食品药品的光催化降解塑料包装膜制造技术

本发明专利技术涉及一种食品药品的光催化降解塑料包装膜。为解决现有可降解塑料包装膜不适合食品药品包装的问题，其聚乙烯或聚丙烯塑料包装膜中含有０．０５－０．３％重量份的硬脂酸铯。包装膜中还含有０．０５－０．１％重量份的二茂铁。包装膜中还含有０．０５－２．０％重量份的粒径为８－２１０ｎｍ的晶态二氧化钛。余量为聚乙烯或聚丙烯或含加工助剂的聚乙烯或含加工助剂的聚丙烯。其光敏添加剂的加入不明显影响包装膜的外观和透明度及相关机械性能和食品药品安全，具有保质期稳定、光催化周期可调；既可有光降解，又能无光降解，降解性能可靠；既能满足正常包装需要，又能保证降解和环保要求，还具有成本低，实用性强，安全性好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种塑料膜，特别是涉及一种食品药品的光催化降解塑料包装膜。
技术介绍
现有的光催化降解塑料膜，最常用的降解方法就是在塑料中添加淀粉，而添加淀粉 的光催化降解塑料膜由于透光性差，抗拉强度差，所以，不适于用做对包装膜透光性和 抗拉强度要求高的食品药品包装。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种透光性好、抗拉强度大的食 品药品的光催化降解塑料包装膜。为实现上述目的，本专利技术食品药品的光催化降解塑料包装膜的特别之处在于聚乙烯 或聚丙烯塑料包装膜中含有0.05-0.3%重量份的硬脂酸铯。经实验证明聚乙烯或聚丙烯 塑料包装膜产品中添加0.05-0.3%重量份的硬脂酸铯后，硬脂酸铯就光催化以作为光敏剂 光降解聚乙烯或聚丙烯薄膜。经进一步研究发现含有硬脂酸铯(Ce3 + )的聚乙烯或聚 丙烯塑料膜不但能光降解，而且能热降解。硬脂酸铯(Ce3+)能显著提高聚丙烯组分在环境中的降解，有氧存在但没有紫外线和光催化见光照射时产生热降解和氧化；有氧存 在和紫外线照射时为光氧化降解；并光催化生成小分子量的氧化产物如酮、羧酸、醇、 酯和醛等。所以，不论是在有光条件下还是无光条件下，都能保证聚乙烯或聚丙烯包装 膜的降解。另外，选择该配比范围，既能保证合理的保质期，又能保证废弃后的包装膜 顺利降解。既适用于小包装，又适用于小包装。在此添加范围内既是对食品药品安全没 有影响，又能实现理想的光降解。光催化降解塑料的降解机理主要是生物降解和光降解两种。生物降解即是指材料在微生物的作用下发生降解。它的降解机理是基于材料内部结 构和成分的特殊因素，在自然环境中各种细菌、酶、微生物等作用下逐渐分解成小分子 化合物，最后分解成水和二氧化碳等无机物质。光降解塑料的整个过程是光降解和自由基断裂氧化反应的结合，称为Norrish反应。 其原理是聚合物吸收紫外光后发生光引发作用，使键能减弱，长链分裂成低分子量的碎片，在空气中进一步发生氧化作用，产生自由基断裂反应，使聚合物分子链断裂，并被 逐步降解成能被生物分解的低分子量化合物，最后成为二氧化碳和水。光降解塑料一般按其合成方法的不同分为两类 一类是共聚合成型， 一类是添加光 敏剂型。共聚合成光降解塑料是用对紫外光敏感的单体与其它单体共聚而制得的。现在研究 得比较深入的是一氧化碳与乙烯以及乙烯基酮与乙烯的共聚物。其实这是改进聚合物分 子链，引入能在紫外线作用下自动断裂降解的羧基、羟基或过氧化氯等基团。这种塑料 生产的技术要求和成本都比较高。添加光敏剂型塑料降解的机理是在普通塑料中加入了特定的光敏剂，这类光敏剂在 自然光照下能有效的吸收阳光中的紫外线，获得能量后呈激发状态，然后又将能量传递 或转移给易激发的基团或化学键，进行光化学反应，因此导致大分子的降解，并不断形 成易被微生物吞食的小分子碎片，由此达到降解的目的。相比之下，添加光敏剂生产光 降解塑料比较经济。作为优化，包装膜中还含有0.05-0.1%重量份的二茂铁。加入0.05-0.10/0重量份的二茂铁(C5H5)2Fe作为光敏剂有助于加速制品在光照条件下的降解，常用的二茂铁类光 敏剂有二茂铁、短碳链取代的二茂铁、C7-C11的烷基、烯基、羧酸基、羧酸酯取代的 二茂铁以及硬脂酸盐与二茂铁的混合物。两者混用配伍性好，互补性强，有助于增益光 降解效果。在薄膜中加入0.05% 0.1%二茂铁做敏化剂，光催化以得到较高的光降解 速度，大约5个星期，其伸长率光催化降低50%。但含量在1%时，在l年以上其伸长 率无明显变化。0.05-0.1%重量份的二茂铁的加入对食品药品安全没有影响。作为优化，产品中还含有0.05-2.0%重量份的粒径为8-210nm的晶态二氧化钛。再 加入0.05-2.(P/o的细颗粒晶态二氧化钛(8-210nm)有助于加速聚乙烯或聚丙烯薄膜 的光降解，使降解性能更光催化靠，降解更完全。产品中还含有0.05-2.0%重量份的粒径 为8-210nm的晶态二氧化钛对食品药品安全没有影响。作为优化，余量为聚乙烯或聚丙烯或含加工助剂的聚乙烯或含加工助剂的聚丙烯。 前者更有利于发挥光敏剂的催化作用，后者则方便加工，仅含加工助剂的聚乙烯或聚丙 烯薄膜产品对降解性能影响最小。本专利技术包装膜的光降解性能测定方法如下 实验材料和仪器实验材料 一种收缩包装膜和一种普通包装膜测试仪器亚特拉斯光老化箱CI300 + 实验条件借鉴中华人民共和国轻工行业标准《包装用降解聚乙烯薄膜》(QB/T2461-99) 和中华人民共和国国家标准《薄膜拉伸性能实验方法》(GB-13022) 测定了一种收縮包装膜和一种普通包装膜的光降解性能，实验条件如下氙弧灯老化实验条件(1) 实验条件喷水/不喷水时间18/102min，黑板温度65'C，相对湿度50%， 340nm辐射能量0.5W/m2。(2) 计算方法光降解后断裂伸长率保留率按下式计算f= (Fl/FO) '100 式中f-光降解后断裂伸长率保留率，％Fl-光降解后断裂伸长率，％ FO-光降解前断裂伸长率，％试样断裂伸长率的测定光老化前后试样的断裂伸长率按GB-13022进行测定，拉伸试样为I型样，试验速 度500mm/min。断裂伸长率计算方式如下 F = ( (L画LO) /L0) '100式中F:试样断裂伸长率，％L0试样原始标线距离，mm; L:试样断裂时标线间距离，mm。经测试，采用本专利技术技术方案的包装膜产品都能获得满意的降解效果，并且在具有 满意降解效果的同时，其外观和透明度及相关机械性能也能满足烟包装的正常需要。采用上述技术方案后，本专利技术食品药品的光催化降解塑料包装膜中光敏添加剂的加 入不明显影响包装膜的外观和透明度及相关机械性能和食品药品安全，具有保质期稳定、光催化周期可调；既可有光降解，又能无光降解，降解性能可靠；既能满足正常包装需要，又能保证降解和环保要求，还具有成本低，实用性强，安全性好的优点。 具体实施例方式下面结合具体实例作更进一步说明实施例一，本专利技术食品药品的光催化降解塑料包装膜是IOO公斤聚乙烯或聚丙烯塑 料包装膜中含有0.05公斤的硬脂酸铯。余量为聚乙烯或聚丙烯。实施例二，本专利技术食品药品的光催化降解塑料包装膜是IOO公斤聚乙烯或聚丙烯塑料包装膜中含有0.3公斤的硬脂酸铯。余量为含加工助剂的聚丙烯或含加工助剂的聚乙烯。实施例三，本专利技术食品药品的光催化降解塑料包装膜是IOO公斤聚乙烯或聚丙烯塑 料包装膜中含有O.l公斤的硬脂酸铯。余量为聚丙烯或聚乙烯。实施例四，本专利技术食品药品的光催化降解塑料包装膜是100公斤聚乙烯或聚丙烯塑 料包装膜中含有0.2公斤的硬脂酸铯。余量为含加工助剂的聚丙烯或含加工助剂的聚乙 烯。实施例五，本专利技术食品药品的光催化降解塑料包装膜是100公斤聚乙烯或聚丙烯塑 料包装膜中含有0.05公斤的硬脂酸铯和0.05公斤的二茂铁。余量为聚丙烯或聚乙烯。实施例六，本专利技术食品药品的光催化降解塑料包装膜是100公斤聚乙烯或聚丙烯塑 料包装膜中含有0.3公斤的硬脂酸铯和0.1公斤的二茂铁。余量为含加工助剂的聚丙烯或 含加工助剂的聚乙烯。实施例七，本专利技术食品药品的光催化降解塑料包装膜是100公斤聚乙烯或聚丙烯塑 料包装膜中含有0.1公斤的硬脂酸铯和0.08公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种食品药品的光催化降解塑料包装膜，其特征在于聚乙烯或聚丙烯塑料包装膜中含有０．０５－０．３％重量份的硬脂酸铯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任纪明，李冀蜀，
申请(专利权)人：任纪明，李冀蜀，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]