一種用于食品包裝的阻水阻油全降解塑料薄膜及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及塑料薄膜技術領域，特別是一種用于食品包裝的阻水阻油全降解塑料薄膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前傳統(tǒng)的高分子材料工業(yè)因石油資源的日益減少導致成本上升而發(fā)展速度減緩，與此同時，高分子材料產生的環(huán)境污染問題日益凸顯，引起社會的極大重視。天然高分子材料是可循環(huán)利用的一種資源，它能夠被微生物分解為對環(huán)境無污染的物質，如無機小分子物質、水和二氧化碳等，而且天然高分子材料具有極強的可塑性，可以通過多種改性方法使之成為所希望的具有某種特殊性質的功能材料，因此，許多國家對天然高分子材料的研發(fā)都投入了大量的人力物力并取得了許多優(yōu)秀的成果。利用可生物降解的淀粉材料來制備可降解包裝膜已成為世界各國研究的熱點。但是淀粉在提高塑料可降解性能的同時，一方面會造成其物理機械性能的下降，使其加工困難，另一方面還存在親水性太強，與大部分通用樹脂之間的相容性很差，致使制成的薄膜力學性能大幅下降，阻水性能差，從而阻礙了淀粉塑料在工業(yè)化推廣過程中的廣泛應用。
[0003]聚乙烯醇是一種用途廣泛的高分子聚合物，性能介于塑料和橡膠之間，含有大量的極性基團羥基，毒性很低，分子鏈結構對稱規(guī)整，具有獨特的強力粘接性、皮膜柔韌性、平滑性、耐油性、耐溶劑性、保護膠體性、氣體阻絕性以及經特殊處理具有的耐水性，同時還具有一定的生物降解性，在濕環(huán)境中有細菌存在的條件下6個月內可以完全分解成水和二氧化碳，是完全生物降解材料。
[0004]苧麻是極具中國特色的傳統(tǒng)纖維作物，我國常年苧麻種植面積達到20萬公頃左右，除了苧麻韌皮提取作為紡織產品之外，苧麻麻骨很少被利用。苧麻麻骨利用率低下，處理難等問題一直是各級政府和有關部門普遍關注的問題，也是農民極其關心的問題。苧麻骨作為苧麻產業(yè)的規(guī)模化生產加工的副產物，是重要的生物資源，其中富含纖維素、半纖維素，其纖維素含量和纖維形態(tài)類似闊葉樹種，理論上是理想的植物纖維餐具的制備原料，且對其合理高效的開發(fā)利用對于提高苧麻綜合價值、促進苧麻產業(yè)發(fā)展都意義重大。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用于食品包裝的阻水阻油全降解塑料薄膜及其制備方法。本發(fā)明采用安全無毒的原料，經過一系列改性的工藝，制成阻水阻油效果良好的產品。
[0006]為了實現本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實施:
一種用于食品包裝的阻水阻油全降解塑料薄膜，由下列重量份的原料制備制成:玉米淀粉60-65、納米蒙脫土7-9、花生油0.6-0.7、鈦酸四丁酯1.2-1.4、苧麻麻骨12-14、聚乙烯醇30-35、聚己內酯9-12、檸檬酸三辛酯12-15、海藻酸鈉2.5_3、碳酸鈣3_5、乳酸丁酯2_3、偏磷酸三鈉1-1.5 ； 本發(fā)明所述一種用于食品包裝的阻水阻油全降解塑料薄膜，由以下具體步驟制成:
(1)將玉米淀粉與納米蒙脫土混合均勻后放入烘箱中，在130°c的條件下干燥120分鐘后取出，冷卻至室溫后將混合粉末利用超聲振蕩30-40分鐘(控制水浴溫度為30°C，超聲功率為100W)，然后將混合粉末轉移至攪拌釜中，加入鈦酸四丁酯，控制溫度為75°C，以1500轉/分的速度攪拌15分鐘后，繼續(xù)加入花生油，攪拌15分鐘，最后取出放入烘箱，在120°C的條件下干燥60分鐘即得表面疏水處理的混合粉末；
(2)將苧麻麻骨干燥后經過粗磨、精磨制成80-100目的粉末，然后與碳酸鈣混合后放入納米粉碎機中粉碎成納米級粉末，再與海藻酸鈉混合，混合均勻后放入捏合機中，控溫130°C，捏合20分鐘，放出冷卻，即得苧麻麻骨增強料；
(3)將步驟(I)得到的表面疏水改性的混合粉末與偏磷酸三鈉混合，通過膠體磨機分散60-90分鐘，然后加入步驟(2)得到的苧麻麻骨增強料，通過雙螺桿造粒機中，控制溫度170-180°C的條件下熔融擠出造粒，得到直徑為6mm的淀粉母料；
(4)將步驟(3)得到的淀粉母料、聚乙烯醇、檸檬酸三辛酯以及其余剩余成分在常溫下混合均勻后，加入到單螺桿擠出機中，控制溫度在170-180°C的加工溫度下進行熱熔擠出吹塑成膜，最后定性收卷、包裝即得。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用安全無毒的原料，在傳統(tǒng)工藝上進行改性，首先對淀粉、納米蒙脫土進行疏水化表面處理，超聲振蕩使淀粉的粒徑下降，比表面積增大，鈦酸四丁酯與疏水劑花生油有效的屏蔽了淀粉表面羥基，形成高疏水層；同時納米蒙脫土具有良好的氣體阻隔性能以及良好的遠紅外反射性，抗老化，同時耐熱、耐磨、強度高；其次，利用海藻酸鈉對苧麻麻骨進行增強改性后作為薄膜的增強材料，不僅能夠顯著的降低產品的水蒸氣透過率，而且提高薄膜的阻油性，使薄膜的結構更加致密，從而提高了薄膜的強度，而且苧麻麻骨原料易得，成本低，變廢為寶，不會產生污染。
[0008]本發(fā)明添加適量的聚乙烯醇配合淀粉基材料，最后添加檸檬酸三辛酯、乳酸丁酯共混，能夠降低聚乙烯醇的熔點，更有利于工業(yè)化生產，從而提高強度、柔韌性，使得制成的薄膜結實耐用；本發(fā)明產品可應用于食品包裝、清潔袋等，可以完全降解，值得大面積推廣。
具體實施方案
[0009]下面通過具體實例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0010]一種用于食品包裝的阻水阻油全降解塑料薄膜，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:玉米淀粉60、納米蒙脫土 7、花生油0.6、鈦酸四丁酯1.2、苧麻麻骨12、聚乙烯醇30、聚己內酯9、檸檬酸三辛酯12、海藻酸鈉2.5、碳酸鈣3、乳酸丁酯2、偏磷酸三鈉I ;
本發(fā)明所述一種用于食品包裝的阻水阻油全降解塑料薄膜，由以下具體步驟制成:
(1)將玉米淀粉與納米蒙脫土混合均勻后放入烘箱中，在130°C的條件下干燥120分鐘后取出，冷卻至室溫后將混合粉末利用超聲振蕩30分鐘(控制水浴溫度為30°C，超聲功率為100W)，然后將混合粉末轉移至攪拌釜中，加入鈦酸四丁酯，控制溫度為75°C，以1500轉/分的速度攪拌15分鐘后，繼續(xù)加入花生油，攪拌15分鐘，最后取出放入烘箱，在120°C的條件下干燥60分鐘即得表面疏水處理的混合粉末；
(2)將苧麻麻骨干燥后經過粗磨、精磨制成80-100目的粉末，然后與碳酸鈣混合后放入納米粉碎機中粉碎成納米級粉末，再與海藻酸鈉混合，混合均勻后放入捏合機中，控溫130°C，捏合20分鐘，放出冷卻，即得苧麻麻骨增強料；
(3)將步驟(I)得到的表面疏水改性的混合粉末與偏磷酸三鈉混合，通過膠體磨機分散90分鐘，然后加入步驟(2)得到的苧麻麻骨增強料，通過雙螺桿造粒機中，控制溫度170-180°C的條件下熔融擠出造粒，得到直徑為6mm的淀粉母料；
(4)將步驟(3)得到的淀粉母料、聚乙烯醇、檸檬酸三辛酯以及其余剩余成分在常溫下混合均勻后，加入到單螺桿擠出機中，控制溫度在170-180°C的加工溫度下進行熱熔擠出吹塑成膜，最后定性收卷、包裝即得。
[0011 ] 將本發(fā)明產品按照GB/T 20197-2006的標準進行講解試驗，經過4個月的土埋實驗，生物降解率可以達到58.8%。按照GB/T 1040.3-2006進行力學性能測試，橫向拉伸強度為24.7MPa，斷裂伸長率為670.26% ;縱向拉伸強度為22.9 MPa,斷裂伸長率為448.23%，符合標準。
【主權項】
1.一種用于食品包裝的阻水阻油全降解塑料薄膜，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:玉米淀粉60-65、納米蒙脫土 7-9、花生油0.6-0.7、鈦酸四丁酯1.2-1.4、苧麻麻骨12-14、聚乙烯醇30-35、聚己內酯9-12、檸檬酸三辛酯12-15、海藻酸鈉2.5_3、碳酸鈣3-5、乳酸丁酯2-3、偏磷酸三鈉1-1.5。2.根據權利要求1所述一種用于食品包裝的阻水阻油全降解塑料薄膜，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將玉米淀粉與納米蒙脫土混合均勻后放入烘箱中，在130°C的條件下干燥120分鐘后取出，冷卻至室溫后將混合粉末利用超聲振蕩30-40分鐘(控制水浴溫度為30°C，超聲功率為100W)，然后將混合粉末轉移至攪拌釜中，加入鈦酸四丁酯，控制溫度為75°C，以1500轉/分的速度攪拌15分鐘后，繼續(xù)加入花生油，攪拌15分鐘，最后取出放入烘箱，在120°C的條件下干燥60分鐘即得表面疏水處理的混合粉末； (2)將苧麻麻骨干燥后經過粗磨、精磨制成80-100目的粉末，然后與碳酸鈣混合后放入納米粉碎機中粉碎成納米級粉末，再與海藻酸鈉混合，混合均勻后放入捏合機中，控溫130°C，捏合20分鐘，放出冷卻，即得苧麻麻骨增強料； (3)將步驟(I)得到的表面疏水改性的混合粉末與偏磷酸三鈉混合，通過膠體磨機分散60-90分鐘，然后加入步驟(2)得到的苧麻麻骨增強料，通過雙螺桿造粒機中，控制溫度170-180°C的條件下熔融擠出造粒，得到直徑為6mm的淀粉母料； (4)將步驟(3)得到的淀粉母料、聚乙烯醇、檸檬酸三辛酯以及其余剩余成分在常溫下混合均勻后，加入到單螺桿擠出機中，控制溫度在170-180°C的加工溫度下進行熱熔擠出吹塑成膜，最后定性收卷、包裝即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于食品包裝的阻水阻油全降解塑料薄膜，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成：玉米淀粉60-65、納米蒙脫土7-9、花生油0.6-0.7、鈦酸四丁酯1.2-1.4、苧麻麻骨12-14、聚乙烯醇30-35、聚己內酯9-12、檸檬酸三辛酯12-15、海藻酸鈉2.5-3、碳酸鈣3-5、乳酸丁酯2-3、偏磷酸三鈉1-1.5；本發(fā)明添加適量的聚乙烯醇配合淀粉基材料，最后添加檸檬酸三辛酯、乳酸丁酯共混，能夠降低聚乙烯醇的熔點，更有利于工業(yè)化生產，從而提高強度、柔韌性，使得制成的薄膜結實耐用；本發(fā)明產品可應用于食品包裝、清潔袋等，可以完全降解，值得大面積推廣。
【IPC分類】C08L91/00, C08L67/04, C08L29/04, C08K5/101, C08K9/04, C08L3/02, C08K13/06, C08K5/11, C08K3/34, C08L5/04, C08K3/32, C08L97/02, C08K3/26
【公開號】CN105001459
【申請?zhí)枴緾N201510273870
【發(fā)明人】萬紅霞, 陳可夏
【申請人】銅陵方正塑業(yè)科技有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年5月27日