System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种新型的MMT增强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方法技术_技高网

一种新型的MMT增强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方法技术

技术编号:40781800 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-25 20:26
本发明专利技术公开了一种新型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。按照10:1质量比例将羧甲基纤维素和瓜尔豆胶混合,加入戊二醛进行交联。然后在室温条件下,将甘油、MMT加入其中充分搅拌均匀后涂敷成膜,干燥得到新型的蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基食品包装薄膜。本发明专利技术制备的新型的蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基薄膜材料具备优异的力学性能,其韧性表现优良,抗拉强度可达53.5 MPa,伸长率最高可达83.7%;水接触角高达96.6°,因此该薄膜材料在新型环保塑料领域具有潜在应用前景。

【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、成本低廉的新型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,该方法利用羧甲基纤维素和瓜尔豆胶作为薄膜的基底材料,利用戊二醛作为薄膜的交联剂,然后加入蒙脱土k-10和甘油分别作为增强剂和增塑剂,充分搅拌后再将成膜液均匀涂覆在聚四氟乙烯板上制得蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基薄膜材料。本专利技术制备的蒙脱土增强羧甲基纤维素/瓜尔豆胶基薄膜材料具备高韧性、高透明度、疏水性和抗紫外性能等优势。

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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【技术保护点】

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,其特征在于具体步骤为:

...

【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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