[发明专利]一种高阻隔性能的多糖/蛋白复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高阻隔性能的多糖/蛋白复合薄膜及其制备方法。本发明将聚碳酸酯、聚己内酯或聚乳酸中的一种或多种制成溶液，流延成膜制得复合薄膜底层；再将魔芋葡甘聚糖与其它多糖或蛋白混合形成的成膜溶液体系，在复合薄膜底层之上流延，形成复合薄膜夹层；最后将聚乳酸、聚碳酸酯或聚己内酯中的一种或多种制成溶液，在复合薄膜夹层之上流延，形成复合薄膜顶层，即得到高阻隔性生物可降解多糖/蛋白复合薄膜。本发明利用多层流延法制备了高阻隔性能的多糖/蛋白复合薄膜，制膜过程简单、效率高，复合薄膜的阻隔效果显著提高。

技术领域

本发明涉及生物可降解薄膜、包装、环保和材料领域，特别涉及一种高阻隔性能的多糖/蛋白复合薄膜及其制备方法。

背景技术

可降解包装材料集结了传统材料的功能和特性，又可以在完成使用使命之后，通过自然环境中的微生物、阳光的作用，最终以无二次污染的无机物形式进入生态环境中。发展可降解包装材料，逐渐减少并淘汰造成“白色污染”的塑料，是当前包装材料发展的必然趋势。天然高分子具有丰富的结构、形态和功能，是人类宝贵的资源和财富，利用天然高分子探索和研究环境友好、资源可再生的可降解包装材料成为研究的热点。

多糖和蛋白是制备可降解膜材料的一类主要原料。多糖/蛋白复合薄膜具有安全性高、易被自然界微生物降解、对环境无污染等优点。其中，魔芋葡甘聚糖是一种具有广阔应用前景的可再生天然高分子，由β-D-葡萄糖和β-D-甘露糖按1:1.6的比例，以β-1,4糖苷键连接的多糖。魔芋葡甘聚糖独特的结构使其具有水溶、成膜、韧度好等特性，是一种优良的成膜材料。由于魔芋葡甘聚糖分子的葡萄糖和甘露糖及其糖残基上存在大量的羟基和乙酰基，这些基团亲水能力很强，使得魔芋葡甘聚糖基复合膜的阻湿性能较差。目前报道的以天然高分子为主要原料的复合膜的主要缺陷为膜的力学性能、阻隔性能较差，这些不足限制了其作为包装材料的应用，于是研发一种提高多糖/蛋白复合薄膜的阻隔性能的方法、获得良好阻隔性能包装薄膜的工作亟待解决。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种高阻隔性能的多糖/蛋白复合薄膜及其制备方法，本发明制得的复合薄膜含有复合层以及阻隔层，复合层为多糖/蛋白复合物，阻隔层为生物可降解塑料。利用本方法制备的复合薄膜具有优良的疏水性能和力学性能，且本发明制膜过程简单，操作方便。

本发明制备的复合薄膜利用复合层提高固态膜的力学性能，使其满足作为膜材料的基本力学特性；添加生物可降解塑料阻隔层提高固态膜的阻隔性能，提高薄膜的疏水性，使其作为包装材料时能与大气环境很好的隔离，形成不易导致商品被破坏的独立空间，从而使复合薄膜包装的商品不受（或少受）环境的影响。

发明人经过大量试验和不懈努力，最终获得了一种高阻隔性能的多糖/蛋白复合薄膜，该复合薄膜含有复合层以及阻隔层，所述复合层为魔芋葡甘聚糖与其它多糖或蛋白混合形成的复合薄膜层，阻隔层为生物可降解塑料形成的阻隔底层和阻隔顶层；

所述其它多糖为普鲁兰多糖、乙基纤维素中的一种；

所述蛋白为玉米醇溶蛋白、谷蛋白中的一种；

所述生物可降解塑料为聚碳酸酯、聚己内酯、聚乳酸中的一种或几种。

优选地，如上所述的一种高阻隔性能的多糖/蛋白复合薄膜及其制备方法，该方法包括如下步骤：

A、配置魔芋葡甘聚糖溶液：先将魔芋葡甘聚糖配置成体积质量浓度为0.5-2%的水溶液，同时加入魔芋葡甘聚糖质量5-25%的甘油，混匀备用；

B、配置其他多糖或蛋白溶液备用，所述其他多糖为普鲁兰多糖、乙基纤维素中的一种；

所述蛋白为玉米醇溶蛋白、谷蛋白中的一种；