一种香蕉皮基全降解薄膜及其制备方法
一种香蕉皮基全降解薄膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及薄膜材料领域，具体涉及一种香蕉皮基全降解薄膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，改善生态环境的呼声日益高涨。我国作为一个包装大国，塑料包装制品的使用量巨大，废弃塑料难以降解，残留在环境中形成“白色污染”，严重威胁人类的生存环境。因此，开发环境友好型、无毒、无污染的全生物降解型膜替代传统包装膜已经成为必然趋势。
[0003]PVA是一种用途广泛的高分子聚合物，分子中含有大量的羟基，其相邻分子间具有强大的吸引力，具有良好的阻透性、强力粘接性、柔韧性、光泽性、平滑性、耐油性和耐有机溶剂性。PVA易于生物降解，低毒性无刺激，价廉易得，是一种非常有前景的可降解塑料基体材料。然而PVA的耐水性和力学性能较差，限制了 PVA基塑料薄膜的应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种香蕉皮基全降解薄膜，力学性能良好，具有较好的耐水性，价格低廉，绿色环保。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种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，柠檬酸1_2，聚乙烯醇20-30，甘油15-25，山梨醇酐单硬脂酸酯3-5，正硅酸乙酯4-10，聚乙二醇2_4，羟基硅油2_4。
[0006]一种香蕉皮基全降解薄膜的制备方法，其包括以下步骤:
(1)将香蕉皮洗净后70-80°C条件下干燥并粉碎，与玉米淀粉、玉米棒芯和柠檬酸混合后按固液重量比1:4-1:6加入水80-90°C搅拌3-5h，将pH调至中性后过滤并干燥完全，研磨至500-800目，得混合粉体；
(2)将(I)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散10-15min，得混悬液，所述的氨水浓度为25_26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5 ;
(3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于50-60°C充分搅拌反应4-6h，过滤后用无水乙醇洗涤并干燥，得改性粉体；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)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、山梨醇酐单硬脂酸酯和羟基硅油混合，先于70-80 °C搅拌0.5-lh，再加入甘油100-120 °C搅拌0.5_lh，最后加入双螺杆挤出机挤出造粒，得薄膜粒料；
(5)将(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜，即得。
[0007]本发明的优点是:
香蕉皮富含纤维和多种营养成分，有利于改善材料的降解性能和韧性，本发明以香蕉皮和玉米淀粉为基料，通过二氧化硅表面复合改性基料以增加基料的强度，同时引入聚乙二醇进行表面改性提高基料与聚乙烯醇的界面相容性，有效改善了复合材料的机械性能，并通过与其他成分的复配，使制得的全降解薄膜具有良好的强度、拉伸性能和耐水性，耐腐蚀性高，降解性能良好，价格低廉，绿色环保。
【具体实施方式】
[0008]本发明非限定实施例如下:
一种香蕉皮基全降解薄膜，由下列重量(kg)的组分原料制备而成:
香蕉皮25，玉米淀粉25，玉米棒芯4，柠檬酸1.5，聚乙烯醇25，甘油20，山梨醇酐单硬脂酸酯4，正硅酸乙酯8，聚乙二醇3，羟基硅油3。
[0009]香蕉皮基全降解薄膜的制备方法包括以下步骤:
(1)将香蕉皮洗净后80°c条件下干燥并粉碎，与玉米淀粉、玉米棒芯和柠檬酸混合后按固液重量比1:4加入水90°C搅拌3h，将pH调至中性后过滤并干燥完全，研磨至600目，得混合粉体；
(2)将(I)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散15min，得混悬液，所述的氨水浓度为26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5 ；
(3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于60°C充分搅拌反应4h，过滤后用无水乙醇洗涤并干燥，得改性粉体；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)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、山梨醇酐单硬脂酸酯和羟基硅油混合，先于80°C搅拌0.5h，再加入甘油120°C搅拌0.5h，最后加入双螺杆挤出机挤出造粒，得薄膜粒料；
(5)将(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测试结果如下:
拉伸强度(MPa):28.6 ；
断裂强度(MPa):39.4 ；
湿强度(MPa):22.7 ；
60d降解率30%。
【主权项】
1.一种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，柠檬酸1_2，聚乙烯醇20-30，甘油15-25，山梨醇酐单硬脂酸酯3-5，正硅酸乙酯4-10，聚乙二醇2_4，羟基硅油2_4。2.根据权利要求1所述的一种香蕉皮基全降解薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将香蕉皮洗净后70-80°C条件下干燥并粉碎，与玉米淀粉、玉米棒芯和柠檬酸混合后按固液重量比1:4-1:6加入水80-90°C搅拌3-5h，将pH调至中性后过滤并干燥完全，研磨至500-800目，得混合粉体； (2)将(I)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散10-15min，得混悬液，所述的氨水浓度为25_26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5 ; (3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于50-60°C充分搅拌反应4-6h，过滤后用无水乙醇洗涤并干燥，得改性粉体；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)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、山梨醇酐单硬脂酸酯和羟基硅油混合，先于70-80 °C搅拌0.5-lh，再加入甘油100-120 °C搅拌0.5_lh，最后加入双螺杆挤出机挤出造粒，得薄膜粒料； (5)将(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜，即得。
【专利摘要】本发明公开了一种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，柠檬酸1-2，聚乙烯醇20-30，甘油15-25，山梨醇酐单硬脂酸酯3-5，正硅酸乙酯4-10，聚乙二醇2-4，羟基硅油2-4。本发明的全降解薄膜具有良好的力学性能和耐水性，降解性能良好，价格低廉，绿色环保。
【IPC分类】C08L83/04, C08K5/092, C08L29/04, C08L3/02, C08K3/36, C08L71/08, C08L97/02, C08K5/053, C08K13/02
【公开号】CN104892994
【申请号】CN201510201317
【发明人】刘全新, 姚利刚, 姚静
【申请人】安徽颍美彩印包装有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月24日
【技术领域】
[0001]本发明涉及薄膜材料领域，具体涉及一种香蕉皮基全降解薄膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，改善生态环境的呼声日益高涨。我国作为一个包装大国，塑料包装制品的使用量巨大，废弃塑料难以降解，残留在环境中形成“白色污染”，严重威胁人类的生存环境。因此，开发环境友好型、无毒、无污染的全生物降解型膜替代传统包装膜已经成为必然趋势。
[0003]PVA是一种用途广泛的高分子聚合物，分子中含有大量的羟基，其相邻分子间具有强大的吸引力，具有良好的阻透性、强力粘接性、柔韧性、光泽性、平滑性、耐油性和耐有机溶剂性。PVA易于生物降解，低毒性无刺激，价廉易得，是一种非常有前景的可降解塑料基体材料。然而PVA的耐水性和力学性能较差，限制了 PVA基塑料薄膜的应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种香蕉皮基全降解薄膜，力学性能良好，具有较好的耐水性，价格低廉，绿色环保。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种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，柠檬酸1_2，聚乙烯醇20-30，甘油15-25，山梨醇酐单硬脂酸酯3-5，正硅酸乙酯4-10，聚乙二醇2_4，羟基硅油2_4。
[0006]一种香蕉皮基全降解薄膜的制备方法，其包括以下步骤:
(1)将香蕉皮洗净后70-80°C条件下干燥并粉碎，与玉米淀粉、玉米棒芯和柠檬酸混合后按固液重量比1:4-1:6加入水80-90°C搅拌3-5h，将pH调至中性后过滤并干燥完全，研磨至500-800目，得混合粉体；
(2)将(I)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散10-15min，得混悬液，所述的氨水浓度为25_26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5 ;
(3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于50-60°C充分搅拌反应4-6h，过滤后用无水乙醇洗涤并干燥，得改性粉体；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)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、山梨醇酐单硬脂酸酯和羟基硅油混合，先于70-80 °C搅拌0.5-lh，再加入甘油100-120 °C搅拌0.5_lh，最后加入双螺杆挤出机挤出造粒，得薄膜粒料；
(5)将(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜，即得。
[0007]本发明的优点是:
香蕉皮富含纤维和多种营养成分，有利于改善材料的降解性能和韧性，本发明以香蕉皮和玉米淀粉为基料，通过二氧化硅表面复合改性基料以增加基料的强度，同时引入聚乙二醇进行表面改性提高基料与聚乙烯醇的界面相容性，有效改善了复合材料的机械性能，并通过与其他成分的复配，使制得的全降解薄膜具有良好的强度、拉伸性能和耐水性，耐腐蚀性高，降解性能良好，价格低廉，绿色环保。
【具体实施方式】
[0008]本发明非限定实施例如下:
一种香蕉皮基全降解薄膜，由下列重量(kg)的组分原料制备而成:
香蕉皮25，玉米淀粉25，玉米棒芯4，柠檬酸1.5，聚乙烯醇25，甘油20，山梨醇酐单硬脂酸酯4，正硅酸乙酯8，聚乙二醇3，羟基硅油3。
[0009]香蕉皮基全降解薄膜的制备方法包括以下步骤:
(1)将香蕉皮洗净后80°c条件下干燥并粉碎，与玉米淀粉、玉米棒芯和柠檬酸混合后按固液重量比1:4加入水90°C搅拌3h，将pH调至中性后过滤并干燥完全，研磨至600目，得混合粉体；
(2)将(I)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散15min，得混悬液，所述的氨水浓度为26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5 ；
(3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于60°C充分搅拌反应4h，过滤后用无水乙醇洗涤并干燥，得改性粉体；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)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、山梨醇酐单硬脂酸酯和羟基硅油混合，先于80°C搅拌0.5h，再加入甘油120°C搅拌0.5h，最后加入双螺杆挤出机挤出造粒，得薄膜粒料；
(5)将(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测试结果如下:
拉伸强度(MPa):28.6 ；
断裂强度(MPa):39.4 ；
湿强度(MPa):22.7 ；
60d降解率30%。
【主权项】
1.一种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，柠檬酸1_2，聚乙烯醇20-30，甘油15-25，山梨醇酐单硬脂酸酯3-5，正硅酸乙酯4-10，聚乙二醇2_4，羟基硅油2_4。2.根据权利要求1所述的一种香蕉皮基全降解薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将香蕉皮洗净后70-80°C条件下干燥并粉碎，与玉米淀粉、玉米棒芯和柠檬酸混合后按固液重量比1:4-1:6加入水80-90°C搅拌3-5h，将pH调至中性后过滤并干燥完全，研磨至500-800目，得混合粉体； (2)将(I)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散10-15min，得混悬液，所述的氨水浓度为25_26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5 ; (3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于50-60°C充分搅拌反应4-6h，过滤后用无水乙醇洗涤并干燥，得改性粉体；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)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、山梨醇酐单硬脂酸酯和羟基硅油混合，先于70-80 °C搅拌0.5-lh，再加入甘油100-120 °C搅拌0.5_lh，最后加入双螺杆挤出机挤出造粒，得薄膜粒料； (5)将(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜，即得。
【专利摘要】本发明公开了一种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，柠檬酸1-2，聚乙烯醇20-30，甘油15-25，山梨醇酐单硬脂酸酯3-5，正硅酸乙酯4-10，聚乙二醇2-4，羟基硅油2-4。本发明的全降解薄膜具有良好的力学性能和耐水性，降解性能良好，价格低廉，绿色环保。
【IPC分类】C08L83/04, C08K5/092, C08L29/04, C08L3/02, C08K3/36, C08L71/08, C08L97/02, C08K5/053, C08K13/02
【公开号】CN104892994
【申请号】CN201510201317
【发明人】刘全新, 姚利刚, 姚静
【申请人】安徽颍美彩印包装有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月24日
最新回复(0)