本發(fā)明公開了一種完全生物降解食品包裝材料的制備方法，屬于包裝材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
生物包裝材料又稱生物降解材料是指一類由自然界存在的微生物如細菌、霉菌（真菌）和藻類的作用而引起降解的材料，它具有可重新利用的特性，近幾年引起廣泛的關(guān)注。
生物包裝材料是一種在合適的自然環(huán)境下可以被微生物完全降解的材料?？傮w來說，這些生物包裝材料比日常用的塑料的價格要高很多，但是它們對環(huán)境沒有任何的破壞，并且可以更好的應(yīng)用在一些領(lǐng)域如：購物袋、食物包裝、農(nóng)業(yè)覆蓋薄膜、一次性用品等。一旦這些廢棄物被放置到陸地或者海洋環(huán)境中，它們都會被分解，或者被微生物轉(zhuǎn)變成礦物質(zhì)。事實上，一些高聚物分子對微生物降解很敏感，這些微生物組織分泌酶使聚合物分解成塊狀、片狀、顆粒狀、甚至徹底分解。如果條件適合微生物組合的生長（如：礦物質(zhì)營養(yǎng)供應(yīng)充足的條件下，溫度大約在20℃-60℃之間，PH值在5-8之間），那么將有助于微生物的降解。即使是一些很容易降解的東西如蔬菜、肉和紙，如果在沒有氧氣和水的條件下，它們在20年的時間里基本上不能降解。所以在微生物降解高分子材料的過程中，材料的表面積、表面張力、表面形態(tài)在生物降解過程中的作用是非常重要的。理想的生物包裝材料是一種具有優(yōu)良的使用性能、廢棄后可被環(huán)境微生物完全分解、最終被無機化而成為自然界中碳素循環(huán)的一個組成部分的高分子材料。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對目前生物包裝材料易吸水形變、易撕裂，阻濕性能差的缺陷，本發(fā)明提供了一種完全生物降解食品包裝材料的制備方法，本發(fā)明取成熟的絲瓜制備得絲瓜瓤，干燥后得粉末，利用超聲波浸提從絲瓜瓤粉末中提取得多糖，將多糖和氧化淀粉、聚己內(nèi)酯等物質(zhì)混合后加入雙螺桿擠出機中擠出造粒，將造粒得到的母粒加入吹膜機中吹膜，即可得到完全生物降解食品包裝材料。本發(fā)明制備得到的包裝材料以從絲瓜瓤中提取的多糖為原料，復(fù)合氧化淀粉和聚己內(nèi)酯后，安全環(huán)保，可完全降解，降解速度快，并且制得得包裝材料拉伸強度高，具有廣泛的應(yīng)用前景。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
（1）稱取200～400g成熟的絲瓜，削去外皮后放入太陽下暴曬5～7天，暴曬后擠出瓤內(nèi)絲瓜籽，去籽的絲瓜瓤按質(zhì)量比1:50加入質(zhì)量分數(shù)3%鹽酸中浸泡，浸泡5～7h后取出，擠出瓤中液體后用去離子水漂洗2～4次，漂洗后用剪刀剪碎，得絲瓜瓤碎塊并放入烘箱中，在60～70℃溫度下干燥10～12h，干燥后放入粉碎機中粉碎10～15min，得絲瓜瓤粉末；
（2）將上述絲瓜瓤粉末按質(zhì)量比1:30與蒸餾水混合，在55～60℃溫度下超聲波浸提1～2h，浸提結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾，得濾液，將濾液按體積比1:5加入質(zhì)量分數(shù)95%乙醇溶液中，攪拌10～20min后靜置5～7h，靜置后離心分離得沉淀物，將沉淀物放入烘箱中，在50～60℃溫度下干燥6～8h，得干燥物；
（3）按重量份數(shù)計，分別選取50～60份上述干燥物、15～20份氧化淀粉、10～15份聚己內(nèi)酯、1～3份碳酸鈣、1～3份PCL-g-GMA、1～3份硅烷偶聯(lián)劑KH-560、1～3份抗氧劑1098和3～6份甘油，攪拌混合后加入雙螺桿擠出機中，在喂料段溫度為120～140℃，塑化剪切段溫度為140～150℃，機頭溫度為160～180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為120～180r/min，切料機轉(zhuǎn)速為100～150r/min的條件下擠出造粒，得母料；
（4）將上述造粒后母料加入吹膜機中，加溫至180～200℃條件下吹膜，吹膜完成后冷卻至室溫并壓邊，將得到的材料加入制袋機，即可得到完全生物降解食品包裝材料。
本發(fā)明制備得到的完全生物降解食品包裝材料斷裂伸長率為260～380%，拉伸強度為23.8～28.6MPa，水蒸汽透過系數(shù)為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個月降解80%以上，12～15個月可以100%降解。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明制備得到的包裝材料以從絲瓜瓤中提取的多糖為原料，復(fù)合氧化淀粉和聚己內(nèi)酯后，安全環(huán)保，可完全降解，降解速度快；
（2）本發(fā)明制得得包裝材料拉伸強度高，具有廣泛的應(yīng)用前景。
具體實施方式
稱取200～400g成熟的絲瓜，削去外皮后放入太陽下暴曬5～7天，暴曬后擠出瓤內(nèi)絲瓜籽，去籽的絲瓜瓤按質(zhì)量比1:50加入質(zhì)量分數(shù)3%鹽酸中浸泡，浸泡5～7h后取出，擠出瓤中液體后用去離子水漂洗2～4次，漂洗后用剪刀剪碎，得絲瓜瓤碎塊并放入烘箱中，在60～70℃溫度下干燥10～12h，干燥后放入粉碎機中粉碎10～15min，得絲瓜瓤粉末；將上述絲瓜瓤粉末按質(zhì)量比1:30與蒸餾水混合，在55～60℃溫度下超聲波浸提1～2h，浸提結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾，得濾液，將濾液按體積比1:5加入質(zhì)量分數(shù)95%乙醇溶液中，攪拌10～20min后靜置5～7h，靜置后離心分離得沉淀物，將沉淀物放入烘箱中，在50～60℃溫度下干燥6～8h，得干燥物；按重量份數(shù)計，分別選取50～60份上述干燥物、15～20份氧化淀粉、10～15份聚己內(nèi)酯、1～3份碳酸鈣、1～3份PCL-g-GMA、1～3份硅烷偶聯(lián)劑KH-560、1～3份抗氧劑1098和3～6份甘油，攪拌混合后加入雙螺桿擠出機中，在喂料段溫度為120～140℃，塑化剪切段溫度為140～150℃，機頭溫度為160～180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為120～180r/min，切料機轉(zhuǎn)速為100～150r/min的條件下擠出造粒，得母料；將上述造粒后母料加入吹膜機中，加溫至180～200℃條件下吹膜，吹膜完成后冷卻至室溫并壓邊，將得到的材料加入制袋機，即可得到完全生物降解食品包裝材料。
實例1
稱取200g成熟的絲瓜，削去外皮后放入太陽下暴曬5天，暴曬后擠出瓤內(nèi)絲瓜籽，去籽的絲瓜瓤按質(zhì)量比1:50加入質(zhì)量分數(shù)3%鹽酸中浸泡，浸泡5h后取出，擠出瓤中液體后用去離子水漂洗2次，漂洗后用剪刀剪碎，得絲瓜瓤碎塊并放入烘箱中，在60℃溫度下干燥10h，干燥后放入粉碎機中粉碎10min，得絲瓜瓤粉末；將上述絲瓜瓤粉末按質(zhì)量比1:30與蒸餾水混合，在55℃溫度下超聲波浸提1h，浸提結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾，得濾液，將濾液按體積比1:5加入質(zhì)量分數(shù)95%乙醇溶液中，攪拌10min后靜置5h，靜置后離心分離得沉淀物，將沉淀物放入烘箱中，在50℃溫度下干燥6h，得干燥物；按重量份數(shù)計，分別選取50份上述干燥物、15份氧化淀粉、10份聚己內(nèi)酯、1份碳酸鈣、1份PCL-g-GMA、1份硅烷偶聯(lián)劑KH-560、1份抗氧劑1098和3份甘油，攪拌混合后加入雙螺桿擠出機中，在喂料段溫度為120℃，塑化剪切段溫度為140℃，機頭溫度為160℃，螺桿轉(zhuǎn)速為120r/min，切料機轉(zhuǎn)速為100r/min的條件下擠出造粒，得母料；將上述造粒后母料加入吹膜機中，加溫至180℃條件下吹膜，吹膜完成后冷卻至室溫并壓邊，將得到的材料加入制袋機，即可得到完全生物降解食品包裝材料。
本發(fā)明制備得到的完全生物降解食品包裝材料斷裂伸長率為260%，拉伸強度為23.8MPa，水蒸汽透過系數(shù)為1.262g.m/m2·d·Pa，放入土壤中，在微生物的作用下可在6個月降解82%，12個月可以100%降解。
實例2
稱取300g成熟的絲瓜，削去外皮后放入太陽下暴曬6天，暴曬后擠出瓤內(nèi)絲瓜籽，去籽的絲瓜瓤按質(zhì)量比1:50加入質(zhì)量分數(shù)3%鹽酸中浸泡，浸泡6h后取出，擠出瓤中液體后用去離子水漂洗3次，漂洗后用剪刀剪碎，得絲瓜瓤碎塊并放入烘箱中，在65℃溫度下干燥11h，干燥后放入粉碎機中粉碎13min，得絲瓜瓤粉末；將上述絲瓜瓤粉末按質(zhì)量比1:30與蒸餾水混合，在57℃溫度下超聲波浸提1.5h，浸提結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾，得濾液，將濾液按體積比1:5加入質(zhì)量分數(shù)95%乙醇溶液中，攪拌15min后靜置6h，靜置后離心分離得沉淀物，將沉淀物放入烘箱中，在55℃溫度下干燥7h，得干燥物；按重量份數(shù)計，分別選取55份上述干燥物、17份氧化淀粉、13份聚己內(nèi)酯、2份碳酸鈣、2份PCL-g-GMA、2份硅烷偶聯(lián)劑KH-560、2份抗氧劑1098和4份甘油，攪拌混合后加入雙螺桿擠出機中，在喂料段溫度為130℃，塑化剪切段溫度為145℃，機頭溫度為170℃，螺桿轉(zhuǎn)速為160r/min，切料機轉(zhuǎn)速為125r/min的條件下擠出造粒，得母料；將上述造粒后母料加入吹膜機中，加溫至190℃條件下吹膜，吹膜完成后冷卻至室溫并壓邊，將得到的材料加入制袋機，即可得到完全生物降解食品包裝材料。
本發(fā)明制備得到的完全生物降解食品包裝材料斷裂伸長率為300%，拉伸強度為25.7MPa，水蒸汽透過系數(shù)為1.678g.m/m2·d·Pa，放入土壤中，在微生物的作用下可在7個月降解84%，14個月可以100%降解。
實例3
稱取400g成熟的絲瓜，削去外皮后放入太陽下暴曬7天，暴曬后擠出瓤內(nèi)絲瓜籽，去籽的絲瓜瓤按質(zhì)量比1:50加入質(zhì)量分數(shù)3%鹽酸中浸泡，浸泡7h后取出，擠出瓤中液體后用去離子水漂洗4次，漂洗后用剪刀剪碎，得絲瓜瓤碎塊并放入烘箱中，在70℃溫度下干燥12h，干燥后放入粉碎機中粉碎15min，得絲瓜瓤粉末；將上述絲瓜瓤粉末按質(zhì)量比1:30與蒸餾水混合，在60℃溫度下超聲波浸提2h，浸提結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾，得濾液，將濾液按體積比1:5加入質(zhì)量分數(shù)95%乙醇溶液中，攪拌20min后靜置7h，靜置后離心分離得沉淀物，將沉淀物放入烘箱中，在60℃溫度下干燥8h，得干燥物；按重量份數(shù)計，分別選取60份上述干燥物、20份氧化淀粉、15份聚己內(nèi)酯、3份碳酸鈣、3份PCL-g-GMA、3份硅烷偶聯(lián)劑KH-560、3份抗氧劑1098和6份甘油，攪拌混合后加入雙螺桿擠出機中，在喂料段溫度為140℃，塑化剪切段溫度為150℃，機頭溫度為180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180r/min，切料機轉(zhuǎn)速為150r/min的條件下擠出造粒，得母料；將上述造粒后母料加入吹膜機中，加溫至200℃條件下吹膜，吹膜完成后冷卻至室溫并壓邊，將得到的材料加入制袋機，即可得到完全生物降解食品包裝材料。
本發(fā)明制備得到的完全生物降解食品包裝材料斷裂伸長率為380%，拉伸強度為28.6MPa，水蒸汽透過系數(shù)為2.365g.m/m2·d·Pa，放入土壤中，在微生物的作用下可在8個月降解85%，15個月可以100%降解。