本发明公开了一种完全生物降解食品包装材料的制备方法，属于包装材料技术领域。
背景技术：
生物包装材料又称生物降解材料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌（真菌）和藻类的作用而引起降解的材料，它具有可重新利用的特性，近几年引起广泛的关注。
生物包装材料是一种在合适的自然环境下可以被微生物完全降解的材料。总体来说，这些生物包装材料比日常用的塑料的价格要高很多，但是它们对环境没有任何的破坏，并且可以更好的应用在一些领域如：购物袋、食物包装、农业覆盖薄膜、一次性用品等。一旦这些废弃物被放置到陆地或者海洋环境中，它们都会被分解，或者被微生物转变成矿物质。事实上，一些高聚物分子对微生物降解很敏感，这些微生物组织分泌酶使聚合物分解成块状、片状、颗粒状、甚至彻底分解。如果条件适合微生物组合的生长（如：矿物质营养供应充足的条件下，温度大约在20℃-60℃之间，PH值在5-8之间），那么将有助于微生物的降解。即使是一些很容易降解的东西如蔬菜、肉和纸，如果在没有氧气和水的条件下，它们在20年的时间里基本上不能降解。所以在微生物降解高分子材料的过程中，材料的表面积、表面张力、表面形态在生物降解过程中的作用是非常重要的。理想的生物包装材料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对目前生物包装材料易吸水形变、易撕裂，阻湿性能差的缺陷，本发明提供了一种完全生物降解食品包装材料的制备方法，本发明取成熟的丝瓜制备得丝瓜瓤，干燥后得粉末，利用超声波浸提从丝瓜瓤粉末中提取得多糖，将多糖和氧化淀粉、聚己内酯等物质混合后加入双螺杆挤出机中挤出造粒，将造粒得到的母粒加入吹膜机中吹膜，即可得到完全生物降解食品包装材料。本发明制备得到的包装材料以从丝瓜瓤中提取的多糖为原料，复合氧化淀粉和聚己内酯后，安全环保，可完全降解，降解速度快，并且制得得包装材料拉伸强度高，具有广泛的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取200～400g成熟的丝瓜，削去外皮后放入太阳下暴晒5～7天，暴晒后挤出瓤内丝瓜籽，去籽的丝瓜瓤按质量比1:50加入质量分数3%盐酸中浸泡，浸泡5～7h后取出，挤出瓤中液体后用去离子水漂洗2～4次，漂洗后用剪刀剪碎，得丝瓜瓤碎块并放入烘箱中，在60～70℃温度下干燥10～12h，干燥后放入粉碎机中粉碎10～15min，得丝瓜瓤粉末；
（2）将上述丝瓜瓤粉末按质量比1:30与蒸馏水混合，在55～60℃温度下超声波浸提1～2h，浸提结束后冷却至室温，抽滤，得滤液，将滤液按体积比1:5加入质量分数95%乙醇溶液中，搅拌10～20min后静置5～7h，静置后离心分离得沉淀物，将沉淀物放入烘箱中，在50～60℃温度下干燥6～8h，得干燥物；
（3）按重量份数计，分别选取50～60份上述干燥物、15～20份氧化淀粉、10～15份聚己内酯、1～3份碳酸钙、1～3份PCL-g-GMA、1～3份硅烷偶联剂KH-560、1～3份抗氧剂1098和3～6份甘油，搅拌混合后加入双螺杆挤出机中，在喂料段温度为120～140℃，塑化剪切段温度为140～150℃，机头温度为160～180℃，螺杆转速为120～180r/min，切料机转速为100～150r/min的条件下挤出造粒，得母料；
（4）将上述造粒后母料加入吹膜机中，加温至180～200℃条件下吹膜，吹膜完成后冷却至室温并压边，将得到的材料加入制袋机，即可得到完全生物降解食品包装材料。
本发明制备得到的完全生物降解食品包装材料断裂伸长率为260～380%，拉伸强度为23.8～28.6MPa，水蒸汽透过系数为1.262～2.365g.m/m2·d·Pa，放入土壤中，在微生物的作用下可在6～8个月降解80%以上，12～15个月可以100%降解。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制备得到的包装材料以从丝瓜瓤中提取的多糖为原料，复合氧化淀粉和聚己内酯后，安全环保，可完全降解，降解速度快；
（2）本发明制得得包装材料拉伸强度高，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
称取200～400g成熟的丝瓜，削去外皮后放入太阳下暴晒5～7天，暴晒后挤出瓤内丝瓜籽，去籽的丝瓜瓤按质量比1:50加入质量分数3%盐酸中浸泡，浸泡5～7h后取出，挤出瓤中液体后用去离子水漂洗2～4次，漂洗后用剪刀剪碎，得丝瓜瓤碎块并放入烘箱中，在60～70℃温度下干燥10～12h，干燥后放入粉碎机中粉碎10～15min，得丝瓜瓤粉末；将上述丝瓜瓤粉末按质量比1:30与蒸馏水混合，在55～60℃温度下超声波浸提1～2h，浸提结束后冷却至室温，抽滤，得滤液，将滤液按体积比1:5加入质量分数95%乙醇溶液中，搅拌10～20min后静置5～7h，静置后离心分离得沉淀物，将沉淀物放入烘箱中，在50～60℃温度下干燥6～8h，得干燥物；按重量份数计，分别选取50～60份上述干燥物、15～20份氧化淀粉、10～15份聚己内酯、1～3份碳酸钙、1～3份PCL-g-GMA、1～3份硅烷偶联剂KH-560、1～3份抗氧剂1098和3～6份甘油，搅拌混合后加入双螺杆挤出机中，在喂料段温度为120～140℃，塑化剪切段温度为140～150℃，机头温度为160～180℃，螺杆转速为120～180r/min，切料机转速为100～150r/min的条件下挤出造粒，得母料；将上述造粒后母料加入吹膜机中，加温至180～200℃条件下吹膜，吹膜完成后冷却至室温并压边，将得到的材料加入制袋机，即可得到完全生物降解食品包装材料。
实例1
称取200g成熟的丝瓜，削去外皮后放入太阳下暴晒5天，暴晒后挤出瓤内丝瓜籽，去籽的丝瓜瓤按质量比1:50加入质量分数3%盐酸中浸泡，浸泡5h后取出，挤出瓤中液体后用去离子水漂洗2次，漂洗后用剪刀剪碎，得丝瓜瓤碎块并放入烘箱中，在60℃温度下干燥10h，干燥后放入粉碎机中粉碎10min，得丝瓜瓤粉末；将上述丝瓜瓤粉末按质量比1:30与蒸馏水混合，在55℃温度下超声波浸提1h，浸提结束后冷却至室温，抽滤，得滤液，将滤液按体积比1:5加入质量分数95%乙醇溶液中，搅拌10min后静置5h，静置后离心分离得沉淀物，将沉淀物放入烘箱中，在50℃温度下干燥6h，得干燥物；按重量份数计，分别选取50份上述干燥物、15份氧化淀粉、10份聚己内酯、1份碳酸钙、1份PCL-g-GMA、1份硅烷偶联剂KH-560、1份抗氧剂1098和3份甘油，搅拌混合后加入双螺杆挤出机中，在喂料段温度为120℃，塑化剪切段温度为140℃，机头温度为160℃，螺杆转速为120r/min，切料机转速为100r/min的条件下挤出造粒，得母料；将上述造粒后母料加入吹膜机中，加温至180℃条件下吹膜，吹膜完成后冷却至室温并压边，将得到的材料加入制袋机，即可得到完全生物降解食品包装材料。
本发明制备得到的完全生物降解食品包装材料断裂伸长率为260%，拉伸强度为23.8MPa，水蒸汽透过系数为1.262g.m/m2·d·Pa，放入土壤中，在微生物的作用下可在6个月降解82%，12个月可以100%降解。
实例2
称取300g成熟的丝瓜，削去外皮后放入太阳下暴晒6天，暴晒后挤出瓤内丝瓜籽，去籽的丝瓜瓤按质量比1:50加入质量分数3%盐酸中浸泡，浸泡6h后取出，挤出瓤中液体后用去离子水漂洗3次，漂洗后用剪刀剪碎，得丝瓜瓤碎块并放入烘箱中，在65℃温度下干燥11h，干燥后放入粉碎机中粉碎13min，得丝瓜瓤粉末；将上述丝瓜瓤粉末按质量比1:30与蒸馏水混合，在57℃温度下超声波浸提1.5h，浸提结束后冷却至室温，抽滤，得滤液，将滤液按体积比1:5加入质量分数95%乙醇溶液中，搅拌15min后静置6h，静置后离心分离得沉淀物，将沉淀物放入烘箱中，在55℃温度下干燥7h，得干燥物；按重量份数计，分别选取55份上述干燥物、17份氧化淀粉、13份聚己内酯、2份碳酸钙、2份PCL-g-GMA、2份硅烷偶联剂KH-560、2份抗氧剂1098和4份甘油，搅拌混合后加入双螺杆挤出机中，在喂料段温度为130℃，塑化剪切段温度为145℃，机头温度为170℃，螺杆转速为160r/min，切料机转速为125r/min的条件下挤出造粒，得母料；将上述造粒后母料加入吹膜机中，加温至190℃条件下吹膜，吹膜完成后冷却至室温并压边，将得到的材料加入制袋机，即可得到完全生物降解食品包装材料。
本发明制备得到的完全生物降解食品包装材料断裂伸长率为300%，拉伸强度为25.7MPa，水蒸汽透过系数为1.678g.m/m2·d·Pa，放入土壤中，在微生物的作用下可在7个月降解84%，14个月可以100%降解。
实例3
称取400g成熟的丝瓜，削去外皮后放入太阳下暴晒7天，暴晒后挤出瓤内丝瓜籽，去籽的丝瓜瓤按质量比1:50加入质量分数3%盐酸中浸泡，浸泡7h后取出，挤出瓤中液体后用去离子水漂洗4次，漂洗后用剪刀剪碎，得丝瓜瓤碎块并放入烘箱中，在70℃温度下干燥12h，干燥后放入粉碎机中粉碎15min，得丝瓜瓤粉末；将上述丝瓜瓤粉末按质量比1:30与蒸馏水混合，在60℃温度下超声波浸提2h，浸提结束后冷却至室温，抽滤，得滤液，将滤液按体积比1:5加入质量分数95%乙醇溶液中，搅拌20min后静置7h，静置后离心分离得沉淀物，将沉淀物放入烘箱中，在60℃温度下干燥8h，得干燥物；按重量份数计，分别选取60份上述干燥物、20份氧化淀粉、15份聚己内酯、3份碳酸钙、3份PCL-g-GMA、3份硅烷偶联剂KH-560、3份抗氧剂1098和6份甘油，搅拌混合后加入双螺杆挤出机中，在喂料段温度为140℃，塑化剪切段温度为150℃，机头温度为180℃，螺杆转速为180r/min，切料机转速为150r/min的条件下挤出造粒，得母料；将上述造粒后母料加入吹膜机中，加温至200℃条件下吹膜，吹膜完成后冷却至室温并压边，将得到的材料加入制袋机，即可得到完全生物降解食品包装材料。
本发明制备得到的完全生物降解食品包装材料断裂伸长率为380%，拉伸强度为28.6MPa，水蒸汽透过系数为2.365g.m/m2·d·Pa，放入土壤中，在微生物的作用下可在8个月降解85%，15个月可以100%降解。