一种新型环保包装材料的制作方法

文档序号:14255827阅读:246来源:国知局

本发明涉及包装材料技术领域,具体涉及一种新型环保包装材料。



背景技术:

随着人们生活水平的不断提高,对食品的安全意识越来越强,目前食品包装材料采用聚苯乙烯等塑料为基材,由于它难以在自然环境中分解,用后成为废弃物堆积,成为城市生产生活环境的主要污染源之一,已引起人们的重视,而且随着石油资源日益紧张,以石油为原料的石油化工产品因此也受到严峻影响。石油化工产品中,塑料制品由于量大而又不易降解的特性,在各国通常的回收方法是掩埋或焚烧,能源消耗大,又加重了环境的二次污染。通长将塑料产品直接掩埋会使大量的土地、土壤板结,导致生态环境破坏,因此各国环境部门将其处理列为重点治理对象,随着社会和人们对环境的关注越来越高,环保型包装材料呼之欲出,环保型包装材料在不污染环境的前提下,若具有较高的拉伸强度和较高的拉伸弹性模量,可以有效的满足包装材料的使用,在提高包装材料的质量的同时还可以有效的降低或消除其对环境的污染。



技术实现要素:

本发明所要解决的问题是提供一种新型环保包装材料,以解决现有技术中导致的上述多种缺陷。

为解决上述问题,本发明公开了一种新型环保包装材料,包括以下重量组份:玉米淀粉20~60份、竹纤维10~30份、水稻秸秆10~30份、甲壳素5~9份、丙烯酸8~20份、魔芋溶胶14~20份、聚丁二酸丁二醇酯4~10份,蓖麻油2~6份,无水乙醇30~70份、酰化剂1~4份、偶联剂1~3份、交联剂2~5份和分散剂2~6份。

优选的,所述偶联剂为硅烷偶联剂、稀土偶联剂中的一种或两种。

优选的,所述交联剂为一种糯米交联剂。

优选的,所述糯米交联剂包括以下重量组份:糯米30~70份、三聚磷酸钠1.5~2.0份、食用碱0.1~0.4份、磷酸盐0.2~0.3份、酶制剂2~4份、纳米氧化镁5份。

优选的,所述糯米交联剂的制备方法包括以下步骤:按所述重量份进行配料,

(1)糯米加入纯水,再加入三聚磷酸钠,在水温35℃的条件下浸泡,浸泡时间1~2小时,浸泡后,用搅拌机搅拌,搅拌时间40~60分钟,搅拌成泥浆状,得到糯米混合物;

(2)将食用碱和磷酸盐用等重量份的纯水混合后,加入所述糯米混合物,在水温35~40℃的条件下浸泡,浸泡时间2~4小时,浸泡后,用搅拌机搅拌,搅拌时间40~60分钟;

(3)在步骤(2)加工后的材料中加入酶制剂,在水温55℃的条件下浸泡,浸泡时间1小时,浸泡后,用搅拌机搅拌,搅拌时间20~30分钟;

(4)将浸泡后的材料粉碎成70目~110目粉;

(5)干燥脱水处理,得到初步糯米交联剂;

(6)将纯水与纳米氧化镁按照1:9的重量比例,在温度56℃~58℃的条件下,密封5~6小时,得到液体纳米氧化镁;

(7)将纳米氧化镁与初步糯米交联剂按照7∶3的重量比例混合、搅拌均匀,搅拌时间20~30分钟,得到糯米交联剂。

优选的,所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮k90或聚乙烯吡咯烷酮k30。

优选的,所述新型环保包装材料制备方法包括以下为:按所述重量组份进行配料,

(1)将玉米淀粉、竹纤维、水稻秸秆、甲壳素加入至无水乙醇中,加热密封搅拌均匀,加入分散剂形成分散液;

(2)将酰化剂放入分散液中进行加温酰化反应,得到酰化液;

(3)将聚丁二酸丁二醇酯加入至反应釜中,并加入丙烯酸、魔芋溶胶和蓖麻油微热搅拌均匀;

(4)将交联剂与偶联剂放入步骤(3)的反应液中,超声搅拌均匀;

(5)将酰化液缓慢滴加至步骤(4)的反应液中,高温高压反应4~8小时;

(6)将步骤(5)的反应液进行蒸馏浓缩3~5小时,形成浓缩液;

(7)将所述浓缩液放入造粒机中进行造粒反应2~4小时;

(8)将颗粒进行梯度热熔,然后进行热拉伸形成薄膜材料,得到新型环保包装材料。

本发明的有益效果是:

1)本发明方法简便,工艺条件温和,生产成本低,材料不仅环保,并且也具备较高的拉伸强度和拉伸弹性模量;

2)采用聚丁二酸丁二醇酯具有可生物降解性能,酯无毒害、无刺激性、不污染环境,属于环保性能;故本发明采用的各种材料均符合环保要求;

3)本发明对环境无特殊要求;材料纯度高,而且材料性能稳定,易于进行工业化生产;

4)采用淀粉、魔芋溶胶、水稻秸秆和竹纤维作为原料,增加了材料的韧性,有效使用了能源,淀粉是天然存在可降解,无污染;水稻秸秆也为常见的农作物,可以有效利用能源,竹纤维含有竹棍天然抑菌成分,均是相对常见且无毒可降解的原材料,非常适合于食品的包装;

5)本发明添加多种助剂,提高了产品的强度、韧性及耐热性能,降低了生产成本,能够取代通用包装材料。

具体实施方式

实施例1:所述一种新型环保包装材料,包括以下重量组份:玉米淀粉20份、竹纤维30份、水稻秸秆10份、甲壳素9份、丙烯酸8份、魔芋溶胶20份、聚丁二酸丁二醇酯4份,蓖麻油6份,无水乙醇30份、酰化剂4份、偶联剂1份、交联剂5份和分散剂2份。

所述偶联剂为硅烷偶联剂。

所述交联剂为一种糯米交联剂。

所述糯米交联剂包括以下重量组份:糯米30份、三聚磷酸钠2.0份、食用碱0.1份、磷酸盐0.3份、酶制剂2份、纳米氧化镁5份。

所述糯米交联剂的制备方法包括以下步骤:按所述重量份进行配料,

(1)糯米加入纯水,再加入三聚磷酸钠,在水温35℃的条件下浸泡,浸泡时间1小时,浸泡后,用搅拌机搅拌,搅拌时间60分钟,搅拌成泥浆状,得到糯米混合物;

(2)将食用碱和磷酸盐用等重量份的纯水混合后,加入所述糯米混合物,在水温35℃的条件下浸泡,浸泡时间4小时,浸泡后,用搅拌机搅拌,搅拌时间40分钟;

(3)在步骤(2)加工后的材料中加入酶制剂,在水温55℃的条件下浸泡,浸泡时间1小时,浸泡后,用搅拌机搅拌,搅拌时间30分钟;

(4)将浸泡后的材料粉碎成70目粉;

(5)干燥脱水处理,得到初步糯米交联剂;

(6)将纯水与纳米氧化镁按照1:9的重量比例,在温度58℃的条件下,密封5小时,得到液体纳米氧化镁;

(7)将纳米氧化镁与初步糯米交联剂按照7∶3的重量比例混合、搅拌均匀,搅拌时间30分钟,得到糯米交联剂。

所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮k90。

所述新型环保包装材料制备方法包括以下为:按所述重量组份进行配料,

(1)将玉米淀粉、竹纤维、水稻秸秆、甲壳素加入至无水乙醇中,加热密封搅拌均匀,加入分散剂形成分散液;

(2)将酰化剂放入分散液中进行加温酰化反应,得到酰化液;

(3)将聚丁二酸丁二醇酯加入至反应釜中,并加入丙烯酸、魔芋溶胶和蓖麻油微热搅拌均匀;

(4)将交联剂与偶联剂放入步骤(3)的反应液中,超声搅拌均匀;

(5)将酰化液缓慢滴加至步骤(4)的反应液中,高温高压反应4小时;

(6)将步骤(5)的反应液进行蒸馏浓缩5小时,形成浓缩液;

(7)将所述浓缩液放入造粒机中进行造粒反应2小时;

(8)将颗粒进行梯度热熔,然后进行热拉伸形成薄膜材料,得到新型环保包装材料。

实施例2:所述一种新型环保包装材料,包括以下重量组份:玉米淀粉60份、竹纤维10份、水稻秸秆30份、甲壳素5份、丙烯酸20份、魔芋溶胶20份、聚丁二酸丁二醇酯4份,蓖麻油6份,无水乙醇30份、酰化剂4份、偶联剂1份、交联剂5份和分散剂2份。

所述偶联剂为稀土偶联剂。

所述交联剂为一种糯米交联剂。

所述糯米交联剂包括以下重量组份:糯米70份、三聚磷酸钠1.5份、食用碱0.4份、磷酸盐0.2份、酶制剂4份、纳米氧化镁5份。

所述糯米交联剂的制备方法包括以下步骤:按所述重量份进行配料,

(1)糯米加入纯水,再加入三聚磷酸钠,在水温35℃的条件下浸泡,浸泡时间2小时,浸泡后,用搅拌机搅拌,搅拌时间40分钟,搅拌成泥浆状,得到糯米混合物;

(2)将食用碱和磷酸盐用等重量份的纯水混合后,加入所述糯米混合物,在水温40℃的条件下浸泡,浸泡时间2小时,浸泡后,用搅拌机搅拌,搅拌时间60分钟;

(3)在步骤(2)加工后的材料中加入酶制剂,在水温55℃的条件下浸泡,浸泡时间1小时,浸泡后,用搅拌机搅拌,搅拌时间20~30分钟;

(4)将浸泡后的材料粉碎成70目~110目粉;

(5)干燥脱水处理,得到初步糯米交联剂;

(6)将纯水与纳米氧化镁按照1:9的重量比例,在温度56℃-58℃的条件下,密封5~6小时,得到液体纳米氧化镁;

(7)将纳米氧化镁与初步糯米交联剂按照7∶3的重量比例混合、搅拌均匀,搅拌时间20分钟,得到糯米交联剂。

所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮k30。

所述新型环保包装材料制备方法包括以下为:按所述重量组份进行配料,

(1)将玉米淀粉、竹纤维、水稻秸秆、甲壳素加入至无水乙醇中,加热密封搅拌均匀,加入分散剂形成分散液;

(2)将酰化剂放入分散液中进行加温酰化反应,得到酰化液;

(3)将聚丁二酸丁二醇酯加入至反应釜中,并加入丙烯酸、魔芋溶胶和蓖麻油微热搅拌均匀;

(4)将交联剂与偶联剂放入步骤(3)的反应液中,超声搅拌均匀;

(5)将酰化液缓慢滴加至步骤(4)的反应液中,高温高压反应8小时;

(6)将步骤(5)的反应液进行蒸馏浓缩3小时,形成浓缩液;

(7)将所述浓缩液放入造粒机中进行造粒反应4小时;

(8)将颗粒进行梯度热熔,然后进行热拉伸形成薄膜材料,得到新型环保包装材料。

实施例3:所述一种新型环保包装材料,包括以下重量组份:玉米淀粉40份、竹纤维20份、水稻秸秆20份、甲壳素7份、丙烯酸14份、魔芋溶胶17份、聚丁二酸丁二醇酯7份,蓖麻油4份,无水乙醇50份、酰化剂2.5份、偶联剂2份、交联剂3.5份和分散剂4份。

所述偶联剂为硅烷偶联剂和稀土偶联剂。

所述交联剂为一种糯米交联剂。

所述糯米交联剂包括以下重量组份:糯米40份、三聚磷酸钠1.75份、食用碱0.25份、磷酸盐0.25份、酶制剂3份、纳米氧化镁5份。

所述糯米交联剂的制备方法包括以下步骤:按所述重量份进行配料,

(1)糯米加入纯水,再加入三聚磷酸钠,在水温35℃的条件下浸泡,浸泡时间1.5小时,浸泡后,用搅拌机搅拌,搅拌时间50分钟,搅拌成泥浆状,得到糯米混合物;

(2)将食用碱和磷酸盐用等重量份的纯水混合后,加入所述糯米混合物,在水温37℃的条件下浸泡,浸泡时间3小时,浸泡后,用搅拌机搅拌,搅拌时间50分钟;

(3)在步骤(2)加工后的材料中加入酶制剂,在水温55℃的条件下浸泡,浸泡时间1小时,浸泡后,用搅拌机搅拌,搅拌时间25分钟;

(4)将浸泡后的材料粉碎成90目粉;

(5)干燥脱水处理,得到初步糯米交联剂;

(6)将纯水与纳米氧化镁按照1:9的重量比例,在温度57℃的条件下,密封5.5小时,得到液体纳米氧化镁;

(7)将纳米氧化镁与初步糯米交联剂按照7∶3的重量比例混合、搅拌均匀,搅拌时间25分钟,得到糯米交联剂。

所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮k90。

所述新型环保包装材料制备方法包括以下为:按所述重量组份进行配料,

(1)将玉米淀粉、竹纤维、水稻秸秆、甲壳素加入至无水乙醇中,加热密封搅拌均匀,加入分散剂形成分散液;

(2)将酰化剂放入分散液中进行加温酰化反应,得到酰化液;

(3)将聚丁二酸丁二醇酯加入至反应釜中,并加入丙烯酸、魔芋溶胶和蓖麻油微热搅拌均匀;

(4)将交联剂与偶联剂放入步骤(3)的反应液中,超声搅拌均匀;

(5)将酰化液缓慢滴加至步骤(4)的反应液中,高温高压反应7小时;

(6)将步骤(5)的反应液进行蒸馏浓缩4小时,形成浓缩液;

(7)将所述浓缩液放入造粒机中进行造粒反应3小时;

(8)将颗粒进行梯度热熔,然后进行热拉伸形成薄膜材料,得到新型环保包装材料。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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