一種可生物降解殺菌緩沖包裝材料的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可生物降解殺菌緩沖包裝材料的制備方法，屬于緩沖包裝材料領(lǐng)域。本發(fā)明將絲瓜瓢處理后加入多糖酶制成緩沖包裝材料基料，將其和乳酸、淀粉、水、乙醇鈉混合反應(yīng)，將混合物中加入皂甙和洋蔥汁液浸泡得可生物降解殺菌緩沖包裝材料，本發(fā)明利用絲瓜瓢中的內(nèi)部植物纖維結(jié)構(gòu)制成緩沖材料，不僅重量輕，易加工，可生物降解，緩沖性能好，而且原料豐富，成本低廉，綠色環(huán)保，加入抗菌助劑可使緩沖包裝材料抗菌性能好，降低病菌或霉菌在植物纖維環(huán)境下的生存能力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種可生物降解殺菌緩沖包裝材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明公開(kāi)了一種可生物降解殺菌緩沖包裝材料的制備方法，屬于緩沖包裝材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)許多電子產(chǎn)品、家用電器、機(jī)械產(chǎn)品和儀器儀表等的包裝，都在大量使用聚苯乙烯類(lèi)泡沫塑料作為緩沖襯墊材料，其次是紙漿模塑產(chǎn)品。聚苯乙烯類(lèi)泡沫塑料，存在體積大，回收困難，再生費(fèi)用高，廢棄物不能自然降解，焚燒處理會(huì)污染環(huán)境等弊病。在制造過(guò)程中，經(jīng)常使用氯氟烴類(lèi)物質(zhì)作為發(fā)泡劑，而這種物質(zhì)會(huì)破壞大氣層中的臭氧。
[0003]近些年來(lái)，嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題促使人們把目光轉(zhuǎn)移到環(huán)保型緩沖包裝材料的發(fā)展上。紙質(zhì)緩沖包裝材料就是其中一類(lèi)。目前市場(chǎng)上使用較多的紙質(zhì)緩沖包裝材料有瓦楞紙板、蜂窩紙板和紙漿模塑等。這類(lèi)材料與塑料泡沫比較，雖然易降解，但重量大，壓縮回復(fù)性差，成本高。并且，在制造紙漿的過(guò)程中會(huì)造成大量的水污染，即使使用廢紙為原料，也要進(jìn)行二次處理，產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，造成二次污染。
[0004]植物纖維類(lèi)緩沖包裝材料是在考慮充分利用自然資源的情況下發(fā)展起來(lái)的。目前已經(jīng)研制出來(lái)的這類(lèi)材料有:農(nóng)作物秸桿緩沖包裝材料、聚乳酸發(fā)泡材料、廢紙和淀粉制包裝用泡沫填料。用農(nóng)作物秸桿粉碎物和粘接劑作為原料，經(jīng)混合、交聯(lián)反應(yīng)、發(fā)泡、澆鑄、烘烤定型、自然干燥等工藝后，即可制成減震緩沖包裝材料。這種材料在低應(yīng)力條件下，具有比聚苯乙烯泡沫塑料更好的緩沖性能，而且可降解、原料價(jià)廉易得。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)常見(jiàn)的緩沖包裝材料中聚苯乙烯類(lèi)泡沫塑料，存在體積大，回收困難，再生費(fèi)用高，廢棄物不能自然降解，蜂窩紙板材料不易機(jī)械加工、抗菌性能差的問(wèn)題，提供了一種可生物降解殺菌緩沖包裝材料的制備方法，本發(fā)明將絲瓜瓢處理后加入多糖酶制成緩沖包裝材料基料，將其和乳酸、淀粉、水、乙醇鈉混合反應(yīng)，將混合物中加入皂甙和洋蔥汁液浸泡得可生物降解殺菌緩沖包裝材料，本發(fā)明利用絲瓜瓢中的內(nèi)部植物纖維結(jié)構(gòu)制成緩沖材料，不僅重量輕，易加工，可生物降解，緩沖性能好，而且原料豐富，成本低廉，綠色環(huán)保，加入抗菌助劑可使緩沖包裝材料抗菌性能好，降低病菌或霉菌在植物纖維環(huán)境下的生存能力。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)按固液比1:3，取絲瓜瓢和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%碳酸鈉溶液放入容器中，再對(duì)容器進(jìn)行加熱，設(shè)定溫度為90°C，保持溫度I?2h后自然冷卻至室溫，將絲瓜瓢取出自然風(fēng)干，將風(fēng)干后的絲瓜瓢放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩，得預(yù)處理絲瓜瓢顆粒；
(2)將上述所得的絲瓜瓢顆粒與多糖酶按質(zhì)量比11:1混合均勻，向其中加入水浸泡混合物，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合物pH至5.0?6.0，再將混合物移至超聲振蕩器中，在23?25KHz下振蕩2?3h，振蕩后靜置10?15min后進(jìn)行過(guò)濾，使用蒸餾水沖洗過(guò)濾物3?4次，得可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料；
(3)按重量份數(shù)計(jì)，取60?65份上述所得的可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料、26?28份乳酸、20?25份淀粉、30?35份水及I?3份乙醇鈉，首先將可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料、乳酸、水和乙醇鈉放入高壓反應(yīng)釜中，使用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)釜中的空氣排出，設(shè)定溫度為80?90 °C，保溫3?4h后，向反應(yīng)釜中加入淀粉；
(4)在上述淀粉加入后，以120r/min攪拌6?8h，攪拌后分別向反應(yīng)釜加入淀粉質(zhì)量2.8?3.5%丙烯酸及淀粉質(zhì)量5?7%硅酸鎂，繼續(xù)保溫40?50min后出料，隨后過(guò)濾，使用蒸餾水沖洗過(guò)濾物3?5次；
(5)按質(zhì)量比1:3，取皂甙和洋蔥混合均勻，再將混合物與水按料液比1:2混合均勻，進(jìn)行榨汁，收集汁液，將上述沖洗后的過(guò)濾物浸泡于汁液中靜置6?Sh，浸泡后過(guò)濾，將所得的過(guò)濾物放入模具中，在60?70°C下干燥40?50min后脫模，即可得到可生物降解殺菌緩沖包裝材料。
[0007]本發(fā)明制備得的可生物降解殺菌緩沖包裝材料的密度為0.48?0.52g/cm3，緩沖系數(shù)8.2?8.6，對(duì)大腸桿菌的抗菌率為94%以上，對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為90%以上，對(duì)白色念珠菌的抗菌率為68%以上。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明利用絲瓜瓢中的植物纖維制成緩沖材料，不僅重量輕，易加工，可生物降解；
(2)本發(fā)明制得的緩沖包裝材料原料成本低廉，緩沖性能好，綠色環(huán)保；
(3)本發(fā)明中加入抗菌助劑可使緩沖包裝材料抗菌性能好，降低病菌或霉菌在植物纖維環(huán)境下的生存能力。
【具體實(shí)施方式】
[0009]首先按固液比1:3，取絲瓜瓢和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%碳酸鈉溶液放入容器中，再對(duì)容器進(jìn)行加熱，設(shè)定溫度為90°C，保持溫度I?2h后自然冷卻至室溫，將絲瓜瓢取出自然風(fēng)干，將風(fēng)干后的絲瓜瓢放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩，得預(yù)處理絲瓜瓢顆粒;將上述所得的絲瓜瓢顆粒與多糖酶按質(zhì)量比11:1混合均勻，向其中加入水浸泡混合物，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合物pH至5.0?6.0，再將混合物移至超聲振蕩器中，在23?25KHz下振蕩2?3h，振蕩后靜置10?15min后進(jìn)行過(guò)濾，使用蒸餾水沖洗過(guò)濾物3?4次，得可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料;按重量份數(shù)計(jì)，取60?65份上述所得的可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料、26?28份乳酸、20?25份淀粉、30?35份水及I?3份乙醇鈉，首先將可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料、乳酸、水和乙醇鈉放入高壓反應(yīng)釜中，使用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)釜中的空氣排出，設(shè)定溫度為80?90 V，保溫3?4h后，向反應(yīng)釜中加入淀粉;在上述淀粉加入后，以120r/min攪拌6?8h，攪拌后分別向反應(yīng)釜加入淀粉質(zhì)量2.8?3.5 %丙烯酸及淀粉質(zhì)量5?7%硅酸鎂，繼續(xù)保溫40?50min后出料，隨后過(guò)濾，使用蒸餾水沖洗過(guò)濾物3?5次;按質(zhì)量比1:3，取皂甙和洋蔥混合均勻，再將混合物與水按料液比I: 2混合均勻，進(jìn)行榨汁，收集汁液，將上述沖洗后的過(guò)濾物浸泡于汁液中靜置6?Sh，浸泡后過(guò)濾，將所得的過(guò)濾物放入模具中，在60?70°C下干燥40?50min后脫模，即可得到可生物降解殺菌緩沖包裝材料。
[0010]實(shí)例I
首先按固液比1:3，取絲瓜瓢和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%碳酸鈉溶液放入容器中，再對(duì)容器進(jìn)行加熱，設(shè)定溫度為90°C，保持溫度Ih后自然冷卻至室溫，將絲瓜瓢取出自然風(fēng)干，將風(fēng)干后的絲瓜瓢放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩，得預(yù)處理絲瓜瓢顆粒;將上述所得的絲瓜瓢顆粒與多糖酶按質(zhì)量比11:1混合均勻，向其中加入水浸泡混合物，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合物PH至5.0，再將混合物移至超聲振蕩器中，在23KHZ下振蕩2h，振蕩后靜置1min后進(jìn)行過(guò)濾，使用蒸餾水沖洗過(guò)濾物3次，得可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料;按重量份數(shù)計(jì)，取60份上述所得的可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料、26份乳酸、20份淀粉、30份水及I份乙醇鈉，首先將可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料、乳酸、水和乙醇鈉放入高壓反應(yīng)釜中，使用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)釜中的空氣排出，設(shè)定溫度為80°C，保溫3h后，向反應(yīng)釜中加入淀粉;在上述淀粉加入后，以120r/min攪拌6h，攪拌后分別向反應(yīng)釜加入淀粉質(zhì)量2.8 %丙烯酸及淀粉質(zhì)量5 %硅酸鎂，繼續(xù)保溫40min后出料，隨后過(guò)濾，使用蒸餾水沖洗過(guò)濾物3次；按質(zhì)量比1: 3，取皂甙和洋蔥混合均勻，再將混合物與水按料液比1: 2混合均勻，進(jìn)行榨汁，收集汁液，將上述沖洗后的過(guò)濾物浸泡于汁液中靜置6h，浸泡后過(guò)濾，將所得的過(guò)濾物放入模具中，在60°C下干燥40min后脫模，即可得到可生物降解殺菌緩沖包裝材料。
[0011]本發(fā)明制備得的可生物降解殺菌緩沖包裝材料的密度為0.48g/cm3，緩沖系數(shù)8.2，對(duì)大腸桿菌的抗菌率為95%，對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為92%，對(duì)白色念珠菌的抗菌率為69%。
[0012]實(shí)例2
首先按固液比1:3，取絲瓜瓢和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%碳酸鈉溶液放入容器中，再對(duì)容器進(jìn)行加熱，設(shè)定溫度為90 V，保持溫度1.5h后自然冷卻至室溫，將絲瓜瓢取出自然風(fēng)干，將風(fēng)干后的絲瓜瓢放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩，得預(yù)處理絲瓜瓢顆粒;將上述所得的絲瓜瓢顆粒與多糖酶按質(zhì)量比11:1混合均勻，向其中加入水浸泡混合物，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合物pH至5.5，再將混合物移至超聲振蕩器中，在24KHz下振蕩2.5h，振蕩后靜置13min后進(jìn)行過(guò)濾，使用蒸餾水沖洗過(guò)濾物3次，得可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料;按重量份數(shù)計(jì)，取63份上述所得的可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料、27份乳酸、23份淀粉、33份水及2份乙醇鈉，首先將可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料、乳酸、水和乙醇鈉放入高壓反應(yīng)釜中，使用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)釜中的空氣排出，設(shè)定溫度為85°C，保溫3.5h后，向反應(yīng)釜中加入淀粉;在上述淀粉加入后，以120r/min攪拌7h，攪拌后分別向反應(yīng)釜加入淀粉質(zhì)量3.0%丙烯酸及淀粉質(zhì)量6%硅酸鎂，繼續(xù)保溫45min后出料，隨后過(guò)濾，使用蒸餾水沖洗過(guò)濾物4次;按質(zhì)量比1:3，取皂甙和洋蔥混合均勻，再將混合物與水按料液比I: 2混合均勻，進(jìn)行榨汁，收集汁液，將上述沖洗后的過(guò)濾物浸泡于汁液中靜置7h，浸泡后過(guò)濾，將所得的過(guò)濾物放入模具中，在65°C下干燥45min后脫模，即可得到可生物降解殺菌緩沖包裝材料。
[0013]本發(fā)明制備得的可生物降解殺菌緩沖包裝材料的密度為0.50g/cm3，緩沖系數(shù)8.4，對(duì)大腸桿菌的抗菌率為96%，對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為93%，對(duì)白色念珠菌的抗菌率為71 %。
[0014]實(shí)例3
首先按固液比1:3，取絲瓜瓢和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%碳酸鈉溶液放入容器中，再對(duì)容器進(jìn)行加熱，設(shè)定溫度為90 V，保持溫度2h后自然冷卻至室溫，將絲瓜瓢取出自然風(fēng)干，將風(fēng)干后的絲瓜瓢放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩，得預(yù)處理絲瓜瓢顆粒;將上述所得的絲瓜瓢顆粒與多糖酶按質(zhì)量比11:1混合均勻，向其中加入水浸泡混合物，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合物pH至6.0，再將混合物移至超聲振蕩器中，在25KHz下振蕩3h，振蕩后靜置15min后進(jìn)行過(guò)濾，使用蒸餾水沖洗過(guò)濾物4次，得可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料;按重量份數(shù)計(jì)，取65份上述所得的可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料、28份乳酸、25份淀粉、35份水及3份乙醇鈉，首先將可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料、乳酸、水和乙醇鈉放入高壓反應(yīng)釜中，使用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)釜中的空氣排出，設(shè)定溫度為90°C，保溫4h后，向反應(yīng)釜中加入淀粉;在上述淀粉加入后，以120r/min攪拌Sh，攪拌后分別向反應(yīng)釜加入淀粉質(zhì)量3.5 %丙烯酸及淀粉質(zhì)量7 %硅酸鎂，繼續(xù)保溫50min后出料，隨后過(guò)濾，使用蒸餾水沖洗過(guò)濾物5次；按質(zhì)量比1: 3，取皂甙和洋蔥混合均勻，再將混合物與水按料液比1: 2混合均勻，進(jìn)行榨汁，收集汁液，將上述沖洗后的過(guò)濾物浸泡于汁液中靜置Sh，浸泡后過(guò)濾，將所得的過(guò)濾物放入模具中，在70°C下干燥50min后脫模，即可得到可生物降解殺菌緩沖包裝材料。
[0015]本發(fā)明制備得的可生物降解殺菌緩沖包裝材料的密度為0.52g/cm3，緩沖系數(shù)8.6，對(duì)大腸桿菌的抗菌率為96%，對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為95%，對(duì)白色念珠菌的抗菌率為72%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可生物降解殺菌緩沖包裝材料的制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)按固液比1:3，取絲瓜瓢和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%碳酸鈉溶液放入容器中，再對(duì)容器進(jìn)行加熱，設(shè)定溫度為90°C，保持溫度I?2h后自然冷卻至室溫，將絲瓜瓢取出自然風(fēng)干，將風(fēng)干后的絲瓜瓢放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩，得預(yù)處理絲瓜瓢顆粒； (2)將上述所得的絲瓜瓢顆粒與多糖酶按質(zhì)量比11:1混合均勻，向其中加入水浸泡混合物，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合物pH至5.0?6.0，再將混合物移至超聲振蕩器中，在23?25KHz下振蕩2?3h，振蕩后靜置10?15min后進(jìn)行過(guò)濾，使用蒸餾水沖洗過(guò)濾物3?4次，得可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料； (3)按重量份數(shù)計(jì)，取60?65份上述所得的可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料、26?28份乳酸、20?25份淀粉、30?35份水及I?3份乙醇鈉，首先將可生物降解殺菌緩沖包裝材料基料、乳酸、水和乙醇鈉放入高壓反應(yīng)釜中，使用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)釜中的空氣排出，設(shè)定溫度為80?90 °C，保溫3?4h后，向反應(yīng)釜中加入淀粉； (4)在上述淀粉加入后，以120r/min攪拌6?Sh，攪拌后分別向反應(yīng)釜加入淀粉質(zhì)量2.8?3.5%丙烯酸及淀粉質(zhì)量5?7%硅酸鎂，繼續(xù)保溫40?50min后出料，隨后過(guò)濾，使用蒸餾水沖洗過(guò)濾物3?5次； (5)按質(zhì)量比1:3，取皂甙和洋蔥混合均勻，再將混合物與水按料液比1:2混合均勻，進(jìn)行榨汁，收集汁液，將上述沖洗后的過(guò)濾物浸泡于汁液中靜置6?Sh，浸泡后過(guò)濾，將所得的過(guò)濾物放入模具中，在60?70°C下干燥40?50min后脫模，即可得到可生物降解殺菌緩沖包裝材料。
【文檔編號(hào)】C08L3/02GK105860560SQ201610267284
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】陳毅忠, 宋奇, 王統(tǒng)軍
【申請(qǐng)人】常州市奧普泰科光電有限公司