一种抗菌高阻隔性可降解塑料及其制备制造技术

一种抗菌高阻隔性可降解塑料及其制备。将纳米二氧化钛、壳聚糖、聚羟基脂肪酸酯、淀粉等混合后的物料加入挤出机，进行挤出拉条、切粒，再将制得的粒料加入吹膜机制成薄膜，得到抗菌高阻隔性可降解塑料。本发明专利技术采用纳米二氧化钛和壳聚糖作为抗菌原料，纳米二氧化钛和壳聚糖具有很好的协同抗菌活性，能杀菌，无任何毒副作用，用量少，聚羟基脂肪酸酯则具有很好的气体阻隔性，可以应用在较长时间的鲜品保鲜包装上。聚羟基脂肪酸酯、淀粉可完全降解，成膜性能好，具有良好的加工性，其混合制备的薄膜材料作为抗菌塑料，与普通塑料相比，抗菌塑料可免去许多清洁劳动。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌高阻隔性可降解塑料及其制备
本专利技术涉及降解塑料领域，具体涉及一种以聚羟基脂肪酸酯、淀粉为主体，具有抗菌高阻隔性的降解塑料。
技术介绍
普通高分子塑料分子量高达几十万，而且分子结构稳定，被微生物分解的速度十分缓慢，完全降解通常需要100年以上，因此传统塑料制品使用丢弃后极易造成环境污染。为了解决这一问题，可降解塑料的研究成为了国际上的一个研究热点。聚羟基脂肪酸酯等聚合物，具有非常好的降解性能。天然的或合成的生物可降解的高分子材料往往有很高的水蒸气透过性，这在保鲜中是不利的。聚羟基脂肪酸酯则具有良好的气体阻隔性，使其可能应用在较长时间的鲜品保鲜包装上。因为水汽的穿透是保鲜包装中的重要指标，聚羟基脂肪酸酯在这一点上的性能是完全可以和现在的聚丙烯等产品相比的。抗菌高阻隔性可降解塑料是一种新的塑料，通常是在塑料中添加一种以上的抗菌剂而制得。用抗菌高阻隔性可降解塑料制成的用品具有卫生自洁作用。与普通塑料相比，抗菌高阻隔性可降解塑料可省去许多清洁劳动，而且，抗菌高阻隔性可降解塑料的抗菌时效性可与用品使用的寿命相同，方便且经济。纳米二氧化钛具有强的杀菌，杀霉菌等作用。壳聚糖是一种天然多糖类生物大分子，其中最为引人注目的特性就是成膜性和抗菌防腐作用，这两种独特性质使其广泛应用于可食膜载体、生物可降解用膜等领域。中国专利(CN1603361A)公开了一种可降解聚合物，所采用的是淀粉和聚乳酸组成的降解聚合物，其用于食品包装材料中未添加抗菌剂，没有保鲜效果，不能杀菌、不能防止食物腐烂。中国专利公开号CN103627034A公开了淀粉基生物降解塑料的制备方法，将树脂、增容剂、无机材料超细粉、热塑性淀粉树脂、生物降解材料投入混合机中混合，挤出机中造粒，制得淀粉基生物降解塑料，但此塑料未添加抗菌剂，没有抗菌功能，塑料阻隔性差，导致淀粉基降解塑料用于包装时含水食品无法保湿保证食品的口感风味，干燥食品无法阻湿来保证食品的防潮变质。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要克服现有技术的不足，提供一种抗菌高阻隔性可降解塑料及其制法。采用纳米二氧化钛、壳聚糖、聚羟基脂肪酸酯、淀粉作为抗菌高阻隔性可降解塑料的原料，工艺简单、操作方便、可完全生物降解，可用于水汽阻隔、氧气阻隔等保鲜包装膜。进一步提供了抗菌高阻隔性可降解塑料的制备方法。实现本专利技术的技术方案是将纳米二氧化钛、壳聚糖、淀粉、聚羟基脂肪酸酯、阻隔剂、润滑剂、偶联剂及增塑剂混合后的物料加入单螺杆挤出机，进行熔融、挤出拉条、冷却、切粒，再将制得的粒料加入吹膜机吹成薄膜，得到抗菌高阻隔性可降解塑料。一种抗菌高阻隔性可降解塑料及其制备，抗菌高阻隔性可降解塑料的组分按重量比为：所述的纳米二氧化钛为直径在100纳米以下，所述的淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉中的一种或一种以上，所述的阻隔剂为聚(癸二酸-1，2-丙二醇-柠檬酸)酯、聚(癸二酸-甘油-柠檬酸)酯、聚(柠檬酸-辛二醇-癸二酸)酯、聚(癸二酸-甘油)酯、聚(柠檬酸-1，8-辛二醇)酯中的一种或一种以上，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸丁酯、硬脂酸、乙撑双油酸酰胺中的一种或一种以上，所述的偶联剂为正辛基三乙氧基硅烷、钛酸四异丙酯、十二烷基三甲氧基硅烷、钛酸四丁酯中的一种或两种以上，所述的增塑剂为山梨醇、乙酰化柠檬酸、柠檬酸、甘油、环氧大豆油中的一种或两种以上。一种抗菌高阻隔性可降解塑料及其制备方法1是按上述的重量组成直接加入配料容器中，搅拌均匀，将混合后的物料加入单螺杆挤出机，进行熔融、挤出拉条、冷却、切粒，再将制得的粒料加入吹膜机吹成薄膜，得到抗菌高阻隔性可降解塑料。一种抗菌高阻隔性可降解塑料及其制备方法2是按上述的重量组成直接加入配料容器中，搅拌均匀，将混合后的物料加入单螺杆挤出机，进行熔融、挤出拉条、冷却、切粒，再将制得的粒料加入压片机压成膜，得到抗菌高阻隔性可降解塑料。采用上述组成和方法所制得的抗菌高阻隔性可降解塑料，具有以下优点：(1)本专利技术采用纳米二氧化钛、壳聚糖、淀粉、聚羟基脂肪酸酯作为可降解塑料的原料，具有操作方便、工艺简单、可完全生物降解、易于工业化大规模生产等特点；(2)本专利技术采用纳米二氧化钛、壳聚糖作为抗菌原料，纳米二氧化钛和壳聚糖具有很强的协同抗菌活性，能杀病毒，杀菌，杀霉菌等作用，无任何毒副作用，且用量少，聚羟基脂肪酸酯、淀粉可完全降解，成膜性能好，具有良好的加工性，其混合制备出的薄膜作为抗菌高阻隔性可降解塑料与普通塑料相比，抗菌高阻隔性可降解塑料可免去许多清洁劳动，而且具有很高的阻隔性；(3)本专利技术各工艺步骤及其操作规程和控制参数，相互作用，构成一个完整的技术方案；(4)本专利技术可用于包装领域，不但抗菌性好，而且阻隔性也很好，可明显延长包装食品的保质期，使用后可回收，可降解，不造成环境的污染；(5)采用聚羟基脂肪酸酯，既能提高成膜性能和加工性能，同时又能提高阻隔性能。本专利技术的实施例：实施例1.用高速混合机将50克纳米二氧化钛、50克壳聚糖、250克玉米淀粉、500克聚羟基脂肪酸酯(分子量在15000范围内)，50克聚(癸二酸-1，2-丙二醇-柠檬酸)酯、50克乙酰化柠檬酸、20克钛酸四异丙酯、15克硬脂酸丁酯混合均匀，得到混合后的物料，然后将混合后的物料加入至单螺杆挤出机中熔融共混(混合后的物料依次经过温度分别为135℃，145℃，150℃，155℃，155℃，160℃，155℃，150℃的熔融共混区间)后拉条、切粒，得到颗粒状混合树脂，将颗粒状混合树脂进行除水干燥处理，得到抗菌高阻隔性可降解塑料的粒料。再将制得的粒料加入吹膜机(吹膜温度165℃)吹成薄膜，得到薄膜型抗菌高阻隔性可降解塑料。通过对实施例1得到的抗菌高阻隔性可降解塑料性能测试，其性能数据如下表：实施例2.用高速混合机将0.5千克纳米二氧化钛、0.5千克壳聚糖、2.5千克马铃薯淀粉、5千克聚羟基脂肪酸酯(分子量在20000范围内)，0.2千克聚(癸二酸-甘油-柠檬酸)酯、0.3千克硬脂酸钙、0.2千克正辛基三乙氧基硅烷、0.2千克山梨醇混合均匀，得到混合后的物料，然后将混合后的物料加入至单螺杆挤出机中熔融共混(混合后的物料依次经过温度分别为135℃，145℃，150℃，155℃，155℃，160℃，155℃，150℃的熔融共混区间)后拉条、切粒，得到颗粒状混合树脂，将颗粒状混合树脂进行除水干燥处理，得到抗菌高阻隔性可降解塑料的粒料。再将制得的粒料加入压片机(压膜温度165℃)压成薄膜，得到薄膜型抗菌高阻隔性可降解塑料。通过对实施例2得到的抗菌高阻隔性可降解塑料性能测试，其性能数据如下表：测试项目测试结果测试方法外观半透明薄膜水分含量(％)0.2％GB/T6284密度(g/cm3)1.03GB/T1033透氧率(cc/m2)1.210ASTMD-3985透湿率(g/m2)1.339ASTMF-1249拉伸强度(MPa)30GB/T13022断裂伸长率(％)390GB/T13022实施例3.用高速混合机将0.7千克纳米二氧化钛、0.7千克壳聚糖、3千克红薯淀粉、6千克聚羟基脂肪酸酯(分子量在35000范围内)，0.3千克聚(柠檬酸-辛二醇-癸二酸)酯、0.2千克硬脂酸、0.3千克钛酸四丁酯、0.3千克柠檬酸混合均匀，得到混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌高阻隔性可降解塑料及其制备，其特征在于：抗菌高阻隔性可降解塑料的组分按重量比为：

【技术特征摘要】
1.一种抗菌高阻隔性可降解塑料及其制备，其特征在于：抗菌高阻隔性可降解塑料的组分按重量比为：所述的纳米二氧化钛为直径在100纳米以下，所述的淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉中的一种或一种以上，所述的阻隔剂为聚(癸二酸-1，2-丙二醇-柠檬酸)酯、聚(癸二酸-甘油-柠檬酸)酯、聚(柠檬酸-辛二醇-癸二酸)酯、聚(癸二酸-甘油)酯、聚(柠檬酸-1，8-辛二醇)酯中的一种或一种以上，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸丁酯、硬脂酸、乙撑双油酸酰胺中的一种或一种以上，所述的偶联剂为正辛基三乙氧基硅烷、钛酸四异丙酯、十二烷基三甲氧基硅烷、钛酸四丁酯中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：江贵长，范亚利，张德浩，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津,12