CN117866260A - 一种可降解包装膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及塑料包装膜领域，提供了一种可降解包装膜及其制备方法，可降解包装膜的制备方法包括：制备的具体过程为：步骤（1）：将淀粉和水进行预混合；步骤（2）：改性蒙脱土的制备：将蒙脱土钠加入至水中，得到蒙脱土钠分散体；将季铵盐溶解于水中，得到季铵盐水溶液；将季铵盐水溶液加入至蒙脱土钠分散体中；步骤（3）：花青素的制备；将乙醇对花青素进行超声提取，冷冻干燥得到花青素粉末；步骤（4）：蜂胶乙醇提取物的制备：将蜂胶与乙醇混合；步骤（5）：将淀粉混合物、改性蒙脱土、增塑剂、花青素粉末、蜂胶乙醇提取物、槲皮素以及叔丁基对苯二酚挤出成膜，可以解决包装膜力学性能差、抑菌能力差的问题。
Description
技术领域
本申请涉及塑料包装膜的技术领域，尤其是涉及一种可降解包装膜以及制备方法。
背景技术
随着塑料工业的发展，塑料制品被一次性广泛应用，由于塑料制品的不易分解与不易回收的特点，在一次性塑料制品广泛使用后，形成对环境有害地垃圾，对土壤、海洋以及空气等都造成了巨大的污染，因此，可降解塑料成了亟待解决的问题。
可降解塑料包括生物可降解高分子材料、可生物降解聚氨酯塑料以及多糖淀粉、木质素、纤维素、壳聚糖等与可生物可降解聚合共混得到可降解的塑料。淀粉类可降解塑料被更多地应用于生活。
在一些应用中，淀粉基可降解包装膜存在力学性能较差、抑菌能力差等特点，导致包装的食物容易变坏、腐蚀，限制了淀粉基可降解包装膜的应用。
发明内容
为了淀粉基可降解塑料能够广泛应用。
一方面，本申请提供一种可降解包装膜的制备方法，采用如下的技术方案：
一种可降解包装膜的制备方法，制备的具体过程为：
步骤(1)：将70-80份淀粉和20-30份水在高速混合器中以1400-1500转/分的速度混合5-7分钟进行预混合，将水均匀分布到所述淀粉中，得到淀粉混合物，混合物为粉状状态，将所述淀粉混合物加入到密封袋中密封保存8-10小时；
步骤(2)：改性蒙脱土的制备：将15-20份蒙脱土钠加入至90-100份水中，在常温下搅拌1.5-2小时，并超声处理25-30分钟，得到蒙脱土钠分散体；将8-12份季铵盐在温度条件为70-85℃下，溶解于30-60份水中，得到季铵盐水溶液；将所述季铵盐水溶液加入至所述蒙脱土钠分散体中，在70-85℃下搅拌2-3小时，通过离心收集所述改性蒙脱土；先采用乙醇对所述改性蒙脱土进行洗涤，再用热水洗涤数次，直到分散体中没有氯离子，将所述改性蒙脱土在温度为75-80℃条件下进行干燥，保存8-10小时，并研磨；
步骤(3)：花青素的制备；将80％乙醇对花青素进行超声提取，加入NKA-9大孔树脂纯化提取物，再次采用高效液相色谱分离纯化花青素，采用C18柱与紫外-可见光探测器耦合，并在分离峰采用分馏收集器收集，在真空条件下去除馏分中的溶剂，冷冻干燥得到花青素粉末；
步骤(4)：蜂胶乙醇提取物的制备：将25-40份蜂胶与80-100份乙醇混合，在温度为45-50℃的条件下搅拌25-30分钟，提取后在8-10℃的温度下保存22-24小时，过滤后得到溶液为蜂胶乙醇提取物；
步骤(5)：将45-50份淀粉混合物、1-2份改性蒙脱土、10-15份增塑剂、2-3份花青素粉末、2-4份蜂胶乙醇提取物、1-2份槲皮素以及1-2份叔丁基对苯二酚在高速混合器中以1500-1600转/分的速度混合搅拌5-8分钟，加入到双螺杆挤出机挤出，双螺杆挤出机通过模具挤出成膜，得到淀粉基的可降解包装膜。
通过采用上述技术方案，淀粉和水预混合，可以使水能够均匀扩散到淀粉中膨胀，加强淀粉颗粒的软化，在后续混合中其他成分时，与其他成分的混合能够更加均质，使得在挤出过程中，可以降低挤出过程中的扭矩和模具的压力，使得增加挤出的稳定性，尽量避免双螺杆挤出机与模具的堵塞，更好地保护设备；
通过改性蒙脱土增加了蒙脱土的层间距，使得淀粉等成分可以更好地嵌入至改性蒙脱土内，使得结构更加紧凑，增强包装膜的力学强度，改性蒙脱土层间空间的烷基链能够排列平行于蒙脱土的表面，季铵盐在蒙脱土层间空间的分子排列能够使得在淀粉中进一步镶嵌，改性蒙脱土与淀粉之间形成有序的复合结构，使得包装膜的抗拉强度提高，并且就有一定的剥离能力，形成力学强度更高的包装膜，使得包装膜的使用范围更广泛；同时吸附在蒙脱土表面的季铵盐又能够同时作为增塑剂，得到一物两用的效果。
花青素可以进入到细菌，如大肠杆菌细胞内，阻碍蛋白质的合成，花青素与细菌细胞中的DNA结合抑制DNA的复制、转录与表达，使得细胞死亡，使得包装膜能够应用于食品等场景中，保证安全性，并且通过改性蒙脱土的插层结构，花青素能够更加均匀地分散于淀粉中，使得在产生包装膜时，包装膜的质量能够更加有保障；
加入乙醇蜂胶提取物对淀粉的结构产生变化，使得产生的包装膜更易溶解，并且能够降低水含量和水蒸气渗透性，降低透氧性，并且对黑曲霉、黄金葡萄球菌等具有抗菌作用，清除自由基，降低食物的氧化程度，使得能够更加好地应用于食品中。
槲皮素与叔丁基对苯二酚配合能够与乙醇蜂胶提取物协同延缓食物的氧化速率，增长食物的保质时间；同时能够增强包装膜的力学性能，再通过改性蒙脱土的插层设置，使得协同提高包装膜的力学性能；槲皮素与叔丁基对苯二酚在一定比例下，能够达到包装膜的断裂拉伸率与抗拉强度均高的效果。
可选的，步骤(1)中，所述淀粉为木薯淀粉、玉米淀粉中的至少一种。
可选的，步骤(2)中，所述季铵盐为十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵、二十八烷基二甲基氯化铵中的至少一种。
通过采用上述技术方案，采用长碳链的季铵盐能够增加蒙脱土层间空间的插层程度与质量负载程度，并且具有好的热封性能，得到性能更加的包装膜。
可选的，步骤(3)中，所述花青素为黑桫椤花青素，黑桫椤花青素包括花青素-3-半乳糖苷、花青素-3-葡萄糖苷、花青素-3-阿拉伯糖苷和花青素-3-木糖苷四种成分。
可选的，步骤(5)中，所述双螺杆挤出机螺杆转速为70-100rpm。
通过采用上述技术方案，通过控制双螺杆挤出机的螺杆转速，使得扭矩适当，在挤出时模具出口处更加稳定，使得形成的包装膜厚度均匀。
可选的，步骤(5)中，所述双螺杆挤出机进料速率为1.8-2.2kg/h。
通过采用上述技术方案，进料速率太快，会导致物料堆积，不利于包装膜的生产；进料速率太慢，物料在模具出口挤出速率太慢，导致产生的包装膜不光滑；因此在进料速率一定的情况下，产生光滑的包装膜。
可选的，步骤(5)中，所述双螺杆挤出机沿筒体挤出方向设置八个控温区，八个控温区温度分别为60℃、90℃、120℃、115℃-150℃、115℃-150℃、115℃-150℃、115℃-120℃、110℃，挤出机挤出温度在90-100℃之间。
可选的，步骤(5)中，所述模具的挤压温度为130-150℃。
通过采用上述技术方案，模具的挤压温度对淀粉会产生影响，温度太低，剪应力会对淀粉产生过度破坏，导致淀粉黏度低；温度太高淀粉直链会发生缠绕，导致淀粉黏度高，淀粉黏度太低或者太高都不利于包装膜的力学性能等，因此，在一定温度范围内形成黏度适合的淀粉，产生力学性能较好地包装膜。
可选的，步骤(5)中所述增塑剂为山梨醇、甘油、尿素、甲酰胺、聚乙二醇、植物油中的至少一种。
通过采用上述技术方案，山梨醇还能够改善可塑性、降低透氧性、改善可塑性；甘油能够提高吸水性、增加黏性、降低淀粉的降解、提高断裂拉伸率、抑制淀粉回生、提高热稳定性、提高透湿性与断裂拉伸率；尿素提高热稳定性以及抑制淀粉回生；甲酰胺能够提高抗拉伸强度、提高吸湿性、改善可塑性；聚乙二醇能够提高透湿性、降低透氧性、提高断裂拉伸率，甲酰胺与淀粉羟基形成的氢键更加稳定；植物油可以提高热稳定性、抑制淀粉回生、提高力学强度以及可塑性。
另一方面，本申请还提供一种由上述方法制备得到的一种可降解包装膜。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：
1.通过改性蒙脱土插层结构，使得淀粉排列整齐，在结构上增强了包装膜的力学性能，同时协同槲皮素与叔丁基对苯二酚增强断裂拉伸率以及抗拉强度；
2.花青素与乙醇蜂胶提取物对包装膜起到抗菌的作用，使得包装膜也能够在食品领域中进行应用，拓宽包装膜的使用范围；同时配合插层结构，使得花青素与乙醇蜂胶提取物能够更加均匀地与淀粉混合物混合，形成更加均匀的包装膜；
3.槲皮素与叔丁基对苯二酚还能够延缓食物的氧化速率，与乙醇蜂胶提取物协同降低食物的氧化程度，加长食物的保质期限；
4.通过双螺杆挤出机进料速率、温度、螺杆转速的设置，以及模具挤压温度的设置，产生光滑、厚度均匀且力学强度高的包装膜。
具体实施方式
本申请实施例公开一种可降解包装膜的制备方法。
实施例1：
可降解包装膜的制备方法包括，制备的具体过程为：
步骤(1)：将75g淀粉和30ml水在高速混合器中以1450转/分的速度混合5分钟进行预混合，将水均匀分布到淀粉中，得到淀粉混合物，混合物为粉状状态，将淀粉混合物加入到密封袋中密封保存10小时；
步骤(2)：改性蒙脱土的制备：将20g蒙脱土钠加入至100ml水中，在常温下搅拌2小时，并超声处理25分钟，得到蒙脱土钠分散体；将10g季铵盐在温度条件为75℃下，溶解于35g水中，得到季铵盐水溶液；将季铵盐水溶液加入至蒙脱土钠分散体中，在80℃下搅拌2小时，通过离心收集改性蒙脱土；先采用75％乙醇对改性蒙脱土进行洗涤一次，再用热水洗涤数次，直到分散体中没有氯离子，将改性蒙脱土在温度为80℃条件下进行干燥，保存10小时，并研磨；
步骤(3)：花青素的制备；将80％乙醇对花青素进行超声提取，加入NKA-9大孔树脂纯化提取物，再次采用高效液相色谱分离纯化花青素，采用C18柱与紫外-可见光探测器耦合，并在分离峰采用分馏收集器收集，在真空条件下去除馏分中的溶剂，冷冻干燥得到花青素粉末；
步骤(4)：蜂胶乙醇提取物的制备：将35g蜂胶与80ml乙醇混合，在温度为45℃的条件下搅拌25分钟，提取后在10℃的温度下保存22小时，过滤后得到溶液为蜂胶乙醇提取物；
步骤(5)：将50g淀粉混合物、2g改性蒙脱土、15g增塑剂、2g花青素粉末、3g蜂胶乙醇提取物、1g槲皮素以及2g叔丁基对苯二酚在高速混合器中以1500转/分的速度混合搅拌7分钟，加入到双螺杆挤出机挤出，双螺杆挤出机通过模具挤出成膜，得到淀粉基的可降解包装膜。
淀粉为木薯淀粉；季铵盐为十八烷基三甲基氯化铵；花青素为黑桫椤花青素，黑桫椤花青素包括花青素-3-半乳糖苷、花青素-3-葡萄糖苷、花青素-3-阿拉伯糖苷和花青素-3-木糖苷四种成分；增塑剂采用尿素；双螺杆挤出机螺杆转速为70rpm，进口料速率为1.8kg/h，沿筒体挤出方向设置八个控温区，八个控温区温度分别为60℃、90℃、120℃、115℃、115℃、115℃、120℃、110℃，挤出机挤出温度为90℃，模具的挤压温度为130℃。
实施例2：
步骤(1)：将80g淀粉和30ml水在高速混合器中以1500转/分的速度混合7分钟进行预混合，将水均匀分布到淀粉中，得到淀粉混合物，混合物为粉状状态，将淀粉混合物加入到密封袋中密封保存9小时；
步骤(2)：改性蒙脱土的制备：将15g蒙脱土钠加入至90ml水中，在常温下搅拌2小时，并超声处理30分钟，得到蒙脱土钠分散体；将10g季铵盐在温度条件为85℃下，溶解于50g水中，得到季铵盐水溶液；将季铵盐水溶液加入至蒙脱土钠分散体中，在80℃下搅拌3小时，通过离心收集改性蒙脱土；先采用75％乙醇对改性蒙脱土进行洗涤一次，再用热水洗涤数次，直到分散体中没有氯离子，将改性蒙脱土在温度为80℃条件下进行干燥，保存8小时，并研磨；
步骤(3)：花青素的制备；将80％乙醇对花青素进行超声提取，加入NKA-9大孔树脂纯化提取物，再次采用高效液相色谱分离纯化花青素，采用C18柱与紫外-可见光探测器耦合，并在分离峰采用分馏收集器收集，在真空条件下去除馏分中的溶剂，冷冻干燥得到花青素粉末；
步骤(4)：蜂胶乙醇提取物的制备：将40g蜂胶与100ml乙醇混合，在温度为50℃的条件下搅拌28分钟，提取后在8℃的温度下保存24小时，过滤后得到溶液为蜂胶乙醇提取物；步骤(5)：将48g淀粉混合物、2g改性蒙脱土、13g增塑剂、3g花青素粉末、4g蜂胶乙醇提取物、2g槲皮素以及1g叔丁基对苯二酚在高速混合器中以1600转/分的速度混合搅拌5分钟，加入到双螺杆挤出机挤出，双螺杆挤出机通过模具挤出成膜，得到淀粉基的可降解包装膜。
淀粉为玉米淀粉；季铵盐为二十八烷基二甲基氯化铵；花青素为黑桫椤花青素，黑桫椤花青素包括花青素-3-半乳糖苷、花青素-3-葡萄糖苷、花青素-3-阿拉伯糖苷和花青素-3-木糖苷四种成分；增塑剂采用7g山梨醇与3g甘油；双螺杆挤出机螺杆转速为80rpm，进口料速率为2.0kg/h，沿筒体挤出方向设置八个控温区，八个控温区温度分别为60℃、90℃、120℃、120℃、130℃、130℃、115℃、110℃，挤出机挤出温度为95℃，模具的挤压温度为140℃。
实施例3：
步骤(1)：将70g淀粉和20ml水在高速混合器中以1400转/分的速度混合5分钟进行预混合，将水均匀分布到淀粉中，得到淀粉混合物，混合物为粉状状态，将淀粉混合物加入到密封袋中密封保存8小时；
步骤(2)：改性蒙脱土的制备：将18g蒙脱土钠加入至95ml水中，在常温下搅拌1.5小时，并超声处理25分钟，得到蒙脱土钠分散体；将8g季铵盐在温度条件为70℃下，溶解于50g水中，得到季铵盐水溶液；将季铵盐水溶液加入至蒙脱土钠分散体中，在70℃下搅拌2小时，通过离心收集改性蒙脱土；先采用75％乙醇对改性蒙脱土进行洗涤一次，再用热水洗涤数次，直到分散体中没有氯离子，将改性蒙脱土在温度为75℃条件下进行干燥，保存8小时，并研磨；
步骤(3)：花青素的制备；将80％乙醇对花青素进行超声提取，加入NKA-9大孔树脂纯化提取物，再次采用高效液相色谱分离纯化花青素，采用C18柱与紫外-可见光探测器耦合，并在分离峰采用分馏收集器收集，在真空条件下去除馏分中的溶剂，冷冻干燥得到花青素粉末；
步骤(4)：蜂胶乙醇提取物的制备：将30g蜂胶与80ml乙醇混合，在温度为45℃的条件下搅拌25分钟，提取后在8℃的温度下保存22小时，过滤后得到溶液为蜂胶乙醇提取物；
步骤(5)：将45g淀粉混合物、1g改性蒙脱土、10g增塑剂、2g花青素粉末、2g蜂胶乙醇提取物、2g槲皮素以及1g叔丁基对苯二酚在高速混合器中以1500转/分的速度混合搅拌5分钟，加入到双螺杆挤出机挤出，双螺杆挤出机通过模具挤出成膜，得到淀粉基的可降解包装膜。
淀粉为玉米淀粉；季铵盐为十六烷基三甲基氯化铵；花青素为黑桫椤花青素，黑桫椤花青素包括花青素-3-半乳糖苷、花青素-3-葡萄糖苷、花青素-3-阿拉伯糖苷和花青素-3-木糖苷四种成分；增塑剂采用7g植物油与3g山梨糖醇；双螺杆挤出机螺杆转速为90rpm，进口料速率为2.1kg/h，沿筒体挤出方向设置八个控温区，八个控温区温度分别为60℃、90℃、120℃、130℃、140℃、140℃、110℃、110℃，挤出机挤出温度为100℃，模具的挤压温度为150℃。
实施例4：
步骤(1)：将80g淀粉和30ml水在高速混合器中以1500转/分的速度混合7分钟进行预混合，将水均匀分布到淀粉中，得到淀粉混合物，混合物为粉状状态，将淀粉混合物加入到密封袋中密封保存8小时；
步骤(2)：改性蒙脱土的制备：将18g蒙脱土钠加入至100ml水中，在常温下搅拌2小时，并超声处理28分钟，得到蒙脱土钠分散体；将10g季铵盐在温度条件为85℃下，溶解于55g水中，得到季铵盐水溶液；将季铵盐水溶液加入至蒙脱土钠分散体中，在80℃下搅拌3小时，通过离心收集改性蒙脱土；先采用75％乙醇对改性蒙脱土进行洗涤一次，再用热水洗涤数次，直到分散体中没有氯离子，将改性蒙脱土在温度为80℃条件下进行干燥，保存10小时，并研磨；
步骤(3)：花青素的制备；将80％乙醇对花青素进行超声提取，加入NKA-9大孔树脂纯化提取物，再次采用高效液相色谱分离纯化花青素，采用C18柱与紫外-可见光探测器耦合，并在分离峰采用分馏收集器收集，在真空条件下去除馏分中的溶剂，冷冻干燥得到花青素粉末；
步骤(4)：蜂胶乙醇提取物的制备：将30g蜂胶与80ml乙醇混合，在温度为45℃的条件下搅拌25分钟，提取后在8℃的温度下保存22小时，过滤后得到溶液为蜂胶乙醇提取物；
步骤(5)：将50g淀粉混合物、3g改性蒙脱土、13g增塑剂、2g花青素粉末、3g蜂胶乙醇提取物、2g槲皮素以及2g叔丁基对苯二酚在高速混合器中以1600转/分的速度混合搅拌6分钟，加入到双螺杆挤出机挤出，双螺杆挤出机通过模具挤出成膜，得到淀粉基的可降解包装膜。
淀粉为玉米淀粉；季铵盐为十八烷基二甲基苄基氯化铵；花青素为黑桫椤花青素，黑桫椤花青素包括花青素-3-半乳糖苷、花青素-3-葡萄糖苷、花青素-3-阿拉伯糖苷和花青素-3-木糖苷四种成分；增塑剂采用6g植物油与4g聚乙二醇；双螺杆挤出机螺杆转速为100rpm，进口料速率为2.2kg/h，沿筒体挤出方向设置八个控温区，八个控温区温度分别为60℃、90℃、120℃、150℃、150℃、140℃、120℃、110℃，挤出机挤出温度为100℃，模具的挤压温度为150℃。
实施例5：
步骤(1)：将80g淀粉和30ml水在高速混合器中以1500转/分的速度混合7分钟进行预混合，将水均匀分布到淀粉中，得到淀粉混合物，混合物为粉状状态，将淀粉混合物加入到密封袋中密封保存8小时；
步骤(2)：改性蒙脱土的制备：将18g蒙脱土钠加入至100ml水中，在常温下搅拌2小时，并超声处理28分钟，得到蒙脱土钠分散体；将10g季铵盐在温度条件为85℃下，溶解于55g水中，得到季铵盐水溶液；将季铵盐水溶液加入至蒙脱土钠分散体中，在80℃下搅拌3小时，通过离心收集改性蒙脱土；先采用75％乙醇对改性蒙脱土进行洗涤一次，再用热水洗涤数次，直到分散体中没有氯离子，将改性蒙脱土在温度为80℃条件下进行干燥，保存10小时，并研磨；
步骤(3)：花青素的制备；将80％乙醇对花青素进行超声提取，加入NKA-9大孔树脂纯化提取物，再次采用高效液相色谱分离纯化花青素，采用C18柱与紫外-可见光探测器耦合，并在分离峰采用分馏收集器收集，在真空条件下去除馏分中的溶剂，冷冻干燥得到花青素粉末；
步骤(4)：蜂胶乙醇提取物的制备：将35g蜂胶与80ml乙醇混合，在温度为45℃的条件下搅拌25分钟，提取后在8℃的温度下保存22小时，过滤后得到溶液为蜂胶乙醇提取物；
步骤(5)：将50g淀粉混合物、3g改性蒙脱土、13g增塑剂、2g花青素粉末、3g蜂胶乙醇提取物、2g槲皮素以及2g叔丁基对苯二酚在高速混合器中以1600转/分的速度混合搅拌6分钟，加入到双螺杆挤出机挤出，双螺杆挤出机通过模具挤出成膜，得到淀粉基的可降解包装膜。
淀粉为玉米淀粉；季铵盐为十八烷基二甲基苄基氯化铵；花青素为黑桫椤花青素，黑桫椤花青素包括花青素-3-半乳糖苷、花青素-3-葡萄糖苷、花青素-3-阿拉伯糖苷和花青素-3-木糖苷四种成分；增塑剂采用6g植物油与4g聚乙二醇；双螺杆挤出机螺杆转速为90rpm，进口料速率为2.2kg/h，沿筒体挤出方向设置八个控温区，八个控温区温度分别为60℃、90℃、120℃、150℃、150℃、140℃、120℃、110℃，挤出机挤出温度为100℃，模具的挤压温度为150℃。
实施例6：
步骤(1)：将80g淀粉和30ml水在高速混合器中以1500转/分的速度混合7分钟进行预混合，将水均匀分布到淀粉中，得到淀粉混合物，混合物为粉状状态，将淀粉混合物加入到密封袋中密封保存8小时；
步骤(2)：改性蒙脱土的制备：将18g蒙脱土钠加入至100ml水中，在常温下搅拌2小时，并超声处理28分钟，得到蒙脱土钠分散体；将10g季铵盐在温度条件为85℃下，溶解于55g水中，得到季铵盐水溶液；将季铵盐水溶液加入至蒙脱土钠分散体中，在80℃下搅拌3小时，通过离心收集改性蒙脱土；先采用75％乙醇对改性蒙脱土进行洗涤一次，再用热水洗涤数次，直到分散体中没有氯离子，将改性蒙脱土在温度为80℃条件下进行干燥，保存10小时，并研磨；
步骤(3)：花青素的制备；将80％乙醇对花青素进行超声提取，加入NKA-9大孔树脂纯化提取物，再次采用高效液相色谱分离纯化花青素，采用C18柱与紫外-可见光探测器耦合，并在分离峰采用分馏收集器收集，在真空条件下去除馏分中的溶剂，冷冻干燥得到花青素粉末；
步骤(4)：蜂胶乙醇提取物的制备：将35g蜂胶与80ml乙醇混合，在温度为45℃的条件下搅拌25分钟，提取后在8℃的温度下保存22小时，过滤后得到溶液为蜂胶乙醇提取物；
步骤(5)：将50g淀粉混合物、3g改性蒙脱土、13g增塑剂、2g花青素粉末、3g蜂胶乙醇提取物、2g槲皮素以及2g叔丁基对苯二酚在高速混合器中以1600转/分的速度混合搅拌6分钟，加入到双螺杆挤出机挤出，双螺杆挤出机通过模具挤出成膜，得到淀粉基的可降解包装膜。
淀粉为玉米淀粉；季铵盐为十八烷基二甲基苄基氯化铵；花青素为黑桫椤花青素，黑桫椤花青素包括花青素-3-半乳糖苷、花青素-3-葡萄糖苷、花青素-3-阿拉伯糖苷和花青素-3-木糖苷四种成分；增塑剂采用6g植物油与4g聚乙二醇；双螺杆挤出机螺杆转速为90rpm，进口料速率为2.2kg/h，沿筒体挤出方向设置八个控温区，八个控温区温度分别为60℃、90℃、120℃、140℃、140℃、135℃、115℃、110℃，挤出机挤出温度为100℃，模具的挤压温度为150℃。
实施例7：
步骤(1)：将80g淀粉和30ml水在高速混合器中以1500转/分的速度混合7分钟进行预混合，将水均匀分布到淀粉中，得到淀粉混合物，混合物为粉状状态，将淀粉混合物加入到密封袋中密封保存8小时；
步骤(2)：改性蒙脱土的制备：将18g蒙脱土钠加入至100ml水中，在常温下搅拌2小时，并超声处理28分钟，得到蒙脱土钠分散体；将10g季铵盐在温度条件为85℃下，溶解于55g水中，得到季铵盐水溶液；将季铵盐水溶液加入至蒙脱土钠分散体中，在80℃下搅拌3小时，通过离心收集改性蒙脱土；先采用75％乙醇对改性蒙脱土进行洗涤一次，再用热水洗涤数次，直到分散体中没有氯离子，将改性蒙脱土在温度为80℃条件下进行干燥，保存10小时，并研磨；
步骤(3)：花青素的制备；将80％乙醇对花青素进行超声提取，加入NKA-9大孔树脂纯化提取物，再次采用高效液相色谱分离纯化花青素，采用C18柱与紫外-可见光探测器耦合，并在分离峰采用分馏收集器收集，在真空条件下去除馏分中的溶剂，冷冻干燥得到花青素粉末；
步骤(4)：蜂胶乙醇提取物的制备：将35g蜂胶与80ml乙醇混合，在温度为45℃的条件下搅拌25分钟，提取后在8℃的温度下保存22小时，过滤后得到溶液为蜂胶乙醇提取物；
步骤(5)：将50g淀粉混合物、3g改性蒙脱土、13g增塑剂、2g花青素粉末、3g蜂胶乙醇提取物、2g槲皮素以及2g叔丁基对苯二酚在高速混合器中以1600转/分的速度混合搅拌6分钟，加入到双螺杆挤出机挤出，双螺杆挤出机通过模具挤出成膜，得到淀粉基的可降解包装膜。
淀粉为玉米淀粉；季铵盐为十八烷基二甲基苄基氯化铵；花青素为黑桫椤花青素，黑桫椤花青素包括花青素-3-半乳糖苷、花青素-3-葡萄糖苷、花青素-3-阿拉伯糖苷和花青素-3-木糖苷四种成分；增塑剂采用6g植物油与4g聚乙二醇；双螺杆挤出机螺杆转速为90rpm，进口料速率为2.2kg/h，沿筒体挤出方向设置八个控温区，八个控温区温度分别为60℃、90℃、120℃、140℃、140℃、135℃、115℃、110℃，挤出机挤出温度为90℃，模具的挤压温度为140℃。
对比例1：
本对比例与实施例7的区别之处在于：不采用改性蒙脱土；其它均与实施例7相同。
对比例2：
本对比例与实施例7的区别之处在于：不采用花青素；其它均与实施例7相同。
对比例3：
本对比例与实施例7的区别之处在于：不采用蜂胶乙醇提取物；其它均与实施例7相同。
对比例4：
本实施例与实施例7的区别之处在于：不采用槲皮素；其它均与实施例7相同。
对比例5：
本实施例与实施例7的区别之处在于：不采用叔丁基对苯二酚；其它均与实施例7相同。
对比例6：
本实施例与实施例7的区别之处在于：双螺杆挤出机螺杆转速为60rpm，进口料速率为1.6kg/h，沿筒体挤出方向设置八个控温区，八个控温区温度分别为60℃、90℃、120℃、110℃、110℃、110℃、110℃、110℃，挤出机挤出温度为80℃，模具的挤压温度为120℃；其它均与实施例7相同。
对比例7：
本实施例与实施例7的区别之处在于：双螺杆挤出机螺杆转速为110rpm，进口料速率为2.4kg/h，沿筒体挤出方向设置八个控温区，八个控温区温度分别为60℃、90℃、120℃、160℃、170℃、160℃、140℃、110℃，挤出机挤出温度为110℃，模具的挤压温度为160℃；其它均与实施例7相同。
将实施例1-7以及对比例1-7进行力学性能测试、抑菌能力测试以及光滑度、厚度均匀度评估，并对结果进行综合评估，采用“+”“-”表示程度，“+”越多表示力学性能越好，抑菌能力越强，光滑度越高、厚度越均匀；“-”越多表示力学性能越差，抑菌能力越差，越粗糙、厚度越不均匀。见表1：
表1：
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于：包括制备的具体过程为：步骤（1）：将70-80份淀粉和20-30份水在高速混合器中以1400-1500转/分的速度混合5-7分钟进行预混合，将水均匀分布到所述淀粉中，得到淀粉混合物，混合物为粉状状态，将所述淀粉混合物加入到密封袋中密封保存8-10小时；
步骤（2）：改性蒙脱土的制备：将15-20份蒙脱土钠加入至90-100份水中，在常温下搅拌1.5-2小时，并超声处理25-30分钟，得到蒙脱土钠分散体；将8-12份季铵盐在温度条件为70-85℃下，溶解于30-60份水中，得到季铵盐水溶液；将所述季铵盐水溶液加入至所述蒙脱土钠分散体中，在70-85℃下搅拌2-3小时，通过离心收集所述改性蒙脱土；先采用乙醇对所述改性蒙脱土进行洗涤，再用热水洗涤数次，直到分散体中没有氯离子，将所述改性蒙脱土在温度为75-80℃条件下进行干燥，保存8-10小时，并研磨；
步骤（3）：花青素的制备；将80％乙醇对花青素进行超声提取，加入NKA-9大孔树脂纯化提取物，再次采用高效液相色谱分离纯化花青素，采用C18柱与紫外-可见光探测器耦合，并在分离峰采用分馏收集器收集，在真空条件下去除馏分中的溶剂，冷冻干燥得到花青素粉末；
步骤（4）：蜂胶乙醇提取物的制备：将25-40份蜂胶与80-100份乙醇混合，在温度为45-50℃的条件下搅拌25-30分钟，提取后在8-10℃的温度下保存22-24小时，过滤后得到溶液为蜂胶乙醇提取物；
步骤（5）：将45-50份淀粉混合物、1-2份改性蒙脱土、10-15份增塑剂、2-3份花青素粉末、2-4份蜂胶乙醇提取物、1-2份槲皮素以及1-2份叔丁基对苯二酚在高速混合器中以1500-1600转/分的速度混合搅拌5-8分钟，加入到双螺杆挤出机挤出，双螺杆挤出机通过模具挤出成膜，得到淀粉基的可降解包装膜。
2.根据权利要求1所述的一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述淀粉为木薯淀粉、玉米淀粉中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述季铵盐为十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵、二十八烷基二甲基氯化铵中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述花青素为黑桫椤花青素，黑桫椤花青素包括花青素-3-半乳糖苷、花青素-3-葡萄糖苷、花青素-3-阿拉伯糖苷和花青素-3-木糖苷四种成分。
5.根据权利要求1所述的一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，所述双螺杆挤出机螺杆转速为70-100rpm。
6.根据权利要求5所述的一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于：步骤（5）中所述双螺杆挤出机进料速率为1.8-2.2kg/h。
7.根据权利要求6所述的一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，所述双螺杆挤出机沿筒体挤出方向设置八个控温区，八个控温区温度分别为60℃、90℃、120℃、115℃-150℃、115℃-150℃、115℃-150℃、115℃-120℃、110℃，挤出机挤出温度在90-100℃之间。
8.根据权利要求7所述的一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，所述模具的挤压温度为130-150℃。
9.根据权利要求1所述的一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于：步骤（5）中所述增塑剂为山梨醇、甘油、尿素、甲酰胺、聚乙二醇、植物油中的至少一种。
10.权利要求1-9任一项所述的方法制备得到的一种可降解包装膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410049100.7A CN117866260A (zh) | 2024-01-12 | 2024-01-12 | 一种可降解包装膜及其制备方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410049100.7A CN117866260A (zh) | 2024-01-12 | 2024-01-12 | 一种可降解包装膜及其制备方法 |
Publications (1)
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| CN117866260A true CN117866260A (zh) | 2024-04-12 |
Family
ID=90596671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202410049100.7A Pending CN117866260A (zh) | 2024-01-12 | 2024-01-12 | 一种可降解包装膜及其制备方法 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN117866260A (zh) |
-
2024
- 2024-01-12 CN CN202410049100.7A patent/CN117866260A/zh active Pending
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