一種香蕉皮基全降解薄膜及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及薄膜材料領域，具體涉及一種香蕉皮基全降解薄膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002]近年來，改善生態(tài)環(huán)境的呼聲日益高漲。我國作為一個包裝大國，塑料包裝制品的使用量巨大，廢棄塑料難以降解，殘留在環(huán)境中形成“白色污染”，嚴重威脅人類的生存環(huán)境。因此，開發(fā)環(huán)境友好型、無毒、無污染的全生物降解型膜替代傳統(tǒng)包裝膜已經成為必然趨勢。
[0003]PVA是一種用途廣泛的高分子聚合物，分子中含有大量的羥基，其相鄰分子間具有強大的吸引力，具有良好的阻透性、強力粘接性、柔韌性、光澤性、平滑性、耐油性和耐有機溶劑性。PVA易于生物降解，低毒性無刺激，價廉易得，是一種非常有前景的可降解塑料基體材料。然而PVA的耐水性和力學性能較差，限制了 PVA基塑料薄膜的應用。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種香蕉皮基全降解薄膜，力學性能良好，具有較好的耐水性，價格低廉，綠色環(huán)保。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現的:
一種香蕉皮基全降解薄膜，其是由下述重量份的原料制得:
香蕉皮20-30，玉米淀粉20-30，玉米棒芯3-5，檸檬酸1_2，聚乙烯醇20-30，甘油15-25，山梨醇酐單硬脂酸酯3-5，正硅酸乙酯4-10，聚乙二醇2_4，羥基硅油2_4。
[0006]一種香蕉皮基全降解薄膜的制備方法，其包括以下步驟:
(1)將香蕉皮洗凈后70-80°C條件下干燥并粉碎，與玉米淀粉、玉米棒芯和檸檬酸混合后按固液重量比1:4-1:6加入水80-90°C攪拌3-5h，將pH調至中性后過濾并干燥完全，研磨至500-800目，得混合粉體；
(2)將(I)中得到的混合粉體與聚乙二醇共同加入適量乙醇/水/氨水的混合液中并超聲分散10-15min，得混懸液，所述的氨水濃度為25_26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸餾水和乙醇的重量比=1:2:5 ;
(3)向(2)中得到的混懸液中緩慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于50-60°C充分攪拌反應4-6h，過濾后用無水乙醇洗滌并干燥，得改性粉體；所述的乙醇/正硅酸乙酯混合液中乙醇和正硅酸乙酯的重量比=1:1 ;
(4)將(3)中得到的改性粉體與聚乙烯醇、山梨醇酐單硬脂酸酯和羥基硅油混合，先于70-80 °C攪拌0.5-lh，再加入甘油100-120 °C攪拌0.5_lh，最后加入雙螺桿擠出機擠出造粒，得薄膜粒料；
(5)將(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜，即得。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:
香蕉皮富含纖維和多種營養(yǎng)成分，有利于改善材料的降解性能和韌性，本發(fā)明以香蕉皮和玉米淀粉為基料，通過二氧化硅表面復合改性基料以增加基料的強度，同時引入聚乙二醇進行表面改性提高基料與聚乙烯醇的界面相容性，有效改善了復合材料的機械性能，并通過與其他成分的復配，使制得的全降解薄膜具有良好的強度、拉伸性能和耐水性，耐腐蝕性高，降解性能良好，價格低廉，綠色環(huán)保。
【具體實施方式】
[0008]本發(fā)明非限定實施例如下:
一種香蕉皮基全降解薄膜，由下列重量(kg)的組分原料制備而成:
香蕉皮25，玉米淀粉25，玉米棒芯4，檸檬酸1.5，聚乙烯醇25，甘油20，山梨醇酐單硬脂酸酯4，正硅酸乙酯8，聚乙二醇3，羥基硅油3。
[0009]香蕉皮基全降解薄膜的制備方法包括以下步驟:
(1)將香蕉皮洗凈后80°c條件下干燥并粉碎，與玉米淀粉、玉米棒芯和檸檬酸混合后按固液重量比1:4加入水90°C攪拌3h，將pH調至中性后過濾并干燥完全，研磨至600目，得混合粉體；
(2)將(I)中得到的混合粉體與聚乙二醇共同加入適量乙醇/水/氨水的混合液中并超聲分散15min，得混懸液，所述的氨水濃度為26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸餾水和乙醇的重量比=1:2:5 ；
(3)向(2)中得到的混懸液中緩慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于60°C充分攪拌反應4h，過濾后用無水乙醇洗滌并干燥，得改性粉體；所述的乙醇/正硅酸乙酯混合液中乙醇和正硅酸乙酯的重量比=1:1 ;
(4)將(3)中得到的改性粉體與聚乙烯醇、山梨醇酐單硬脂酸酯和羥基硅油混合，先于80°C攪拌0.5h，再加入甘油120°C攪拌0.5h，最后加入雙螺桿擠出機擠出造粒，得薄膜粒料；
(5)將(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜，即得。
[0010]上述制得的薄膜性能測試結果如下:
拉伸強度(MPa):28.6 ；
斷裂強度(MPa):39.4 ；
濕強度(MPa):22.7 ；
60d降解率30%。
【主權項】
1.一種香蕉皮基全降解薄膜，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得: 香蕉皮20-30，玉米淀粉20-30，玉米棒芯3-5，檸檬酸1_2，聚乙烯醇20-30，甘油15-25，山梨醇酐單硬脂酸酯3-5，正硅酸乙酯4-10，聚乙二醇2_4，羥基硅油2_4。2.根據權利要求1所述的一種香蕉皮基全降解薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將香蕉皮洗凈后70-80°C條件下干燥并粉碎，與玉米淀粉、玉米棒芯和檸檬酸混合后按固液重量比1:4-1:6加入水80-90°C攪拌3-5h，將pH調至中性后過濾并干燥完全，研磨至500-800目，得混合粉體； (2)將(I)中得到的混合粉體與聚乙二醇共同加入適量乙醇/水/氨水的混合液中并超聲分散10-15min，得混懸液，所述的氨水濃度為25_26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸餾水和乙醇的重量比=1:2:5 ; (3)向(2)中得到的混懸液中緩慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于50-60°C充分攪拌反應4-6h，過濾后用無水乙醇洗滌并干燥，得改性粉體；所述的乙醇/正硅酸乙酯混合液中乙醇和正硅酸乙酯的重量比=1:1 ; (4)將(3)中得到的改性粉體與聚乙烯醇、山梨醇酐單硬脂酸酯和羥基硅油混合，先于70-80 °C攪拌0.5-lh，再加入甘油100-120 °C攪拌0.5_lh，最后加入雙螺桿擠出機擠出造粒，得薄膜粒料； (5)將(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種香蕉皮基全降解薄膜，其特征是由下述重量份的原料制得：香蕉皮20-30，玉米淀粉20-30，玉米棒芯3-5，檸檬酸1-2，聚乙烯醇20-30，甘油15-25，山梨醇酐單硬脂酸酯3-5，正硅酸乙酯4-10，聚乙二醇2-4，羥基硅油2-4。本發(fā)明的全降解薄膜具有良好的力學性能和耐水性，降解性能良好，價格低廉，綠色環(huán)保。
【IPC分類】C08L83/04, C08K5/092, C08L29/04, C08L3/02, C08K3/36, C08L71/08, C08L97/02, C08K5/053, C08K13/02
【公開號】CN104892994
【申請?zhí)枴緾N201510201317
【發(fā)明人】劉全新, 姚利剛, 姚靜
【申請人】安徽潁美彩印包裝有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月24日