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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基食品包装薄膜材料的制备,具体涉及一种可生物降解蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基薄膜材料的制备方法。
技术介绍
1、2019年全球塑料产量大约是3.68亿吨,由于covid-19、支原体肺炎等传染病的爆发,近几年的塑料需求急剧上升。但是大约90%的塑料包装制品在日常生活中仅一次使用后就会成为塑料垃圾。因此迫切需要从使用塑料包装材料过渡到可持续、可生物降解或可堆肥的食品包装材料。
2、羧甲基纤维素具有成本低、无毒无害、生物相容性和可降解性等优异特性。瓜尔豆胶是从瓜尔豆中获得的一种水溶性多糖。可用作食品中的增稠剂和稳定剂。与其他生物聚合物相比,它在高温、各种ph环境中稳定,并且它们的薄膜具有很高的机械强度。而且瓜尔豆胶和羧甲基纤维素结构类似,与羧甲基纤维素共混后可以形成稳定的高分子聚合物网络结构。蒙脱土k-10是最常用的层状硅酸盐,因为它对环境友好,易于以相对较低的成本大量获得,而且在聚合物中添加低百分比的粘土可能会增加机械强度和耐热性。化学交联法通常是改善薄膜性能的最有效方法,经过化学交联处理可以增强薄膜的抗拉强度和疏水性能。而小分子增塑剂甘油掺入蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基薄膜中可以提高复合薄膜的断裂伸长率。由此制备的蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基薄膜可以应用在食品包装领域,替代传统石油基食品包装薄膜,在可降解食品包装领域具有潜在应用前景。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是提供了一种工艺简单、成本低廉
2、本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种基于羧甲基纤维素/瓜尔豆胶具有优异机械性能的食品包装材料,其特征在于具体过程为:
3、步骤s1:在常温条件下,将羧甲基纤维素溶解在去离子水中以300~600r/min搅拌均匀得到物料a;
4、步骤s2:在常温条件下,将瓜尔豆胶溶解在物料a中得到物料b;
5、步骤s3:在常温条件下,将蒙脱土k-10溶解在去离子水中以600r/min搅拌速率混合30min得到物料c;
6、步骤s4:在室温条件下,将物料b和物料c混合后,加入戊二醛溶液,以300~600r/min搅拌速率混合4h得到物料d;
7、步骤s5:在室温条件下,将甘油溶解在物料d中,以600r/min搅拌速率混合1h得到物料e;
8、步骤s6:将物料e涂覆在聚四氟乙烯板上,在20~40℃的室温条件下干燥得到目标产物为蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基薄膜。
9、进一步优选,步骤s1中所述羧甲基纤维素浓度为2.5%(w/v)。
10、进一步优选,步骤s2中所述的瓜尔豆胶的浓度为羧甲基纤维素物重的0~15%。
11、进一步优选,步骤s3中所述蒙脱土k-10浓度为羧甲基纤维素物重的0~12%。
12、进一步优选,步骤s4中所述物料b和物料c体积比为4:1,戊二醛溶液为物料b和物料c总体积的1%。
13、进一步优选,步骤s5中所述甘油质量为羧甲基纤维素物重的50%。
14、本专利技术所述的可生物降解淀粉基薄膜材料的制备方法,其特征在于具体步骤为:
15、步骤s1:将2g羧甲基纤维素和80ml去离子水混合后,以600r/min速率搅拌均匀得到物料a;;
16、步骤s2:将0.2g瓜尔豆胶加入到物料a中,在常温条件下以600r/min速率搅拌均匀得到物料b;
17、步骤s3:将0.12g蒙脱土k-10和20ml去离子水混合后,以600r/min速率搅拌30min均匀得到物料c;
18、步骤s4:将物料b和物料c在室温条件下混合,加入1ml戊二醛溶液,以600r/min速率搅拌4h得到物料d;
19、步骤s5:将1g甘油加入到物料d中,在室温条件下以600r/min速率搅拌1h得到物料e;
20、步骤s6:将物料e涂覆在聚四氟乙烯板上,于25℃条件下干燥得到目标产物以蒙脱土k-10为增强剂的蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基薄膜。该薄膜表现出优异的抗拉强度、韧性、疏水性能。
21、本专利技术与现有技术相比具有以下优点和有益效果:
22、1、本专利技术选用绿色、无毒无害、来源广泛的可降解原材料,能够降低可生物降解材料的制备成本;
23、2、本专利技术以羧甲基纤维素和瓜尔豆胶为基底,以蒙脱土k-10作为增强剂,可以显著提高样品的韧性,其抗拉强度可以达到53mpa,断裂伸长率可以达到83%;
24、3、本专利技术制得的羧甲基纤维素基薄膜材料具有优良的疏水性,水接触角达到97°。
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1.一种新型蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基食品包装材料的制备方法,其特征在于具体过程为:
2.根据权利要求1所述的蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基食品包装材料的制备方法,其特征在于:步骤S1中的羧甲基纤维素浓度为2%(w/v)。
3.根据权利要求1所述的蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基食品包装材料的制备方法,其特征在于:步骤S2中所述的瓜尔豆胶浓度为羧甲基纤维素物重的0~15%。
4.根据权利要求1所述的蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基食品包装材料的制备方法,其特征在于:步骤S3中所述蒙脱土K-10浓度为羧甲基纤维素物重的0~12%。
5.根据权利要求1所述的蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基食品包装材料的制备方法,其特征在于:步骤S4中所述戊二醛溶液为混合溶液体积的1%。
6.根据权利要求1所述的蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基食品包装材料的制备方法,其特征在于:步骤S5中所述甘油质量为羧甲基纤维素物重的1%。
7.根据权利要求1所述的蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基食品包装材料的制备方法,其
...【技术特征摘要】
1.一种新型蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基食品包装材料的制备方法,其特征在于具体过程为:
2.根据权利要求1所述的蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基食品包装材料的制备方法,其特征在于:步骤s1中的羧甲基纤维素浓度为2%(w/v)。
3.根据权利要求1所述的蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基食品包装材料的制备方法,其特征在于:步骤s2中所述的瓜尔豆胶浓度为羧甲基纤维素物重的0~15%。
4.根据权利要求1所述的蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基食品包装材料的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:高书燕,石昕,徐娟,王晨凯,刘巧巧,陈野,田苗,
申请(专利权)人:河南师范大学,
类型:发明
国别省市:
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