本发明涉及包装盒领域,具体地,涉及一种易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒及其制备方法。
背景技术:
随着生活方式的发展改变,网购和快递已经完全覆盖了我们的日常生活,因此包装盒和打包盒的用量也一直在大量增加。
比如网购用的打包盒、打包袋大多数都是塑料的,因其强度大受力大而广泛应用。但是我们日常吃的快餐打包盒或者外卖打包盒也几乎都是塑料制品。一次性的打包盒或者包装盒,用量大,但是不易降解会导致污染加重,无法可持续发展应用;另外,塑料制品的抗菌性能也是影响使用的重要因素。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒及其制备方法,该银纳米粒子植物纤维复合包装盒的制备原料简单易得,工艺简单,且制得的复合包装盒具有高强度,易降解,抗菌性强等优点。
为了实现上述目的,本发明提供了一种所述银纳米粒子植物纤维复合包装盒是由以下组分制备而得:聚碳酸酯树脂、酚醛树脂、甲壳素纤维、淀粉、竹粉、银纳米粒子、二氧化钛、水滑石、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、甲基酚和牌号为kh570的硅烷偶联剂;
其中,按照重量份计,所述聚碳酸酯树脂、酚醛树脂、甲壳素纤维、淀粉、竹粉、银纳米粒子、二氧化钛、水滑石、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、甲基酚和牌号为kh570的硅烷偶联剂的用量比为50:20-30:5-15:5-10:1-5:0.5-1.5:1-3:2-5:1-6:0.5-2.0:1.5-3.2:1-3。
本发明还提供一种由上述易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒的制备方法。
通过上述技术方案,本发明通过在以聚碳酸酯树脂和酚醛树脂按照特定重量配比进行组合得到的树脂主体,另外,还加入了甲壳素纤维、淀粉、竹粉、银纳米粒子、二氧化钛、水滑石、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、甲基酚等组分进行特定比例的组合进而使制得易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒的具有高强度,易降解,抗菌性强等优点。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒,所述银纳米粒子植物纤维复合包装盒是由以下组分制备而得:聚碳酸酯树脂、酚醛树脂、甲壳素纤维、淀粉、竹粉、银纳米粒子、二氧化钛、水滑石、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、甲基酚和牌号为kh570的硅烷偶联剂;
其中,按照重量份计,所述聚碳酸酯树脂、酚醛树脂、甲壳素纤维、淀粉、竹粉、银纳米粒子、二氧化钛、水滑石、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、甲基酚和牌号为kh570的硅烷偶联剂的用量比为50:20-30:5-15:5-10:1-5:0.5-1.5:1-3:2-5:1-6:0.5-2.0:1.5-3.2:1-3。
上述技术方案中,所使用的树脂的分子量可以在宽的范围内选择调节,但是为了提高本发明中制得的银纳米粒子植物纤维复合包装盒的机械强度,优选地,所述聚碳酸酯树脂的重均分子量为2万-3万,酚醛树脂的重均分子量为1万-2万。
所述甲壳素纤维素的加入是为了于其他的组分产生协同作用,所述甲壳素纤维素的种类可以在宽的范围内选择,优选地,进而进一步地提高制得的包装盒的抗菌性能,所述甲壳素纤维自虾、蟹、蝗、蚕、马陆、蜈蚣和蜗牛体壳中的一种或多种的组合中提取而得。
本发明中,淀粉的种类可以在宽的范围内选择,但是为了提高淀粉与其他组分之间的相互协同作用进而提高银纳米粒子植物纤维复合包装盒的易降解性能,优选地,所述淀粉为绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉、和藕淀粉和玉米淀粉中的一种或多种。
本发明中,各原料的粒径大小可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高原料之间的混合效果及协同作用,优选地,所述竹粉、二氧化钛和水滑石的颗粒平均粒径各自独立为25-50μm。
同样地,银纳米粒子的粒径大小也可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高原料之间的混合效果及协同作用,优选地,所述银纳米粒子的颗粒平均粒径为10-25nm。
本发明还提供了一种易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒的制备方法,所述制备方法由以下步骤组成:
先将聚碳酸酯树脂、酚醛树脂、甲壳素纤维、淀粉、竹粉、银纳米粒子、二氧化钛、水滑石、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、甲基酚和牌号为kh570的硅烷偶联剂按照50:20-30:5-15:5-10:1-5:0.5-1.5:1-3:2-5:1-6:0.5-2.0:1.5-3.2:1-3的重量比进行搅拌制得混合物m1;
接着,将所述混合物m1进行热处理形成熔融物m2;
最后,将所述熔融物m2挤出成型、并加工成所述易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒。
上述制备方法中,搅拌的条件可以在宽的范围内选择,但是为了提高搅拌的效果和效率,优选地,所述搅拌满足以下条件:转速为2000-3000rpm,搅拌的时间为30-60min。
另外,热处理,的条件可以在宽的范围内选择,但是为了提高热处理的的效果和制备的效率,优选地,所述热处理满足以下条件:热处理的温度为180-250℃,热处理的时间为4-6h。
上述制备方法中,挤出成型的温度可以在宽的范围内调节,但是为了提高制备效率,优选地,所述挤出成型的温度为160-190℃。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
先将聚碳酸酯树脂(重均分子量为2万)、酚醛树脂(重均分子量为2万)、甲壳素纤维(提取自虾、蟹、蝗、蚕体壳)、淀粉(马铃薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉和藕淀粉的重量比为2:1:1:4)、竹粉、银纳米粒子(平均粒径为15nm)、二氧化钛(平均粒径为35μm)、水滑石(平均粒径为40μm)、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、甲基酚和牌号为kh570的硅烷偶联剂按照50:25:12:8:3:0.8:2:2:3:1.5:3.0:2的重量比进行混合且在转速为2000rpm下搅拌60min搅拌制得混合物m1;
接着,将所述混合物m1在180℃下热处理的时间为6h进行热处理形成熔融物m2;
最后,将所述熔融物m2在165℃挤出成型、并加工成所述易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒,记作a1。
实施例2
先将聚碳酸酯树脂(重均分子量为2万)、酚醛树脂(重均分子量为1万)、甲壳素纤维(提取自虾、蟹、蝗、蚕体壳)、淀粉(绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉的比为1:2:1:3)、竹粉、银纳米粒子(平均粒径为10nm)、二氧化钛(平均粒径为25μm)、水滑石(平均粒径为25μm)、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、甲基酚和牌号为kh570的硅烷偶联剂按照50:20:5:5:2:0.5:1:2:1:0.5:1.5:1的重量比进行混合且在转速为2500rpm下搅拌40min搅拌制得混合物m1;
接着,将所述混合物m1在200℃下热处理的时间为5h进行热处理形成熔融物m2;
最后,将所述熔融物m2在180℃挤出成型、并加工成所述易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒,记作a2。
实施例3
先将聚碳酸酯树脂(重均分子量为3万)、酚醛树脂(重均分子量为2万)、甲壳素纤维(提取自虾、蟹、蝗、蚕体壳)、淀粉(绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉的比为1:2:1:3)、竹粉、银纳米粒子(平均粒径为25nm)、二氧化钛(平均粒径为50μm)、水滑石(平均粒径为50μm)、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、甲基酚和牌号为kh570的硅烷偶联剂按照50:30:15:10:5:1.5:3:5:6:2.0:3.2:3的重量比进行混合且在转速为3000rpm下搅拌60min搅拌制得混合物m1;
接着,将所述混合物m1在250℃下热处理的时间为4h进行热处理形成熔融物m2;
最后,将所述熔融物m2在190℃挤出成型、并加工成所述易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒,记作a3。
对比例1
按照实施例1的制备方法制得易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒b1,不同的是,未加入植物纤维。
对比例2
按照实施例1的制备方法制得易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒b2,不同的是,未加入甲壳素纤维。
对比例3
按照实施例1的制备方法制得易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒b3,不同的是,未加入竹粉。
对比例4
按照实施例1的制备方法制得易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒b4,不同的是,未加入银纳米粒子。
对比例5
按照实施例1的制备方法制得易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒b5,不同的是,未加入二氧化钛。
检测例1
将易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒a1-a3以及b1-b5按照国标根据国标gb/t1043.1-2008的规定测试其抗拉强度(mpa)和抗冲击强度(mj/m2);具体结果见表1。
检测例2
将易降解抗菌的银纳米粒子植物纤维复合包装盒a1-a3以及b1-b5置于25-30℃的敞口环境中,并且空气湿度为8克水/m3,7天后通过国标gb4789.2-2010的方法检测菌落总数(n/cfu·g-1),具体结果见表1。
表1
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。