本發(fā)明涉及薄膜生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玉米醇溶蛋白增強(qiáng)的己內(nèi)酯-淀粉可降解薄膜及其制備方法。

技術(shù)背景

隨著塑料工業(yè)的蓬勃發(fā)展，廢舊塑料薄膜垃圾帶來的環(huán)境污染也日趨嚴(yán)重，白色污染成為全球矚目的環(huán)境問題。因此，人們必須要加大力度去開發(fā)生物可降解的塑料薄膜，治理塑料廢棄物對(duì)環(huán)境所帶來污染問題。

淀粉是一種來源豐富、價(jià)格低廉的天然高分子材料，也是一種取之不盡用之不竭的可再生資源，它能在多種環(huán)境條件下被生物降解，最終降解產(chǎn)物二氧化碳和水可以通過植物的光合作用再循環(huán)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何污染。因此，淀粉被廣泛應(yīng)用于可降解塑料薄膜的研究與產(chǎn)品開發(fā)，并且已經(jīng)取得了重大的進(jìn)展。

作者宋小麗在淀粉基可降解復(fù)合薄膜的制備及性能研究一文中，利用淀粉、殼聚糖、甘油、坡縷石制備了一種淀粉基可降解復(fù)合薄膜，丙三醇為淀粉薄膜增塑劑，坡縷石改善淀粉薄膜的力學(xué)性能，制備的淀粉基可降解復(fù)合薄膜具有良好的生物降解性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低且對(duì)環(huán)境友好的玉米醇溶蛋白增強(qiáng)的己內(nèi)酯-淀粉可降解薄膜及其制備方法。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種玉米醇溶蛋白增強(qiáng)的己內(nèi)酯-淀粉可降解薄膜，其特征在于，其由如下重量份的原料制備而成：玉米淀粉100份、豌豆淀粉8-10份、玉米醇溶蛋白8-10份、1%乙酸溶液250-300份、DMF 80-100份、乙酸酐8-10份、吡啶100-120份、二乙二醇二甲醚120-150份、萘鈉溶液15-20份、己內(nèi)酯5-8份、石油醚200-300份、四氫呋喃200-300份、甘油5-8份、碳酸鈣3-5份、聚己內(nèi)酯5-8份、水適量。

一種玉米醇溶蛋白增強(qiáng)的己內(nèi)酯-淀粉可降解薄膜，其特征在于，其由如下步驟制備而成：

（1）將玉米醇溶蛋白溶于1%的乙酸溶液中，得到玉米醇溶蛋白溶液；

（2）將豌豆淀粉充分干燥，再與DMF在攪拌的條件下升溫到130-140℃，保持4-5h，降溫到90-100℃，滴加乙酸酐及吡啶，滴加完后繼續(xù)在90-100℃下反應(yīng)5-6h，冷卻，傾入冷水中沉淀，過濾、洗滌至中性，干燥，為白色粉末狀物質(zhì)，即淀粉乙酸酯；

（3）在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管和通氮裝置的反應(yīng)器中，加入二乙二醇二甲醚和淀粉乙酸酯，升溫到90-100℃使其溶解充分，然后降至室溫，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入萘鈉溶液，反應(yīng)約15-20min后，加入己內(nèi)酯，在110-130℃下反應(yīng)10-12h，產(chǎn)物以1/3的石油醚進(jìn)行沉淀后，再以四氫呋喃溶解、剩余的石油醚沉淀二次，產(chǎn)物干燥后為白色固體物，即己內(nèi)酯接枝的淀粉；

（4）將玉米淀粉、己內(nèi)酯接枝的淀粉、聚己內(nèi)酯加入玉米醇溶蛋白溶液中，超聲分散20-30min；加入甘油和碳酸鈣，90-100℃下糊化40-60min并機(jī)械攪拌；經(jīng)真空脫氣后，通過流涎法成膜，在50-80℃溫度下干燥后揭膜，得到一種玉米醇溶蛋白增強(qiáng)的己內(nèi)酯-淀粉可降解薄膜。

一種玉米醇溶蛋白增強(qiáng)的己內(nèi)酯-淀粉可降解薄膜，其特征在于，所述的萘鈉溶液的制備方法為：將萘和金屬鈉置于四氫呋喃中，于室溫和氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)10-12h，得濃度為0.8-1mol/L的萘鈉溶液。

一種玉米醇溶蛋白增強(qiáng)的己內(nèi)酯-淀粉可降解薄膜，其特征在于，所述的DMF和吡啶使用前都需經(jīng)過無水硫酸鈉進(jìn)行干燥。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所采用的淀粉能夠被生物降解，來源豐富、價(jià)格低廉，對(duì)環(huán)境友好；醇溶蛋白與淀粉具有很好的相溶性，在淀粉薄膜中加入玉米醇溶蛋白可以在降低甘油用量的情況下，提高塑料薄膜的強(qiáng)度。聚己內(nèi)酯可以作為粘合劑和增塑劑，并在淀粉表面接枝己內(nèi)酯，有效促進(jìn)聚己內(nèi)酯與淀粉之間的均勻混合，提高薄膜的力學(xué)性能；甘油的加入能改善淀粉難溶、難熔的問題，對(duì)淀粉起到增塑作用；本發(fā)明制得的淀粉薄膜強(qiáng)度高、成本低且可生物降解，能有效緩解白色污染問題。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例的玉米醇溶蛋白增強(qiáng)的己內(nèi)酯-淀粉可降解薄膜，其由如下重量份的原料制備而成：玉米淀粉100份、豌豆淀粉8份、玉米醇溶蛋白8份、1%乙酸溶液300份、DMF 100份、乙酸酐10份、吡啶120份、二乙二醇二甲醚150份、萘鈉溶液20份、己內(nèi)酯8份、石油醚300份、四氫呋喃300份、甘油5份、碳酸鈣3份、聚己內(nèi)酯5份、水適量。

本實(shí)施例的玉米醇溶蛋白增強(qiáng)的己內(nèi)酯-淀粉可降解薄膜，其由如下步驟制備而成：

（1）將玉米醇溶蛋白溶于1%的乙酸溶液中，得到玉米醇溶蛋白溶液；

（2）將豌豆淀粉充分干燥，再與DMF在攪拌的條件下升溫到130℃，保持4h，降溫到90℃，滴加乙酸酐及吡啶，滴加完后繼續(xù)在90℃下反應(yīng)6h，冷卻，傾入冷水中沉淀，過濾、洗滌至中性，干燥，為白色粉末狀物質(zhì)，即淀粉乙酸酯；

（3）在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管和通氮裝置的反應(yīng)器中，加入二乙二醇二甲醚和淀粉乙酸酯，升溫到100℃使其溶解充分，然后降至室溫，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入萘鈉溶液，反應(yīng)約20min后，加入己內(nèi)酯，在130℃下反應(yīng)12h，產(chǎn)物以1/3的石油醚進(jìn)行沉淀后，再以四氫呋喃溶解、剩余的石油醚沉淀二次，產(chǎn)物干燥后為白色固體物，即己內(nèi)酯接枝的淀粉；

（4）將玉米淀粉、己內(nèi)酯接枝的淀粉、聚己內(nèi)酯加入玉米醇溶蛋白溶液中，超聲分散30min；加入甘油和碳酸鈣，90℃下糊化60min并機(jī)械攪拌；經(jīng)真空脫氣后，通過流涎法成膜，在60℃溫度下干燥后揭膜，得到一種玉米醇溶蛋白增強(qiáng)的己內(nèi)酯-淀粉可降解薄膜。

經(jīng)測(cè)試，本實(shí)施例的玉米醇溶蛋白增強(qiáng)的己內(nèi)酯-淀粉可降解薄膜拉伸強(qiáng)度大于30MPa，斷裂伸長(zhǎng)率大于150%，透光率大于90%，薄膜兩側(cè)溫度差大于5℃。