[发明专利]一种新型生物可降解高阻隔性包装薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种新型生物可降解高阻隔性包装薄膜的制备方法，本方法以水为溶剂配置成浓度为0.5‑0.8%（w/v）的魔芋葡甘聚糖溶液；以pH 12的55%乙醇溶液配置成浓度为1‑5%（w/v）的谷蛋白溶液；以二氯甲烷为溶剂配置成浓度为0.1‑15%（w/v）的聚乳酸溶液；将魔芋葡甘聚糖溶液、谷蛋白溶液、聚乳酸溶液在不同比例下进行共混后，经梯度升温，形成魔芋葡甘聚糖/谷蛋白/聚乳酸混合溶液，后流延成膜，即制得一种新型生物可降解高阻隔性包装薄膜。根据本法制备的薄膜平整光滑，力学性能和阻水性能表现良好，可自然快速降解，本发明可以用作包装膜材料、日用化工和缓释材料等，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及高分子生物可降解薄膜、包装、环保和材料领域，具体涉及一种新型生物可降解高阻隔性包装薄膜的其制备方法。

背景技术

目前，生活中仍大量使用由聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子制成的 各类塑料产品，由于难以降解等问题，塑料产品已对人类居住环境造成了污染， “白色污染”问题亟待解决。为此，本专利以魔芋葡甘聚糖、谷蛋白、聚乳酸等 生物可降解材料为制膜原料，制得一种新型生物可降解高阻隔性包装薄膜，此薄 膜在自然条件下，可通过微生物、阳光等作用，最后以无二次污染的无机物形式 回归自然。

魔芋葡甘聚糖是从魔芋块茎中提取出来的一种水溶性高分子多糖，具有良好的凝胶性和成膜性，广泛应用于食品、医药、材料等方面，尤其在包装薄膜领域引起极大关注；谷蛋白是生产小麦淀粉等的副产品，由于其良好的机械性能、阻氧性、可再生性和水不溶性，在包装领域成为了代替合成塑料的优良制膜原料；聚乳酸由乳酸组成，属于生物基高聚物，具有良好的可加工性、可降解性和可再生性，其主要来源为玉米、土豆等可再生农作物，其制品在材料、纺织等领域应用广泛。

发明人同日申请的另一篇专利“一种高阻断性能的多糖/蛋白复合薄膜及其制备方法”，该申请报道了以聚碳酸酯薄膜（聚碳酸酯为主要成膜原料）为顶层和底层，多糖/蛋白薄膜为夹层的多层复合薄膜，该复合薄膜具有优良的力学性能和阻隔性能，具有较强的应用性，但在制膜过程中涉及三次干燥成膜，制膜过程中需要注意的工艺变化较多，且需要有一定理论基础和工艺实践基础。因此工业生产上更需要一种工艺更加简便，操作更加简易的方式进行制膜，本申请改善制膜工艺，通过梯度升温，将非水溶性的聚乳酸粉末溶解后均匀的分散在多糖蛋白溶液体系中，形成魔芋葡甘聚糖/谷蛋白/聚乳酸溶液体系，通过单次流延成膜技术，最终制得具有一定实用性能的薄膜。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种新型生物可降解高阻隔性包装薄膜的制备方法，本发明将魔芋葡甘聚糖溶液、谷蛋白溶液、聚乳酸溶液在不同比例下进行共混后，经梯度升温，形成魔芋葡甘聚糖/谷蛋白/聚乳酸混合溶液，经流延成膜，即得一种新型生物可降解高阻隔性包装薄膜。根据本法制备的薄膜平整光滑、力学性能和阻隔性能表现良好，并且可自然快速降解。本发明可以用作包装膜材料、日用化工和缓释材料等，应用前景广阔。

发明人经过大量试验和不懈努力，最终获得了一种新型生物可降解高阻隔性包装薄膜的制备方法，该薄膜以魔芋葡甘聚糖、谷蛋白、聚乳酸为制膜原料，其制备方法包括如下步骤：

A、配置魔芋葡甘聚糖溶液：将魔芋葡甘聚糖溶解在20-30 ℃水中，水浴搅拌30-60min，搅拌速度为600-1000 r/min, 配置浓度为0.5-0.8%（w/v）的魔芋葡甘聚糖溶液；同时加入甘油备用；

B、配置谷蛋白溶液：将谷蛋白溶解在pH 12的55%乙醇溶液中，配置成浓度为1-5%（w/v）的谷蛋白溶液，并在50-70 ℃水浴中搅拌20-40 min，搅拌速度300-600 r/min，同时加入谷蛋白质量15-35%的span 80，备用；

C、配置聚乳酸溶液：将聚乳酸溶解于二氯甲烷中，配置成浓度为0.1-15%（w/v）的聚乳酸溶液，室温搅拌10-30 min，搅拌速度为100-400 r/min，同时加入聚乳酸质量10-20%的乙酰基柠檬酸三丁酯，备用；