【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物降解材料，具体涉及一种生物降解海藻酸薄膜材料及其应用。
技术介绍
1、生物降解材料不同于目前市面常见的传统的石化工衍生的塑料薄膜，如薄膜原料为聚酯和聚乙烯等材料制备的薄膜；生物降解材料能够在自然环境中通过自身分子链的断裂、或微生物的分解等方式发生自然降解，成为更小的分子被自然界其他植物所利用，生物降解材料的广泛利用能够显著的降低传统石化材料的所带来的环境污染问题，但是目前生物可降解材料也面临较多的市场化问题，主要集中在材料性能、生产成本等方面。
2、生物降解材料的原料来源主要可分为三类：第一类为天然材料直接加工得到；第二类为微生物发酵和化学合成共同参与得到的聚合物；第三类为由微生物直接合成的聚合物。其中天然材料直接加工获得对于生产工艺流程、成本、生产效率相对来说是较优选择。海藻多糖是从海藻中提炼出的一种天然多糖，该天然多糖在广泛存在海藻中，并且能够自然降解，是可降解材料中的一种应用广泛的材料之一；海藻多糖能够通过化工方法加工制备得到海藻酸、海藻酸钠等商品，而海藻酸钠和海藻酸进一步的可以广泛的制备成纤维、薄膜等材料。
3、卡拉胶是从海洋红藻中提取的一种藻胶，同样是一种天然的聚多糖。卡拉胶具有优良的热可逆凝胶性、无毒、亲水、稳定分散以及较好的成膜性等，在食品、药品、日用化工和包装等领域有广泛应用，卡拉胶的性能也使得卡拉胶可作为食性包装膜材料，取代传统的塑料，成为食品包装领域的新趋势，但是卡拉胶膜的存在强度低、耐水性、热稳定性不佳，单一使用卡拉胶作为薄膜原料存在应用场景受限的问题。为了解决卡拉
4、现有技术中，公开号为：cn109438742b的授权专利技术公开了一种交联改性海藻酸钠薄膜的制备方法，具体包括以下步骤：步骤1：制备粗制改性海藻酸钠乳液；步骤2：提纯、分散粗制改性海藻酸钠乳液；步骤3：制备改性海藻酸钠薄膜；步骤4：制备交联改性海藻酸钠薄膜。将环氧封端聚氨酯与海藻酸钠溶液在碱性加热条件下反应，丙酮除杂后得到纯净改性海藻酸钠乳液，用水重新分散后于聚四氟乙烯板上干燥成膜，将干燥后的薄膜置于氯化钙溶液中交联处理，用水冲洗，室温干燥，得到交联改性海藻酸钠薄膜。其方法使用环氧封端聚氨酯与海藻酸钠进行交联改性，改善了海藻酸的力学性能，所制得交联改性海藻酸钠薄膜具有很好的力学性能，大大改善了纯海藻酸钠薄膜成膜硬脆、耐水性差的缺点，但是其应用场景主要集中在皮革皮革涂饰剂，也可以预期该海藻膜的可降解性能是受到限制的。
5、公开号为：cn108822347a的专利技术专利申请公开了一种卡拉胶-海藻酸钠共混薄膜的制备方法，其方法先将海藻酸钠分散液和高碘酸钠溶液加热搅拌反应，制得改性海藻酸钠分散液，再将卡拉胶分散液、改性海藻酸钠分散液和壳聚糖酶解液搅拌混合均匀后，再依次加入环氧植物油、乳化剂、消泡剂、钙盐溶液和对苯二甲醛，继续搅拌混合，得成膜液；随后将成膜液流延成膜后，干燥，揭膜，再经热压，冷却，即得卡拉胶-海藻酸钠共混薄膜。该方法针对海藻酸钠进行了氧化处理，海藻酸钠经过氧化后分子链急剧断裂，流动性迅速提高，而被氧化降解后的海藻酸实质很难与钙离子发生反应形成延展性较好的膜材料，对于环氧植物油，其与海藻酸和卡拉胶的难以互溶，更加难以改善流动性能，综上该方案实质难以实施。
6、从现有技术公开的方案来看，对于含有海藻酸组分的薄膜材料的改性，多为针对海藻酸的改性、或对通过组分配合的方式，用以提高薄膜的防水性、机械性能等。而对于海藻酸薄膜的功能性、和特定的应用性并未得到拓展，如何保证海藻酸薄膜的生物降解性能、同时降低生产成本、提高复合膜的机械性能是行业重点关注的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，拓展生物基可降解薄膜的应用，尤其是针对于海藻基薄膜的应用领域，旨在制备一种生物降解海藻酸薄膜材料，并且该膜材料能够应用于食品包装领域。
2、本专利技术的一个构思在于制备一种生物降解海藻酸薄膜材料，所述的海藻酸薄膜材料原料中包括了海藻钠和固化剂，所述的固化剂为钙盐，通过钙盐与海藻酸钠中的钠离子进行置换，是得海藻酸钠能够固化成型，固化形成可降解膜材料。
3、进一步的，本专利技术的另一构思在于制备一种生物降解海藻酸薄膜材料，所述的海藻酸薄膜材料的原料中还包括了卡拉胶，所述的卡拉胶在成膜过程中，能够与海藻酸分子链发生氢键结合，达到提高薄膜材料的力学性能。
4、进一步的，本专利技术的另一构思在于制备一种生物降解海藻酸薄膜材料，所述的海藻酸薄膜材料的原料中还包括了交联剂，所述的交联剂为草酸、丁二酸、马来酸、戊二醛中一种，交联剂可以提高海藻酸多糖与卡拉胶的结合，提高薄膜材料的机械性能。
5、进一步的，本专利技术的另一构思还在于制备一种生物降解海藻酸薄膜材料，所述的海藻酸薄膜材料的原料中还包括了增塑剂，所述的增塑剂为甘油，甘油在成膜过程中能够控制薄膜的含水量和柔性，提高薄膜的柔软性和舒适性。
6、进一步的，本专利技术的另一构思还在于制备一种生物降解海藻酸薄膜材料，所述的海藻酸薄膜材料的原料中还包括了水果保鲜剂，所述的水果保鲜剂能够使得该薄膜能够保持应用时，保持蔬果的新鲜。
7、进一步的，本专利技术的另一构思还在于制备一种生物降解海藻酸薄膜材料，该薄膜材料中的水果保鲜剂具有缓释功能，能够长久的用于果蔬保鲜，其中水果保鲜剂中含有金属有机框架(mofs)材料。
8、进一步的，本专利技术的另一构思还在于提供一种生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法；
9、进一步的，本专利技术的另一构思还在于提供一种生物降解海藻酸薄膜材料的应用。
10、具体的，本公开提供了一种生物降解海藻酸薄膜材料，所述的薄膜材料原料包括海藻酸钠、卡拉胶、固化剂、交联剂、无机填料、塑化剂。
11、进一步的，所述的海藻酸钠的分子量为8-15w；
12、所述的固化剂为钙盐，所述的钙盐为氯化钙、柠檬酸钙中的一种或两种；
13、所述的交联剂为二元酸、多元酸、二醛中的一种或多种；
14、进一步的，所述的交联剂为草酸、丁二酸、马来酸、戊二醛中的一种或多种；
15、所述的无机填料为碳酸钙；优选的为纳米碳酸钙；
16、所述的塑化剂为甘油。
17、在一些实施例中，本公开提供了一种生物降解海藻酸薄膜材料，所述的薄膜材料中还包括果蔬保鲜剂。
18、所述的保鲜剂为1-甲基环丙烯、异丁烯中的一种或两种；
19、进一步的，所述的保鲜剂是经过包覆固定，具有缓释功能；
20、所述的保鲜剂由金属有机框架颗粒材料(mofs)包覆；
21、所述的金属有机框材料由金属离子和有机小分子配体进行配位反应制备得到的，该金属有机框材料具有框架结构，该框架结构能锁定所述保鲜剂，保鲜剂在框架结构中缓慢释放，达到持久保鲜的效果。
【技术保护点】
1.一种生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中纳米纤维素的用量为海藻酸钠/卡拉胶复合基体质量0.1％～10％。
3.如权利要求2所述的生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述的海藻酸钠/卡拉胶的质量比为为(3:1)-(3:2)。
4.如权利要求3所述的生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法，其特征在于，制备生物降解海藻酸薄膜使用的原料包括海藻酸钠40-60份、卡拉胶20-30份、固化剂2-10、交联剂1-5、无机填料0-30、塑化剂1-5、保鲜缓释颗粒0.1-1份。
5.如权利要求4所述的生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述的固化剂为钙盐，所述的钙盐为氯化钙、柠檬酸钙中的一种或两种；
6.如权利要求4所述的生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述的保鲜缓释颗粒是包覆有保鲜剂的金属有机框架材料颗粒，所述的保鲜缓释颗粒具有缓释功能。
7.如权利要求6所述的生物降解海藻酸薄膜材料
8.如权利要求7所述的生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法，其特征在于，
9.如权利要求8所述的生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法，其特征在于，
10.如权利要求9所述的生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中纳米纤维素的用量为海藻酸钠/卡拉胶复合基体质量0.1％～10％。
3.如权利要求2所述的生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述的海藻酸钠/卡拉胶的质量比为为(3:1)-(3:2)。
4.如权利要求3所述的生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法，其特征在于，制备生物降解海藻酸薄膜使用的原料包括海藻酸钠40-60份、卡拉胶20-30份、固化剂2-10、交联剂1-5、无机填料0-30、塑化剂1-5、保鲜缓释颗粒0.1-1份。
5.如权利要求4所述的生物降解海藻酸薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述的固化剂为钙盐...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖鹏，周长年，沈亚萍，张凯文，李松霖，付占斐，刘春梅，
申请(专利权)人：山东海纤生物材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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