一种可降解包装膜及其制备方法技术

本申请属于塑料薄膜制品领域，具体公开了一种可降解包装膜及其制备方法。可降解包装膜，包括外层和内层，外层包括以下重量份的原料：聚丁二酸丁二醇酯35

【技术实现步骤摘要】
一种可降解包装膜及其制备方法


[0001]本申请涉及塑料薄膜制品领域，尤其是涉及一种可降解包装膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]白色污染是指废塑料对环境造成的污染，废塑料主要包括包装袋、农用地膜、一次性餐具、塑料瓶等塑料制品，这些塑料制品通常使用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成，由于这些塑料制品难以降解处理，如果随意乱丢乱扔，将会给生态环境和景观造成污染。
[0003]近年来，随着人们环保意识的提高，白色污染问题已经成为社会关注的焦点，通常采用生物可降解材料制备包装膜来代替塑料制品，目前有效的缓解了白色污染的问题。相关技术中，生物可降解制品包括使用多糖如纤维素、变性淀粉、海藻酸钠、壳聚糖等制作的薄膜，这类薄膜用于水果保鲜和食品包装，回收薄膜可集中处理进行降解，对环境没有污染。
[0004]但是这类薄膜制品的拉伸强度、断裂伸长率和耐刺穿等力学性能差，进而限制了其推广使用。

技术实现思路

[0005]为了改善可降解包装膜拉伸强度、断裂伸长率和耐刺穿等力学性能差的问题，本申请提供了一种可降解包装膜及其制备方法。
[0006]本申请提供了一种可降解包装膜，采用如下的技术方案：一种可降解包装膜，包括外层和内层，所述外层包括以下重量份的原料：聚丁二酸丁二醇酯35
‑
50份、聚乙烯20
‑
30份、聚乙烯醇15
‑
20份、海藻酸钠5
‑
9份、椰棕纤维4
‑
8份、增塑剂3
‑/>5份、纳米氧化锌14
‑
18份；所述内层包括以下重量份的原料：改性淀粉20
‑
30份、壳聚糖5
‑
15份、乳化剂2
‑
4份、甘蔗纤维8
‑
12份、纳米二氧化钛1
‑
3份、增塑剂3
‑
5份、滑石粉12
‑
16份；其中，所述外层和内层通过胶黏剂连接而成。
[0007]通过采用上述技术方案，外层和内层原料均采用可降解的材料，对环境友好，而且外层原料中，聚丁二酸丁二醇酯具有优异的力学新能和耐热性能，在自然界微生物的作用下能够最终降解为二氧化碳、水和甲烷等小分子物质，聚乙烯具有较好的透明性、耐磨耗性和耐冲击性，聚乙烯醇具有良好的透明度，抗拉裂强度大和良好的隔热性，聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯和聚乙烯醇混合提高了包装膜的拉伸强度、断裂伸长率和耐磨性等力学性能。
[0008]海藻酸钠具有良好的生物相容性，海藻酸钠与聚乙烯、聚乙烯醇混合，增加了包装膜的韧性、断裂伸长率和抗拉强度，椰棕纤维外表面粗糙多孔，呈三维立体网状排列模式，具有较大的弹性，耐磨性较好，纳米氧化锌负载于椰棕纤维的孔结构内，增加了椰棕纤维结构强度，而且具有良好的抗紫外线能力和杀菌性能，海藻酸钠具有一定的粘性，包覆于椰棕纤维的外表面，进而增加了纳米氧化锌和椰棕纤维之间的粘结性，进一步增加了包装膜的
结构强度和力学性能。
[0009]内层采用改性淀粉，改性淀粉具有良好的降解性，改性淀粉和壳聚糖混合制备薄膜，壳聚糖分子中有大量活泼的羟基和氨基，它们具有较强的化学反应能力，有强大的阴离子吸附力，与改性淀粉中的分子结合，形成三维网状结构，增强了膜分子链之间的作用力，极大地增强了薄膜的抗张能力，使制备的薄膜具有较好的力学性能，甘蔗纤维具有良好的抗菌性和韧性，甘蔗纤维分散于壳聚糖和改性淀粉形成的网络结构内，增加了内层薄膜的结构强度和韧性，进而改善了内层的力学性能。
[0010]通过外层和内层双层设置，增加包装膜的拉伸强度、断裂伸长率和耐刺穿等力学性能，不仅使得包装膜容易降解，而且具有较好的力学性能。
[0011]优选的，所述椰棕纤维进行预处理，包括以下步骤：(1)将椰棕纤维浸泡于NaOH溶液中，再用去离子水冲洗呈中性，得到碱处理的椰棕纤维；(2)将步骤(1)得到的碱处理椰棕纤维与环氧树脂混合，然后加入纳米微晶纤维素和魔芋胶，在60
‑
80℃搅拌1
‑
2h，冷冻干燥，得到预处理的椰棕纤维。
[0012]通过采用上述技术方案，将椰棕纤维通过NaOH溶液浸泡，去除NaOH溶液表面的杂质和少量半纤维素，使椰棕纤维表面变得比较粗糙和多孔，环氧树脂的加入，不仅填充了椰棕纤维表面的孔隙，而且与纤维进行交联，增强与纤维界面的结合能力，进而增加了椰棕纤维的抗拉强度和断裂伸长率，而纳米微晶纤维素进一步提高椰棕纤维与环氧树脂的界面结合力，提高了椰棕纤维的骨架强度，进一步增强椰棕纤维的结构强度和力学性能；魔芋胶作为粘结剂，增加了椰棕纤维、环氧树脂和纳米微晶纤维素之间的粘结性，进而增加了预处理后的椰棕纤维的稳定性。
[0013]优选的，所述椰棕纤维、环氧树脂和纳米微晶纤维素的质量比为1:0.4
‑
0.8:0.05
‑
0.09。
[0014]通过采用上述技术方案，控制椰棕纤维、环氧树脂和纳米微晶纤维素的质量比，得到力学性能较高的椰棕纤维，椰棕纤维与环氧树脂进行交联，增加了椰棕纤维的抗拉强度和断裂伸长率，而纳米微晶纤维素进一步提高椰棕纤维与环氧树脂的界面结合力，提高了椰棕纤维的骨架强度，进一步增强椰棕纤维的结构强度和力学性能。
[0015]优选的，所述改性淀粉的制备方法，包括如下步骤：(1)将玉米淀粉和氯化钠溶液混合，在温度70
‑
80℃下搅拌30
‑
45min，得到混合液；(2)将聚乙烯醇和环氧大豆油加入至步骤(1)得到的混合液中进行搅拌，搅拌速度为1000
‑
1500rpm，时间为10
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20min，得到改性淀粉。
[0016]通过采用上述技术方案，将玉米淀粉溶解于氯化钠溶液中，加入聚乙烯醇和环氧大豆油，聚乙烯醇增加了淀粉浆料的内聚力，提高了淀粉浆料的粘性，环氧大豆油具有良好的稳定性，保持溶液体系的稳定性，同时提高淀粉浆料的结构强度和稳定性，在后续制备内层包装膜中，进而提高改性淀粉与其他组分混合的相容性和结构强度。
[0017]优选的，所述玉米淀粉、聚乙烯醇和环氧大豆油的质量比为1:0.1
‑
0.3:0.02
‑
0.05。
[0018]通过采用上述技术方案，控制玉米淀粉、聚乙烯醇和环氧大豆油的质量比，得到结构强度更好和结构稳定性更好的改性淀粉，玉米淀粉、聚乙烯醇和环氧大豆油三者之间具有协同作用，聚乙烯醇和环氧大豆油改变了玉米淀粉的结构稳定性和强度。
[0019]优选的，所述胶黏剂包括以下原料：木糖醇基多官环氧树脂、蒲公英提取物、糊精、牛皮胶、苯甲酸、偶联剂和水。
[0020]通过采用上述技术方案，木糖醇基多官环氧树脂作为基体树脂，多反应位点为胶黏剂提供了快的反应速度和高的交联密度，保证了固化物优异的机械性能，而且能够降解，对环境友好，蒲公英提取物使制备的胶黏剂具有抗菌抑菌的性能，同时增强了胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解包装膜，其特征在于，包括外层和内层，所述外层包括以下重量份的原料：聚丁二酸丁二醇酯35
‑
50份、聚乙烯20
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30份、聚乙烯醇15
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20份、海藻酸钠5
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9份、椰棕纤维4
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8份、增塑剂3
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5份、纳米氧化锌14
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18份；所述内层包括以下重量份的原料：改性淀粉20
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30份、壳聚糖5
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15份、乳化剂2
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4份、甘蔗纤维8
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12份、纳米二氧化钛1
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3份、增塑剂3
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5份、滑石粉12
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16份；其中，所述外层和内层通过胶黏剂连接而成。2.根据权利要求1所述的一种可降解包装膜，其特征在于，所述椰棕纤维进行预处理，包括以下步骤：（1）将椰棕纤维浸泡于NaOH 溶液中，再用去离子水冲洗呈中性，得到碱处理的椰棕纤维；（2）将步骤（1）得到的碱处理椰棕纤维与环氧树脂混合，然后加入纳米微晶纤维素和魔芋胶，在60
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80℃搅拌1
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2h，冷冻干燥，得到预处理的椰棕纤维。3.根据权利要求2所述的一种可降解包装膜，其特征在于，所述椰棕纤维、环氧树脂和纳米微晶纤维素的质量比为1:0.4
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0.8:0.05
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0.09。4.根据权利要求1所述的一种可降解包装膜，其特征在于，所述改性淀粉的制备方法，包括如下步骤：（1）将玉米淀粉和氯化钠溶液混合，在温度70
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80℃下搅拌30
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45min，得到混合液；（2）将聚乙烯醇和环氧大豆油加入至步骤（1）得到的混合液中进行搅拌，搅拌速度为1000
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【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，席成龙，
申请(专利权)人：上海博阳包装技术有限公司，
类型：发明
国别省市：