一種聚乙烯醇/大豆蛋白粉復(fù)合的全降解塑料薄膜及其制作方法
【專利說(shuō)明】 一種聚乙烯醇/大豆蛋白粉復(fù)合的全降解塑料薄膜及其制
作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及天然高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚乙烯醇/大豆蛋白粉復(fù)合的全降解塑料薄膜及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]合成高分子材料給人們的生活帶來(lái)極大方便的同時(shí)也給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，加之制造傳統(tǒng)塑料的石油儲(chǔ)量的不斷減少，因而可再生的環(huán)境友好的天然高分子材料成為研宄的熱點(diǎn)，纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)等是目前實(shí)際研宄和應(yīng)用較多的天然高分子，故而天然高分子型全降解材料成為新型環(huán)境友好型材料的研宄熱點(diǎn)之一。
[0003]天然高分子因其原料來(lái)源廣、生物降解性能強(qiáng)且成膜性能優(yōu)異在食品包裝及地膜應(yīng)用領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。然而，由于天然高分子本身的特點(diǎn):加工性能差、脆性大不耐水等缺陷限制了其應(yīng)用范圍。為解決這一問(wèn)題常采用增塑、酸調(diào)、交聯(lián)、填充或者共混等單一改性方法，然而這種單一改性方法有限，制備出的全降解塑料薄膜功能單一且成本高無(wú)法實(shí)現(xiàn)其工業(yè)化生產(chǎn)。納米二氧化硅材料具有納米粒子特殊的功能效應(yīng)，用其來(lái)單獨(dú)改善天然高分子膜及聚乙烯醇薄膜力學(xué)性能及耐水性能方面均有明顯的效果，而用納米二氧化硅改性天然高分子和聚乙烯醇復(fù)合薄膜的研宄報(bào)道極少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是提供一種聚乙烯醇/大豆蛋白粉復(fù)合的全降解塑料薄膜及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種聚乙烯醇/大豆蛋白粉復(fù)合的全降解塑料薄膜，其特征在于，由下列重量份的原料制成:聚乙烯醇100-110、大豆蛋白粉50-60、棉漿柏10-15、桑皮纖維8-12、納米二氧化硅2-4、沙蒿膠1-2、低聚殼聚糖3-5、油酸正丁酯9-13、碳化二亞胺0.2-0.4、硝酸鎂0.1-0.3、適量水。
[0006]所述的一種聚乙烯醇/大豆蛋白粉復(fù)合的全降解塑料薄膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將大豆蛋白粉、棉漿柏加入適量水?dāng)嚢璩珊訜犷A(yù)糊化處理10-20分鐘，加入硝酸鎂、沙蒿膠，恒溫?cái)嚢杌旌?-3h，抽濾自然晾干得改性大豆蛋白粉；
(2)將桑皮纖維在105°C下真空干燥2-4小時(shí)，加入油酸正丁酯、納米二氧化硅攪拌研磨2-3小時(shí)，烘干；
(3)將聚乙烯醇放入80-90°C水浴中保溫30-40分鐘，加入步驟(I)、(2)物料于55-65°C水浴反應(yīng)40-50分鐘，再加入其他剩余成分?jǐn)嚢?-2小時(shí)，放入雙螺桿擠出機(jī)中造粒；
(4)將步驟(3)制得的顆粒倒入吹膜機(jī)中于140-170°C下進(jìn)行吹膜即可。
[0007]本發(fā)明有以下有益效果:本發(fā)明采用聚乙烯醇和大豆蛋白粉為成膜物質(zhì)，和傳統(tǒng)的技術(shù)相比本發(fā)明添加桑皮纖維等對(duì)納米二氧化硅進(jìn)行表面改性添加到原料中，提高了納米二氧化硅的分散性及吸附性，使二氧化硅由單個(gè)分散的納米粒子聚集成不規(guī)則的納米簇，均勻分散的單個(gè)納米粒子及納米簇可以生成應(yīng)力集中點(diǎn)，提高薄膜強(qiáng)度；通過(guò)物理化學(xué)方法對(duì)大豆蛋白粉進(jìn)行改性同時(shí)配合其他有效成分相互配合，提高了大豆蛋白粉的機(jī)械強(qiáng)度和耐水性等，制得的全降解塑料薄膜具有良好的生物降解性能和機(jī)械性能，并且成本低廉，接近普通塑料。
【具體實(shí)施方式】
[0008]所述的一種聚乙烯醇/大豆蛋白粉復(fù)合的全降解塑料薄膜，其特征在于，由下列重量份的原料制成:聚乙烯醇103、大豆蛋白粉53、棉漿柏12、桑皮纖維11、納米二氧化硅3、沙蒿膠2、低聚殼聚糖4、油酸正丁酯12、碳化二亞胺0.3、硝酸鎂0.1、適量水。
[0009]制作方法包括以下步驟:
(1)將大豆蛋白粉、棉漿柏加入適量水?dāng)嚢璩珊?，加熱預(yù)糊化處理10-20分鐘，加入硝酸鎂、沙蒿膠，恒溫?cái)嚢杌旌?-3h，抽濾自然晾干得改性大豆蛋白粉；
(2)將桑皮纖維在105°C下真空干燥2-4小時(shí)，加入油酸正丁酯、納米二氧化硅攪拌研磨2-3小時(shí)，烘干；
(3)將聚乙烯醇放入80-90°C水浴中保溫30-40分鐘，加入步驟(I)、(2)物料于55-65°C水浴反應(yīng)40-50分鐘，再加入其他剩余成分?jǐn)嚢?-2小時(shí)，放入雙螺桿擠出機(jī)中造粒；
(4)將步驟(3)制得的顆粒倒入吹膜機(jī)中于140-170°C下進(jìn)行吹膜即可。
[0010]使用本發(fā)明生產(chǎn)的全降解塑料薄膜的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)如下:拉伸強(qiáng)度為9.61MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為89.26%ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聚乙烯醇/大豆蛋白粉復(fù)合的全降解塑料薄膜，其特征在于，由下列重量份的原料制成:聚乙烯醇100-110、大豆蛋白粉50-60、棉漿柏10-15、桑皮纖維8-12、納米二氧化硅2-4、沙蒿膠1-2、低聚殼聚糖3-5、油酸正丁酯9-13、碳化二亞胺0.2-0.4、硝酸鎂0.1-0.3、適量水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乙烯醇/大豆蛋白粉復(fù)合的全降解塑料薄膜的制作方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將大豆蛋白粉、棉漿柏加入適量水?dāng)嚢璩珊?，加熱預(yù)糊化處理10-20分鐘，加入硝酸鎂、沙蒿膠，恒溫?cái)嚢杌旌?-3h，抽濾自然晾干得改性大豆蛋白粉； (2)將桑皮纖維在105°C下真空干燥2-4小時(shí)，加入油酸正丁酯、納米二氧化硅攪拌研磨2-3小時(shí)，烘干； (3)將聚乙烯醇放入80-90°C水浴中保溫30-40分鐘，加入步驟(I)、(2)物料于55-65°C水浴反應(yīng)40-50分鐘，再加入其他剩余成分?jǐn)嚢?-2小時(shí)，放入雙螺桿擠出機(jī)中造粒； (4)將步驟(3)制得的顆粒倒入吹膜機(jī)中于140-170°C下進(jìn)行吹膜即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種聚乙烯醇/大豆蛋白粉復(fù)合的全降解塑料薄膜，其特征在于，由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇100-110、大豆蛋白粉50-60、棉漿粕10-15、桑皮纖維8-12、納米二氧化硅2-4、沙蒿膠1-2、低聚殼聚糖3-5、油酸正丁酯9-13、碳化二亞胺0.2-0.4、硝酸鎂0.1-0.3、適量水；本發(fā)明采用聚乙烯醇和大豆蛋白粉為成膜物質(zhì)，添加桑皮纖維等對(duì)納米二氧化硅進(jìn)行表面改性添加到原料中，并通過(guò)物理化學(xué)方法對(duì)大豆蛋白粉進(jìn)行改性同時(shí)配合其他有效成分相互配合，提高了大豆蛋白粉的機(jī)械強(qiáng)度和耐水性等，制得的全降解塑料薄膜具有良好的生物降解性能和機(jī)械性能，并且成本低廉，接近普通塑料。
【IPC分類(lèi)】C08L97/02, B29L7/00, C08K5/101, C08K3/28, C08K5/29, C08L29/04, C08K13/06, C08L89/00, C08L5/08, B29C55/28, C08K9/04, C08L1/02, C08K3/36
【公開(kāi)號(hào)】CN104893211
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510293134
【發(fā)明人】陳可夏, 陳可亮, 潮建平
【申請(qǐng)人】銅陵方正塑業(yè)科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月2日