一种可降解智能显色阻水塑料薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解智能显色阻水塑料薄膜及其制备方法。包含作为基体材料可降解塑料和作为改性材料花青素的两种材料，花青素在塑料薄膜中质量分数0.1～1wt％；方法为制备紫薯粉，将紫薯粉加入有机溶剂，搅拌过滤得到花青素提取液，将可降解塑料加入花青素提取液中搅拌至溶解得到可降解塑料和花青素的混合溶液，再用流延法或刮涂法制备湿膜，干燥去除溶剂从基材表面剥离得到可降解智能显色阻水塑料薄膜。本发明专利技术的制备方法简便，所得的薄膜可降解，且具有智能显色和阻水功能，在碱性或酸性气体环境的指示和检测等领域具有广阔的应用前景。应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解智能显色阻水塑料薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种薄膜及其制备方法，尤其是涉及一种可降解、具有智能显色和阻水功能的薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统农用地膜使用后的残膜会破坏土壤结构，因此可降解农用地膜符合今后的发展趋势。而且，地膜在使用过程中，常常因为施肥不当而产生氨气等影响农作物生长的有害气体。这种有害气体可以经过仪器检测，但是成本较高。若能开发一种可降解且能感应地膜所覆盖环境内的氨气等有害气体，对于保护土壤结构，维持农作物正常生长所需气体环境是有价值的。
[0003]据文献报道，花青素可以感应食品变质过程中释放的气体而发生颜色变化。然而，花青素的分子结构特征使其适应于水溶性高分子材料。基于水溶性高分子材料和花青素所制备的薄膜具有高的亲水性，其在作为农用膜使用时的力学性能和湿度稳定性难以达到要求。而且，目前所用的花青素提取方法所获得的提取液也往往适合于水溶性高分子材料，而不适用于可降解塑料。因此，若能寻找一种适应于可降解塑料的花青素提取溶剂，使得花青素更好地分散在可降解塑料基体中也是有价值的。

技术实现思路

[0004]为了克服
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种可降解智能显色阻水塑料薄膜及其制备方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：
[0006]一、一种可降解智能显色阻水塑料薄膜：
[0007]主要由可降解塑料和花青素两种材料组成，可降解塑料为基体材料，花青素为改性材料，花青素在塑料薄膜中的质量分数0.1～1wt％，其余均为可降解塑料。
[0008]所述可降解塑料采用聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二酯中的一种。
[0009]二、一种可降解智能显色阻水塑料薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0010]步骤1)由紫薯制备紫薯粉；
[0011]步骤2)将步骤1)得到的紫薯粉加入有机溶剂，经搅拌、过滤后得到花青素提取液；
[0012]步骤3)将可降解塑料加入步骤2)得到的花青素提取液中，搅拌至溶解，得到可降解塑料和花青素的混合溶液；
[0013]步骤4)用混合溶液流延法或刮涂法在基材上制备湿膜；
[0014]步骤5)干燥去除溶剂，从基材表面剥离，得到所述的可降解智能显色阻水塑料薄膜。
[0015]所述步骤1)中所述紫薯粉的制备方法，是将紫薯依次经清洗、去皮、切片、干燥、球磨机粉碎、筛网过筛后得到目数为20～200的紫薯粉。
[0016]所述步骤2)中，所述有机溶剂为二氯甲烷，紫薯粉和二氯甲烷的质量体积比为100～300g/L。
[0017]所述步骤2)中，所述搅拌的时间为24～72h。
[0018]所述步骤3)中，可降解塑料与花青素提取液的质量体积比为100～300g/L。
[0019]所述步骤4)中的流延法制备薄膜是将可降解塑料和花青素的混合溶液浇注至培养皿中的基材上，且流延至均匀平整。
[0020]所述步骤4)中的刮涂法制备薄膜是采用玻璃棒或美工刀片将可降解塑料和花青素的混合溶液刮涂在基材一侧表面上。
[0021]所述的基材采用玻璃板。
[0022]所述步骤5)中干燥去除溶剂，是在常温～30℃环境下蒸发。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]本专利技术的制备方法简便，所得的薄膜可降解，具有随着气体环境酸碱性变化而智能显色和阻水功能，且对基体材料聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二酯的力学性能没有负面影响，在农用地膜使用过程中碱性或酸性气体环境的指示和检测等领域具有广阔的应用前景。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0026]本专利技术的实施例与对比例如下：
[0027]实施例与对比例中聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二酯和紫薯为市购材料。
[0028]显色效果测试方法：在开口直径为1.5厘米容量为100毫升的容器中，加入10毫升浓度为20％v/v的氨水溶液。将薄膜置于容器开口处，5分钟后，用色差仪记录Lab值变化。其中，L表示Lab颜色空间中的亮度值(取值范围是[0，100]，表示从纯黑到纯白)，a表示从红色到绿色的范围(正值：红色，负值：绿色)，b表示从黄色到蓝色的范围(正值：黄色，负值：蓝色)。
[0029]水蒸气透过率测试方法：按照标准ASTM E96
‑
95测试。
[0030]实施例1：
[0031](1)将新鲜的紫薯清洗后，去皮，切成2
‑
3毫米厚的薄片，40℃下缓慢烘干，用球磨机粉碎，用20目筛网过筛，得到目数为20的紫薯粉。
[0032](2)将100g步骤1)得到的紫薯粉加入1L二氯甲烷，搅拌24h，真空过滤，得到花青素提取液。
[0033](3)将200g聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二酯加入1L步骤2)得到的花青素提取液中，搅拌至溶解，得到可降解塑料和花青素的混合溶液。
[0034](4)采用玻璃棒将步骤3)得到的可降解塑料和花青素的混合溶液刮涂在玻璃板一侧表面上。
[0035](5)室温下缓慢干燥去除溶剂，从基材表面剥离，得到所述的可降解智能显色阻水塑料薄膜。
[0036]显色效果：测试前样品Lab值，L：61.87、a：16.65、b：9.11；变色后样品Lab值，L：44.87、a：2.56、b：14.84。
[0037]水蒸气透过率：4.02
×
10
‑
15
g.m/m2.Pa.s。
[0038]实施例2：
[0039](1)将新鲜的紫薯清洗后，去皮，切成2
‑
3毫米厚的薄片，40℃下缓慢烘干，用球磨机粉碎，用200目筛网过筛，得到目数为200的紫薯粉。
[0040](2)将300g步骤1)得到的紫薯粉加入1L二氯甲烷，搅拌72h，真空过滤，得到花青素提取液。
[0041](3)将200g聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二酯加入1L步骤2)得到的花青素提取液中，搅拌至溶解，得到可降解塑料和花青素的混合溶液。
[0042](4)采用玻璃棒将步骤3)得到的可降解塑料和花青素的混合溶液刮涂在玻璃板一侧表面上。
[0043](5)30℃下缓慢干燥去除溶剂，从基材表面剥离，得到所述的可降解智能显色阻水塑料薄膜。
[0044]显色效果：测试前样品Lab值，L：45.05、a：22.86、b：12.22；变色后样品Lab值，L：52.94、a：0.9、b：16.26。
[0045]水蒸气透过率：2.22
×
10
‑
15
g.m/m2.Pa.s。
[0046]实施例3：
[0047](1)将新鲜的紫薯清洗后，去皮，切成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解智能显色阻水塑料薄膜，其特征在于：主要由可降解塑料和花青素两种材料组成，花青素在塑料薄膜中的质量分数0.1～1wt％。2.根据权利要求1所述的一种可降解智能显色阻水塑料薄膜，其特征在于：所述可降解塑料采用聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二酯中的一种。3.一种可降解智能显色阻水塑料薄膜的制备方法，其特征在于，方法包括以下步骤：步骤1)由紫薯制备紫薯粉；步骤2)将步骤1)得到的紫薯粉加入有机溶剂，经搅拌、过滤后得到花青素提取液；步骤3)将可降解塑料加入步骤2)得到的花青素提取液中，搅拌至溶解，得到可降解塑料和花青素的混合溶液；步骤4)用混合溶液流延法或刮涂法在基材上制备湿膜；步骤5)干燥去除溶剂，从基材表面剥离，得到所述的可降解智能显色阻水塑料薄膜。4.根据权利要求3所述的一种可降解智能显色阻水塑料薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中所述紫薯粉的制备方法，是将紫薯依次经清洗、去皮、切片、干燥、球磨机粉碎、筛网过筛后得到目数为20～200的紫薯粉。5.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，陈盛介，陈思汕，戴志锋，李嘉诚，
申请(专利权)人：浙江理工大学浙江理工大学龙港研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：