防霉抗菌的环保复合纸板及其制备方法与流程

文档序号:14097666阅读:300来源:国知局
本发明属于包装领域,具体涉及一种防霉抗菌的复合胶、防霉抗菌的环保复合纸板及其制备方法。
背景技术
:随着生活水平提高,人们对服装鞋类及箱包产品等日用品的放置储存有更高的要求。服装、鞋类箱包等在收纳期间,会因空气中的水分湿度适合霉菌生长而滋生霉菌,它使得消费者不得不花费大量人力物力清洗清理这些衣物鞋类,若处理不慎,甚至可能引发过敏等不适症状。随着食品供应的丰富,果蔬食物的贮藏和保鲜要求也日益提高,如何避免食物霉变以保障人们身心健康,延长食物保鲜期,避免因储存不当造成浪费,也成为亟待解决的问题。传统的鞋服包装通过放入干燥剂、香薰包等实现防霉功效;但是此举需要频繁更换干燥剂、香薰包;食品果蔬包装中,通常采用防腐剂、保鲜剂等进行防霉防腐、抗菌保鲜,以延长其贮存时间;上述方法,将干燥剂、保鲜剂等功能与包装材料或包装物分离,效率较为低下。而且这些防霉抗菌产品丢弃后难以处理,导致环境污染、资源浪费、效率低下等诸多问题。因此,需要对现有技术加以改进,使产品包装具有防霉、抗菌、保鲜等功能,在满足安全的同时,又能避免对环境造成污染。技术实现要素:本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷,创造性地提供一种利用天然废弃物利用,既能发挥天然物质吸附及抗菌特性,又安全环保的环保复合纸板及其制备方法。一种防霉抗菌复合胶,成分包括糯米胶和防霉抗菌剂;所述的防霉抗菌剂为咖啡渣粉末、绿茶提取物或者两者的任意混合物;以干重计,糯米胶与防霉抗菌剂的质量比为3~10:10。优选的,以干重计,糯米胶与防霉抗菌剂的质量比为5~8:10。优选的,防霉抗菌复合胶的成分还包括水。优选的,所述的防霉抗菌剂为咖啡渣粉末或者绿茶提取物;或者所述防霉抗菌剂为重量比0.4~5:1的咖啡渣粉末与绿茶提取物的混合物。优选的,所述的绿茶提取物为茶多酚;所述的咖啡渣粉末为咖啡豆经过冲泡后的残渣。优选的,所述防霉抗菌剂为重量比0.8~2:1的咖啡渣粉末与绿茶提取物的混合物。更优选的,所述的咖啡渣粉末粒度为10~500目,含水量低于2%。在本发明的一个优选方案中,所述的防霉抗菌剂为咖啡渣粉末,或者为茶多酚,或者咖啡渣粉末与绿茶提取物茶多酚按1:1重量比的混合物;以干重计,糯米胶与防霉抗菌剂的用量比为6:10。上述防霉抗菌复合胶的制备方法包括以下步骤:取糯米胶的干颗粒,与防霉抗菌剂混合后加入水,搅拌均匀。优选的,糯米胶的干颗粒与水的重量比为1.5~6:100,更优选为2.5~5:100。在本发明的一个优选方案中,糯米胶干颗粒与水的重量比为3:100。上述防霉抗菌复合胶可用于制备包装材料或包装物,例如:包装纸、包装盒、包装箱、包装袋、隔板、衬纸或者衬板,具有良好的防霉抗菌效果。一种防霉抗菌的环保复合纸板,其结构包括至少两层纸,各层纸之间填充上述防霉抗菌复合胶。优选的,所述的纸为牛皮板纸。这种防霉抗菌的环保复合纸板的制备方法,步骤包括:当防霉抗菌复合纸板的结构包括两层纸时,步骤包括:将防霉抗菌复合胶均匀涂布在纸上,并将两张纸涂有防霉抗菌复合胶的面相互粘合,干燥;或者,将防霉抗菌复合胶均匀涂布在纸面上,并将另一张纸覆盖在防霉抗菌复合胶上,干燥;或者,当防霉抗菌复合纸板的结构包括多层纸时,步骤包括:在纸的至少一个面上涂布防霉抗菌复合胶,并将多层涂布有防霉抗菌复合胶的纸粘合在一起,干燥。干燥的方法为:在65℃~85℃下烘干0.5~2小时,直至恒重。上述防霉抗菌的环保复合纸板可用于制备包装物,尤其是具有防霉、抗菌或保鲜功能的包装物。可用于收纳衣物鞋帽等日用品,还可以作为食品保鲜纸盒的防菌底衬或者直接做成纸盒,用于果蔬保鲜和食物储存。由上述防霉抗菌的环保复合纸板所制备的包装物,例如包装纸、包装盒、包装箱、包装袋、隔板、衬纸或者衬板,也属于本发明保护的范围。当采用咖啡渣粉末或者咖啡渣粉末与茶多酚的混合物作为防霉抗菌剂时,复合胶或者复合纸板及其制备的包装材料具有良好的抑菌效果和保鲜功能,延迟食品首次霉变时间,并有效减缓食物表面霉菌的生长速度,从而能够延长食品的保质期。而且作为服装、鞋类等日用品的收纳包装时,可以有效减少霉菌滋生,防止发霉。牛皮纸常用作包装材料,强度很高。通常呈黄褐色,半漂或全漂的牛皮纸浆呈淡褐色、奶油色或白色。定量为80~120g/m2,裂断长一般在6000m以上,因此抗撕裂强度、破裂功和动态强度很高。咖啡渣具有许多细小的气孔,使其具备吸收湿气、吸附异味的作用,且细密多孔,吸咐力强。茶多酚,简称tp,是茶叶中所含的一类多羟基类化合物,在茶叶中的含量一般在20%~35%。茶多酚的主要化学成分为儿茶素类(黄烷醇类)、黄酮及黄酮醇类、花青素类、酚酸及缩酚酸类、聚合酚类等化合物,为淡黄至茶褐色略带茶香的水溶液、粉状固体或结晶,具涩味,易溶于水,略有吸潮性,具有较强的抗氧化作用、抑菌作用。糯米胶为乳白色或微黄色胶体状,略带淀粉味。弱酸性。干后呈半透明状。是一种高性能淀粉粘结剂,采用物理降纤、生物去糖、去蛋白以及定向改性技术,具有很强的黏性、抗冻性以及抗菌能力,安全、易用、绿色、天然。本发明取材于天然废弃物,利用糯米胶对咖啡渣粉末和绿茶提取物的粘合作用制得抗菌型复合胶,利用咖啡渣粉末类似于竹炭疏松多孔的结构以及绿茶提取物中含有的丰富的茶多酚物质,并且利用糯米胶的粘合作用及自动调湿特性,使咖啡渣粉末和绿茶提取物均匀分布在淀粉胶中。将抗菌型复合胶均匀涂抹在牛皮纸板上,烘干制得具有防霉抗菌的环保复合纸板。本发明的有益效果在于,利用咖啡渣等天然废弃物,以及常见的糯米胶等材料,得到环境友好、材料天然、无毒、安全环保的防霉抗菌复合胶、环保复合纸板及包装,具有防霉抗菌效果,还具有抗氧化特性,可以延长食物保鲜期,减少干燥剂、防霉剂、香薰包、保鲜剂等的使用,又充分利用废弃物,不仅具有吸附和抗菌特性,还避免了资源浪费和环境污染,又有安全环保的优势,具有良好的应用前景。附图说明图1为实施例1复合纸板a、b与对照组瓦楞纸板e储存水蜜桃时,水蜜桃中菌落总数随储藏时间变化图。具体实施方式以下结合具体的实施例来对本发明的技术方案加以说明。烘焙后粉碎的咖啡豆完全冲泡后的咖啡渣经过鼓风干燥箱烘干(烘干温度80℃,烘干时间1小时,至含水量低于2%),粉碎机高速粉碎30s,即得到咖啡渣粉末,粒度约30~100目。糯米胶干颗粒和茶多酚均为市售产品。牛皮纸板厚度为300g/m2,尺寸为210mm*297mm(国际标准iso216),其他参数符合国标gb/t22865-2008。实施例1预先称量6g糯米胶颗粒与10g咖啡渣粉末,在烧杯中加入100ml蒸馏水,同时加入糯米胶颗粒和咖啡渣粉末,匀速搅拌15分钟,即得本发明所需的抗菌型复合胶a;使用毛刷将抗菌型复合胶按照1:1的体积比(各50ml)分别均匀涂布在两张a4大小牛皮卡纸上,再将两张牛皮卡纸抗菌型复合胶涂布面相互粘合,固定,经鼓风干燥箱烘干至恒重(烘干温度70℃,烘干时间为1小时),制得实验组防霉抗菌环保复合纸板a。实施例2预先称量6g糯米胶颗粒与10g茶多酚,在烧杯中加入100ml蒸馏水,同时加入糯米胶颗粒和绿茶粉末,匀速搅拌15分钟,即得本发明所需的抗菌型复合胶b;使用毛刷将抗菌型复合胶按照1:1的体积比(各50ml)分别均匀涂布在两张a4大小牛皮卡纸上,再将两张牛皮卡纸抗菌型复合胶涂布面相互粘合,固定,经鼓风干燥箱烘干至恒重(烘干温度70℃,烘干时间为1小时),制得实验组防霉抗菌环保复合纸板b。实施例3预先称量6g糯米胶颗粒、5g咖啡渣粉末与5g茶多酚,在烧杯中加入100ml蒸馏水,同时加入糯米胶颗粒、咖啡渣粉末和茶多酚,匀速搅拌15分钟,即得本发明所需的抗菌型复合胶c;使用毛刷将抗菌型复合胶按照1:1的体积比(各50ml)分别均匀涂布在两张a4大小牛皮卡纸上,再将两张牛皮卡纸抗菌型复合胶涂布面相互粘合,固定,经鼓风干燥箱烘干至恒重(烘干温度70℃,烘干时间为1小时),制得实验组防霉抗菌环保复合纸板。实施例4预先称量6g糯米胶颗粒,在烧杯中加入100ml蒸馏水,加入糯米胶匀速搅拌15分钟,即得糯米胶,均匀涂布在两张a4大小牛皮卡纸上,再将两张牛皮卡纸糯米胶涂布面相互粘合,固定,经鼓风干燥箱烘干至恒重(烘干温度70℃,烘干时间为1小时),制得实验组防霉抗菌环保复合纸板d。实施例5直接使用市面上通用纸盒的瓦楞纸板材质作为对照组(瓦楞纸板e),与实施例1~4的复合纸板进行防霉抗菌指标以及保鲜性能的测定。1.复合胶的防霉性能从抗菌型复合胶a、b、c和d中各取将0.5g胶溶于99.5g蒸馏水中,溶解完全后(浓度为0.5%)注入接满灰霉菌培养基的培养皿中,观察其霉菌生长情况。在培养24h后,其结果如表1所示:表1复合胶防霉效果霉菌生长覆盖面积抗菌型复合胶a生长覆盖面积小于5%抗菌型复合胶b生长覆盖面积小于10%抗菌型复合胶c生长覆盖面积小于5%抗菌型复合胶d生长覆盖面积小于10%不含胶的空白组生长覆盖面积大于80%由上表可以看出,本发明所制备的复合胶具有明显的抑菌效果,且其中以抗菌型复合胶a和c的抑菌效果最佳。2.复合纸板的保鲜性能由表1所得结论,进一步对防霉抗菌环保复合纸板a和c的保鲜性能进行了测试。首先将本发明实施例1和3制得的防霉抗菌环保复合纸板a和c做成适当大小的保鲜袋,其大小要满足刚好能包裹住所包食品,使食品表面与保鲜袋有最大的接触面积。在室温条件下,每天早晚各一次观察霉变情况,对不同食品进行了出现首次霉变现象的时间记录。表2食品首次霉变时间记录由表2得知:本发明所制备的复合纸板能有效地减缓食品表面霉菌生长的速度,从而有效延长食品的保质期。对水蜜桃的保鲜效果尤为明显,为进一步说明本实验制备的复合纸板的保鲜效果,对储藏期间内复合纸板a,b和瓦楞纸板e中水蜜桃的菌落总数进行了计数,结果如图1。由图1可知,复合纸板a与b包装的水蜜桃中菌落总数远低于瓦楞纸板e,由此进一步说明了本发明所制备的复合纸板具有抑菌功能,能有效减缓菌落生长速度,从而达到保鲜效果。复合纸板a的效果优于b。3.服装的感官测定感官检验(sensory)主要是观察服装表面是否散布霉菌或嗅闻气味判断是否发霉发出异味,观察嗅闻其气味,最后根据检验结果做出综合判定。服装在收纳期间,会因空气中的水分湿度适合霉菌生长而滋生霉菌,它使得消费者不得不花费大量人力物力清洗这些衣服,若处理不慎,甚至可能引发过敏等不适症状。将本发明制得的防霉抗菌环保复合纸板制成服装袋,将服装放入袋中,控制环境温度在20-24℃,相对湿度在25-30%,记录服装的发霉时间。表3防霉抗菌环保复合纸板收纳服装的发霉时间记录表实验组别发霉时间防霉抗菌环保复合纸板a78天防霉抗菌环保复合纸板b66天防霉抗菌环保复合纸板c82天防霉抗菌环保复合纸板d57天通用瓦楞纸板e41天由表3可知,在实验进行到第41天时,普通市面上的瓦楞纸盒(飞机盒)中的服装明显出现霉菌斑点,并产生异味,而实验组中的防霉抗菌环保复合纸板制成的防霉抗菌复合纸盒中的服装分别到第78天、66天、82天、57天才出现上述相同情形。最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12
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