本发明涉及包装材料领域，具体涉及一种环境友好型阻燃抗菌包装膜及其制备方法。
背景技术：
随着世界经济的快速发展，环境的破坏以及资源的短缺，使得人们的生活观念发生了很大的转变，各行各业中，人们越来越提倡环保，包装材料即是一种。目前大量的包装材料仍在使用一次性塑料用具、透明塑料包装膜及聚氯乙烯塑料等，这些材料中或多或少都会含有一些对人体有害的物质，且较难降解，对人体和环境都造成了一定的伤害。同时，随着人们生活水平的提高，对于包装材料的功能性要求也越来越高，如气调性、阻燃性、抗菌性和高阻隔性等。一般包装材料中都含有的碳和氢原子是一种易燃材料，在遇热源、明火等条件下容易起火进而引起火灾，对人们的生命财产造成巨大的损失，因此，对于某些特殊用途或有需要产品，包装材料的阻燃性至关重要。因此，越来越多的企业与研究人员开始研究开发绿色环保型且阻燃性能佳的包装材料，使其在各行业中都能得到广泛的应用与发展。
技术实现要素：
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种环境友好型阻燃抗菌包装膜，具有良好的力学性能，易降解，阻燃性能佳，同时具有很好的抑菌效果。
技术方案：一种环境友好型阻燃抗菌包装膜，由以下成分以重量份制备而成：麦草碱木质素3-6份、木聚糖1-3份、变性淀粉2-4份、皇竹草茎杆粉2-5份、失水山梨醇脂肪酸酯1-2份、纳米氢氧化镁0.2-0.4份、十溴联苯醚0.3-0.6份、乙酰柠檬酸三丁酯1-3份、月桂酸单甘油酯1-2份、紫苏精油0.3-0.6份、香茅精油0.2-0.4份、聚乙烯醇20-40份、氢氧化钠0.4-0.6份、去离子水200-300份。
进一步优选的，所述的一种环境友好型阻燃抗菌包装膜，由以下成分以重量份制备而成：麦草碱木质素4-5份、木聚糖1.5-2.5份、变性淀粉2.5-3.5份、皇竹草茎杆粉3-4份、失水山梨醇脂肪酸酯1.2-1.7份、纳米氢氧化镁0.25-0.35份、十溴联苯醚0.4-0.5份、乙酰柠檬酸三丁酯1.5-2.5份、月桂酸单甘油酯1.3-1.7份、紫苏精油0.4-0.5份、香茅精油0.25-0.35份、聚乙烯醇25-35份、氢氧化钠0.45-0.55份、去离子水220-280份。
上述环境友好型阻燃抗菌包装膜的制备方法包括以下步骤：
第一步：将麦草碱木质素、皇竹草茎杆粉、氢氧化钠和100-150份去离子水混合，加热至40-60℃，在转速400-600r/min下搅拌10-30分钟，干燥得混合粉末；
第二步：加入木聚糖、变性淀粉、失水山梨醇脂肪酸酯、纳米氢氧化镁、十溴联苯醚、乙酰柠檬酸三丁酯、月桂酸单甘油酯、紫苏精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去离子水混合，加热至90-100℃，在转速500-600r/min下搅拌2-3小时；
第三步：放入超声仪中进行超声处理20-30分钟；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度为0.06 MPa下脱去气泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室温下干燥24-26小时即得。
进一步优选的，第一步中加热至45-55℃，转速为450-550r/min，搅拌时间为15-25分钟。
进一步优选的，第二步中加热至95℃，转速为550r/min，搅拌时间为2.5小时。
进一步优选的，第三步中超声处理时间为25分钟。
进一步优选的，第五步中干燥时间为25小时。
有益效果：本发明的环境友好型阻燃抗菌包装膜具有良好的力学性能，其拉伸强度和断裂伸长率分别最高可达45.3MPa和247.8%，易降解，经土壤掩埋2个月后其失重率可达54.2%，阻燃性能佳，垂直燃烧等级UL-94达到V-0级，同时抗菌性能佳，对于大肠杆菌的抑菌圈直径可达25.28mm，具有很好的抑菌效果。
具体实施方式
实施例1
一种环境友好型阻燃抗菌包装膜，由以下成分以重量份制备而成：麦草碱木质素3份、木聚糖1份、变性淀粉2份、皇竹草茎杆粉2份、失水山梨醇脂肪酸酯1份、纳米氢氧化镁0.2份、十溴联苯醚0.3份、乙酰柠檬酸三丁酯1份、月桂酸单甘油酯1份、紫苏精油0.3份、香茅精油0.2份、聚乙烯醇20份、氢氧化钠0.4份、去离子水200份。
上述环境友好型阻燃抗菌包装膜的制备方法为：
第一步：将麦草碱木质素、皇竹草茎杆粉、氢氧化钠和100份去离子水混合，加热至40℃，在转速400r/min下搅拌10分钟，干燥得混合粉末；
第二步：加入木聚糖、变性淀粉、失水山梨醇脂肪酸酯、纳米氢氧化镁、十溴联苯醚、乙酰柠檬酸三丁酯、月桂酸单甘油酯、紫苏精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去离子水混合，加热至90℃，在转速500r/min下搅拌2小时；
第三步：放入超声仪中进行超声处理20分钟；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度为0.06 MPa下脱去气泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室温下干燥24小时即得。
实施例2
一种环境友好型阻燃抗菌包装膜，由以下成分以重量份制备而成：麦草碱木质素4份、木聚糖1.5份、变性淀粉2.5份、皇竹草茎杆粉3份、失水山梨醇脂肪酸酯1.2份、纳米氢氧化镁0.25份、十溴联苯醚0.4份、乙酰柠檬酸三丁酯1.5份、月桂酸单甘油酯1.3份、紫苏精油0.4份、香茅精油0.25份、聚乙烯醇25份、氢氧化钠0.45份、去离子水220份。
上述环境友好型阻燃抗菌包装膜的制备方法为：
第一步：将麦草碱木质素、皇竹草茎杆粉、氢氧化钠和120份去离子水混合，加热至45℃，在转速450r/min下搅拌15分钟，干燥得混合粉末；
第二步：加入木聚糖、变性淀粉、失水山梨醇脂肪酸酯、纳米氢氧化镁、十溴联苯醚、乙酰柠檬酸三丁酯、月桂酸单甘油酯、紫苏精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去离子水混合，加热至95℃，在转速550r/min下搅拌2.5小时；
第三步：放入超声仪中进行超声处理25分钟；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度为0.06 MPa下脱去气泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室温下干燥25小时即得。
实施例3
一种环境友好型阻燃抗菌包装膜，由以下成分以重量份制备而成：麦草碱木质素4.5份、木聚糖2份、变性淀粉3份、皇竹草茎杆粉3.5份、失水山梨醇脂肪酸酯1.5份、纳米氢氧化镁0.3份、十溴联苯醚0.45份、乙酰柠檬酸三丁酯2份、月桂酸单甘油酯1.5份、紫苏精油0.45份、香茅精油0.3份、聚乙烯醇30份、氢氧化钠0.5份、去离子水250份。
上述环境友好型阻燃抗菌包装膜的制备方法为：
第一步：将麦草碱木质素、皇竹草茎杆粉、氢氧化钠和125份去离子水混合，加热至50℃，在转速500r/min下搅拌20分钟，干燥得混合粉末；
第二步：加入木聚糖、变性淀粉、失水山梨醇脂肪酸酯、纳米氢氧化镁、十溴联苯醚、乙酰柠檬酸三丁酯、月桂酸单甘油酯、紫苏精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去离子水混合，加热至95℃，在转速550r/min下搅拌2.5小时；
第三步：放入超声仪中进行超声处理25分钟；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度为0.06 MPa下脱去气泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室温下干燥25小时即得。
实施例4
一种环境友好型阻燃抗菌包装膜，由以下成分以重量份制备而成：麦草碱木质素5份、木聚糖2.5份、变性淀粉3.5份、皇竹草茎杆粉4份、失水山梨醇脂肪酸酯1.7份、纳米氢氧化镁0.35份、十溴联苯醚0.5份、乙酰柠檬酸三丁酯2.5份、月桂酸单甘油酯1.7份、紫苏精油0.5份、香茅精油0.35份、聚乙烯醇35份、氢氧化钠0.55份、去离子水220-280份。
上述环境友好型阻燃抗菌包装膜的制备方法为：
第一步：将麦草碱木质素、皇竹草茎杆粉、氢氧化钠和140份去离子水混合，加热至55℃，在转速550r/min下搅拌25分钟，干燥得混合粉末；
第二步：加入木聚糖、变性淀粉、失水山梨醇脂肪酸酯、纳米氢氧化镁、十溴联苯醚、乙酰柠檬酸三丁酯、月桂酸单甘油酯、紫苏精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去离子水混合，加热至95℃，在转速550r/min下搅拌2.5小时；
第三步：放入超声仪中进行超声处理28分钟；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度为0.06 MPa下脱去气泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室温下干燥25.5小时即得。
实施例5
一种环境友好型阻燃抗菌包装膜，由以下成分以重量份制备而成：麦草碱木质素6份、木聚糖3份、变性淀粉4份、皇竹草茎杆粉5份、失水山梨醇脂肪酸酯2份、纳米氢氧化镁0.4份、十溴联苯醚0.6份、乙酰柠檬酸三丁酯3份、月桂酸单甘油酯2份、紫苏精油0.6份、香茅精油0.4份、聚乙烯醇40份、氢氧化钠0.6份、去离子水300份。
上述环境友好型阻燃抗菌包装膜的制备方法为：
第一步：将麦草碱木质素、皇竹草茎杆粉、氢氧化钠和150份去离子水混合，加热至60℃，在转速600r/min下搅拌30分钟，干燥得混合粉末；
第二步：加入木聚糖、变性淀粉、失水山梨醇脂肪酸酯、纳米氢氧化镁、十溴联苯醚、乙酰柠檬酸三丁酯、月桂酸单甘油酯、紫苏精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去离子水混合，加热至100℃，在转速600r/min下搅拌3小时；
第三步：放入超声仪中进行超声处理30分钟；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度为0.06 MPa下脱去气泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室温下干燥26小时即得。
对比例1
本实施例与实施例5的区别在于不含有皇竹草茎杆粉。具体地说是：
一种环境友好型阻燃抗菌包装膜，由以下成分以重量份制备而成：麦草碱木质素6份、木聚糖3份、变性淀粉4份、失水山梨醇脂肪酸酯2份、纳米氢氧化镁0.4份、十溴联苯醚0.6份、乙酰柠檬酸三丁酯3份、月桂酸单甘油酯2份、紫苏精油0.6份、香茅精油0.4份、聚乙烯醇40份、氢氧化钠0.6份、去离子水300份。
上述环境友好型阻燃抗菌包装膜的制备方法为：
第一步：将麦草碱木质素、氢氧化钠和150份去离子水混合，加热至60℃，在转速600r/min下搅拌30分钟，干燥得混合粉末；
第二步：加入木聚糖、变性淀粉、失水山梨醇脂肪酸酯、纳米氢氧化镁、十溴联苯醚、乙酰柠檬酸三丁酯、月桂酸单甘油酯、紫苏精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去离子水混合，加热至100℃，在转速600r/min下搅拌3小时；
第三步：放入超声仪中进行超声处理30分钟；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度为0.06 MPa下脱去气泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室温下干燥26小时即得。
对比例2
本实施例与实施例5的区别在于不含有木聚糖和变性淀粉。具体地说是：
一种环境友好型阻燃抗菌包装膜，由以下成分以重量份制备而成：麦草碱木质素6份、皇竹草茎杆粉5份、失水山梨醇脂肪酸酯2份、纳米氢氧化镁0.4份、十溴联苯醚0.6份、乙酰柠檬酸三丁酯3份、月桂酸单甘油酯2份、紫苏精油0.6份、香茅精油0.4份、聚乙烯醇40份、氢氧化钠0.6份、去离子水300份。
上述环境友好型阻燃抗菌包装膜的制备方法为：
第一步：将麦草碱木质素、皇竹草茎杆粉、氢氧化钠和150份去离子水混合，加热至60℃，在转速600r/min下搅拌30分钟，干燥得混合粉末；
第二步：加入失水山梨醇脂肪酸酯、纳米氢氧化镁、十溴联苯醚、乙酰柠檬酸三丁酯、月桂酸单甘油酯、紫苏精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去离子水混合，加热至100℃，在转速600r/min下搅拌3小时；
第三步：放入超声仪中进行超声处理30分钟；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度为0.06 MPa下脱去气泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室温下干燥26小时即得。
本发明材料的实施例和对比例的部分性能指标见下表，我们可以看到，本发明材料具有良好的力学性能，其拉伸强度和断裂伸长率分别最高可达45.3MPa和247.8%，易降解，经土壤掩埋2个月后其失重率可达54.2%，阻燃性能佳，垂直燃烧等级UL-94达到V-0级，同时抗菌性能佳，对于大肠杆菌的抑菌圈直径可达25.28mm，具有很好的抑菌效果。
表1 环境友好型阻燃抗菌包装膜的部分性能指标
注：失重率的测定为采用土壤掩埋法。