CN110511437A - 一种生物可降解环保型食品包装材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物可降解环保型食品包装材料，其原料按重量份比包括：纤维素30‑50份、稻草25‑35份、玉米15‑35份、胶原蛋白10‑15份、壳聚糖5‑15份、水40‑65份、增塑剂15‑35份、粘合剂20‑40份、硅烷偶联剂5‑10份、交联剂4‑8份、化学助剂12‑15份、增塑剂淀粉12‑15份和聚乙烯醇3‑10份，所述纤维素是多羟基葡萄糖聚合物，增塑剂是合成聚丙烯酸，本发明涉及包装材料技术领域。该生物可降解环保型食品包装材料，通过采用植物纤维和动物蛋白制作包装材料，提高了包装材料的可降解性，减轻了环境的压力，提高了包装材料的使用效率，同时具有抗菌性，提高了对包装物体的保护性，减轻了对身体的伤害，动物蛋白的使用，提高了对食物的保存效果，有利于保存食物的风味。

Description

一种生物可降解环保型食品包装材料

技术领域

本发明涉及包装材料技术领域，具体为一种生物可降解环保型食品包装材料。

背景技术

包装材料是指用于制造包装容器、包装装潢、包装印刷、包装运输等满足产品包装要求所使用的材料，它即包括金属、塑料、玻璃、陶瓷、纸、竹本、野生蘑类、天然纤维、化学纤维、复合材料等主要包装材料，又包括捆扎带、装潢、印刷材料等辅助材料，包装材料在整个包装工业中占有重要地位，是发展包装技术、提高包装质量和降低包装成本的基础，因此，了解包装材料的性能、应用范围和发展趋势，对合理选用包装材料，扩大包装材料来源，采用新包装和加工新技术，创造新型包装和包装技术，提高包装技术水平与管理水平，都具有重要的意义，可降解垃圾指可以自然分解的有机垃圾，主要包括:纸张、木材、植物、食物等在微生物的作用下，最终形成二氧化碳和水等自然界常见形态的化合物。

现有包装袋的使用已经较为普遍，但是大多的输包装袋成为垃圾之后不可以进行分解，对环境造成了较大的压力，用后成为废弃物堆积，成为城市生产生活环境的主要污染源之一，而且对包装的食物没有抑菌作用，对消费者的身体有害无益，而且储存性能较低。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种生物可降解环保型食品包装材料，解决了大多的输包装袋成为垃圾之后不可以进行分解，对环境造成了较大的压力，用后成为废弃物堆积，成为城市生产生活环境的主要污染源之一，而且对包装的食物没有抑菌作用，对消费者的身体有害无益，而且储存性能较低的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种生物可降解环保型食品包装材料，其原料按重量份比包括：纤维素30-50份、稻草25-35 份、玉米15-35份、胶原蛋白10-15份、壳聚糖5-15份、水40-65份、增塑剂15-35份、粘合剂20-40份、硅烷偶联剂5-10份、交联剂4-8份、化学助剂12-15份、增塑剂淀粉12-15份和聚乙烯醇3-10份。

优选的，其原料包括如下组分：纤维素40份、稻草30份、玉米25份、胶原蛋白13份、壳聚糖10份、水55份、增塑剂25份、粘合剂30份、硅烷偶联剂7份、交联剂6份、化学助剂13份、增塑剂淀粉13份和聚乙烯醇6 份。

优选的，其原料包括如下组分：纤维素30份、稻草25份、玉米15份、胶原蛋白10份、壳聚糖5份、水40份、增塑剂15份、粘合剂20份、硅烷偶联剂5份、交联剂4份、化学助剂12份、增塑剂淀粉12份和聚乙烯醇3 份。

优选的，其原料包括如下组分：纤维素50份、稻草35份、玉米35份、胶原蛋白15份、壳聚糖15份、水65份、增塑剂35份、粘合剂40份、硅烷偶联剂10份、交联剂8份、化学助剂15份、增塑剂淀粉15份和聚乙烯醇10 份。

优选的，所述纤维素是多羟基葡萄糖聚合物，所述增塑剂是合成聚丙烯酸，所述交联剂是氢氧化钙。

纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂，是植物细胞壁的主要成分，纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50％以上，棉花的纤维素含量接近100％，为天然的最纯纤维素来源，一般木材中，纤维素占40-50％，还有10-30％的半纤维素和20-30％的木质素。

聚乙烯醇，有机化合物，白色片状、絮状或粉末状固体，无味，溶于水，不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等，微溶于二甲基亚砜，聚乙烯醇是重要的化工原料，用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶合成纤维、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂、胶水等。

壳聚糖是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。

优选的，所述生物可降解环保型食品包装材料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、预混物的制备：选取适量比分的稻草，加入一定量的水，将稻草和水倒入搅碎机中搅碎达成草浆，搅碎时间为1-2小时，然后将草浆进行过滤，得到细腻的草浆，然后将制得的草浆倒入混合机中依次加入一定量的纤维素、胶原蛋白、壳聚糖和硅烷偶联剂，启动混合机进行混合，混合时间为30-50 分钟，混合机的旋转速度为200转/分钟，然后投入一定量的增塑剂、粘合剂和交联剂，继续进行混合，得到预混物；

S2、主体层的制备：将得到的混合物放入双螺杆挤出机进行挤压造粒，挤压温度分为3个区，第一区温度为148℃，第二区温度为158℃，第三区温度为178℃，在双螺杆挤压后，将挤出后的原料用单螺杆挤压机进行吹膜成型，吹膜时加料温度为65-75℃，压缩塑化温度为90-115℃，吹胀比为 1:3，牵引速度为3.8m/min；成型后冷却制备得到食品包装材料主体层；

S3、外膜材料的制备：选取适量的玉米，将玉米研磨成粉末状，然后将玉米粉投入到挤压机中，加入一定量的水，将玉米粉进行塑化，加入一定量的增塑剂淀粉进行混合，再加入一定量的聚乙烯醇，将材料混合均匀，得到外膜材料；

S4、成品的制备：将S3中得到的外膜材料均匀的涂覆在S2中制得的主体层的表面，然后将成品进行自然风干，即可得到生物可降解环保型食品包装材料。

(三)有益效果

本发明提供了一种生物可降解环保型食品包装材料。与现有技术相比具备以下有益效果：该生物可降解环保型食品包装材料，其原料按重量份比包括：纤维素30-50份、稻草25-35份、玉米15-35份、胶原蛋白10-15份、壳聚糖5-15份、水40-65份、增塑剂15-35份、粘合剂20-40份、硅烷偶联剂5-10份、交联剂4-8份、化学助剂12-15份、增塑剂淀粉12-15份和聚乙烯醇3-10份，其制备方法具体包括以下步骤：S1、预混物的制备，S2、主体层的制备，S3、外膜材料的制备和S4、成品的制备，通过采用植物纤维和动物蛋白制作包装材料，提高了包装材料的可降解性，减轻了环境的压力，提高了包装材料的使用效率，同时具有抗菌性，提高了对包装物体的保护性，减轻了对身体的伤害，动物蛋白的使用，提高了对食物的保存效果，有利于保存食物的风味。

附图说明

图1为本发明的步骤流程图；

图2为本发明对比实验数据统计表图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明实施例提供三种技术方案：一种生物可降解环保型食品包装材料，具体包括以下实施例：

实施例1

S1、预混物的制备：选取30份的稻草，加入35份的水，将30份稻草和 35份水倒入搅碎机中搅碎达成草浆，搅碎时间为1.5小时，然后将草浆进行过滤，得到细腻的草浆，然后将制得的草浆倒入混合机中依次加入40份的纤维素、13份胶原蛋白、10份壳聚糖和7份硅烷偶联剂，启动混合机进行混合，混合时间为40分钟，混合机的旋转速度为200转/分钟，然后投入25份的增塑剂、30份粘合剂和6份交联剂，继续进行混合，得到预混物；

S2、主体层的制备：将得到的混合物放入双螺杆挤出机进行挤压造粒，挤压温度分为3个区，第一区温度为148℃，第二区温度为158℃，第三区温度为178℃，在双螺杆挤压后，将挤出后的原料用单螺杆挤压机进行吹膜成型，吹膜时加料温度为70℃，压缩塑化温度为105℃，吹胀比为1:3，牵引速度为3.8m/min；成型后冷却制备得到食品包装材料主体层；

S3、外膜材料的制备：选取25份的玉米，将25份玉米研磨成粉末状，然后将玉米粉投入到挤压机中，加入20份的水，将玉米粉进行塑化，加入13 份的增塑剂淀粉进行混合，再加入6份的聚乙烯醇，将材料混合均匀，得到外膜材料；

S4、成品的制备：将S3中得到的外膜材料均匀的涂覆在S2中制得的主体层的表面，然后将成品进行自然风干，即可得到生物可降解环保型食品包装材料。

实施例2

S1、预混物的制备：选取25份的稻草，加入20份的水，将25份稻草和 20份水倒入搅碎机中搅碎达成草浆，搅碎时间为1小时，然后将草浆进行过滤，得到细腻的草浆，然后将制得的草浆倒入混合机中依次加入30份的纤维素、10份胶原蛋白、5份壳聚糖和5份硅烷偶联剂，启动混合机进行混合，混合时间为30分钟，混合机的旋转速度为200转/分钟，然后投入15份的增塑剂、20份粘合剂和4份交联剂，继续进行混合，得到预混物；

S2、主体层的制备：将得到的混合物放入双螺杆挤出机进行挤压造粒，挤压温度分为3个区，第一区温度为148℃，第二区温度为158℃，第三区温度为178℃，在双螺杆挤压后，将挤出后的原料用单螺杆挤压机进行吹膜成型，吹膜时加料温度为65℃，压缩塑化温度为90℃，吹胀比为1:3，牵引速度为3.8m/min；成型后冷却制备得到食品包装材料主体层；

S3、外膜材料的制备：选取15份的玉米，将15份玉米研磨成粉末状，然后将玉米粉投入到挤压机中，加入20份的水，将玉米粉进行塑化，加入12 份的增塑剂淀粉进行混合，再加入3份的聚乙烯醇，将材料混合均匀，得到外膜材料；

S4、成品的制备：将S3中得到的外膜材料均匀的涂覆在S2中制得的主体层的表面，然后将成品进行自然风干，即可得到生物可降解环保型食品包装材料。

实施例3

S1、预混物的制备：选取35份的稻草，加入30份的水，将35份稻草和 30份水倒入搅碎机中搅碎达成草浆，搅碎时间为2小时，然后将草浆进行过滤，得到细腻的草浆，然后将制得的草浆倒入混合机中依次加入50份的纤维素、15份胶原蛋白、15份壳聚糖和10份硅烷偶联剂，启动混合机进行混合，混合时间为50分钟，混合机的旋转速度为200转/分钟，然后投入35份的增塑剂、40份粘合剂和8份交联剂，继续进行混合，得到预混物；

S2、主体层的制备：将得到的混合物放入双螺杆挤出机进行挤压造粒，挤压温度分为3个区，第一区温度为148℃，第二区温度为158℃，第三区温度为178℃，在双螺杆挤压后，将挤出后的原料用单螺杆挤压机进行吹膜成型，吹膜时加料温度为75℃，压缩塑化温度为115℃，吹胀比为1:3，牵引速度为3.8m/min；成型后冷却制备得到食品包装材料主体层；

S3、外膜材料的制备：选取35份的玉米，将35份玉米研磨成粉末状，然后将玉米粉投入到挤压机中，加入30份的水，将玉米粉进行塑化，加入15 份的增塑剂淀粉进行混合，再加入10份的聚乙烯醇，将材料混合均匀，得到外膜材料；

S4、成品的制备：将S3中得到的外膜材料均匀的涂覆在S2中制得的主体层的表面，然后将成品进行自然风干，即可得到生物可降解环保型食品包装材料。

对比实验

某包装袋生产厂家随机选取30名工作人员进行包装材料进行测试，其中选取10名工作人员测试本发明实施例1的制作方法所制作的包装材料，再随机选取10名工作人员测试本发明实施例2的制作方法所制作的包装材料，剩下的10名工作人员测试本发明实施例2的制作方法所制作的包装材料，在30 名工作人员进行测试之后，对其测试后的效果进行记录，同时记录好评率。

如图2可知，本发明实施例1的好评率为99％，测试效果是四个对比项目中最好的，而且好评率最高，因此实施例1的制作方法所达到的效果最佳，燃烧无黑色浓烟，不具有刺鼻的气味，燃烧之后呈灰烬，食物保留原状，保鲜程度较佳，采用植物纤维和动物蛋白制作包装材料，提高了包装材料的可降解性，减轻了环境的压力，提高了包装材料的使用效率，同时具有抗菌性，提高了对包装物体的保护性，减轻了对身体的伤害，动物蛋白的使用，提高了对食物的保存效果，有利于保存食物的风味。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种生物可降解环保型食品包装材料，其特征在于：其原料按重量份比包括：纤维素30-50份、稻草25-35份、玉米15-35份、胶原蛋白10-15份、壳聚糖5-15份、水40-65份、增塑剂15-35份、粘合剂20-40份、硅烷偶联剂5-10份、交联剂4-8份、化学助剂12-15份、增塑剂淀粉12-15份和聚乙烯醇3-10份。

2.根据权利要求1所述的一种生物可降解环保型食品包装材料，其特征在于：其原料包括如下组分：纤维素40份、稻草30份、玉米25份、胶原蛋白13份、壳聚糖10份、水55份、增塑剂25份、粘合剂30份、硅烷偶联剂7份、交联剂6份、化学助剂13份、增塑剂淀粉13份和聚乙烯醇6份。

3.根据权利要求1所述的一种生物可降解环保型食品包装材料，其特征在于：其原料包括如下组分：纤维素30份、稻草25份、玉米15份、胶原蛋白10份、壳聚糖5份、水40份、增塑剂15份、粘合剂20份、硅烷偶联剂5份、交联剂4份、化学助剂12份、增塑剂淀粉12份和聚乙烯醇3份。

4.根据权利要求1所述的一种生物可降解环保型食品包装材料，其特征在于：其原料包括如下组分：纤维素50份、稻草35份、玉米35份、胶原蛋白15份、壳聚糖15份、水65份、增塑剂35份、粘合剂40份、硅烷偶联剂10份、交联剂8份、化学助剂15份、增塑剂淀粉15份和聚乙烯醇10份。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种生物可降解环保型食品包装材料，其特征在于：所述纤维素是多羟基葡萄糖聚合物，所述增塑剂是合成聚丙烯酸，所述交联剂是氢氧化钙。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种生物可降解环保型食品包装材料，其特征在于：其制备方法具体包括以下步骤：

S1、预混物的制备：选取适量比分的稻草，加入一定量的水，将稻草和水倒入搅碎机中搅碎达成草浆，搅碎时间为1-2小时，然后将草浆进行过滤，得到细腻的草浆，然后将制得的草浆倒入混合机中依次加入一定量的纤维素、胶原蛋白、壳聚糖和硅烷偶联剂，启动混合机进行混合，混合时间为30-50分钟，混合机的旋转速度为200转/分钟，然后投入一定量的增塑剂、粘合剂和交联剂，继续进行混合，得到预混物；

S2、主体层的制备：将得到的混合物放入双螺杆挤出机进行挤压造粒，挤压温度分为3个区，第一区温度为148℃，第二区温度为158℃，第三区温度为178℃，在双螺杆挤压后，将挤出后的原料用单螺杆挤压机进行吹膜成型，吹膜时加料温度为65-75℃，压缩塑化温度为90-115℃，吹胀比为1:3，牵引速度为3.8m/min；成型后冷却制备得到食品包装材料主体层；

S3、外膜材料的制备：选取适量的玉米，将玉米研磨成粉末状，然后将玉米粉投入到挤压机中，加入一定量的水，将玉米粉进行塑化，加入一定量的增塑剂淀粉进行混合，再加入一定量的聚乙烯醇，将材料混合均匀，得到外膜材料；

S4、成品的制备：将S3中得到的外膜材料均匀的涂覆在S2中制得的主体层的表面，然后将成品进行自然风干，即可得到生物可降解环保型食品包装材料。