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一种生物基全降解抗菌保鲜袋及其制备方法技术

技术编号:20407480 阅读:34 留言:0更新日期:2019-02-23 03:26
本发明专利技术通过共混改性的方式将抗菌效果突出的β‑(1,4)‑2‑氨基‑2‑脱氧‑D‑葡聚糖与多种全生物降解材料巧妙结合,采用两层共挤的工艺吹塑制得具有抗菌功能的生物基全降解保鲜袋。该保鲜袋拉伸强度超过30 MPa,断裂伸长率可达200%以上,保鲜效果优于PE保鲜袋,而且可以全生物降解,对于解决传统保鲜袋造成的“白色污染”问题具有十分重要的意义。

A biodegradable antimicrobial fresh-keeping bag and its preparation method

The invention skillfully combines beta(1,4)2_amino_2_deoxy_D_glucan with various biodegradable materials by blending modification, and uses two-layer co-extrusion process to blow and mold a biodegradable fresh-keeping bag with antimicrobial function. The tensile strength of the bag is over 30 MPa, the elongation at break is over 200%. The effect of the bag is better than that of PE bag, and it can be biodegraded completely. It is of great significance to solve the problem of \white pollution\ caused by traditional bag.

【技术实现步骤摘要】
一种生物基全降解抗菌保鲜袋及其制备方法
本专利技术属于全生物降解材料
,涉及一种全生物降解保鲜袋,具体涉及一种生物基全降解抗菌保鲜袋及其制备方法。
技术介绍
保鲜袋主要用于保藏蔬菜、水果、谷物、熟食以及其他食物,用以延长食物的保质期,在日常生活中应用十分广泛。目前大量使用的保鲜袋是由聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等不可降解的材料制备而成,其废弃后可残存于自然界中上百年而不降解,给自然环境造成了严重的负担。壳聚糖是一种新型果蔬、肉类食品的绿色保鲜材料,与传统的PE、PVDC等保鲜膜袋相比,壳聚糖保鲜膜可完全生物降解,且壳聚糖具有天然抑菌性,可抑制食品表面的多种真菌、细菌,以延长食品贮藏期,起到保鲜作用,目前,壳聚糖已在食品保鲜领域得到了广泛应用。但鉴于壳聚糖的材料特性,壳聚糖保鲜膜多通过湿法进行制备,不仅生产成本较高,且效率很低;另外,单纯的壳聚糖保鲜膜力学强度不佳,脆性严重,这也在很大程度上限制了其应用范围。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的缺陷与不足,本专利技术采用如下技术方案:一种生物基全降解抗菌保鲜袋,其特征在于:所述保鲜袋材质选用内、外两层共挤膜,其中外层选用聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)改性膜,内层选用热塑性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(TPS/PBS)改性膜。进一步地,所述聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)改性膜由以下质量分数的原料组成:PLA20~30份,PBS70~80份,反应性相容剂0.2~0.5份,乙烯-醋酸乙烯共聚物1份,硬脂酸钙0.2份,抗氧剂BHT0.2份。进一步地,所述热塑性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(TPS/PBS)改性膜由以下质量分数的原料组成:PBS73份,玉米淀粉20份,β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖0.1~1份,硬脂酸0.2份,甘油4份,二甘醇1份,丁二酸0.5份,乙烯-丙烯酸共聚物2份,过氧化二异丙苯0.05份,油酸酰胺0.1份。进一步地,所述反应性相容剂选用PB1398Q,TNK-10,FT-1027中的任意一种。进一步地,本专利技术还提供一种生物基全降解抗菌保鲜袋的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)将PLA,PBS,反应性相容剂,乙烯-醋酸乙烯共聚物,硬脂酸钙,抗氧剂BHT通过拌料机混合均匀后加入到平行双螺杆挤出机中,熔融共混并风冷切粒,制备出聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)改性料;(2)将PBS,玉米淀粉,β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖,硬脂酸,甘油,二甘醇,丁二酸,乙烯-丙烯酸共聚物,过氧化二异丙苯,油酸酰胺通过高混机混合均匀后加入到平行双螺杆挤出机中,熔融共混并风冷切粒,制备出热塑性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(TPS/PBS)改性料;(3)将步骤(1)制备的聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)改性料和步骤(2)制备的热塑性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(TPS/PBS)改性料通过两层共挤吹膜机吹制出外层为聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)改性膜、内层为热塑性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(TPS/PBS)改性膜的两层共挤膜;(4)将步骤(3)制备的两层共挤膜通过制袋机做成平口连卷袋。进一步地,步骤(1)中所述的双螺杆挤出机1-10区的温度分别为140℃,165℃,170℃,170℃,170℃,170℃,170℃,165℃,165℃,165℃,机头温度为165℃。进一步地,在步骤(2)中按照四个批次将原料及助剂加入到高混机中,玉米淀粉和硬脂酸作为第一批次加入;将β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖溶于45℃±5℃的去离子水中配制成β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖质量含量为10%的澄清水溶液,与甘油和二甘醇混合均匀后作为第二批次加入;PBS,丁二酸,乙烯-丙烯酸共聚物,油酸酰胺作为第三批次加入;将过氧化二异丙苯溶于35℃±5℃无水乙醇配制成过氧化二异丙苯质量含量为20%的澄清溶液,作为第四批次加入。进一步地,步骤(2)中所述的双螺杆挤出机1-10区的温度分别为110℃,135℃,140℃,140℃,140℃,140℃,140℃,135℃,135℃,135℃,机头温度130℃。进一步地,步骤(3)制备的两层共挤膜总厚度为20微米,外层的聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)改性膜厚度为8~12微米,内层热塑性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(TPS/PBS)改性膜改性膜厚度为8~12微米,薄膜宽度为260mm。本专利技术相对于现有技术所取得的有益效果为:(1)将抗菌效果突出的β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖(壳寡糖)与玉米淀粉巧妙结合,经复配增塑后采用熔融反应共混的方式制备出具有抗菌功能的TPS/PBS全降解改性吹膜料;选用反应性界面相容剂将聚乳酸(PLA)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)高效结合,制备出力学性能突出的PLA/PBS全降解改性吹膜料;通过两层共挤吹膜机吹制出PLA/PBS为外层、TPS/PBS为内层的生物基全降解复合膜。(2)本专利技术的一种生物基全降解抗菌保鲜袋采用熔融共混、挤出吹塑的工艺制备而成,生产效率较高,薄膜拉伸强度超过30MPa,断裂伸长率可达200%以上,保鲜效果优于PE保鲜袋,而且可以全生物降解,对于解决传统保鲜袋造成的“白色污染”问题具有十分重要的意义。具体实施方式以下通过实施例进一步说明本专利技术的内容,但不应理解为对本专利技术的限制。在不背离本专利技术精神和实质的情况下,对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改和替换,均属于本专利技术的范围。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。实施例1:生物基全降解抗菌保鲜袋中的外层由以下质量分数的原料组成:PLA30份,PBS70份,PB1398Q0.2份,乙烯-醋酸乙烯共聚物1份,硬脂酸钙0.2份,抗氧剂BHT0.2份。内层由以下质量分数的原料组成:PBS73份,玉米淀粉20份,β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖0.1份,硬脂酸0.2份,甘油4份,二甘醇1份,丁二酸0.5份,乙烯-丙烯酸共聚物2份,过氧化二异丙苯0.05份,油酸酰胺0.1份。该生物基全降解抗菌保鲜袋的制备方法,包括如下步骤:(1)将PLA,PBS,PB1398Q,乙烯-醋酸乙烯共聚物,硬脂酸钙,抗氧剂BHT通过拌料机混合均匀后加入到平行双螺杆挤出机中,设定挤出机1-10区的温度分别为140℃,165℃,170℃,170℃,170℃,170℃,170℃,165℃,165℃,165℃,机头温度165℃;熔融共混并风冷切粒,制备出PLA/PBS改性料;(2)首先将玉米淀粉和硬脂酸加入到高混机中,以适宜转速混合一定时间;然后将β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖溶于45℃±5℃的去离子水中配制成β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖质量含量为10%的澄清水溶液,与甘油和二甘醇混合均匀后加入到高混机中,以适宜转速混合一定时间;接着将PBS,丁二酸,乙烯-丙烯酸共聚物,油酸酰胺加入到高混机中,以适宜转速混合一定时间;最后将过氧化二异丙苯溶于35℃±5℃无水乙醇配制成过氧化二异丙苯质量含量为20%的澄清溶液加入到高混机中;待高混过程结束后,将混合物料加入到平行双螺杆挤出机中,设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物基全降解抗菌保鲜袋,其特征在于:所述保鲜袋材质选用内、外两层共挤膜,其中外层选用聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)改性膜,内层选用热塑性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(TPS/PBS)改性膜。

【技术特征摘要】
1.一种生物基全降解抗菌保鲜袋,其特征在于:所述保鲜袋材质选用内、外两层共挤膜,其中外层选用聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)改性膜,内层选用热塑性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(TPS/PBS)改性膜。2.根据权利要求1所述的生物基全降解抗菌保鲜袋,其特征在于:所述聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)改性膜由以下质量分数的原料组成:PLA20~30份,PBS70~80份,反应性相容剂0.2~0.5份,乙烯-醋酸乙烯共聚物1份,硬脂酸钙0.2份,抗氧剂BHT0.2份。3.根据权利要求1所述的生物基全降解抗菌保鲜袋,其特征在于:所述热塑性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(TPS/PBS)改性膜由以下质量分数的原料组成:PBS73份,玉米淀粉20份,β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖0.1~1份,硬脂酸0.2份,甘油4份,二甘醇1份,丁二酸0.5份,乙烯-丙烯酸共聚物2份,过氧化二异丙苯0.05份,油酸酰胺0.1份。4.根据权利要求2所述的生物基全降解抗菌保鲜袋,其特征在于:所述反应性相容剂选用PB1398Q,TNK-10,FT-1027中的任意一种。5.一种如权利要求1-4中任一项所述的生物基全降解抗菌保鲜袋的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)将PLA,PBS,反应性相容剂,乙烯-醋酸乙烯共聚物,硬脂酸钙,抗氧剂BHT通过拌料机混合均匀后加入到平行双螺杆挤出机中,熔融共混并风冷切粒,制备出聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)改性料;(2)将PBS,玉米淀粉,β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖,硬脂酸,甘油,二甘醇,丁二酸,乙烯-丙烯酸共聚物,过氧化二异丙苯,油酸酰胺通过高混机混合均匀后加入到平行双螺杆挤出机中,熔融共混并风冷切粒,制备出热塑性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(TPS/PBS)改性料;(3)将步骤(1)制备的聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PL...

【专利技术属性】
技术研发人员:束建军
申请(专利权)人:束建军
类型:发明
国别省市:江苏,32

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