本發明屬于包裝材料技術領域,具體涉及一種以藍藻為基料制備可降解包裝薄膜的方法。
背景技術:
塑料是一種可塑性很好的高分子材料,將其用于包裝領域,與傳統的包裝材料(紙、金屬、玻璃等)相比,塑料包裝材料有其獨特的性能。由塑料制成的各類包裝材料,如塑料膜、塑料袋、塑料桶和箱子、塑料瓶和罐及復合包裝材料等,被廣泛應用于食品包裝領域,而且市場需求量逐年呈上升趨勢。塑料包裝材料之所以能被廣泛使用在食品包裝中,是因為塑料包裝有其獨特的優良特性,如優異的物理力學性能,好的化學穩定性,質輕,加工成型性好,外形美觀、容易著色等。但是,某些塑料材料的衛生安全性能較差,同時其包裝廢棄物又會對環境產生較大的影響,從而影響了塑料包裝材料在某些食品包裝領域的使用。但隨著新型塑料材料的不斷推出和迭代更新,塑料包裝材料在食品領域中的應用相比其他包裝材料仍占主導地位。
隨著塑料薄膜包裝材料的不斷推陳出新和加工技術的不斷提高,食品塑料包裝薄膜已經深入人們的生活,相繼而來的是塑料包裝的廢棄物給環境帶來的負面影響和造成的危害越來越大。現如今,隨著人們環境保護意識的不斷增強,對食品包裝也有了越來越高的要求,一方面對所包裝食品保鮮期的要求越來越長,另一方面也期望包裝廢棄物可以自行降解,不會產生環境污染,因此對綠色包裝的需求越來越多。要想獲得性能更加優異且環境友好的食品包裝薄膜,必須不斷地提高其加工技術和選用優質的材料來制備。
技術實現要素:
解決的技術問題:本發明的目的是提供一種以藍藻為基料制備可降解包裝薄膜的方法。
技術方案:一種以藍藻為基料制備可降解包裝薄膜的方法,包括以下步驟:
步驟1,取藍藻洗凈、烘干,破碎成微粉;
步驟2,以重量份計,將步驟1所得微粉1份加至水10份中,再加入液體纖維素酶0.05-0.1份和蛋白酶0.05-0.1份,加熱至40-50℃酶解2-4h,滅酶、過濾,得到酶解液;
步驟3,將步驟2所得酶解液加至3-5倍體積的萃取劑中進行萃取,棄萃取相,將水相收集,進行減壓濃縮,得到濃縮液;
步驟4,以重量份計,在步驟3所得濃縮液30份中加入異氰酸酯2-5份,加熱至50-70℃反應2-4h,然后加入甘油0.8-1.5份、微晶纖維素0.5-1.2份、二甲基硅油0.3-0.9份、碳酸鈣0.2-0.7份、二氧化鈦0.1-0.4份、纖維素0.2-0.5份、檸檬酸0.05-0.15份和聚乙烯醇0.3-0.9份,混合后導入雙層共擠流延機流延,即得。
優選地,步驟1中烘干至藍藻含水量為10-15wt.%.
優選地,步驟1中微粉粒徑在80-100目。
優選地,所述萃取劑是磷酸三丁酯和甲苯混合液,磷酸三丁酯和甲苯的體積比為1:1-1:4。
優選地,步驟4中加熱速率為5-10℃/min。
優選地,所述纖維素為羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素中的一種。
有益效果:本發明從藍藻中提取得到的多元醇,與異氰酸酯發生反應,再加入纖維素和聚乙烯醇,制成可降解的包裝薄膜,所得薄膜具有良好的機械性能和阻隔性能。
具體實施方式
實施例1
一種以藍藻為基料制備可降解包裝薄膜的方法,包括以下步驟:
步驟1,取藍藻洗凈、烘干,破碎成微粉;
步驟2,以重量份計,將步驟1所得微粉1份加至水10份中,再加入液體纖維素酶0.05份和蛋白酶0.06份,加熱至40℃酶解4h,滅酶、過濾,得到酶解液;
步驟3,將步驟2所得酶解液加至3倍體積的萃取劑中進行萃取,棄萃取相,將水相收集,進行減壓濃縮,得到濃縮液;
步驟4,以重量份計,在步驟3所得濃縮液30份中加入異氰酸酯2份,加熱至50℃反應4h,然后加入甘油0.8份、微晶纖維素0.5份、二甲基硅油0.3份、碳酸鈣0.2份、二氧化鈦0.1份、纖維素0.2份、檸檬酸0.05份和聚乙烯醇0.3份,混合后導入雙層共擠流延機流延,即得。
其中,步驟1中烘干至藍藻含水量為10wt.%,微粉粒徑在80-100目。
所述萃取劑是磷酸三丁酯和甲苯混合液,磷酸三丁酯和甲苯的體積比為1:1。
步驟4中加熱速率為5℃/min,所述纖維素為羥乙基纖維素。
所得可降解包裝薄膜拉伸強度為15.7mpa,斷裂伸長率為24.16%,透氧系數為2.48×10-16,透二氧化碳系數為5.17×10-16,透濕量248。
實施例2
一種以藍藻為基料制備可降解包裝薄膜的方法,包括以下步驟:
步驟1,取藍藻洗凈、烘干,破碎成微粉;
步驟2,以重量份計,將步驟1所得微粉1份加至水10份中,再加入液體纖維素酶0.07份和蛋白酶0.08份,加熱至45℃酶解4h,滅酶、過濾,得到酶解液;
步驟3,將步驟2所得酶解液加至4倍體積的萃取劑中進行萃取,棄萃取相,將水相收集,進行減壓濃縮,得到濃縮液;
步驟4,以重量份計,在步驟3所得濃縮液30份中加入異氰酸酯4份,加熱至60℃反應4h,然后加入甘油1.1份、微晶纖維素0.6份、二甲基硅油0.5份、碳酸鈣0.4份、二氧化鈦0.2份、纖維素0.3份、檸檬酸0.08份和聚乙烯醇0.5份,混合后導入雙層共擠流延機流延,即得。
其中,步驟1中烘干至藍藻含水量為12wt.%,微粉粒徑在80-100目。
所述萃取劑是磷酸三丁酯和甲苯混合液,磷酸三丁酯和甲苯的體積比為1:2。
步驟4中加熱速率為5℃/min,所述纖維素為羥丙基纖維素。
所得可降解包裝薄膜拉伸強度為17.3mpa,斷裂伸長率為23.78%,透氧系數為2.02×10-16,透二氧化碳系數為5.24×10-16,透濕量252。
實施例3
一種以藍藻為基料制備可降解包裝薄膜的方法,包括以下步驟:
步驟1,取藍藻洗凈、烘干,破碎成微粉;
步驟2,以重量份計,將步驟1所得微粉1份加至水10份中,再加入液體纖維素酶0.05份和蛋白酶0.1份,加熱至50℃酶解2h,滅酶、過濾,得到酶解液;
步驟3,將步驟2所得酶解液加至5倍體積的萃取劑中進行萃取,棄萃取相,將水相收集,進行減壓濃縮,得到濃縮液;
步驟4,以重量份計,在步驟3所得濃縮液30份中加入異氰酸酯4份,加熱至60℃反應2h,然后加入甘油1.3份、微晶纖維素0.9份、二甲基硅油0.7份、碳酸鈣0.5份、二氧化鈦0.3份、纖維素0.4份、檸檬酸0.12份和聚乙烯醇0.8份,混合后導入雙層共擠流延機流延,即得。
其中,步驟1中烘干至藍藻含水量為15wt.%,微粉粒徑在80-100目。
所述萃取劑是磷酸三丁酯和甲苯混合液,磷酸三丁酯和甲苯的體積比為1:3。
步驟4中加熱速率為5℃/min,所述纖維素為羥乙基纖維素。
所得可降解包裝薄膜拉伸強度為16.2mpa,斷裂伸長率為25.12%,透氧系數為2.45×10-16,透二氧化碳系數為5.12×10-16,透濕量238。
實施例4
一種以藍藻為基料制備可降解包裝薄膜的方法,包括以下步驟:
步驟1,取藍藻洗凈、烘干,破碎成微粉;
步驟2,以重量份計,將步驟1所得微粉1份加至水10份中,再加入液體纖維素酶0.1份和蛋白酶0.05份,加熱至50℃酶解2h,滅酶、過濾,得到酶解液;
步驟3,將步驟2所得酶解液加至5倍體積的萃取劑中進行萃取,棄萃取相,將水相收集,進行減壓濃縮,得到濃縮液;
步驟4,以重量份計,在步驟3所得濃縮液30份中加入異氰酸酯5份,加熱至70℃反應2h,然后加入甘油1.5份、微晶纖維素1.2份、二甲基硅油0.9份、碳酸鈣0.27份、二氧化鈦0.4份、纖維素0.5份、檸檬酸0.15份和聚乙烯醇0.9份,混合后導入雙層共擠流延機流延,即得。
其中,步驟1中烘干至藍藻含水量為15wt.%,微粉粒徑在80-100目。
所述萃取劑是磷酸三丁酯和甲苯混合液,磷酸三丁酯和甲苯的體積比為1:4。
步驟4中加熱速率為10℃/min,所述纖維素為羥乙基纖維素。
所得可降解包裝薄膜拉伸強度為14.8mpa,斷裂伸長率為26.38%,透氧系數為2.65×10-16,透二氧化碳系數為4.98×10-16,透濕量242。