本发明专利技术公开了一种环保型高阻隔缓冲包装材料的制备方法，包括以下步骤：(1)预备以下原料；(2)制备缓冲型纳米PEN/PET薄膜：(3)将缓冲型纳米PEN/PET薄膜用蒸馏水冲洗后，放入无水酒精中进行清洗，自然晾干；(4)将SiO2放入水冷铜坩埚中，在电源功率为1000～4000W、工作气压为25～50Pa的条件下，直接利用电子束加热，使蒸发出的蒸气流凝结在缓冲型纳米PEN/PET薄膜表面，凝结在缓冲型纳米PEN/PET薄膜表面的SiOx膜厚度为20～200nm，制得包装材料。同时公开了环保型高阻隔缓冲包装材料，该包装材料兼具了环保性、可降解性、高阻隔性、缓冲性、耐热性、断裂伸长率与抗水性，可广泛应用于食品、饮料、化工产品及精密仪器仪表包装物的制造。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高效缓冲包装材料领域，尤其涉及一种环保型高阻隔缓冲包装材料的制备方法及其制品。
技术介绍
随着当今能源日趋枯竭，环境问题日趋严峻，构建循环经济社会，走可持续发展道路已成为全球共同关注的焦点。目前市面上存在各种各样的包装材料，主要采用的原料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚产物，属线形聚酯，也叫“涤纶”，由于具有优良的物理化学性能和回收再生等优点，因此被广泛应用于制备包装材料。但PET作为一些特殊产品的包装材料，例如用于饮料、啤酒等包装时，却不能满足包装饮料、啤酒的玻璃瓶、易拉罐等对于包装材料的特殊的周向全阻隔、高效缓冲等要求，PET包装材料不但会影响瓶内所装食品和饮料等的味道或口感，而且PET包装材料本身的有效寿命也极短；此外，PET包装材料阻隔性与耐热性也无法达到待包装产品对包装材料的要求。同时，目前在家用电器、精密仪器、电子计算机、电子元器件等包装中大量使用的聚苯乙烯(EPS)类发泡缓冲包装材料，是一种高分子化合物，其包装废弃物不能自然降解和完全回收。随着全球贸易一体化及各国对环境问题的高度重视，这些不能自然降解和回收利用的缓冲包装材料会受到越来越大的限制，最终被淘汰。因此，研发出一种兼具环保可降解性与缓冲性能的包装材料，就变得较为迫切同时。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术的目的在于提供一种以植物性纤维材料为主、环保型高阻隔缓冲包装材料的制备方法及其制品，该包装材料兼具了环保性、可降解性、高阻隔性、缓冲性、耐热性、断裂伸长率与抗水性。本专利技术为达到上述目的所采用的技术方案是：一种环保型高阻隔缓冲包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)预备以下原料：2,6-二甲基萘、乙二醇、钛酸四甲酯、锗剂化合物、磷酸酯类热稳定剂、葵花秸秆髓料、麻秆芯纤维、硼砂、15％～20％NaOH溶液、发泡剂、胶黏剂、蛋白质基、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PVA基纳米复合膜、蒸馏水、无水酒精、SiO2；(2)制备缓冲型纳米PEN/PET薄膜：(2.1)将2,6-二甲基萘与乙二醇加入反应器中，再加入钛酸四甲酯，在适当条件下进行反应，生成2,6-萘二甲酸乙二酯；再依次加入摩尔分数为0.015％～0.035％的锗剂化合物、质量分数为0.015％～0.025％的磷酸酯类热稳定剂，并在温度为60℃～140℃的真空条件下进行缩聚反应，制得聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)产物；(2.2)将葵花秸秆髓料、麻秆芯纤维与硼砂加入绞碎机中绞碎，再加入15％～20％NaOH溶液浸泡2h后，漂洗干燥得到混合物A；(2.3)将发泡剂与胶黏剂混合均匀后，加入混合物A与蛋白质基混合均匀制得混合物B，再分别将该混合物B、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与PVA基纳米复合膜加入双螺杆挤出机中熔融均匀得到熔体，双螺杆挤出机的转速为100-200/r.min-1，熔体的温度为100-180℃，并吹塑成型挤出，得到缓冲型纳米PEN/PET薄膜；(3)将缓冲型纳米PEN/PET薄膜用蒸馏水冲洗后，放入无水酒精中进行清洗，自然晾干；(4)将SiO2放入水冷铜坩埚中，在电源功率为1000～4000W、工作气压为25～50Pa的条件下，直接利用电子束加热，使蒸发出的蒸气流凝结在缓冲型纳米PEN/PET薄膜表面，凝结在缓冲型纳米PEN/PET薄膜表面的SiOx膜厚度为20～200nm，制得包装材料。作为本专利技术的进一步改进，在所述步骤(1)中的原料组份的重量份为：2,6-二甲基萘80-100份；乙二醇60-80份；钛酸四甲酯20-30份；锗剂化合物20-30份；磷酸酯类热稳定剂10-30份；葵花秸秆髓料50-80份；麻秆芯纤维40-70份；硼砂30-50份；15％～20％NaOH溶液10-20份；发泡剂5-10份；胶黏剂10-20份；蛋白质基20-40份；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)60-80份；PVA基纳米复合膜20-40份；蒸馏水40-50份；无水酒精40-50份；SiO240-60份。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(2.3)还包括以下步骤：在发泡剂与胶黏剂混合均匀后的混合物中，再加入氯化聚乙烯助剂混合均匀，所述发泡剂、胶黏剂与氯化聚乙烯助剂的重量比为1:2:1。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(2.3)中的胶黏剂的制备方法为：预备原料聚乙烯醇、甲基纤维素与硼酸；在聚乙烯醇中加入甲基纤维素和硼酸，在75～80℃温度下加水配制而成。作为本专利技术的进一步改进，所述原料的重量份为：聚乙烯醇80-100份；甲基纤维素15-20份；硼酸15-20份。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(2.3)中的蛋白质基的制备方法为：A.预备原材料与试剂：大豆蛋白、乙酸酐、抗氧化剂、10％～15％NaOH溶液、1％～4％H2SO4溶液、石油醚；B.将大豆蛋白放入烧杯中，在40～50℃的温度条件下，边搅拌边滴入乙酸酐，同时滴加10％～15％NaOH溶液，乙酸酐滴加完后，保持在40～50℃的温度条件反应3～4h；C.再缓慢加入浓度为1％～4％H2SO4溶液，产生乳白色沉淀，继续加入H2SO4溶液至不再产生沉淀为止；D.过滤除去水液，用石油醚洗涤3～5次以除去多余的乙酸酐后，经真空干燥24h，制得蛋白质基。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(2.3)中PVA基纳米复合膜的制备方法为：a.预备以下原材料与试剂：纳米SiO2、PVA水溶液、硬脂酸、乙醇、硅烷偶联剂、戊二醛；b.将纳米SiO2在50～75℃烘箱中干燥5h后放入高混机中，同时将乙醇与硅烷偶联剂加入烧杯中反应30min得到混合溶液A，再将该混合溶液A加入高混机，再开机混匀1h，得到混合溶液B；c.将混合溶液B加入PVA水溶液中搅拌后置于超声仪中，在超声功率密度58～70W/L条件下，超声15min，使纳米SiO2均匀分散于PVA水溶液中制得混合溶液C；同时，将硬脂酸加入到95％的乙醇中加热溶解制得混合溶液D；d.当混合溶液C与混合溶液D的温度都达到90℃后，将两混合溶液混合，同时加入戊二醛，进行交联反应45min后置于超声仪中再一次进行超声分散并脱气泡；e.冷却至室温，然后盛入塑料器皿中在干燥箱里干燥成PVA基纳米复合膜。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤b中在将纳米SiO2加入烘箱中干燥之前，还包括以下步骤：b.1、预备以下原料：纳米SiO2、偶联剂、醇水溶液、b.2、将一定量的偶联剂加入pH＝4的醇水溶液中，并超声水解1.5h；b.3、在50～60℃条件下，将已水解的偶联剂与纳米SiO2按质量比为10％～20％混合均匀，然后将溶液的pH值调至10-11，并在搅拌作用下反应3h；最后经过滤、水洗、烘干，即可得到改性的纳米SiO2。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤b.2中，在醇水溶液中无水乙醇与去离子水的体积之比为1:1。实施上述方法制备的环保型高阻隔缓冲包装材料，其具备环保、可降解等特性，可用于制备高效缓冲、全向阻隔的各类包装物。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的方法及产品，通过加入具备低密度蓬松的植物性葵花秸秆髓料与麻秆芯纤维，同时采用无毒胶黏剂和对人体无毒无害的发泡剂，使制备出具有缓冲性能的包装材料；通本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种环保型高阻隔缓冲包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)预备以下原料：2,6‑二甲基萘、乙二醇、钛酸四甲酯、锗剂化合物、磷酸酯类热稳定剂、葵花秸秆髓料、麻秆芯纤维、硼砂、15％～20％NaOH溶液、发泡剂、胶黏剂、蛋白质基、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PVA基纳米复合膜、蒸馏水、无水酒精、SiO2；(2)制备缓冲型纳米PEN/PET薄膜：(2.1)将2,6‑二甲基萘与乙二醇加入反应器中，再加入钛酸四甲酯，在适当条件下进行反应，生成2,6‑萘二甲酸乙二酯；再依次加入摩尔分数为0.015％～0.035％的锗剂化合物、质量分数为0.015％～0.025％的磷酸酯类热稳定剂，并在温度为60℃～140℃的真空条件下进行缩聚反应，制得聚2,6‑萘二甲酸乙二醇酯(PEN)产物；(2.2)将葵花秸秆髓料、麻秆芯纤维与硼砂加入绞碎机中绞碎，再加入15％～20％NaOH溶液浸泡2h后，漂洗干燥得到混合物A；(2.3)将发泡剂与胶黏剂混合均匀后，加入混合物A与蛋白质基混合均匀制得混合物B，再分别将该混合物B、聚2,6‑萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与PVA基纳米复合膜加入双螺杆挤出机中熔融均匀得到熔体，双螺杆挤出机的转速为100‑200/r.min‑1，熔体的温度为100‑180℃，并吹塑成型挤出，得到缓冲型纳米PEN/PET薄膜；(3)将缓冲型纳米PEN/PET薄膜用蒸馏水冲洗后，放入无水酒精中进行清洗，自然晾干；(4)将SiO2放入水冷铜坩埚中，在电源功率为1000～4000W、工作气压为25～50Pa的条件下，直接利用电子束加热，使蒸发出的蒸气流凝结在缓冲型纳米PEN/PET薄膜表面，凝结在缓冲型纳米PEN/PET薄膜表面的SiOx膜厚度为20～200nm，制得包装材料。...
【技术特征摘要】
1.一种环保型高阻隔缓冲包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)预备以下原料：2,6-二甲基萘、乙二醇、钛酸四甲酯、锗剂化合物、磷酸酯类热稳定剂、葵花秸秆髓料、麻秆芯纤维、硼砂、15％～20％NaOH溶液、发泡剂、胶黏剂、蛋白质基、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PVA基纳米复合膜、蒸馏水、无水酒精、SiO2；(2)制备缓冲型纳米PEN/PET薄膜：(2.1)将2,6-二甲基萘与乙二醇加入反应器中，再加入钛酸四甲酯，在适当条件下进行反应，生成2,6-萘二甲酸乙二酯；再依次加入摩尔分数为0.015％～0.035％的锗剂化合物、质量分数为0.015％～0.025％的磷酸酯类热稳定剂，并在温度为60℃～140℃的真空条件下进行缩聚反应，制得聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)产物；(2.2)将葵花秸秆髓料、麻秆芯纤维与硼砂加入绞碎机中绞碎，再加入15％～20％NaOH溶液浸泡2h后，漂洗干燥得到混合物A；(2.3)将发泡剂与胶黏剂混合均匀后，加入混合物A与蛋白质基混合均匀制得混合物B，再分别将该混合物B、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与PVA基纳米复合膜加入双螺杆挤出机中熔融均匀得到熔体，双螺杆挤出机的转速为100-200/r.min-1，熔体的温度为100-180℃，并吹塑成型挤出，得到缓冲型纳米PEN/PET薄膜；(3)将缓冲型纳米PEN/PET薄膜用蒸馏水冲洗后，放入无水酒精中进行清洗，自然晾干；(4)将SiO2放入水冷铜坩埚中，在电源功率为1000～4000W、工作气压为25～50Pa的条件下，直接利用电子束加热，使蒸发出的蒸气流凝结在缓冲型纳米PEN/PET薄膜表面，凝结在缓冲型纳米PEN/PET薄膜表面的SiOx膜厚度为20～200nm，制得包装材料。2.根据权利要求1所述的环保型高阻隔缓冲包装材料的制备方法，其特
\t征在于，在所述步骤(1)中的原料组份的重量份为：2,6-二甲基萘80-100份；乙二醇60-80份；钛酸四甲酯20-30份；锗剂化合物20-30份；磷酸酯类热稳定剂10-30份；葵花秸秆髓料50-80份；麻秆芯纤维40-70份；硼砂30-50份；15％～20％NaOH溶液10-20份；发泡剂5-10份；胶黏剂10-20份；蛋白质基20-40份；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)60-80份；PVA基纳米复合膜20-40份；蒸馏水40-50份；无水酒精40-50份；SiO240-60份。3.根据权利要求1所述的环保型高阻隔缓冲包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2.3)还包括以下步骤：在发泡剂与胶黏剂混合均匀后的混合物中，再加入氯化聚乙烯助剂混合均匀，所述发泡剂、胶黏剂与氯化聚乙烯助剂的重量比为1:2:1。4.根据权利要求1所述的环保型高阻隔缓冲包装材料的制备方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚美叶，
申请(专利权)人：黎小斌，
类型：发明
国别省市：广东;44
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