一種蠶絲‑玻璃纖維共混抗黴菌航空食品袋及其製備方法與流程
2023-04-28 15:10:36
本發明涉及塑料薄膜技術領域，具體是一種蠶絲-玻璃纖維共混抗黴菌航空食品袋及其製備方法。
背景技術：
近年來，由於廢棄塑料難以降解帶來的「白色汙染」日趨嚴重，引起了全世界的廣泛關注，世界各國陸續出臺了限制或禁止使用非降解塑料包裝物的相關法規。另一方面，由於製造傳統塑料的原料石油是不可再生資源，隨著人類的大量使用必將枯竭，因而發展以可再生資源為原料、可降解的環境友好型塑料迫在眉睫。
利用可生物降解的蠶絲材料來製備可降解包裝膜已成為世界各國研究的熱點。但是蠶絲在提高塑料可降解性能的同時，一方面會造成其物理機械性能的下降，使其加工困難，另一方面還存在親水性太強，與大部分通用樹脂之間的相容性很差，致使製成的薄膜力學性能大幅下降，阻水性能差，從而阻礙了蠶絲塑料在工業化推廣過程中的廣泛應用。玻璃纖維是一種用途廣泛的高分子聚合物，性能介於塑料和橡膠之間，含有大量的極性基團羥基，毒性很低，分子鏈結構對稱規整，具有獨特的強力粘接性、皮膜柔韌性、平滑性、耐油性、耐溶劑性、保護膠體性、氣體阻絕性以及經特殊處理具有的耐水性，同時還具有一定的生物降解性，在溼環境中有細菌存在的條件下6個月內可以完全分解成水和二氧化碳，是完全生物降解材料，但是降解過程中對降解環境要求較高，使降解速度還是顯得相對較慢。
薴麻是極具中國特色的傳統纖維作物，我國常年薴麻種植面積達到20萬公頃左右，除了薴麻韌皮提取作為紡織產品之外，薴麻麻骨很少被利用。薴麻麻骨利用率低下，處理難等問題一直是各級政府和有關部門普遍關注的問題，也是農民極其關心的問題。薴麻骨作為薴麻產業的規模化生產加工的副產物，是重要的生物資源，其中富含纖維素、半纖維素，其纖維素含量和纖維形態類似闊葉樹種，理論上是理想的植物纖維餐具的製備原料，且對其合理高效的開發利用對於提高薴麻綜合價值、促進薴麻產業發展都意義重大。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種蠶絲-玻璃纖維共混抗黴菌航空食品袋及其製備方法。
本發明的目的可以通過以下技術方案實現：
一種蠶絲-玻璃纖維共混抗黴菌航空食品袋，由下述重量份數的組分製備而成：玻璃纖維50-60份、碳酸鈣8-15份、納米二氧化鈦1-4份、安息香乙醚10-20份、納米蒙脫土7-9份、鈦酸四丁酯1.2-1.4份、薴麻麻骨12-14份、蠶絲60-65份、明膠2-3份、硬脂酸鎂1-2份、乙醯檸檬酸三丁酯13-15份、2，6-二叔丁基-4-,甲基苯酚1-1.5份、3-羥基苯甲酸4-6份、月桂醇硫酸鹽1-2份、植物皂角苷4-6份。
作為優選，所述的蠶絲-玻璃纖維共混抗黴菌航空食品袋，由下述重量份數的組分製備而成：玻璃纖維55份、碳酸鈣10份、納米二氧化鈦3份、安息香乙醚15份、納米蒙脫土8份、鈦酸四丁酯1.3份、薴麻麻骨13份、蠶絲63份、明膠2份、硬脂酸鎂2份、乙醯檸檬酸三丁酯13份、2，6-二叔丁基-4-,甲基苯酚1份、3-羥基苯甲酸5份、月桂醇硫酸鹽1份、植物皂角苷5份。
所述蠶絲-玻璃纖維共混抗黴菌航空食品袋，由以下具體步驟製成：
(1)將蠶絲與納米蒙脫土混合均勻後放入烘箱中，在130℃的條件下乾燥120分鐘後取出，冷卻至室溫後將混合粉末利用超聲振蕩30-40分鐘(控制水浴溫度為30℃，超聲功率為100W)，然後將混合粉末轉移至攪拌釜中，加入鈦酸四丁酯，控制溫度為75℃，以1500轉/分的速度攪拌15分鐘後，繼續加入鈦酸四丁酯，攪拌15分鐘，最後取出放入烘箱，在120℃的條件下乾燥60分鐘即得表面疏水處理的混合粉末；
(2)將薴麻麻骨幹燥後經過粗磨、精磨製成80-100目的粉末，然後放入納米粉碎機中粉碎成納米級粉末，與明膠混合，混合均勻後與硬脂酸鎂一同放入捏合機中，控溫120℃，捏合15分鐘，放出冷卻，即得薴麻麻骨增強料；
(3)將步驟(1)得到的表面疏水改性的混合粉末與2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合，通過膠體磨機分散60-90分鐘，然後加入步驟(2)得到的薴麻麻骨增強料，通過雙螺杆造粒機中，控制溫度170-180℃的條件下熔融擠出造粒，得到直徑為6mm的蠶絲母料；
(4)將步驟(3)得到的蠶絲母料、玻璃纖維、乙醯檸檬酸三丁酯以及其餘剩餘成分在常溫下混合均勻後，加入到單螺杆擠出機中，控制溫度在170-180℃的加工溫度下進行熱熔擠出吹塑成膜，最後定性收卷、包裝即得。
本發明的有益效果：本發明產品為安全配方生產，可以用來製造航空食品包裝袋等，產品使用時強度大、耐水、耐油，經久耐用，同時有利於實現大規模工業化生產，易於掌握，便於推廣，廢棄後的產品在富氧及微生物的作用下會自動分解，最終生成二氧化碳和水，生態環保。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細描述。
實施例1
一種蠶絲-玻璃纖維共混抗黴菌航空食品袋，稱取下述重量組分：玻璃纖維50㎏、碳酸鈣8㎏、納米二氧化鈦1㎏、安息香乙醚10㎏、納米蒙脫土7㎏、鈦酸四丁酯1.2㎏、薴麻麻骨12㎏、蠶絲60㎏、明膠2㎏、硬脂酸鎂1㎏、乙醯檸檬酸三丁酯13㎏、2，6-二叔丁基-4-,甲基苯酚1㎏、3-羥基苯甲酸4㎏、月桂醇硫酸鹽1㎏、植物皂角苷4㎏。
由以下具體步驟製成：
(1)將蠶絲與納米蒙脫土混合均勻後放入烘箱中，在130℃的條件下乾燥120分鐘後取出，冷卻至室溫後將混合粉末利用超聲振蕩30-40分鐘(控制水浴溫度為30℃，超聲功率為100W)，然後將混合粉末轉移至攪拌釜中，加入鈦酸四丁酯，控制溫度為75℃，以1500轉/分的速度攪拌15分鐘後，繼續加入鈦酸四丁酯，攪拌15分鐘，最後取出放入烘箱，在120℃的條件下乾燥60分鐘即得表面疏水處理的混合粉末；
(2)將薴麻麻骨幹燥後經過粗磨、精磨製成80-100目的粉末，然後放入納米粉碎機中粉碎成納米級粉末，與明膠混合，混合均勻後與硬脂酸鎂一同放入捏合機中，控溫120℃，捏合15分鐘，放出冷卻，即得薴麻麻骨增強料；
(3)將步驟(1)得到的表面疏水改性的混合粉末與2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合，通過膠體磨機分散60-90分鐘，然後加入步驟(2)得到的薴麻麻骨增強料，通過雙螺杆造粒機中，控制溫度170-180℃的條件下熔融擠出造粒，得到直徑為6mm的蠶絲母料；
(4)將步驟(3)得到的蠶絲母料、玻璃纖維、乙醯檸檬酸三丁酯以及其餘剩餘成分在常溫下混合均勻後，加入到單螺杆擠出機中，控制溫度在170-180℃的加工溫度下進行熱熔擠出吹塑成膜，最後定性收卷、包裝即得。
實施例2
一種蠶絲-玻璃纖維共混抗黴菌航空食品袋，稱取下述重量的組分：玻璃纖維60㎏、碳酸鈣15㎏、納米二氧化鈦4㎏、安息香乙醚20㎏、納米蒙脫土9㎏、鈦酸四丁酯1.4㎏、薴麻麻骨14㎏、蠶絲65㎏、明膠3㎏、硬脂酸鎂2㎏、乙醯檸檬酸三丁酯15㎏、2，6-二叔丁基-4-,甲基苯酚1.5㎏、3-羥基苯甲酸6㎏、月桂醇硫酸鹽2㎏、植物皂角苷6㎏。
由以下具體步驟製成：
(1)將蠶絲與納米蒙脫土混合均勻後放入烘箱中，在130℃的條件下乾燥120分鐘後取出，冷卻至室溫後將混合粉末利用超聲振蕩30-40分鐘(控制水浴溫度為30℃，超聲功率為100W)，然後將混合粉末轉移至攪拌釜中，加入鈦酸四丁酯，控制溫度為75℃，以1500轉/分的速度攪拌15分鐘後，繼續加入鈦酸四丁酯，攪拌15分鐘，最後取出放入烘箱，在120℃的條件下乾燥60分鐘即得表面疏水處理的混合粉末；
(2)將薴麻麻骨幹燥後經過粗磨、精磨製成80-100目的粉末，然後放入納米粉碎機中粉碎成納米級粉末，與明膠混合，混合均勻後與硬脂酸鎂一同放入捏合機中，控溫120℃，捏合15分鐘，放出冷卻，即得薴麻麻骨增強料；
(3)將步驟(1)得到的表面疏水改性的混合粉末與2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合，通過膠體磨機分散60-90分鐘，然後加入步驟(2)得到的薴麻麻骨增強料，通過雙螺杆造粒機中，控制溫度170-180℃的條件下熔融擠出造粒，得到直徑為6mm的蠶絲母料；
(4)將步驟(3)得到的蠶絲母料、玻璃纖維、乙醯檸檬酸三丁酯以及其餘剩餘成分在常溫下混合均勻後，加入到單螺杆擠出機中，控制溫度在170-180℃的加工溫度下進行熱熔擠出吹塑成膜，最後定性收卷、包裝即得。
實施例3
一種蠶絲-玻璃纖維共混抗黴菌航空食品袋，稱取下述重量的組分：玻璃纖維55㎏、碳酸鈣10㎏、納米二氧化鈦3㎏、安息香乙醚15㎏、納米蒙脫土8㎏、鈦酸四丁酯1.3㎏、薴麻麻骨13㎏、蠶絲63㎏、明膠2㎏、硬脂酸鎂2㎏、乙醯檸檬酸三丁酯13㎏、2，6-二叔丁基-4-,甲基苯酚1㎏、3-羥基苯甲酸5㎏、月桂醇硫酸鹽1㎏、植物皂角苷5㎏。
由以下具體步驟製成：
(1)將蠶絲與納米蒙脫土混合均勻後放入烘箱中，在130℃的條件下乾燥120分鐘後取出，冷卻至室溫後將混合粉末利用超聲振蕩30-40分鐘(控制水浴溫度為30℃，超聲功率為100W)，然後將混合粉末轉移至攪拌釜中，加入鈦酸四丁酯，控制溫度為75℃，以1500轉/分的速度攪拌15分鐘後，繼續加入鈦酸四丁酯，攪拌15分鐘，最後取出放入烘箱，在120℃的條件下乾燥60分鐘即得表面疏水處理的混合粉末；
(2)將薴麻麻骨幹燥後經過粗磨、精磨製成80-100目的粉末，然後放入納米粉碎機中粉碎成納米級粉末，與明膠混合，混合均勻後與硬脂酸鎂一同放入捏合機中，控溫120℃，捏合15分鐘，放出冷卻，即得薴麻麻骨增強料；
(3)將步驟(1)得到的表面疏水改性的混合粉末與2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合，通過膠體磨機分散60-90分鐘，然後加入步驟(2)得到的薴麻麻骨增強料，通過雙螺杆造粒機中，控制溫度170-180℃的條件下熔融擠出造粒，得到直徑為6mm的蠶絲母料；
(4)將步驟(3)得到的蠶絲母料、玻璃纖維、乙醯檸檬酸三丁酯以及其餘剩餘成分在常溫下混合均勻後，加入到單螺杆擠出機中，控制溫度在170-180℃的加工溫度下進行熱熔擠出吹塑成膜，最後定性收卷、包裝即得。