一种食品用包装材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种食品用包装材料及其制备方法，采用聚丙烯、木薯淀粉或改性木薯淀粉、季戊四醇硬脂酸酯、偶联剂、抗氧化剂、抗菌剂制备而成。本发明专利技术的食品用包装材料不仅安全环保，还具有良好的力学性能及抗菌性能。还具有良好的力学性能及抗菌性能。

【技术实现步骤摘要】
一种食品用包装材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于包装材料
，具体涉及一种食品用包装材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]食品包装材料能够在食品流通中保护食品，存储和运输便利，防止食物被微生物污染，延长食品的保存期。这就需要食品包装材料不仅隔氧防潮，还要安全环保。中国专利CN109096714A公开了一种食品用包装材料及其制备方法，采用聚乳酸、聚乙二醇水溶液、纳米纤维素水悬浮液、马来酸酐、2.5
‑
二甲基
‑
2.5
‑
双(叔丁基过氧基)己烷、抗氧剂、发泡剂、交联剂等原料加工而成，该食品用包装材料能够保持食品的水分，且防潮隔氧效果良好，能一定程度上控制由微生物引起的腐败、延长食品保鲜期，但该包装材料的力学性能与抗菌性能不佳，还有待提高。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种食品用包装材料及其制备方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种食品用包装材料，由下述重量份原料组成：45
‑
65重量份聚丙烯、20
‑
30重量份木薯淀粉或改性木薯淀粉、5
‑
10重量份季戊四醇硬脂酸酯、3
‑
8重量份偶联剂、2
‑
5重量份抗氧化剂、3
‑
7重量份抗菌剂。
[0006]所述偶联剂为3
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲基氧基硅烷、四异丙氧基双(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯中的任意一种。
[0007]所述抗氧化剂为三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代二乙撑双[3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸酯]中的任意一种。
[0008]所述抗菌剂为纳米银、纳米氧化锌、功能化纳米氧化锌中的任意一种。
[0009]纳米氧化锌是一种无机抗菌剂，由于具有大的比表面积、良好的热稳定性、价廉易得、高温不变色、光催化活性高、抗菌性能好以及对生物体无毒无刺激等特点，已被公认为生物安全材料，在环境保护方面具有广阔的应用前景。但是由于纳米氧化锌的粒径小、比较面积大以及其表面含有大量的羟基，亲水疏油，从而作为添加剂加入聚合物基体中时容易形成尺寸较大的团聚体，而导致其无法发挥作用。
[0010]优选的，所述抗菌剂为功能化纳米氧化锌；所述功能化纳米氧化锌的制备方法，包括以下步骤：
[0011]S1、将3
‑
8重量份改性剂加到120
‑
170重量份75
‑
85wt％的乙醇水溶液中，在室温下以600
‑
1000rpm的转速搅拌2
‑
5min后加入90
‑
120重量份纳米氧化锌，随后在75
‑
85℃下以1200
‑
1800rpm的转速搅拌60
‑
120min，反应结束后离心，将沉淀物干燥，得到改性纳米氧化锌；
[0012]S2、将70
‑
85重量份改性纳米氧化锌和3
‑
9重量份功能化物质A加到120
‑
170重量份
无水乙醇中，超声分散25
‑
40min，得到混合液X；
[0013]S3、将3
‑
9重量份功能化物质B、0.05
‑
0.15重量份异丙苯过氧化氢和3
‑
6重量份1,3
‑
二溴
‑
5,5
‑
二甲基海因加到100重量份四氯化碳中，在50
‑
65℃油浴中以1000
‑
1500rpm的转速搅拌反应5
‑
7h，然后加入上述混合液X，在氮气条件下以800
‑
1200rpm的转速继续保持反应5
‑
7h，结束后离心，并将沉淀物洗涤，置于45
‑
60℃烘箱中干燥18
‑
30h，得到功能化纳米氧化锌。
[0014]所述改性剂为γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、3
‑
(2
‑
氨基乙胺)丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
氨丙基硅烷三醇、双(3
‑
三乙氧基甲硅烷基丙基)胺中的一种或多种。
[0015]优选的，所述改性剂为3
‑
(2
‑
氨基乙胺)丙基三乙氧基硅烷和双(3
‑
三乙氧基甲硅烷基丙基)胺按照质量比(2
‑
4):(1
‑
3)的混合物。
[0016]采用3
‑
(2
‑
氨基乙胺)丙基三乙氧基硅烷和双(3
‑
三乙氧基甲硅烷基丙基)胺作为纳米氧化锌的改性剂，改性剂中的硅羟基与氨基含量同时增加，协同增效，使纳米氧化锌的性能得以提升。
[0017]所述功能化物质A为香草醛、肉桂醛、水杨醛中的任意一种。
[0018]所述功能化物质B为香芹酚、丁子香酚、百里香酚中的任意一种。
[0019]优选的，所述功能化物质A为肉桂醛；所述功能化物质B为百里香酚。
[0020]本专利技术先使用偶联剂对纳米氧化锌进行表面接枝改性，主要是由于偶联剂的硅羟基能够与纳米氧化锌表面的羟基发生脱水缩合反应，在纳米氧化锌的表面接枝氨基基团，然后利用接枝的氨基与天然有机抗菌剂
‑
肉桂醛和/或百里香酚反应，对改性纳米氧化锌进行功能化，得到环保高效的有机杂化抗菌剂
‑
功能化纳米氧化锌。
[0021]本专利技术先用偶联剂对纳米氧化锌进行改性，使纳米氧化锌表面的亲水性得到改善；当肉桂醛与改性纳米氧化锌反应后，得到的功能化纳米氧化锌的亲水性降低，是由于肉桂醛含有苯基，具有良好的疏水性；当百里香酚与改性纳米氧化锌反应后，得到的功能化纳米氧化锌的亲水性提高，是由于百里香酚中含有亲水性基团羟基。
[0022]材料的抗菌活性除了抗菌剂的含量影响外，还与有机抗菌剂的亲水性和疏水性有关，这主要是因为革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的细胞壁结构不同。亲水性有机抗菌剂，很容易进入革兰氏阴性菌复杂细胞壁中的亲水孔蛋白，破坏细胞；相反，疏水性有机抗菌剂却很难穿透革兰氏阴性菌的细胞，而革兰氏阳性菌的细胞壁却允许疏水性有机抗菌剂轻松渗透并作用于细胞壁和细胞质。
[0023]经过大量试验和研究，专利技术人将肉桂醛和百里香酚共同作为功能化物质接枝到改性纳米氧化锌表面，使二者接触细菌的概率相同，当革兰氏阳性菌接近时，接枝在纳米氧化锌表面的肉桂醛会渗入细胞内部，将其杀死；当革兰氏阴性菌靠近时，百里香酚起到杀菌作用。本专利技术将二者作为功能化物质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种食品用包装材料，其特征在于，由下述重量份原料组成：45
‑
65重量份聚丙烯、20
‑
30重量份木薯淀粉或改性木薯淀粉、5
‑
10重量份季戊四醇硬脂酸酯、3
‑
8重量份偶联剂、2
‑
5重量份抗氧化剂、3
‑
7重量份抗菌剂。2.如权利要求1所述的食品用包装材料，其特征在于，所述改性木薯淀粉由以下方法制备而成：将50
‑
60重量份木薯淀粉加入到80
‑
100重量份1
‑
3wt％乙二醇水溶液中超声分散10
‑
30min，再加入0.5
‑
1重量份高碘酸混合均匀，在80
‑
90℃下以300
‑
500rpm的转速搅拌50
‑
80min，离心、冷冻干燥，得到预处理木薯淀粉Ⅰ；取40
‑
50重量份上述预处理木薯淀粉Ⅰ与60
‑
80重量份水混合均匀，调至pH值为5
‑
6，再加入3
‑
5重量份普鲁兰酶在50
‑
60℃加热80
‑
100min，离心、冷冻干燥，得到预处理木薯淀粉Ⅱ；将30
‑
40重量份上述预处理木薯淀粉Ⅱ、3
‑
5重量份焦磷酸钠、1
‑
2重量份2
‑
辛烯基琥珀酸酐加入到50
‑
70重量份水中，在35
‑
45℃下以300
‑
500rpm的转速搅拌60
‑
80min，离心、冷冻干燥，得到改性木薯淀粉。3.如权利要求1所述的食品用包装材料，其特征在于，所述偶联剂为3
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲基氧基硅烷、四异丙氧基双(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯中的任意一种。4.如权利要求1所述的食品用包装材料，其特征在于，所述抗氧化剂为三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代二乙撑双[3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸酯]中的任意一种。5.如权利要求1所述的食品用包装材料，其特征在于，所述抗菌剂为纳米银、纳米氧化锌、功能化纳米氧化锌中的任意一种。6.如权利要求5所述的食品用包装材料，其特征在于，S1、将3
‑
8...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞霞，
申请(专利权)人：山东小麦歌环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：