而且具有较好的力学性能。
优选的，所述椰棕纤维进行预处理，包括以下步骤：
(1)将椰棕纤维浸泡于NaOH溶液中，再用去离子水冲洗呈中性，得到碱处理的椰棕纤维；(2)将步骤(1)得到的碱处理椰棕纤维与环氧树脂混合，然后加入纳米微晶纤维素和魔芋胶，在60-80℃搅拌1-2h，冷冻干燥，得到预处理的椰棕纤维。
通过采用上述技术方案，将椰棕纤维通过NaOH溶液浸泡，去除NaOH溶液表面的杂质和少量半纤维素，使椰棕纤维表面变得比较粗糙和多孔，环氧树脂的加入，不仅填充了椰棕纤维表面的孔隙，而且与纤维进行交联，增强与纤维界面的结合能力，进而增加了椰棕纤维的抗拉强度和断裂伸长率，而纳米微晶纤维素进一步提高椰棕纤维与环氧树脂的界面结合力，提高了椰棕纤维的骨架强度，进一步增强椰棕纤维的结构强度和力学性能；魔芋胶作为粘结剂，增加了椰棕纤维、环氧树脂和纳米微晶纤维素之间的粘结性，进而增加了预处理后的椰棕纤维的稳定性。
优选的，所述椰棕纤维、环氧树脂和纳米微晶纤维素的质量比为1:0.4-0.8:0.05-0.09。
通过采用上述技术方案，控制椰棕纤维、环氧树脂和纳米微晶纤维素的质量比，得到力学性能较高的椰棕纤维，椰棕纤维与环氧树脂进行交联，增加了椰棕纤维的抗拉强度和断裂伸长率，而纳米微晶纤维素进一步提高椰棕纤维与环氧树脂的界面结合力，提高了椰棕纤维的骨架强度，进一步增强椰棕纤维的结构强度和力学性能。
优选的，所述改性淀粉的制备方法，包括如下步骤：
(1)将玉米淀粉和氯化钠溶液混合，在温度70-80℃下搅拌30-45min，得到混合液；
(2)将聚乙烯醇和环氧大豆油加入至步骤(1)得到的混合液中进行搅拌，搅拌速度为1000-1500rpm，时间为10-20min，得到改性淀粉。
通过采用上述技术方案，将玉米淀粉溶解于氯化钠溶液中，加入聚乙烯醇和环氧大豆油，聚乙烯醇增加了淀粉浆料的内聚力，提高了淀粉浆料的粘性，环氧大豆油具有良好的稳定性，保持溶液体系的稳定性，同时提高淀粉浆料的结构强度和稳定性，在后续制备内层包装膜中，进而提高改性淀粉与其他组分混合的相容性和结构强度。
优选的，所述玉米淀粉、聚乙烯醇和环氧大豆油的质量比为1:0.1-0.3:0.02-0.05。
通过采用上述技术方案，控制玉米淀粉、聚乙烯醇和环氧大豆油的质量比，得到结构强度更好和结构稳定性更好的改性淀粉，玉米淀粉、聚乙烯醇和环氧大豆油三者之间具有协同作用，聚乙烯醇和环氧大豆油改变了玉米淀粉的结构稳定性和强度。
优选的，所述胶黏剂包括以下原料：木糖醇基多官环氧树脂、蒲公英提取物、糊精、牛皮胶、苯甲酸、偶联剂和水。
通过采用上述技术方案，木糖醇基多官环氧树脂作为基体树脂，多反应位点为胶黏剂提供了快的反应速度和高的交联密度，保证了固化物优异的机械性能，而且能够降解，对环境友好，蒲公英提取物使制备的胶黏剂具有抗菌抑菌的性能，同时增强了胶黏剂的强度和韧性，糊精的加入增加体系中各组分的溶解度和粘性，使各组分较好的混合均匀，同时具有较强的粘性，牛皮胶作为胶黏剂，进一步增加了体系的粘性，而且增加了胶黏剂的强度和韧性，使制备的胶黏剂应用于后续的包装膜内，不仅具有较好的降解性能，而且具有较好的粘性和强度，增加包装膜的力学性能。
优选的，所述蒲公英提取物的制备方法，包括如下步骤：将蒲公英清洗、粉碎、过筛，得到蒲公英粉末，然后将蒲公英粉末分散于水中，加入纤维素酶；再向蒲公英粉末中加入体积分数为70-80％的乙醇溶液，加热回流提取获得提取液，减压浓缩得到浓缩液，将浓缩液中加入水、离心过滤，得到蒲公英提取物。
通过采用上述技术方案，先使用纤维素酶酶解蒲公英粉末，可促进蒲公英颗粒中的细胞壁进行溶解，使大分子多糖、蛋白质和脂类降解为小分子物质，促进后续蒲公英提取物的提取，后续使用乙醇进行提取，得到提取率较高的蒲公英提取物。
优选的，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯。
第二方面，本申请还提供了一种可降解包装膜的制备方法，包括以下步骤：
A、外层制备：将聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯、聚乙烯醇、海藻酸钠、椰棕纤维、增塑剂和纳米氧化锌混合，烘干；
B、内层制备：将改性淀粉、壳聚糖、乳化剂、甘蔗纤维、纳米二氧化钛、增塑剂和滑石粉混合，烘干；
C、将外层和内层的原料分别送入单螺杆挤出机中进行塑化共挤，温度为200-260℃，得到外层膜和内层膜；
D、胶黏剂制备：将木糖醇基多官环氧树脂、蒲公英提取物、糊精、牛皮胶、苯甲酸、偶联剂和水混合，搅拌2-3h，然后涂覆于外层膜的一侧，然后将内层膜贴合于外层膜涂有胶黏剂的一侧，干燥，得到可降解包装膜。
采用上述技术方案，分别制备外层、内层和胶黏剂，最后使用胶黏剂将外层和内层进行粘结，得到包装膜，制备的包装膜具有较好的拉伸性能和断裂伸长率，同时具有较高的降解率。
优选的，步骤A和步骤B中，所述烘干的温度130-140℃，烘干的时间为20-24h。
综上所述，本申请具有如下有益效果：
1、本申请中外层和内层原料均采用可降解的材料，对环境友好，而且外层原料中，聚丁二酸丁二醇酯具有优异的力学新能和耐热性能，在自然界微生物的作用下能够最终降解为二氧化碳、水和甲烷等小分子物质，聚乙烯具有较好的透明性、耐磨耗性和耐冲击性，聚乙烯醇具有良好的透明度，抗拉裂强度大和良好的隔热性，聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯和聚乙烯醇混合提高了包装膜的拉伸强度、断裂伸长率和耐磨性等力学性能。
2、本申请中海藻酸钠具有良好的生物相容性，海藻酸钠与聚乙烯、聚乙烯醇混合，增加了包装膜的韧性、断裂伸长率和抗拉强度，椰棕纤维外表面粗糙多孔，呈三维立体网状排列模式，具有较大的弹性，耐磨性较好，纳米氧化锌负载于椰棕纤维的孔结构内，增加了椰棕纤维结构强度，而且具有良好的抗紫外线能力和杀菌性能，海藻酸钠具有一定的粘性，包覆于椰棕纤维的外表面，进而增加了纳米氧化锌和椰棕纤维之间的粘结性，进一步增加了包装膜的结构强度和力学性能。
3、本申请内层采用改性淀粉，改性淀粉具有良好的降解性，改性淀粉和壳聚糖混合制备薄膜，壳聚糖分子中有大量活泼的羟基和氨基，它们具有较强的化学反应能力，有强大的阴离子吸附力，与改性淀粉中的分子结合，形成三维网状结构，增强了膜分子链之间的作用力，极大地增强了薄膜的抗张能力，使制备的薄膜具有较好的力学性能，甘蔗纤维具有良好的抗菌性和韧性，甘蔗纤维分散于壳聚糖和改性淀粉形成的网络结构内，增加了内层薄膜的结构强度和韧性，进而改善了内层的力学性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例及对比例中所使用的原料均可通过市售获得，其中，增塑剂为柠檬酸三丁酯。
椰棕纤维的预处理
制备例1-1
椰棕纤维进行预处理，包括以下步骤：
(1)将1kg椰棕纤维浸泡于10L质量分数为10％的NaOH溶液中，浸泡30min，再用去离子水冲洗呈中性，得到碱处理的椰棕纤维；
(2)将步骤(1)得到的碱处理椰棕纤维与环氧树脂混合，然后加入纳米微晶纤维素和0.5kg魔芋胶，在70℃搅拌2h，冷冻干燥，得到预处理的椰棕纤维，其中，椰棕纤维、环氧树脂和纳米微晶纤维素的质量比为1:0.6:0.07。
制备例1-2
与制备例1-1的区别在于，不经过步骤(1)。
制备例1-3
与制备例1-1的区别在于，步骤(2)中，不加入环氧树脂。
制备例1-4
与制备例1-1的区别在于，步骤(2)中，不加入纳米微晶纤维素。
制备例1-5
与制备例1-1的区别在于，椰棕纤维、环氧树脂和纳米微晶纤维素的质量比为1:0.4:0.05。
制备例1-6
与制备例1-1的区别在于，椰棕纤维、环氧树脂和纳米微晶纤维素的质量比为1:0.8:0.09。
制备例1-7
与制备例1-1的区别在于，椰棕纤维、环氧树脂和纳米微晶纤维素的质量比为1:1.2:0.12。
改性淀粉的制备例
制备例2-1
改性淀粉的制备方法，包括如下步骤：
(1)将0.5kg玉米淀粉和10L质量分数为0.3％的氯化钠溶液混合，在温度75℃下搅拌40min，得到混合液；
(2)将聚乙烯醇和环氧大豆油加入至步骤(1)得到的混合液中进行搅拌，搅拌速度为1200rpm，时间为15min，得到改性淀粉，其中，玉米淀粉、聚乙烯醇和环氧大豆油的质量比为1:0.2:0.035。
制备例2-2
与制备例2-1的区别在于，步骤(2)中，不添加聚乙烯醇。
制备例2-2
与制备例2-1的区别在于，步骤(2)中，不添加环氧大豆油。
制备例2-4
与制备例2-1的区别在于，玉米淀粉、聚乙烯醇和环氧大豆油的质量比为1:0.1:0.02。
制备例2-5
与制备例2-1的区别在于，玉米淀粉、聚乙烯醇和环氧大豆油的质量比为1:0.3:0.05。
制备例2-6
与制备例2-1的区别在于，玉米淀粉、聚乙烯醇和环氧大豆油的质量比为1:0.5:0.08。
实施例
实施例1
一种可降解包装膜，包括外层和内层，外层包括以下重量的原料：聚丁二酸丁二醇酯42kg、聚乙烯25kg、聚乙烯醇18kg、海藻酸钠7kg、椰棕纤维6kg、增塑剂4kg、纳米氧化锌16kg；
内层包括以下重量的原料：改性淀粉25kg、壳聚糖10kg、乳化剂3kg、甘蔗纤维10kg、纳米二氧化钛2kg、增塑剂4kg、滑石粉14kg；其中，外层和内层通过胶黏剂连接而成。
胶黏剂包括以下重量的原料：木糖醇基多官环氧树脂60kg、蒲公英提取物8kg、糊精10kg、牛皮胶2kg、苯甲酸1kg、偶联剂5kg、水80kg。
蒲公英提取物的制备方法，包括如下步骤：将1kg蒲公英清洗、粉碎、过30目筛，得到蒲公英粉末，然后将0.8kg蒲公英粉末分散于6L水中，加入0.16kg纤维素酶，酶解温度控制在55℃，酶解时间80min；然后向蒲公英粉末中加入80L的体积分数为70％的乙醇溶液，加热回流提取获得提取液，减压浓缩得到浓缩液，将浓缩液中加入水、离心过滤，得到蒲公英提取物。
上述可降解包装膜的制备方法，包括以下步骤：
A、外层制备：将聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯、聚乙烯醇、海藻酸钠、椰棕纤维、增塑剂和纳米氧化锌混合，烘干；
B、内层制备：将改性淀粉、壳聚糖、乳化剂、甘蔗纤维、纳米二氧化钛、增塑剂和滑石粉混合，烘干；
C、将外层和内层的原料分别送入单螺杆挤出机中进行塑化共挤，温度为200-260℃，得到外层膜和内层膜；
D、胶黏剂制备：将木糖醇基多官环氧树脂、蒲公英提取物、糊精、牛皮胶、苯甲酸、偶联剂和水混合，搅拌2-3h，然后涂覆于外层膜的一侧，然后将内层膜贴合于外层膜涂有胶黏剂的一侧，干燥，得到可降解包装膜。
其中，步骤A和步骤B中，烘干的温度135℃，烘干的时间为22h。
椰棕纤维预处理采用制备例1-1制备；改性淀粉采用制备例2-1制备。
实施例2
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，椰棕纤维预处理采用制备例1-2制备。
实施例3
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，椰棕纤维预处理采用制备例1-3制备。
实施例4
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，椰棕纤维预处理采用制备例1-4制备。
实施例5
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，椰棕纤维预处理采用制备例1-5制备。
实施例6
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，椰棕纤维预处理采用制备例1-6制备。
实施例7
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，椰棕纤维预处理采用制备例1-7制备。
实施例8
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，改性淀粉采用制备例2-2制备。
实施例9
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，改性淀粉采用制备例2-3制备。
实施例10
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，改性淀粉采用制备例2-4制备。
实施例11
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，改性淀粉采用制备例2-5制备。
实施例12
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，改性淀粉采用制备例2-6制备。
实施例13
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，外层包括以下重量的原料：聚丁二酸丁二醇酯35kg、聚乙烯20kg、聚乙烯醇15kg、海藻酸钠5kg、椰棕纤维4kg、增塑剂3kg、纳米氧化锌14kg；
内层包括以下重量的原料：改性淀粉20kg、壳聚糖5kg、乳化剂2kg、甘蔗纤维8kg、纳米二氧化钛1kg、增塑剂3kg、滑石粉12kg。
实施例14
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，外层包括以下重量的原料：聚丁二酸丁二醇酯50kg、聚乙烯30kg、聚乙烯醇20kg、海藻酸钠9kg、椰棕纤维8kg、增塑剂5kg、纳米氧化锌18kg；
内层包括以下重量的原料：改性淀粉30kg、壳聚糖15kg、乳化剂4kg、甘蔗纤维12kg、纳米二氧化钛3kg、增塑剂5kg、滑石粉16kg。
实施例15
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，胶黏剂中不添加蒲公英提取物。
实施例16
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，胶黏剂中不添加糊精。
实施例17
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，蒲公英提取物的制备方法中，不添加纤维素酶。
对比例
对比例1
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，外层包括以下重量的原料：聚丁二酸丁二醇酯25kg、聚乙烯15kg、聚乙烯醇10kg、海藻酸钠3kg、椰棕纤维2kg、增塑剂1kg、纳米氧化锌12kg；
内层包括以下重量的原料：改性淀粉15kg、壳聚糖3kg、乳化剂1kg、甘蔗纤维6kg、纳米二氧化钛0.5kg、增塑剂1kg、滑石粉10kg。
对比例2
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，外层包括以下重量的原料：聚丁二酸丁二醇酯55kg、聚乙烯40kg、聚乙烯醇30kg、海藻酸钠12kg、椰棕纤维10kg、增塑剂7kg、纳米氧化锌20kg；
内层包括以下重量的原料：改性淀粉35kg、壳聚糖17kg、乳化剂6kg、甘蔗纤维15kg、纳米二氧化钛5kg、增塑剂7kg、滑石粉18kg。
对比例3
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，外层中不添加海藻酸钠。
对比例4
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，外层中不添加椰棕纤维。
对比例5
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，外层中不添加纳米氧化锌。
对比例6
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，内层中不添加壳聚糖。
对比例7
一种可降解包装膜，与实施例1的区别在于，内层中不添加甘蔗纤维。
性能检测试验
将实施例和对比例制备的可降解包装膜进行力学性能测试。
具体的，力学性能测试：根据GB13022-91测试标准，在万能试验机上进行力学性能测试；抗撕裂性能：按照ISO34-1的测试标准进行测试；测试结果见表1。
表1实施例和对比例的测试
Figure BDA0004077842900000091
Figure BDA0004077842900000101
从表1可以看出，本申请实施例1、实施例5-6、实施例10-11和实施例13-14制备的可降解包装膜具有较好力学性能和力学稳定性，断裂伸长率达到426％，拉伸强度达到65MPa，抗撕裂性能达到110MPa。
另外，将实施例1制备的包装膜进行降解性能测试：将10×10cm2大小的样品片埋入土壤中，温度为25℃，土壤湿度为25％，称量埋入土壤前后的质量，计算3个月内的降解率；测试结果发现，1个月降解率达到52％，2个月降解率达到75％，3个月降解率达到99％，表明本申请制备的包装膜在堆肥降解率上有明显的进步，制得的包装膜分解率高，分解效果好。
实施例2椰棕纤维预处理中，不使用NaOH溶液浸泡椰棕纤维，从表1看出，相较于实施例1，制备的包装膜的断裂伸长率为430％，拉伸强度为60MPa，抗撕裂性能为105MPa，包装膜的力学性能略有下降，表明NaOH溶液使椰棕纤维表面变得比较粗糙和多孔，有助于后续纳米微晶纤维素的负载，进而改变后续包装膜的力学性能。
实施例3椰棕纤维预处理中不加入环氧树脂，实施例4椰棕纤维预处理中不加入纳米微晶纤维素，实施例7中改变椰棕纤维、环氧树脂和纳米微晶纤维素的质量比，从表1看出，相较于实施例1，实施例3-4制备的包装膜的断裂伸长率、拉伸强度和抗撕裂性能明显下降，而实施例7制备的包装膜的各项性能较实施例1差，但是明显优于实施例3-4，表明不添加环氧树脂或者纳米微晶纤维素明显影响后续包装膜的力学性能，而且椰棕纤维、环氧树脂和纳米微晶纤维素之间具有协同作用，椰棕纤维与环氧树脂进行交联，增加了椰棕纤维的抗拉强度和断裂伸长率，而纳米微晶纤维素进一步提高椰棕纤维与环氧树脂的界面结合力，提高了椰棕纤维的骨架强度，进一步增强椰棕纤维的结构强度和力学性能。
实施例8改性淀粉中不添加聚乙烯醇，实施例9改性淀粉中不添加环氧大豆油，实施例12改变玉米淀粉、聚乙烯醇和环氧大豆油的质量比，从表1看出，相较于实施例1，实施例8-9制备的包装膜的断裂伸长率、拉伸强度和抗撕裂性能明显下降，而实施例12制备的包装膜的各项性能较实施例1差，但是明显优于实施例8-9，表明不添加聚乙烯醇或环氧大豆油均影响改性淀粉的性能，进而影响后续包装膜的力学性能，玉米淀粉、聚乙烯醇和环氧大豆油三者之间具有协同作用，聚乙烯醇和环氧大豆油改变了玉米淀粉的结构稳定性和强度，对后续包装膜的结构强度有一定的影响。
实施例15胶黏剂中不添加蒲公英提取物，实施例16胶黏剂中不添加糊精，从表1看出，相较于实施例1，实施例8-9制备的包装膜的断裂伸长率、拉伸强度和抗撕裂性能略微下降，表明蒲公英提取物能够增强胶黏剂的强度和韧性，糊精的加入增加体系中各组分的溶解度和粘性，进而影响后续包装膜的力学性能。
实施例17蒲公英提取物的制备方法中不添加纤维素酶，从表1看出，相较于实施例1，制备的包装膜的断裂伸长率、拉伸强度和抗撕裂性能略微下降，表明纤维素酶可促进蒲公英颗粒中的细胞壁进行溶解，使大分子多糖、蛋白质和脂类降解为小分子物质，促进后续蒲公英提取物的提取，得到提取率较高的蒲公英提取物，进而有助于后续胶黏剂的性能的提升。
对比例1-2中改变外层和内层原料的组分含量，从表1看出，相较于实施例1，制备的包装膜的断裂伸长率、拉伸强度和抗撕裂性能明显下降，表明外层和内层原料组分含量在一定范围内，制备的包装膜具有较好的力学性能。
对比例3外层中不添加海藻酸钠，对比例4外层中不添加椰棕纤维，对比例5外层中不添加纳米氧化锌，从表1看出，相较于实施例1，制备的包装膜的断裂伸长率、拉伸强度和抗撕裂性能明显下降，表明海藻酸钠能够增加包装膜的韧性、断裂伸长率和抗拉强度，纳米氧化锌负载于椰棕纤维的孔结构内，增加了椰棕纤维结构强度，海藻酸钠具有一定的粘性，包覆于椰棕纤维的外表面，进而增加了纳米氧化锌和椰棕纤维之间的粘结性，进一步增加了包装膜的结构强度和力学性能。
对比例6内层中不添加壳聚糖，对比例7内层中不添加甘蔗纤维，从表1看出，相较于实施例1，制备的包装膜的断裂伸长率、拉伸强度和抗撕裂性能明显下降，表明壳聚糖与改性淀粉中的分子结合，增强了膜分子链之间的作用力，甘蔗纤维具有良好的韧性，甘蔗纤维分散于壳聚糖和改性淀粉形成的网络结构内，增加了内层薄膜的结构强度和韧性，进而改善了内层的力学性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种可降解包装膜，其特征在于，包括外层和内层，所述外层包括以下重量份的原料：聚丁二酸丁二醇酯35-50份、聚乙烯20-30份、聚乙烯醇15-20份、海藻酸钠5-9份、椰棕纤维4-8份、增塑剂3-5份、纳米氧化锌14-18份；
所述内层包括以下重量份的原料：改性淀粉20-30份、壳聚糖5-15份、乳化剂2-4份、甘蔗纤维8-12份、纳米二氧化钛1-3份、增塑剂3-5份、滑石粉12-16份；其中，所述外层和内层通过胶黏剂连接而成。
2.根据权利要求1所述的一种可降解包装膜，其特征在于，所述椰棕纤维进行预处理，包括以下步骤：
（1）将椰棕纤维浸泡于NaOH 溶液中，再用去离子水冲洗呈中性，得到碱处理的椰棕纤维；
（2）将步骤（1）得到的碱处理椰棕纤维与环氧树脂混合，然后加入纳米微晶纤维素和魔芋胶，在60-80℃搅拌1-2h，冷冻干燥，得到预处理的椰棕纤维。
3.根据权利要求2所述的一种可降解包装膜，其特征在于，所述椰棕纤维、环氧树脂和纳米微晶纤维素的质量比为1:0.4-0.8:0.05-0.09。
4.根据权利要求1所述的一种可降解包装膜，其特征在于，所述改性淀粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）将玉米淀粉和氯化钠溶液混合，在温度70-80℃下搅拌30-45min，得到混合液；
（2）将聚乙烯醇和环氧大豆油加入至步骤（1）得到的混合液中进行搅拌，搅拌速度为1000-1500rpm，时间为10-20min，得到改性淀粉。
5.根据权利要求4所述的一种可降解包装膜，其特征在于，所述玉米淀粉、聚乙烯醇和环氧大豆油的质量比为1:0.1-0.3:0.02-0.05。
6.根据权利要求1所述的一种可降解包装膜，其特征在于，所述胶黏剂包括以下原料：木糖醇基多官环氧树脂、蒲公英提取物、糊精、牛皮胶、苯甲酸、偶联剂和水。
7.根据权利要求6所述的一种可降解包装膜，其特征在于，所述蒲公英提取物的制备方法，包括如下步骤：将蒲公英清洗、粉碎、过筛，得到蒲公英粉末，然后将蒲公英粉末分散于水中，加入纤维素酶；再向蒲公英粉末中加入体积分数为70-80%的乙醇溶液，加热回流提取获得提取液，减压浓缩得到浓缩液，将浓缩液中加入水、离心过滤，得到蒲公英提取物。
8.根据权利要求1所述的一种可降解包装膜，其特征在于，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯。
9.根据权利要求1-9任一项所述的一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
A、外层制备：将聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯、聚乙烯醇、海藻酸钠、椰棕纤维、增塑剂和纳米氧化锌混合，烘干；
B、内层制备：将改性淀粉、壳聚糖、乳化剂、甘蔗纤维、纳米二氧化钛、增塑剂和滑石粉混合，烘干；
C、将外层和内层的原料分别送入单螺杆挤出机中进行塑化共挤，温度为200-260℃，得到外层膜和内层膜；
D、胶黏剂制备：将木糖醇基多官环氧树脂、蒲公英提取物、糊精、牛皮胶、苯甲酸、偶联剂和水混合，搅拌2-3h，然后涂覆于外层膜的一侧，然后将内层膜贴合于外层膜涂有胶黏剂的一侧，干燥，得到可降解包装膜。
10.根据权利要求9所述的一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于，步骤A和步骤B中，所述烘干的温度130-140℃，烘干的时间为20-24h。
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