[发明专利]一种生物降解透气膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种生物降解透气膜及其制备方法，其中，生物降解透气膜包括以下重量份的原料：80‑100份PLA树脂；15‑25份PCL树脂；20‑30份PBSA树脂；3‑8份抗菌剂；2‑5份抗氧化剂；4‑10份功能填料；2‑5份增塑剂；1‑3份扩链剂；抗菌剂由茶多酚、百里香酚和壳聚糖复合组成；功能填料由钙质膨润土、甘油和二氧化钛复合组成；本发明通过双螺杆挤出造粒，单螺杆挤出吹膜机吹塑制得的生物降解透气膜不仅满足食品接触材料的要求，还具有良好的机械性能、抗菌性能和透气性能，安全性高，透明度好，可应用于食品保鲜袋、超市连卷袋领域。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种生物降解透气膜及其制备方法。

背景技术

近年来，随着全球塑料市场需求量的不断增加，不可降解的废旧塑料包装引起的白色污染问题引起了人们的广泛关注。随着人们对环境保护和食品安全的日益重视，利用可生物降解高分子包装材料来提高包装质量显得尤为重要。中国专利文献公布号CN106317474A公开了一种高透气性的己内酯接枝的淀粉可降解薄膜，由如下重量份的原料制成：玉米淀粉100份、小麦淀粉8-10份、抗氧剂1010 1-2份、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1-2份、聚乙烯醇15-20份、聚山梨酯-80 3-4份、DMF80-100份、乙酸酐8-10份、吡啶100-120 份、二乙二醇二甲醚120-150份、萘钠溶液15-20份、己内酯5-8份、石油醚 200-300份、四氢呋喃200-300份、聚己内酯5-8份、水适量，制得的高透气性的己内酯接枝的淀粉可降解薄膜强度高、柔韧平滑、耐油、耐溶剂、耐磨耗、气体阻透性好，成本低且可生物降解，能有效缓解白色污染问题；尽管该发明制得可降解薄膜具有高透气性，但存在薄膜透明度低，机械性能差、且使用的部分原料存在毒性，危险性高的特性，不仅降低了该发明实际应用的安全性，降解后还存在二次污染环境的可能。

因此，研究开发出具有高安全性，高透明度和良好的机械性能、抗菌性能的生物降解透气薄膜，对食品保持新鲜、延长保质期具有重要意义。

发明内容

为解决可降解薄膜存在安全性差、透明度低，机械性能差的问题，本发明提供了一种生物降解透气膜及其制备方法，制备的生物降解透气膜不仅满足食品接触材料的要求，还具有良好的机械性能、抗菌性能和透气性能，安全性高，透明度好，可应用于食品保鲜袋、超市连卷袋领域。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

一种生物降解透气膜，包括以下重量份的原料：80-100份聚乳酸树脂(PLA)； 15-25份聚己内酯树脂(PCL)；20-30份聚丁二酸-己二酸丁二酯树脂(PBSA)； 3-8份抗菌剂；2-5份抗氧化剂；4-10份功能填料；2-5份增塑剂；1-3份扩链剂；

所述抗菌剂由茶多酚、百里香酚和壳聚糖复合组成，所述茶多酚、百里香酚和壳聚糖的质量比为2.4：1.7：5.2；

所述功能填料由钙质膨润土、甘油和二氧化钛复合组成，所述钙质膨润土、甘油和二氧化钛的质量比10：4：3。

进一步的说，所述抗菌剂复合组成的步骤为：

按上述重量份计，将茶多酚、百里香酚和壳聚糖溶于装有乙酸溶液的圆底烧瓶中，室温下密封浸泡混合10-12h，获得浸泡的混合物；

将装有浸泡混合物的圆底烧瓶置于超声波水浴锅中，并向圆底烧瓶内通入惰性气体N₂，80℃温度、240W超声功率下对圆底烧瓶中的浸泡混合物水浴加热 0.5-1h后，停止圆底烧瓶中N₂的通入，并将所述圆底烧瓶中的混合物转置于真空抽滤机中，进行抽滤分离，将抽滤分离后的混合物置于烘箱中60℃下烘干，得到壳聚糖负载茶多酚和百里香酚复合的所述抗菌剂；获得的复合抗菌剂有效提高了百里香酚和茶多酚的利用，避免了直接将茶多酚和百里香酚与原料混合，在生物降解透气膜制备过程中出现损失的情况，有效增强了薄膜的抗菌效果。