[发明专利]一种磷酸酯淀粉可生物降解膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于天然高分子材料领域，涉及一种磷酸酯淀粉可生物降解膜及其制备方法，也属于环境科学技术领域。

背景技术

随着石油资源的日益趋于紧张和人们对绿色环境问题越来越关注，塑料行业将材料研究的更多目光投向来源于天然可再生资源的原料。淀粉是地球上取之不尽、用之不竭的可再生资源，而且他们具有多种结构，易于化学和物理修饰，同时具有生物降解性、生物相容性及安全性等优点。开发和推广可再生资源产品不仅有利于保护生态环境，而且有利于发展新农作物和新化学技术以及促进农业增长和增加就业机会，为发展中国家带来较大经济效益。

由于原淀粉材料的许多性能不能满足实际应用的要求，如吸水性强、脆性、强度低等，因此，需要采取物理、化学和生物化学方法，使淀粉的结构、物理和化学性质发生改变，产生特定的性能和用途。目前，我国生产的淀粉可降解材料多为不完全降解材料，仅仅是把淀粉作为一种填充剂或者添加型的光降解塑料，还没有较为理想的完全生物降解材料的生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种废弃后很容易被微生物分解成二氧化碳和水、具有良好的生物降解性、对环境无污染、抗水性及产品尺寸稳定性高、材料的断裂伸长率和拉伸强度较大的磷酸酯淀粉可生物降解膜及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

根据本发明的一方面，提供了一种磷酸酯淀粉可生物降解膜，其特征在于，所述磷酸酯淀粉可生物降解膜各原料组分按照以下重量份混合组成：淀粉25-40份，聚乙烯醇3-5份，尿素1-5份，磷酸1-5份，乙二醛10-15份，3-5份FeCl₃·6H₂O，甘油8-10份，蒸馏水400-600份。

根据本发明的另一方面，提供了一种磷酸酯淀粉可生物降解膜的制备方法，包括以下工艺步骤：

a、在-30℃至-35℃下对淀粉进行冷冻干燥处理，然后过40-60目筛；

b、将过筛后的25-40重量份淀粉与3-5重量份聚乙烯醇、1-5重量份尿素、1-5重量份磷酸、8-10重量份甘油一起加入容器中，用400-600重量份蒸馏水溶解；同时调节温度到60℃下，水浴加热并磁力搅拌1-2小时；

c、搅拌1小时后，在上述容器中继续加入10-15重量份乙二醛和3-5重量份FeCl₃·6H₂O，然后调节温度到80℃下水浴加热并磁力搅拌30分钟；

d、淀粉经过步骤a-c的溶胀、糊化、交联反应过程后，达到一定粘度，取出反应产物，产物呈膜状均匀平铺在聚酯片上，放入烘箱中，在50℃下干燥，当平铺膜无粘性时，取出聚酯片置空气中自然冷却，再将薄膜从聚酯片上剥离下来，即得磷酸酯淀粉可生物降解膜制品。

优选的，所述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉、红薯淀粉的任意一种。

上述磷酸酯淀粉可生物降解膜可用于可生物降解的绿色材料如一次性薄膜、食品包装袋、农林地膜等。

本发明的优点是：

(1)本发明研制的磷酸酯淀粉可生物降解薄膜，主要是由淀粉、水、甘油制备，其废弃后很容易被微生物分解成二氧化碳和水，具有良好的生物降解性，对环境无污染，有利于生态环境的保护；

(2)本发明研制的交联淀粉薄膜，经复合增塑剂、交联剂修饰后，薄膜的抗水性及产品尺寸稳定性得到了一定程度的提高，科技含量高，具有创新性；

(3)本发明采用增塑剂和交联剂改性淀粉原料，其材料的断裂伸长率和拉伸强度有较大程度提高；

(4)本发明研制的交联淀粉可生物降解薄膜，其生产工艺简单，易于工业操作；

(5)淀粉是一种可再生的天然高分子资源，与石油基餐具相比有着取之不尽用之不竭的优点；

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不局限于下面的实施例。

实施例1