CN103122079B - 一种淀粉基复合吹塑膜及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高淀粉含量的淀粉基复合吹塑膜材料及其制备工艺,该淀粉基复合吹塑膜材料由基料包括天然淀粉,醋酸酯化淀粉,植物纤维、酯化纤维素、聚乙烯树脂及适量助剂包括淀粉塑化剂甘油、增强剂琼脂、纳米SiO2、偶联剂DL-171、硬脂酸,抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮、加工润滑剂液体石蜡复配并采用熔融吹塑工艺制备而成。本发明之环保型淀粉基复合吹塑膜材料的特点在于:淀粉添加量大,降解组分比例可达膜重量的80%,膜的表面光洁度和透明性好,物理机械性能高,加工设备要求低,加工工艺简单,成本低廉,易降解,是一种可广泛应用的绿色环保型膜材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种淀粉基复合吹塑膜及其制备工艺,尤其是涉及一种以天然淀粉,醋酸酯化淀粉、天然植物纤维,酯化纤维素、聚乙烯树脂为基体原料制造高淀粉含量,高强度复合吹塑膜材料的方法。
背景技术
淀粉塑料复合膜材料性能优良,既保留了塑料膜在机械性能方面的特点,又部分克服了塑料不可降解的缺陷,可以替代塑料薄膜运用在农业、工业及人民生活领域,如农业用覆盖地膜、包装膜、购物袋等。
因塑料制品引起的严重的环境污染,全球均十分重视可降解材料的开发。淀粉,作为一种价格低廉,来源丰富的农产品,成为了可降解材料开发的主要原料。现今应用中的淀粉基膜材料主要包括全淀粉膜及淀粉塑料复合膜两种,全淀粉膜常见的原料为化学改性天然淀粉,如将不同基团接枝到淀粉上,形成接枝共聚物,通过溶剂沉淀法加工制备成膜。这种材料一定程度改变了淀粉的物性,膜具有良好的均匀性、透明性,但力学性能较低,主要用于无强度要求的某些特殊功能领域及包装领域的需要,如缓释膜和食品包装膜等。淀粉塑料复合膜主要又包括可全降解膜与部分降解膜。其中,具全降解性的膜材料主要由淀粉与其它全降解塑料制备而成,如水溶性聚合物聚乙烯醇、全降解生物质材料如聚己内酯、聚乳酸等,此类膜具有较好的力学性能,但淀粉在其中比例较低,导致膜的价格昂贵,同时也存在一定相容性和相分离的问题。作为可降解膜材料中产量与使用量最大的一种,淀粉与一般通用塑料复配制备膜材料,虽然无法实现全降解,但其加工简易,设备要求低,可通过一般塑料加工设备加工,易实现工业化,且力学性能较全降解淀粉膜高,应用广泛。但目前此类复合膜仍存在以下缺陷,首先,淀粉其分子中存在大量羟基从而产生了氢键使得淀粉难以塑化并导致机械加工困难;其次,淀粉与塑料材料因分子结构不同导致亲水性和表面性能存在差异,两者复合时界面粘接效果差,导致出现复合材料出现相分离并引起加工的困难及力学性能的降低;再次,淀粉聚合物本身力学强度较弱。因此,淀粉的增加会导致复合膜难于加工,且力学性能大幅度降低,尤其是淀粉用量超过膜的40wt%后加工变差,力学性能剧烈降低。目前大部分工业化生产的淀粉/塑料复合膜,淀粉用量多为25-35wt%,这个含量对于塑料膜材料的成本而言意义不大,且这个含量的淀粉对膜降解后仍存大量塑料碎片,对环保的意义有限。
近年来,国内外研究者在淀粉基复合材料领域进行了研究,如中国专利 CN101864184B 中描述了一种热塑性淀粉与热塑性纤维复合的可降解材料,通过交联剂促进两者间反应从而达到增强的效果。中国专利CN101993558A描述了一种淀粉、纤维与废塑料生产薄膜制品的方法。中国专利CN102477170A描述了一种采用淀粉、纤维与脂肪聚酯共混制备膜材料的方法。美国专利U.S.Pat. No 4337181, U.S.Pat.No5095054, U.S.Pat. No5262458等均描述了淀粉基薄膜的制备方法。但目前的淀粉基膜制备仍存在淀粉添加量不大,力学性能较弱的特性,且大部分均非针对简单而环保的吹塑工艺。这些均制约了淀粉塑料复合材料的发展与应用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有淀粉塑料复合膜材料存在的淀粉添加量小,力学性能差,加工性能差的缺陷,提供一种成本低廉,力学性、透明性优良,加工简单的淀粉基复合吹塑膜材料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明之淀粉基复合吹塑膜材料,主要由基料包括天然淀粉,醋酸酯化淀粉,植物纤维、酯化纤维素、聚乙烯树脂及适量助剂包括淀粉塑化剂甘油、增强剂琼脂、纳米SiO2、偶联剂DL-171、硬脂酸,抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮、加工润滑剂液体石蜡复配制成。所述天然淀粉在基料中的比例为40%-60wt%,醋酸酯化淀粉在基料中的比例为5-10wt%,植物纤维在基料中的比例为10%-15wt%,酯化纤维素在基料中的比例为5%-10wt%,聚乙烯树脂在基料中的比例为20%-25wt%。助剂塑化剂甘油用量为天然淀粉的20%-30wt%,增强剂琼脂的用量为天然淀粉的5-8wt%,纳米SiO2的用量为天然淀粉的2.5wt%,助剂偶联剂DL-171的用量为天然淀粉的2-4wt%,硬脂酸的用量为天然淀粉的2-4wt%, 加工润滑剂液体石蜡的用量为基料的1-3wt%,抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮用量均为基料的0.5-2wt %。
本发明之淀粉基膜材料包括如下制备步骤:
1)植物纤维预处理:将纤维粉碎并磨碎成200-500目粉末,投入wt10% NaOH水溶液中于60℃下浸泡2小时,水洗后离心脱水,后将纤维投入高压搅拌器中,浸泡于50-65wt%硫酸水溶液中,在压力100MPa,温度为80℃条件下低速搅拌1小时,取出清水浸泡洗涤至中性,放入干燥箱内于75-80℃烘干至含水量小于4%,得到纳米级微晶植物纤维;(2)醋酸酯化淀粉制备:采用湿法制备,即在捏合机中将基料中所用同类淀粉与100wt%的水40℃混合搅拌糊化,将淀粉一定配比的醋酸酐分多次加入糊化淀粉中,采用3wt%的NaOH控制体系的ph值大于7,于室温中搅拌反应4小时,取出乙醇洗后过滤50℃烘干。醋酸酯化淀粉的取代度为0.05-0.2。取代度可根据醋酸酐的加入量调整;(3)天然淀粉及醋酸酯化淀粉预处理:淀粉及醋酸酯化淀粉经60-80℃干燥24小时后,加入偶联剂DL-171于高速混合机中80℃下混合20分钟,混合均匀后冷却30分钟并加入甘油,于50℃下混合20分钟,后于低湿度环境下室温冷却放置1天熟化,密封保存;(4)混配:将经过步骤(1)预处理的植物纤维与步骤(2)处理的淀粉与醋酸酯化淀粉和酯化纤维素、聚乙烯树脂、增强剂琼脂、纳米SiO2、助剂偶联剂硬脂酸、抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮、加工润滑剂液体石蜡置于高速混合机中60℃度混合5-10分钟;(5)成型:将步骤(3)所得混合料送入双螺杆挤出中,挤出机温度设定为120-140℃,通过口模和切粒机进行挤出造粒,形成粒料,再将粒料通过吹塑机进行吹膜,吹塑温度为140-150℃,可通过控制吹胀比控制膜厚度。
本发明中,所述天然淀粉为为木薯淀粉,玉米淀粉,马铃薯淀粉,水稻淀粉中的一种。
本发明中,所述植物纤维为棉纤维,麻纤维,软木微纤维,松木纤维,竹纤维或其它具有较大长径比的植物纤维。纤维的增强能力和纤维的长径比具有明显的依赖关系,长径比大的纤维增强能力强。同时,通过对植物纤维进行碱液及强酸液处理,得到具有纳米尺度的微晶纤维素,还可有效降低纤维结晶度及分子内和分子间的氢键,有利于纤维在淀粉和聚合物基体中的均匀分散,通过此方法制备的纳米植物纤维在复合膜材料中具有良好的分散效果及明显的增强作用,且对膜的透明度影响很小。
本发明中,所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的复配树脂,两种之间的质量比可介于40:60-80:20之间。其中优选低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯比值为60:40。低密度聚乙烯增加将提高膜材料拉伸强度,线性低密度聚乙烯增加将提高膜材料的抗撕裂性。
塑料组分的加入有效提高了复合材料的可塑性和力学性能。成为主要的粘结组分。
本发明中,所述醋酸酯化淀粉可通过上述淀粉醋酸酐酯化法制备,也可直接购买产业化商品,其分子结构式如图1所示。其中醋酸酯化取代度为0.05-0.2之间,属于中等取代度酯化淀粉,醋酸酯化淀粉通过淀粉中羟基与醋酸酐中的酸酐基团反应,将乙基接入淀粉单元中,可在保证膜材料可降解性的同时,提高淀粉与基体材料的相容性。一方面因为其基体本身为淀粉,和淀粉基本具有完全的相容性,另一方面其中的乙基与聚乙烯中的长链结合,可大幅提高淀粉与塑料基团的相容性。同时,醋酸酯化淀粉还提高膜材料的塑性,也降低了膜材料的吸水性。
本发明中,酯化纤维素可采用U.S. Pat. No5856468所描述的硫酸催化酸酐法进行制备,也可购买商品化产品,此类产品已经非常成熟,市面均有销售。本发明中采用购买商品化产品。酯化纤维可为醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素中的一种或者几种。首选醋酸丁酸纤维素,次选醋酸丙酸纤维素,再次选醋酸纤维素。酯化纤维的取代度为1.5-2.5之间,首选2.0-2.5,次选1.5-2.0。取代度的提高增加了纤维素中非极性基团的含量,有利于植物纤维和塑料组分之间相容性的提高。
本发明中,琼酯具有和纤维类似的糖单元,同时具有三维网络结构,可与淀粉通过氢键紧密连接,在淀粉中可均匀分散,并有效提高膜材料的强度。纳米SiO2表面具有大量不饱和键与羟基,易于分散在大分子链中,可有效降低淀粉分子间的氢键,阻止淀粉的重结晶,纳米SiO2的加入可有效提高膜的强度、改善膜的表面质量并提高膜的透明性。
本发明中,由于植物纤维与淀粉具有极性而聚乙烯树脂为非极性材料,两者间极性的差别导致容易出现相分离,结合效果较差,复合偶联剂体系加入后,由于相容剂一方面含有与淀粉及纤维相结合的极性基团,另一方面具有与高分子材料相容性的高分子链或相容结构,从而在两个体系间形成了一种过渡并将两者紧密连接在一起,进而提高了各组分在膜材料中的相容性,从而提高了复合膜材料的强度。本材料制备中采用的偶联剂分别为DL-171和硬脂酸,DL-171是一种不饱和硅烷偶联剂(乙烯基三甲氧基硅烷 CH2=CHSi (OCH3),一方面,在微量水存在且加热下它的OCH3基团可水解为OH,提高了其与淀粉的结合,另一方面,其中的CH2=CH基团结合塑料基体,且存在的双键可在加热情况下产生一定反应性。大幅提高了淀粉、纤维和塑料基体相容性。另一相容剂硬脂酸一端为长链脂肪链段,一端为羟基,分别与相连接的聚乙烯及淀粉纤维中的羟基对应,也具有优良的改善相容性效果。
本发明所涉及淀粉基膜材料添加天然淀粉量可达膜的50-60wt%,可降解份达到膜的80wt%,环保性显著。膜中各组分相容性好,机械性能可达塑料膜标准,且极其适合吹塑工艺,具有广泛的应用价值。
附图说明
图1是本发明中所述醋酸酯化淀粉的分子结构式图。
具体实施方法:
结合实例做进一步说明。
实施例1
本实施例淀粉基复合吹塑膜材料由基料木薯淀粉、竹纤维、醋酸酯化木薯淀粉、醋酸纤维素、低密度聚乙烯、线形低密度聚乙烯及助剂塑化剂甘油,增强剂琼脂、纳米SiO2、偶联剂DL-171、硬脂酸,抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮、加工润滑剂液体石蜡复配制成;基料中木薯淀粉的含量为40wt%,醋酸酯化木薯淀粉的含量为15wt%,竹纤维含量为15wt%,醋酸纤维素的含量为10wt%, 低密度聚乙烯含量为12wt%,低密度线形聚乙烯在基料中的含量为8wt%,助剂塑化剂甘油用量为淀粉的30wt%,增强剂琼脂的用量为淀粉的5wt%,纳米SiO2的用量为淀粉的2.5wt%,助剂偶联剂DL-171的用量为淀粉和纤维用量的2wt%,硬脂酸用量为淀粉用量的2wt%, 加工润滑剂液体石蜡为基料用量的1wt%,抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮均为基料用量的1wt %。
制备工艺:
(1)将竹纤维粉碎并磨碎成约200-300目粉末,投入wt10% NaOH水溶液于60℃下浸泡2小时,水洗后离心脱水,并投入高压搅拌器中,在55wt%硫酸水溶液中,压力100MPa,温度为80℃下低速搅拌1小时,后清水浸泡清洗至中性,放入干燥箱内于80℃烘干至含水量为3.6wt%,得到纳米微晶竹纤维;
(2)在捏合机中将木薯淀粉与相同质量的水40℃混合搅拌糊化,将醋酸酐分5次加入糊化淀粉中,其中淀粉与醋酸酐的摩尔比为4:1,采用3wt%的NaOH控制体系的ph值大于7,于室温中搅拌反应4h,取出乙醇洗后过滤50℃烘干。醋酸酯化淀粉的取代度为0.126;
(3)将淀粉及醋酸酯化淀粉经80℃干燥24小时后,加入偶联剂DL-171于高速混合机中80℃下混合20分钟,冷却30分钟后加入甘油,50℃下共混20分钟,后于低湿度环境下室温冷却放置1天,密封保存;
(4)混配:将经过步骤(1)预处理的植物纤维,(3)处理的淀粉与醋酸酯化淀粉、取代度为2.3的醋酸纤维素和低密度聚乙烯,线形低密度聚乙烯及助剂偶联剂硬脂酸、增强剂琼脂,纳米SiO2、抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮、加工润滑剂液体石蜡置于高速混合机中60℃度混合10分钟;
(5)成型:将步骤(4)所得混合料送入双螺杆挤出中,挤出机温度设定为120-140℃,通过口模和切粒机进行挤出造粒,形成粒料,在将粒料通过吹塑机进行吹膜,吹塑温度为140-150℃。
本实施例竹纤维增强木薯淀粉塑料复合膜材料厚度按GB/T6672-2001测试,撕裂性能由GB/T1130-1991测试,拉伸性能由GB/T 13022-1991测试,冲击性能由GB/T9639-1988测定。结果为:薄膜厚度为0.077mm,横向拉伸强度为21.3MPa, 断裂伸长率为347.2%, 撕裂强度为286KN/m, 纵向拉伸强度为24.2MPa, 断裂伸长率为313.2%, 撕裂强度为224KN/m。冲击不破裂样数≥5 。
实施例2
本实施例淀粉基复合吹塑膜材料由基料玉米淀粉、醋酸酯化玉米淀粉、棉纤维、醋酸丁酸纤维素、低密度聚乙烯、线形低密度聚乙烯及助剂塑化剂甘油,增强剂琼脂、纳米SiO2、偶联剂DL-171、硬脂酸,抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮、加工润滑剂液体石蜡复配制成;基料中玉米淀粉的含量为55wt%,醋酸酯化玉米淀粉的含量为10wt%,棉纤维含量为10wt%,醋酸丁酸纤维素的含量为5wt%,低密度聚乙烯含量为10wt%,低密度线形聚乙烯在基料中的含量为10wt%,助剂塑化剂甘油用量为淀粉的30wt%,增强剂琼脂的用量为淀粉的8wt%,纳米SiO2的用量为淀粉的2.5wt%,助剂偶联剂DL-171的用量为淀粉和纤维用量的3wt%,硬脂酸用量为淀粉用量的3wt%, 加工润滑剂液体石蜡为基料用量的2wt%,抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮均为基料用量的1wt %。
制备:(1)将棉纤维粉碎并磨碎成约200-400目粉末,投入wt10% NaOH水溶液于60℃下浸泡2小时,水洗后离心脱水,并投入高压搅拌器中,在60wt%硫酸水溶液中,压力100MPa,温度为80℃下搅拌1小时,后清水浸泡至中性,放入干燥箱内于80℃烘干至含水量为3.8wt%,得到纳米微晶棉纤维;
(2)在捏合机中将玉米淀粉与相同质量的水40℃混合搅拌糊化,将醋酸酐分5次加入糊化淀粉中,其中淀粉与醋酸酐的摩尔比为5:1,采用3wt%的NaOH控制体系的ph值大于7,于室温中搅拌反应4h,取出乙醇洗后过滤50℃烘干。醋酸酯化淀粉的取代度为0.105;
(3)将淀粉及醋酸酯化淀粉经80℃干燥24小时后,加入偶联剂DL-171于高速混合机中80℃下混合20分钟,冷却30分钟后加入甘油,50℃下共混20分钟,后于低湿度环境下室温冷却放置1天,密封保存;
(4)混配:将经过步骤(1)预处理的植物纤维,(3)处理的淀粉与醋酸酯化淀粉和取代度为约2.3的醋酸丁酸纤维素、低密度聚乙烯,线形低密度聚乙烯及助剂偶联剂硬脂酸、增强剂琼脂,纳米SiO2、抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮、加工润滑剂液体石蜡置于高速混合机中60℃度混合10分钟;
(5)成型:将步骤(4)所得混合料送入双螺杆挤出中,挤出机温度设定为120-140℃,通过口模和切粒机进行挤出造粒,形成粒料,在将粒料通过吹塑机进行吹膜得到最终产品,吹塑温度为140-150℃。
本实施例棉纤维增强玉米淀粉塑料复合膜材料厚度按GB/T6672-2001测试,撕裂性能由GB/T1130-1991测试,拉伸性能由GB/T 13022-1991测试,冲击性能由GB/T9639-1988测定。结果为:薄膜厚度为0.082mm,横向拉伸强度为16.5MPa, 断裂伸长率为287.2%, 撕裂强度为236KN/m, 纵向拉伸强度为18.1MPa, 断裂伸长率为273.2%, 撕裂强度为214KN/m。冲击不破裂样数≥5 。
实施例3
本实施例淀粉基复合吹塑膜材料由基料木薯淀粉、醋酸酯化木薯淀粉、棉纤维、醋酸纤维素、低密度聚乙烯、线形低密度聚乙烯及助剂塑化剂甘油,增强剂琼脂、纳米SiO2、偶联剂DL-171、硬脂酸,抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮、加工润滑剂液体石蜡复配制成;基料中木薯淀粉的含量为60wt%,醋酸酯化玉米淀粉的含量为10wt%,,棉纤维含量为10wt%,醋酸丁酸纤维素的含量为5wt%,低密度聚乙烯含量为10wt%,低密度线形聚乙烯在基料中的含量为5wt%,助剂塑化剂甘油用量为淀粉的30wt%,强剂琼脂的用量为淀粉的8wt%,纳米SiO2的用量为淀粉的2.5wt%,助剂偶联剂DL-171的用量为淀粉和纤维用量的3wt%,硬脂酸用量为淀粉用量的3wt%, 加工润滑剂液体石蜡为基料用量的2wt%,抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮均为基料用量的1wt %。
制备:(1)将棉纤维破碎并磨碎成约200目粉末,投入wt10% NaOH水溶液于60℃下浸泡2小时,水洗后离心脱水,并投入高压搅拌器中,在60wt%硫酸水溶液中,压力100MPa,温度为80℃下搅拌1小时,后清水浸泡至中性,放入干燥箱内于80℃烘干至含水量为3.2wt%,得到纳米微晶棉纤维;
(2)在捏合机中将玉米淀粉与相同质量的水40℃混合搅拌糊化,将醋酸酐分5次加入糊化淀粉中,其中淀粉与醋酸酐的摩尔比为6:1,采用3wt%的NaOH控制体系的ph值大于7,于室温中搅拌反应4h,取出乙醇洗后过滤50℃烘干。醋酸酯化淀粉的取代度为0.084;
(3)将淀粉及醋酸酯化淀粉经60℃干燥24小时后,加入偶联剂DL-171于高速混合机中80℃下混合20分钟,冷却30分钟后加入甘油,50℃下共混20分钟,后于低湿度环境下室温冷却放置1天,密封保存;
(4)混配:将经过步骤(1)预处理的植物纤维,(3)处理的木薯淀粉与醋酸酯化淀粉、取代度为2.3的醋酸纤维素和低密度聚乙烯,线形低密度聚乙烯及助剂偶联剂硬脂酸、增强剂琼脂,纳米SiO2、抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮、加工润滑剂液体石蜡置于高速混合机中60℃度混合10分钟;
(5)成型:将步骤(4)所得混合料送入双螺杆挤出中,挤出机温度设定为120-140℃,通过口模和切粒机进行挤出造粒,形成粒料,在将粒料通过吹塑机进行吹膜得到最终产品,吹塑温度为140-150℃。
本实施例棉纤维增强木薯淀粉塑料复合膜材料厚度按GB/T6672-2001测试,撕裂性能由GB/T1130-1991测试,拉伸性能由GB/T 13022-1991测试,冲击性能由GB/T9639-1988测定。结果为:薄膜厚度为0.104mm,横向拉伸强度为12.7MPa, 断裂伸长率为213.2%, 撕裂强度为217KN/m, 纵向拉伸强度为14.5MPa, 断裂伸长率为185.5%, 撕裂强度为179KN/m。冲击不破裂样数≥5 。
Claims (6)
1.一种淀粉基复合吹塑膜材料,由基料包括天然淀粉、醋酸酯化淀粉、植物纤维、酯化纤维素、聚乙烯树脂及适量助剂包括淀粉塑化剂甘油、增强剂琼脂、纳米SiO2、偶联剂DL-171、硬脂酸、抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮、加工润滑剂液体石蜡复配制成,其特征在于,天然淀粉在基料中的比例为40-60wt%,醋酸酯化淀粉在基料中的比例为5-10wt%,植物纤维在基料中的比例为10-15wt%,酯化纤维素在基料中的比例为5-10wt%,聚乙烯树脂在基料中的比例为20-25wt%,助剂中淀粉塑化剂甘油用量为淀粉的20-30wt%,增强剂琼脂的用量为淀粉的5-8wt%,纳米SiO2的用量为淀粉的2.5wt%,偶联剂DL-171的用量为淀粉的2-4wt%,硬脂酸的用量为淀粉的2-4wt%,加工润滑剂液体石蜡的用量为基料的1-3wt%,抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮用量均为基料的0.5-2wt%;
所述淀粉基复合吹塑膜材料,其特征还在于,是通过以下方法制备得到的:
1)植物纤维预处理:将植物纤维粉碎并磨碎成200-500目粉末,投入wt10%NaOH水溶液中于60℃下浸泡2小时,水洗后离心脱水,后将纤维投入高压搅拌器中,浸泡于50-65wt%硫酸水溶液中,在压力100MPa,温度为80℃条件下低速搅拌1小时,取出后,以清水浸泡洗涤至中性,放入干燥箱内于75-80℃烘干至含水量小于4%,得到纳米级微晶植物纤维;
2)天然淀粉及醋酸酯化淀粉预处理:淀粉及醋酸酯化淀粉经60-80℃干燥24小时后,加入偶联剂DL-171于高速混合机中80℃下混合20分钟,混合均匀后冷却30分钟并加入甘油,于50℃下混合20分钟,后于低湿度环境下室温冷却放置1天熟化,密封保存;3)混配:将经过步骤1)预处理的植物纤维与步骤2)处理的淀粉与醋酸酯化淀粉和酯化纤维素、聚乙烯树脂、增强剂琼脂、纳米SiO2、助剂偶联剂硬脂酸、抗氧化剂1076、光稳定剂邻羟基二苯甲酮、加工润滑剂液体石蜡置于高速混合机中60℃度混合5-10分钟;4)成型:将步骤
3)所得混合料送入双螺杆挤出中,挤出机温度设定为120-140℃,通过口模和切粒机进行挤出造粒,形成粒料,再将粒料通过吹塑机进行吹膜,吹塑温度为140-150℃,可通过控制吹胀比控制膜厚度。
2.根据权利要求1所述的一种淀粉基复合吹塑膜材料,其特征在于,所述天然淀粉为木薯淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉、水稻淀粉中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种淀粉基复合吹塑膜材料,其特征在于,所述的植物纤维为棉纤维、麻纤维、软木纤维、松木纤维、竹纤维中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种淀粉基复合吹塑膜材料,其特征在于,所述的醋酸酯化淀粉由淀粉通过醋酸酐酯化或其它酯化法制备得到,其中乙酰基酯化取代度为0.05-0.2之间。
5.根据权利要求1所述的一种淀粉基复合吹塑膜材料,其特征在于,所述的酯化纤维素为醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素中的一种或几种,其酯化取代度为1.5-2.5之间。
6.根据权利要求1所述的一种淀粉基复合吹塑膜材料,其特征在于,所述的聚乙烯树脂为低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的复配树脂,两种之间的质量比可介于40:60-80:20之间。
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CN201210351077.4A CN103122079B (zh) | 2012-09-20 | 2012-09-20 | 一种淀粉基复合吹塑膜及其制备工艺 |
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