一种含有竹笋纤维的包装材料的制备方法与流程

文档序号:12742839阅读:181来源:国知局

技术领域
本发明涉及一种含有竹笋纤维的包装材料的制备方法,属于包装材料
技术领域

背景技术
:竹笋,是竹子根茎节点上发出的不成熟的膨大茎,富含纤维,在未完全纤维化之前,可实用,我国幅员辽阔,竹子的种植区域十分宽阔,因此,竹笋的存在量较大,考虑到竹笋的品种和食用部位,不可食用的竹笋的数量也较为庞大,即使可食用的竹笋中,相当一部分都被丢弃,而且利用率极低,造成了资源的极大浪费。而竹笋的处理必须考虑到竹笋纤维的处理方式。目前,现有的竹笋纤维粉的处理方法,包括乳酸发酵法、酶法和酸碱处理法,其中,乳酸发酵法和酶法处理作为生物学处理方法,因为绿色环保,日益受到人们的重视,但是也存在一些缺陷。首先,生物学处理方法步骤较为复杂,乳酸发酵需要接种,而接种之前必须进行灭菌处理;酶法处理,需要进行灭酶处理,而且,酶的选择也至关重要;其次,生物学方法的工业化生长流程具有不可控性,这与乳酸发酵的进程或者酶处理的进程有关;第三,生物学处理的最终产物与酸碱法处理的最终产物在性能上有区别。有鉴于此,研究人员在利用竹笋纤维时,根据不同的应用方式,选择不同的处理方式。CN104028239B公开了“一种竹笋超微粉吸附剂及其制备方法”。该发明的竹笋超微粉吸附剂是以竹笋为原料来制备,包括以下步骤:(1)原料挑选,清洗;(2)切块;(3)干燥;(4)粗粉碎,过筛;(5)酶活化处理;(6)烘干;(7)超微粉碎,筛分。该技术方案是通过酶活化处理降解竹笋中的纤维素和半纤维素,使之转变为可溶的小分子膳食纤维,整体结构变得膨松、多孔隙,采用超微粉碎技术处理,增大竹笋膳食纤维的比表面积,增强吸附能力。技术实现要素:本发明的目的是:为克服竹笋纤维利用率较低,利用范围较为局限的缺陷,本发明提供一种含有竹笋纤维的生物可降解包装材料的制备方法。技术方案是:一种含有竹笋纤维的包装材料的制备方法,包括如下步骤:第1步,竹笋纤维粉制备:将竹笋原料进行清洗切片之后,进行磨浆处理,然后用水冲洗,放入酸溶液中进行酸处理;水冲洗至pH为7后,放入碱性溶液中进行碱处理,碱处理之后,用沸水冲洗至中性,然后进行干燥和粉碎处理,过100目筛,即得到竹笋纤维粉;第2步,改性聚乙烯的制备:按重量计,取低密度聚乙烯5.0~12.0份、聚甲基丙烯酸3.0~6.0份和异丙苯过氧化氢1.5~2.5份,放入反应器中,水浴反应2~3h后,加入聚对苯二甲酸乙二醇酯2.0~7.0份、甲基丙烯酸异丁酯0.5~1.5份、乙烯-醋酸乙烯酯3.0~6.0份、聚酰胺1.0~2.0份、过氧化二乙丙苯0.8~1.6份和水5.0~10.0份,继续反应3~6h,即制备得到改性聚乙烯;第3步,取改性聚乙烯、竹笋纤维粉8.0~15.0份、聚乳酸3.5~6.5份、聚己内酯1.5~3.5份、变性淀粉12.0~20.0份、偶联剂1.5~2.5份,混合均匀之后,放入挤出机,挤出成膜,即可。作为优选,所述第1步中,酸处理的pH为3,处理时间3h。作为优选,所述第1步中,碱处理的pH为12,处理时间2h。作为优选,所述的第2步中,水浴反应的温度为65℃~72℃。作为优选,所述的第2步中,乙烯-醋酸乙烯酯型号为EVA40W、EVA450、EVA460或EVA630。作为优选,所述的第3步中,偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570和KH171的一种或多种。有益效果本发明提供的含有竹笋纤维的包装材料的制备方法,是利用酸碱法处理竹笋纤维,再对聚乙烯进行改性,使得包装材料具有较为理想的物理性能和化学性能,同时,兼具良好的生物降解性能,绿色环保无公害,是一种十分理想的包装材料。具体实施方式下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。实施例1一种含有竹笋纤维的包装材料的制备方法,包括如下步骤:第1步,竹笋纤维粉制备:将竹笋原料进行清洗切片之后,进行磨浆处理,然后用水冲洗,放入稀盐酸溶液中进行酸处理,酸处理的pH为3,处理时间3h;水冲洗至pH为7后,放入NaOH溶液中进行碱处理,碱处理的pH为12,处理时间2h,碱处理之后,用沸水冲洗至中性,然后进行干燥和粉碎处理,过100目筛,即得到竹笋纤维粉;第2步,改性聚乙烯的制备:取低密度聚乙烯5.0Kg、聚甲基丙烯酸3.0Kg和异丙苯过氧化氢1.6Kg,放入反应器中,水浴67℃反应2h后,加入聚对苯二甲酸乙二醇酯2.0Kg、甲基丙烯酸异丁酯0.5Kg、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA450)3.0Kg、聚酰胺1.0Kg、过氧化二乙丙苯0.8Kg和水5.0Kg,继续反应4h,即制备得到改性聚乙烯;第3步,取改性聚乙烯、竹笋纤维粉12.0Kg、聚乳酸5.5Kg、聚己内酯2.7Kg、变性淀粉15.5Kg、KH570硅烷偶联剂1.9Kg,混合均匀之后,放入挤出机,挤出成膜,即可。实施例2一种含有竹笋纤维的包装材料的制备方法,包括如下步骤:第1步,竹笋纤维粉制备:将竹笋原料进行清洗切片之后,进行磨浆处理,然后用水冲洗,放入稀盐酸溶液中进行酸处理,酸处理的pH为3,处理时间3h;水冲洗至pH为7后,放入NaOH溶液中进行碱处理,碱处理的pH为12,处理时间2h,碱处理之后,用沸水冲洗至中性,然后进行干燥和粉碎处理,过100目筛,即得到竹笋纤维粉;第2步,改性聚乙烯的制备:取低密度聚乙烯12.0Kg、聚甲基丙烯酸6.0Kg和异丙苯过氧化氢2.5Kg,放入反应器中,水浴70℃反应3h后,加入聚对苯二甲酸乙二醇酯7.0Kg、甲基丙烯酸异丁酯1.5Kg、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA450)6.0Kg、聚酰胺2.0Kg、过氧化二乙丙苯1.5Kg和水10.0Kg,继续反应6h,即制备得到改性聚乙烯;第3步,取改性聚乙烯、竹笋纤维粉12.0Kg、聚乳酸5.5Kg、聚己内酯2.7Kg、变性淀粉15.5Kg、KH570硅烷偶联剂1.9Kg,混合均匀之后,放入挤出机,挤出成膜,即可。实施例3一种含有竹笋纤维的包装材料的制备方法,包括如下步骤:第1步,竹笋纤维粉制备:将竹笋原料进行清洗切片之后,进行磨浆处理,然后用水冲洗,放入稀盐酸溶液中进行酸处理,酸处理的pH为3,处理时间3h;水冲洗至pH为7后,放入NaOH溶液中进行碱处理,碱处理的pH为12,处理时间2h,碱处理之后,用沸水冲洗至中性,然后进行干燥和粉碎处理,过100目筛,即得到竹笋纤维粉;第2步,改性聚乙烯的制备:按重量计,取低密度聚乙烯8.5Kg、聚甲基丙烯酸4.6Kg和异丙苯过氧化氢2.1Kg,放入反应器中,水浴69℃反应3h后,加入聚对苯二甲酸乙二醇酯6.0Kg、甲基丙烯酸异丁酯1.1Kg、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA460)4.8Kg、聚酰胺1.3Kg、过氧化二乙丙苯1.4Kg和水8.2Kg,继续反应5h,即制备得到改性聚乙烯;第3步,取改性聚乙烯、竹笋纤维粉8.0Kg、聚乳酸3.5Kg、聚己内酯1.5Kg、变性淀粉12.0Kg、KH171硅烷偶联剂1.5Kg,混合均匀之后,放入挤出机,挤出成膜,即可。实施例4一种含有竹笋纤维的包装材料的制备方法,包括如下步骤:第1步,竹笋纤维粉制备:将竹笋原料进行清洗切片之后,进行磨浆处理,然后用水冲洗,放入稀盐酸溶液中进行酸处理,酸处理的pH为3,处理时间3h;水冲洗至pH为7后,放入NaOH溶液中进行碱处理,碱处理的pH为12,处理时间2h,碱处理之后,用沸水冲洗至中性,然后进行干燥和粉碎处理,过100目筛,即得到竹笋纤维粉;第2步,改性聚乙烯的制备:按重量计,取低密度聚乙烯8.5Kg、聚甲基丙烯酸4.6Kg和异丙苯过氧化氢2.1Kg,放入反应器中,水浴69℃反应3h后,加入聚对苯二甲酸乙二醇酯6.0Kg、甲基丙烯酸异丁酯1.1Kg、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA460)4.8Kg、聚酰胺1.3Kg、过氧化二乙丙苯1.4Kg和水8.2Kg,继续反应5h,即制备得到改性聚乙烯;第3步,取改性聚乙烯、竹笋纤维粉15.0Kg、聚乳酸6.5Kg、聚己内酯3.5Kg、变性淀粉20.0Kg、KH171硅烷偶联剂2.5Kg,混合均匀之后,放入挤出机,挤出成膜,即可。实施例5一种含有竹笋纤维的包装材料的制备方法,包括如下步骤:第1步,竹笋纤维粉制备:将竹笋原料进行清洗切片之后,进行磨浆处理,然后用水冲洗,放入稀盐酸溶液中进行酸处理,酸处理的pH为3,处理时间3h;水冲洗至pH为7后,放入NaOH溶液中进行碱处理,碱处理的pH为12,处理时间2h,碱处理之后,用沸水冲洗至中性,然后进行干燥和粉碎处理,过100目筛,即得到竹笋纤维粉;第2步,改性聚乙烯的制备:按重量计,取低密度聚乙烯9.0Kg、聚甲基丙烯酸4.8Kg和异丙苯过氧化氢2.0Kg,放入反应器中,水浴70℃反应3h后,加入聚对苯二甲酸乙二醇酯6.0Kg、甲基丙烯酸异丁酯1.2Kg、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA630)4.8Kg、聚酰胺1.2Kg、过氧化二乙丙苯1.5Kg和水8.5Kg,继续反应5h,即制备得到改性聚乙烯;第3步,取改性聚乙烯、竹笋纤维粉12.5Kg、聚乳酸5.8Kg、聚己内酯2.6Kg、变性淀粉15.5Kg、KH570硅烷偶联剂1.9Kg,混合均匀之后,放入挤出机,挤出成膜,即可。对照例1与实施例5的区别在于:第1步、竹笋纤维未进行酸碱处理。一种含有竹笋纤维的包装材料的制备方法,包括如下步骤:第1步,竹笋纤维粉制备:将竹笋原料进行清洗切片之后,进行磨浆处理,然后用水冲洗,然后进行干燥和粉碎处理,过100目筛,即得到竹笋纤维粉;第2步,改性聚乙烯的制备:按重量计,取低密度聚乙烯9.0Kg、聚甲基丙烯酸4.8Kg和异丙苯过氧化氢2.0Kg,放入反应器中,水浴70℃反应3h后,加入聚对苯二甲酸乙二醇酯6.0Kg、甲基丙烯酸异丁酯1.2Kg、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA630)4.8Kg、聚酰胺1.2Kg、过氧化二乙丙苯1.5Kg和水8.5Kg,继续反应5h,即制备得到改性聚乙烯;第3步,取改性聚乙烯、竹笋纤维粉12.5Kg、聚乳酸5.8Kg、聚己内酯2.6Kg、变性淀粉15.5Kg、KH570硅烷偶联剂1.9Kg,混合均匀之后,放入挤出机,挤出成膜,即可。对照例2与实施例5的区别在于:第2步、聚乙烯未进行改性。一种含有竹笋纤维的包装材料的制备方法,包括如下步骤:第1步,竹笋纤维粉制备:将竹笋原料进行清洗切片之后,进行磨浆处理,然后用水冲洗,放入稀盐酸溶液中进行酸处理,酸处理的pH为3,处理时间3h;水冲洗至pH为7后,放入NaOH溶液中进行碱处理,碱处理的pH为12,处理时间2h,碱处理之后,用沸水冲洗至中性,然后进行干燥和粉碎处理,过100目筛,即得到竹笋纤维粉;第2步,取聚乙烯9.0Kg、竹笋纤维粉12.5Kg、聚乳酸5.8Kg、聚己内酯2.6Kg、变性淀粉15.5Kg、KH570硅烷偶联剂1.9Kg,混合均匀之后,放入挤出机,挤出成膜,即可。将实施例和对照例制备得到的包装薄膜制成样板,根据《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能的测定第2部分:埃莱门多夫(Elmendor)法》GB/T16578.2-2009,测试薄膜耐撕裂性能,结果如表1所示:表1实施例1~5和对照例1~2薄膜力学性能由上表可知,将实施例1~5经过聚乙烯进行改性之后,其拉伸强度和断裂伸长率均有显著提高;其中,对照例1未对竹笋纤维进行酸碱处理,其拉伸强度和断裂伸长率与实施例1~5没有显著差异;对照例2未对聚乙烯进行改性,因此,在力学性能上与实施例1~5差距十分显著。将实施例1~5和对照例1~2制备的样品分别放入装有分解源的容器之中,分解源为常规的农副产品混合物,进行生物可降解性能测试,判断,生物降解性能,结果如表2所示:表2实施例1~5和对照例1~2生物降解性能生物降解性能降解率(14d,%)实施例1有≥10实施例2有≥10实施例3有≥10实施例4有≥10实施例5有≥10对照例1有≥8对照例2有≥7由上表可知,实施例将实施例1~5和对照例将实施例1~2均具有生物可降解性,其中将实施例1~5经过聚乙烯的改性和竹笋纤维的酸碱处理,其生物可降解性能显著提高;对照例1未对竹笋纤维进行酸碱处理,生物降解率降低;对照例2未对聚乙烯进行改性,聚乙烯改性之后可降解性能显著提高,因此,未进行改性,其生物可降解性能降低。当前第1页1 2 3 
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