本发明涉及的是包装膜技术领域，具体涉及一种基于稻壳的可降解抗菌膜及其制备方法。
二、
背景技术：
包装膜被应用的非常广泛，但由于包装膜通常不可降解，包装膜被从包装物上拆解下来后，往往没有二次应用，而是被废弃掉，形成不可降解的垃圾，对环境造成污染。
黑龙江垦区水稻年产量达210亿斤左右，稻壳是水稻加工量的20%，因此垦区的稻壳排放就达到42亿斤，稻壳产量十分丰富，但目前稻壳的应用主要是燃料与饲料，其附加值并不高，如何将其综合利用，提高附加值，用较低的投入，取得较大的利益，既环保又利于农产品开发，使水稻副产产业链良性循环，亟需要高附加值的转化利用途径。以稻壳作为基质材料制备可降解抗菌膜还没有文献和专利报道。
三、
技术实现要素：
本发明的一个目的是提供了一种基于稻壳的可降解抗菌膜，这种基于稻壳的可降解抗菌膜用于解决现有技术中塑料包装膜和复合包装膜不易降解而导致环境污染的问题，并提高了稻壳的附加值的问题，本发明的另一个目的是提供这种基于稻壳的可降解抗菌膜的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：这种基于稻壳的可降解抗菌膜由按质量体积比为4—8%的稻壳粉、15—18%的氢氧化钠、6—8%的黄原胶、1.0—2.5%的壳聚糖、8.0—10.0%的柠檬酸、 11.0—15.0%的乳酸、3—5%的卡拉胶、20—25%的羧甲基纤维素钠、4—5%的异硫氰酸烯丙酯、13—15%的甘油、10—15%的去离子水制备而成，其中稻壳选用270目稻壳粉；这种基于稻壳的可降解抗菌膜膜厚度74—120um，拉伸强度34.8—67.2MP，断裂伸长率为 21.7— 27.8%，耐折度17-28次。
上述基于稻壳的可降解抗菌膜的制备方法：
步骤一、选取无霉变稻壳，在电热鼓风干燥箱里进行80—100℃干燥，时间为14—16分钟；
步骤二、对干燥后的稻壳进行粉粹成270目稻壳粉，同时按质量体积比准备：4—8%的稻壳粉、15—18%的氢氧化钠、6—8%的黄原胶、1.0—2.5%的壳聚糖、8.0—10.0%的柠檬酸、11.0—15.0%的乳酸、3—5%的卡拉胶、20—25%的羧甲基纤维素钠、4—5%的异硫氰酸烯丙酯、13—15%的甘油、去离子水10—15%；
步骤三、按照步骤二中的配比：将所述稻壳粉加入到15—18%氢氧化钠溶液中搅拌16—20分钟，将1.0—2.5%壳聚糖添加到8.0—10.0%柠檬酸和11.0—15.0%乳酸的混合液中放在磁力搅拌器中搅拌直至完全溶解后，再加到稻壳粉与氢氧化钠的混合液中，再加入6—8%黄原胶、3—5%卡拉胶、20—25%羧甲基纤维素钠、13—15%甘油，在60—70℃的水浴锅中搅拌40—50分钟至混合均匀，边搅拌边再加入4—5%异硫氰酸烯丙酯，冷却；
步骤四、在20—26℃下，115—125MPa，3个循环条件下在高压均质机中进行均质；
步骤五、在PC板上流延成膜，在电热鼓风干燥箱中水平放置干燥，干燥时间为180—300min、温度为40—60℃，再冷却至室温从PC板揭膜，得到基于稻壳的可降解抗菌膜。
有益效果：
1、本发明以稻壳为主要原料，辅以各种助剂制备稻壳的可降解抗菌膜。采用高压均质技术应用在膜制备过程中，因此稻壳粉细颗粒和抗菌物质在膜材料中分布均匀，制得的包装膜具有较强的机械力学性能、阻隔性能且该膜可以实现加热封合。
2、本发明使用的原料都是绿色包装材料不会对环境造成污染，同时具有抗菌特性和可降解性。
3、本发明极大提高稻壳的经济价值和附加值，且制膜方法简单、成本低廉，适合规模化生产。
四、具体实施方式
下面对本发明做进一步的说明：
实施例1：
这种基于稻壳的可降解抗菌膜由按质量体积比为4%的稻壳粉、15%的氢氧化钠、6%的黄原胶、1.5%的壳聚糖、8.0%的柠檬酸、 11.0%的乳酸、3%的卡拉胶、20%的羧甲基纤维素钠、4%的异硫氰酸烯丙酯、13%的甘油、去离子水10%制备而成，其中稻壳粉选用270目稻壳粉。其中的质量体积比是某一组分的质量的所有组分体积的比值，所有组分体积是稻壳粉、氢氧化钠、黄原胶、壳聚糖、柠檬酸、乳酸、卡拉胶、羧甲基纤维素钠、异硫氰酸烯丙酯、甘油、去离子水的总体积，如稻壳粉的质量体积比是稻壳粉的质量与上述总体积的比值，下同。
上述基于稻壳的可降解抗菌膜的制备方法：
（1）选取无霉变稻壳，在电热鼓风干燥箱里进行80℃干燥，时间为16分钟；
（2）对干燥后的稻壳进行粉粹成稻壳粉；
（3）将4%(w/v)稻壳粉加入到15%(w/v)氢氧化钠溶液中搅拌20分钟，将1.5%(w/v)壳聚糖添加到8.0%(w/v)柠檬酸和11.0%(w/v)乳酸的混合液中放在磁力搅拌器中搅拌直至完全溶解后加到稻壳粉与氢氧化钠的混合液中，再加入6%(w/v)黄原胶、3.0%(w/v)的卡拉胶、20%(w/v)羧甲基纤维素钠、13%(w/v)甘油，60℃的水浴锅中搅拌40分钟至混合均匀，边搅拌边再加入4%(w/v)的异硫氰酸烯丙酯，冷却；
（4）在20℃下，115MPa，3个循环条件下进行高压均质；
（5）在PC板上流延成膜，在电热鼓风干燥箱中水平放置干燥（时间为180min、温度为60℃），冷却至室温从PC板揭膜。
所得膜厚度74um，拉伸强度34.8MP，断裂伸长率为21.7%，耐折度28次，土埋降解试验在90天达到失重率达80%左右有优良的可降解性，具有热封性和良好的抗菌性能。
实施例2：
这种基于稻壳的可降解抗菌膜由按质量体积比为6%的稻壳粉、17%的氢氧化钠、7%的黄原胶、2%的壳聚糖、9%的柠檬酸、13%的乳酸、4%的卡拉胶、22%的羧甲基纤维素钠、4.5%的异硫氰酸烯丙酯、14%的甘油、12%的去离子水制备而成，其中稻壳粉选用270目稻壳粉。
上述基于稻壳的可降解抗菌膜的制备方法：
（1）选取无霉变稻壳，在电热鼓风干燥箱里进行90℃干燥，时间为15分钟；
（2）对干燥后的稻壳进行粉粹成稻壳粉；
（3）将6%(w/v)稻壳粉加入到17%(w/v)氢氧化钠溶液中搅拌18分钟，将2%(w/v)壳聚糖添加到9.0%(w/v)柠檬酸和13.0%(w/v)乳酸的混合液中放在磁力搅拌器中搅拌直至完全溶解后加到稻壳粉与氢氧化钠的混合液中，再加入7%(w/v)黄原胶、4%(w/v)的卡拉胶、22%(w/v)羧甲基纤维素钠、14%(w/v)甘油，65℃的水浴锅中搅拌50分钟至混合均匀，边搅拌边再加入4.5%(w/v)的异硫氰酸烯丙酯，冷却；
（4）在23℃下，120MPa，3个循环条件下进行高压均质；
（5）在PC板上流延成膜，在电热鼓风干燥箱中水平放置干燥（时间为240min、温度为50℃），冷却至室温从PC板揭膜。
所得膜厚度96um，拉伸强度59.7MP，断裂伸长率为 23.4%，耐折度24次，土埋降解试验在90天达到失重率达80%左右有优良的可降解性，具有热封性和良好的抗菌性能。
实施例3：
这种基于稻壳的可降解抗菌膜由按质量体积比为8%的稻壳粉、18%的氢氧化钠、8%的黄原胶、2.5%的壳聚糖、10.0%的柠檬酸、15.0%的乳酸、5%的卡拉胶、25%的羧甲基纤维素钠、5%的异硫氰酸烯丙酯、15%的甘油、15%去离子水制备而成，其中稻壳粉选用270目稻壳粉。
上述基于稻壳的可降解抗菌膜的制备方法：
（1）选取无霉变稻壳，在电热鼓风干燥箱里进行100℃干燥，时间为14分钟；
（2）对干燥后的稻壳进行粉粹成稻壳粉；
（3）将8%(w/v)稻壳粉加入到18%(w/v)氢氧化钠溶液中搅拌16分钟，将2.5%(w/v)壳聚糖添加到10.0%(w/v)柠檬酸和15.0%(w/v)乳酸的混合液中放在磁力搅拌器中搅拌直至完全溶解后加到稻壳粉与氢氧化钠的混合液中，再加入8%(w/v)黄原胶、5%(w/v)的卡拉胶、25%(w/v)羧甲基纤维素钠、15%(w/v)甘油，70℃的水浴锅中搅拌50分钟至混合均匀，边搅拌边再加入5%(w/v)的异硫氰酸烯丙酯，冷却；
（4）在26℃下，125MPa，3个循环条件下进行高压均质；
（5）在PC板上流延成膜，在电热鼓风干燥箱中水平放置干燥（时间为300min、温度为40℃），冷却至室温从PC板揭膜。
所得膜厚度120um，拉伸强度67.2MP，断裂伸长率为 27.8%，耐折度17次，土埋降解试验在90天达到失重率达80%左右有优良的可降解性，具有热封性和良好的抗菌性能。
本发明提供的稻壳包装膜在整个生产加工周期内无污染产生，对稻壳的综合利用减少稻壳废弃物对城镇环境和大气的污染危害，属于真正的绿色环保包装材质；废弃后可以在自然环境下达到完全的可降解，对环境无污染和危害；减少塑料包装材料的应用比例，起到遏制、减少“白色污染”的作用，减少不可再生能源的消耗，节约大量森林资源，避免因造纸产生的工业废水对环境的污染危害。