本發(fā)明涉及包裝材料領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境的破壞以及資源的短缺，使得人們的生活觀念發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變，各行各業(yè)中，人們?cè)絹?lái)越提倡環(huán)保，包裝材料即是一種。目前大量的包裝材料仍在使用一次性塑料用具、透明塑料包裝膜及聚氯乙烯塑料等，這些材料中或多或少都會(huì)含有一些對(duì)人體有害的物質(zhì)，且較難降解，對(duì)人體和環(huán)境都造成了一定的傷害。同時(shí)，隨著人們生活水平的提高，對(duì)于包裝材料的功能性要求也越來(lái)越高，如氣調(diào)性、阻燃性、抗菌性和高阻隔性等。一般包裝材料中都含有的碳和氫原子是一種易燃材料，在遇熱源、明火等條件下容易起火進(jìn)而引起火災(zāi)，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失，因此，對(duì)于某些特殊用途或有需要產(chǎn)品，包裝材料的阻燃性至關(guān)重要。因此，越來(lái)越多的企業(yè)與研究人員開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)綠色環(huán)保型且阻燃性能佳的包裝材料，使其在各行業(yè)中都能得到廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
要解決的技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜，具有良好的力學(xué)性能，易降解，阻燃性能佳，同時(shí)具有很好的抑菌效果。
技術(shù)方案：一種環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜，由以下成分以重量份制備而成：麥草堿木質(zhì)素3-6份、木聚糖1-3份、變性淀粉2-4份、皇竹草莖桿粉2-5份、失水山梨醇脂肪酸酯1-2份、納米氫氧化鎂0.2-0.4份、十溴聯(lián)苯醚0.3-0.6份、乙酰檸檬酸三丁酯1-3份、月桂酸單甘油酯1-2份、紫蘇精油0.3-0.6份、香茅精油0.2-0.4份、聚乙烯醇20-40份、氫氧化鈉0.4-0.6份、去離子水200-300份。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的一種環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜，由以下成分以重量份制備而成：麥草堿木質(zhì)素4-5份、木聚糖1.5-2.5份、變性淀粉2.5-3.5份、皇竹草莖桿粉3-4份、失水山梨醇脂肪酸酯1.2-1.7份、納米氫氧化鎂0.25-0.35份、十溴聯(lián)苯醚0.4-0.5份、乙酰檸檬酸三丁酯1.5-2.5份、月桂酸單甘油酯1.3-1.7份、紫蘇精油0.4-0.5份、香茅精油0.25-0.35份、聚乙烯醇25-35份、氫氧化鈉0.45-0.55份、去離子水220-280份。
上述環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜的制備方法包括以下步驟：
第一步：將麥草堿木質(zhì)素、皇竹草莖桿粉、氫氧化鈉和100-150份去離子水混合，加熱至40-60℃，在轉(zhuǎn)速400-600r/min下攪拌10-30分鐘，干燥得混合粉末；
第二步：加入木聚糖、變性淀粉、失水山梨醇脂肪酸酯、納米氫氧化鎂、十溴聯(lián)苯醚、乙酰檸檬酸三丁酯、月桂酸單甘油酯、紫蘇精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去離子水混合，加熱至90-100℃，在轉(zhuǎn)速500-600r/min下攪拌2-3小時(shí)；
第三步：放入超聲儀中進(jìn)行超聲處理20-30分鐘；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度為0.06 MPa下脫去氣泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室溫下干燥24-26小時(shí)即得。
進(jìn)一步優(yōu)選的，第一步中加熱至45-55℃，轉(zhuǎn)速為450-550r/min，攪拌時(shí)間為15-25分鐘。
進(jìn)一步優(yōu)選的，第二步中加熱至95℃，轉(zhuǎn)速為550r/min，攪拌時(shí)間為2.5小時(shí)。
進(jìn)一步優(yōu)選的，第三步中超聲處理時(shí)間為25分鐘。
進(jìn)一步優(yōu)選的，第五步中干燥時(shí)間為25小時(shí)。
有益效果：本發(fā)明的環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜具有良好的力學(xué)性能，其拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別最高可達(dá)45.3MPa和247.8%，易降解，經(jīng)土壤掩埋2個(gè)月后其失重率可達(dá)54.2%，阻燃性能佳，垂直燃燒等級(jí)UL-94達(dá)到V-0級(jí)，同時(shí)抗菌性能佳，對(duì)于大腸桿菌的抑菌圈直徑可達(dá)25.28mm，具有很好的抑菌效果。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜，由以下成分以重量份制備而成：麥草堿木質(zhì)素3份、木聚糖1份、變性淀粉2份、皇竹草莖桿粉2份、失水山梨醇脂肪酸酯1份、納米氫氧化鎂0.2份、十溴聯(lián)苯醚0.3份、乙酰檸檬酸三丁酯1份、月桂酸單甘油酯1份、紫蘇精油0.3份、香茅精油0.2份、聚乙烯醇20份、氫氧化鈉0.4份、去離子水200份。
上述環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜的制備方法為：
第一步：將麥草堿木質(zhì)素、皇竹草莖桿粉、氫氧化鈉和100份去離子水混合，加熱至40℃，在轉(zhuǎn)速400r/min下攪拌10分鐘，干燥得混合粉末；
第二步：加入木聚糖、變性淀粉、失水山梨醇脂肪酸酯、納米氫氧化鎂、十溴聯(lián)苯醚、乙酰檸檬酸三丁酯、月桂酸單甘油酯、紫蘇精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去離子水混合，加熱至90℃，在轉(zhuǎn)速500r/min下攪拌2小時(shí)；
第三步：放入超聲儀中進(jìn)行超聲處理20分鐘；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度為0.06 MPa下脫去氣泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室溫下干燥24小時(shí)即得。
實(shí)施例2
一種環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜，由以下成分以重量份制備而成：麥草堿木質(zhì)素4份、木聚糖1.5份、變性淀粉2.5份、皇竹草莖桿粉3份、失水山梨醇脂肪酸酯1.2份、納米氫氧化鎂0.25份、十溴聯(lián)苯醚0.4份、乙酰檸檬酸三丁酯1.5份、月桂酸單甘油酯1.3份、紫蘇精油0.4份、香茅精油0.25份、聚乙烯醇25份、氫氧化鈉0.45份、去離子水220份。
上述環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜的制備方法為：
第一步：將麥草堿木質(zhì)素、皇竹草莖桿粉、氫氧化鈉和120份去離子水混合，加熱至45℃，在轉(zhuǎn)速450r/min下攪拌15分鐘，干燥得混合粉末；
第二步：加入木聚糖、變性淀粉、失水山梨醇脂肪酸酯、納米氫氧化鎂、十溴聯(lián)苯醚、乙酰檸檬酸三丁酯、月桂酸單甘油酯、紫蘇精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去離子水混合，加熱至95℃，在轉(zhuǎn)速550r/min下攪拌2.5小時(shí)；
第三步：放入超聲儀中進(jìn)行超聲處理25分鐘；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度為0.06 MPa下脫去氣泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室溫下干燥25小時(shí)即得。
實(shí)施例3
一種環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜，由以下成分以重量份制備而成：麥草堿木質(zhì)素4.5份、木聚糖2份、變性淀粉3份、皇竹草莖桿粉3.5份、失水山梨醇脂肪酸酯1.5份、納米氫氧化鎂0.3份、十溴聯(lián)苯醚0.45份、乙酰檸檬酸三丁酯2份、月桂酸單甘油酯1.5份、紫蘇精油0.45份、香茅精油0.3份、聚乙烯醇30份、氫氧化鈉0.5份、去離子水250份。
上述環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜的制備方法為：
第一步：將麥草堿木質(zhì)素、皇竹草莖桿粉、氫氧化鈉和125份去離子水混合，加熱至50℃，在轉(zhuǎn)速500r/min下攪拌20分鐘，干燥得混合粉末；
第二步：加入木聚糖、變性淀粉、失水山梨醇脂肪酸酯、納米氫氧化鎂、十溴聯(lián)苯醚、乙酰檸檬酸三丁酯、月桂酸單甘油酯、紫蘇精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去離子水混合，加熱至95℃，在轉(zhuǎn)速550r/min下攪拌2.5小時(shí)；
第三步：放入超聲儀中進(jìn)行超聲處理25分鐘；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度為0.06 MPa下脫去氣泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室溫下干燥25小時(shí)即得。
實(shí)施例4
一種環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜，由以下成分以重量份制備而成：麥草堿木質(zhì)素5份、木聚糖2.5份、變性淀粉3.5份、皇竹草莖桿粉4份、失水山梨醇脂肪酸酯1.7份、納米氫氧化鎂0.35份、十溴聯(lián)苯醚0.5份、乙酰檸檬酸三丁酯2.5份、月桂酸單甘油酯1.7份、紫蘇精油0.5份、香茅精油0.35份、聚乙烯醇35份、氫氧化鈉0.55份、去離子水220-280份。
上述環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜的制備方法為：
第一步：將麥草堿木質(zhì)素、皇竹草莖桿粉、氫氧化鈉和140份去離子水混合，加熱至55℃，在轉(zhuǎn)速550r/min下攪拌25分鐘，干燥得混合粉末；
第二步：加入木聚糖、變性淀粉、失水山梨醇脂肪酸酯、納米氫氧化鎂、十溴聯(lián)苯醚、乙酰檸檬酸三丁酯、月桂酸單甘油酯、紫蘇精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去離子水混合，加熱至95℃，在轉(zhuǎn)速550r/min下攪拌2.5小時(shí)；
第三步：放入超聲儀中進(jìn)行超聲處理28分鐘；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度為0.06 MPa下脫去氣泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室溫下干燥25.5小時(shí)即得。
實(shí)施例5
一種環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜，由以下成分以重量份制備而成：麥草堿木質(zhì)素6份、木聚糖3份、變性淀粉4份、皇竹草莖桿粉5份、失水山梨醇脂肪酸酯2份、納米氫氧化鎂0.4份、十溴聯(lián)苯醚0.6份、乙酰檸檬酸三丁酯3份、月桂酸單甘油酯2份、紫蘇精油0.6份、香茅精油0.4份、聚乙烯醇40份、氫氧化鈉0.6份、去離子水300份。
上述環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜的制備方法為：
第一步：將麥草堿木質(zhì)素、皇竹草莖桿粉、氫氧化鈉和150份去離子水混合，加熱至60℃，在轉(zhuǎn)速600r/min下攪拌30分鐘，干燥得混合粉末；
第二步：加入木聚糖、變性淀粉、失水山梨醇脂肪酸酯、納米氫氧化鎂、十溴聯(lián)苯醚、乙酰檸檬酸三丁酯、月桂酸單甘油酯、紫蘇精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去離子水混合，加熱至100℃，在轉(zhuǎn)速600r/min下攪拌3小時(shí)；
第三步：放入超聲儀中進(jìn)行超聲處理30分鐘；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度為0.06 MPa下脫去氣泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室溫下干燥26小時(shí)即得。
對(duì)比例1
本實(shí)施例與實(shí)施例5的區(qū)別在于不含有皇竹草莖桿粉。具體地說(shuō)是：
一種環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜，由以下成分以重量份制備而成：麥草堿木質(zhì)素6份、木聚糖3份、變性淀粉4份、失水山梨醇脂肪酸酯2份、納米氫氧化鎂0.4份、十溴聯(lián)苯醚0.6份、乙酰檸檬酸三丁酯3份、月桂酸單甘油酯2份、紫蘇精油0.6份、香茅精油0.4份、聚乙烯醇40份、氫氧化鈉0.6份、去離子水300份。
上述環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜的制備方法為：
第一步：將麥草堿木質(zhì)素、氫氧化鈉和150份去離子水混合，加熱至60℃，在轉(zhuǎn)速600r/min下攪拌30分鐘，干燥得混合粉末；
第二步：加入木聚糖、變性淀粉、失水山梨醇脂肪酸酯、納米氫氧化鎂、十溴聯(lián)苯醚、乙酰檸檬酸三丁酯、月桂酸單甘油酯、紫蘇精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去離子水混合，加熱至100℃，在轉(zhuǎn)速600r/min下攪拌3小時(shí)；
第三步：放入超聲儀中進(jìn)行超聲處理30分鐘；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度為0.06 MPa下脫去氣泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室溫下干燥26小時(shí)即得。
對(duì)比例2
本實(shí)施例與實(shí)施例5的區(qū)別在于不含有木聚糖和變性淀粉。具體地說(shuō)是：
一種環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜，由以下成分以重量份制備而成：麥草堿木質(zhì)素6份、皇竹草莖桿粉5份、失水山梨醇脂肪酸酯2份、納米氫氧化鎂0.4份、十溴聯(lián)苯醚0.6份、乙酰檸檬酸三丁酯3份、月桂酸單甘油酯2份、紫蘇精油0.6份、香茅精油0.4份、聚乙烯醇40份、氫氧化鈉0.6份、去離子水300份。
上述環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜的制備方法為：
第一步：將麥草堿木質(zhì)素、皇竹草莖桿粉、氫氧化鈉和150份去離子水混合，加熱至60℃，在轉(zhuǎn)速600r/min下攪拌30分鐘，干燥得混合粉末；
第二步：加入失水山梨醇脂肪酸酯、納米氫氧化鎂、十溴聯(lián)苯醚、乙酰檸檬酸三丁酯、月桂酸單甘油酯、紫蘇精油、香茅精油、聚乙烯醇和剩余去離子水混合，加熱至100℃，在轉(zhuǎn)速600r/min下攪拌3小時(shí)；
第三步：放入超聲儀中進(jìn)行超聲處理30分鐘；
第四步：放入真空干燥箱中在真空度為0.06 MPa下脫去氣泡，在模板上流延成膜；
第五步：置于室溫下干燥26小時(shí)即得。
本發(fā)明材料的實(shí)施例和對(duì)比例的部分性能指標(biāo)見(jiàn)下表，我們可以看到，本發(fā)明材料具有良好的力學(xué)性能，其拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別最高可達(dá)45.3MPa和247.8%，易降解，經(jīng)土壤掩埋2個(gè)月后其失重率可達(dá)54.2%，阻燃性能佳，垂直燃燒等級(jí)UL-94達(dá)到V-0級(jí)，同時(shí)抗菌性能佳，對(duì)于大腸桿菌的抑菌圈直徑可達(dá)25.28mm，具有很好的抑菌效果。
表1 環(huán)境友好型阻燃抗菌包裝膜的部分性能指標(biāo)
注：失重率的測(cè)定為采用土壤掩埋法。