[发明专利]一种采用芦苇废渣制备高吸水性气凝胶包装材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种采用芦苇废渣制备高吸水性气凝胶包装材料及其制备方法。该方法包括以下步骤：(1)将芦苇废渣粉碎后，置于氢氧化钠溶液中浸泡4～8h后，过滤，收集并清洗固相产物；(2)将固相产物置于乳酸和甜菜碱的混合物中，搅拌均匀，过滤，收集固态产物；(3)研磨步骤(2)所得产物，再于60～75℃加热2～5h；(4)将淀粉‑丙烯酸接枝共聚物与磷酸盐搅拌混合，降温至60～75℃，加入步骤(3)所得产物，继续搅拌2～6h即可；(5)进行冷冻干燥即可。本发明制备得到的气凝胶包装材料具有优异的降解性能和吸水性能，且无毒无害，环保安全。

技术领域

本发明属于食品包装材料技术领域，具体涉及一种一种采用芦苇废渣制备高吸水性气凝胶包装材料及其制备方法。

背景技术

塑料是一种可塑性很好的高分子材料，将其用于包装领域，与传统的包装材料(纸、金属、玻璃等)相比，塑料包装材料有其独特的性能。由塑料制成的各类包装材料，如塑料膜、塑料袋、塑料桶和箱子、塑料瓶和罐及复合包装材料等，被广泛应用于食品包装领域，而且市场需求量逐年呈上升趋势。塑料包装材料之所以能被广泛使用在食品包装中，是因为塑料包装有其独特的优良特性，如优异的物理力学性能，好的化学稳定性，质轻，加工成型性好，外形美观、容易着色等。但是，某些塑料材料的卫生安全性能较差，同时其包装废弃物又会对环境产生较大的影响，从而影响了塑料包装材料在某些食品包装领域的使用。但随着新型塑料材料的不断推出和迭代更新，塑料包装材料在食品领域中的应用相比其他包装材料仍占主导地位。

随着塑料薄膜包装材料的不断推陈出新和加工技术的不断提高，食品塑料包装薄膜已经深入人们的生活，相继而来的是塑料包装的废弃物给环境带来的负面影响和造成的危害越来越大。现如今，随着人们环境保护意识的不断增强，对食品包装也有了越来越高的要求，一方面对所包装食品保鲜期的要求越来越长，另一方面也期望包装废弃物可以自行降解，不会产生环境污染，因此对绿色包装的需求越来越多。同时，在肉类包装的特殊情况下，吸收垫通常用作水分控制元件，用于吸收储存时肉类释放的多余液体，那么这就需要包装材料还还要具有一定甚至是比较优异的吸水性，而目前的包装材料还比较缺乏这些方面的效果。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种采用芦苇废渣制备高吸水性气凝胶包装材料及其制备方法，可有效解决现有包装材料存在的吸水性和可降解性不足的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种采用芦苇废渣制备高吸水性气凝胶包装材料的方法，包括以下步骤：

(1)将芦苇废渣粉碎后，以液固比为5～15mL/g的比例置于浓度为3～6mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡4～8h后，煮沸2～5h，过滤，收集并清洗固相产物；

(2)将步骤(1)所得固相产物置于以摩尔比为0.5～1:0.1～1的乳酸和甜菜碱的混合物中，于60～90℃搅拌均匀，静置5～10h后过滤，收集固态产物；

(3)将步骤(2)所得产物置于500～1000rpm的条件下研磨20～30min后，于60～75℃加热2～5h；

(4)于100～150℃，将淀粉-丙烯酸接枝共聚物与磷酸盐以重量比为1～2:1～5的比例搅拌混合2～5h后，降温至60～75℃，加入步骤(3)所得产物，继续搅拌2～6h即可；步骤(3)所得产物与磷酸盐的重量比为0.5～1:2～5；

(5)将步骤(4)所得产物置于-20～-15℃的环境中冷冻20～40h，然后继续在-40℃环境中冷冻干燥30～40h即可。

进一步地，液固比为5～8mL/g。

进一步地，固相产物与乳酸和甜菜碱混合物的重量比为0.5～1:1～1.5。

进一步地，固相产物与乳酸和甜菜碱混合物的重量比为0.5:1～1.5。