CN104893211A - 一种聚乙烯醇/大豆蛋白粉复合的全降解塑料薄膜及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚乙烯醇/大豆蛋白粉复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、棉浆粕10-15、桑皮纤维8-12、纳米二氧化硅2-4、沙蒿胶1-2、低聚壳聚糖3-5、油酸正丁酯9-13、碳化二亚胺0.2-0.4、硝酸镁0.1-0.3、适量水；本发明采用聚乙烯醇和大豆蛋白粉为成膜物质，添加桑皮纤维等对纳米二氧化硅进行表面改性添加到原料中，并通过物理化学方法对大豆蛋白粉进行改性同时配合其他有效成分相互配合，提高了大豆蛋白粉的机械强度和耐水性等，制得的全降解塑料薄膜具有良好的生物降解性能和机械性能，并且成本低廉，接近普通塑料。
Description
技术领域
本发明涉及天然高分子材料技术领域，具体涉及一种聚乙烯醇/大豆蛋白粉复合的全降解塑料薄膜及其制作方法。
背景技术
合成高分子材料给人们的生活带来极大方便的同时也给环境造成了严重的污染，加之制造传统塑料的石油储量的不断减少，因而可再生的环境友好的天然高分子材料成为研究的热点，纤维素、淀粉、蛋白质等是目前实际研究和应用较多的天然高分子，故而天然高分子型全降解材料成为新型环境友好型材料的研究热点之一。
天然高分子因其原料来源广、生物降解性能强且成膜性能优异在食品包装及地膜应用领域受到广泛关注。然而，由于天然高分子本身的特点：加工性能差、脆性大不耐水等缺陷限制了其应用范围。为解决这一问题常采用增塑、酸调、交联、填充或者共混等单一改性方法，然而这种单一改性方法有限，制备出的全降解塑料薄膜功能单一且成本高无法实现其工业化生产。纳米二氧化硅材料具有纳米粒子特殊的功能效应，用其来单独改善天然高分子膜及聚乙烯醇薄膜力学性能及耐水性能方面均有明显的效果，而用纳米二氧化硅改性天然高分子和聚乙烯醇复合薄膜的研究报道极少。
发明内容
本发明的目的就是提供一种聚乙烯醇/大豆蛋白粉复合的全降解塑料薄膜及其制作方法，以克服现有技术的不足。
本发明的目的是这样实现的：
一种聚乙烯醇/大豆蛋白粉复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、棉浆粕10-15、桑皮纤维8-12、纳米二氧化硅2-4、沙蒿胶1-2、低聚壳聚糖3-5、油酸正丁酯9-13、碳化二亚胺0.2-0.4、硝酸镁0.1-0.3、适量水。
所述的一种聚乙烯醇/大豆蛋白粉复合的全降解塑料薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将大豆蛋白粉、棉浆粕加入适量水搅拌成糊，加热预糊化处理10-20分钟，加入硝酸镁、沙蒿胶，恒温搅拌混合2-3h，抽滤自然晾干得改性大豆蛋白粉；
（2）将桑皮纤维在105℃下真空干燥2-4小时，加入油酸正丁酯、纳米二氧化硅搅拌研磨2-3小时，烘干；
（3）将聚乙烯醇放入80-90℃水浴中保温30-40分钟，加入步骤（1）、（2）物料于55-65℃水浴反应40-50分钟，再加入其他剩余成分搅拌1-2小时，放入双螺杆挤出机中造粒；
（4）将步骤（3）制得的颗粒倒入吹膜机中于140-170℃下进行吹膜即可。
本发明有以下有益效果：本发明采用聚乙烯醇和大豆蛋白粉为成膜物质，和传统的技术相比本发明添加桑皮纤维等对纳米二氧化硅进行表面改性添加到原料中，提高了纳米二氧化硅的分散性及吸附性，使二氧化硅由单个分散的纳米粒子聚集成不规则的纳米簇，均匀分散的单个纳米粒子及纳米簇可以生成应力集中点，提高薄膜强度；通过物理化学方法对大豆蛋白粉进行改性同时配合其他有效成分相互配合，提高了大豆蛋白粉的机械强度和耐水性等，制得的全降解塑料薄膜具有良好的生物降解性能和机械性能，并且成本低廉，接近普通塑料。
具体实施方式
所述的一种聚乙烯醇/大豆蛋白粉复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、棉浆粕12、桑皮纤维11、纳米二氧化硅3、沙蒿胶2、低聚壳聚糖4、油酸正丁酯12、碳化二亚胺0.3、硝酸镁0.1、适量水。
制作方法包括以下步骤：
（1）将大豆蛋白粉、棉浆粕加入适量水搅拌成糊，加热预糊化处理10-20分钟，加入硝酸镁、沙蒿胶，恒温搅拌混合2-3h，抽滤自然晾干得改性大豆蛋白粉；
（2）将桑皮纤维在105℃下真空干燥2-4小时，加入油酸正丁酯、纳米二氧化硅搅拌研磨2-3小时，烘干；
（3）将聚乙烯醇放入80-90℃水浴中保温30-40分钟，加入步骤（1）、（2）物料于55-65℃水浴反应40-50分钟，再加入其他剩余成分搅拌1-2小时，放入双螺杆挤出机中造粒；
（4）将步骤（3）制得的颗粒倒入吹膜机中于140-170℃下进行吹膜即可。
使用本发明生产的全降解塑料薄膜的技术参数指标如下：拉伸强度为9.61MPa，断裂伸长率为89.26%。
Claims (2)
1.一种聚乙烯醇/大豆蛋白粉复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、棉浆粕10-15、桑皮纤维8-12、纳米二氧化硅2-4、沙蒿胶1-2、低聚壳聚糖3-5、油酸正丁酯9-13、碳化二亚胺0.2-0.4、硝酸镁0.1-0.3、适量水。
2.根据权利要求1所述的一种聚乙烯醇/大豆蛋白粉复合的全降解塑料薄膜的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将大豆蛋白粉、棉浆粕加入适量水搅拌成糊，加热预糊化处理10-20分钟，加入硝酸镁、沙蒿胶，恒温搅拌混合2-3h，抽滤自然晾干得改性大豆蛋白粉；
（2）将桑皮纤维在105℃下真空干燥2-4小时，加入油酸正丁酯、纳米二氧化硅搅拌研磨2-3小时，烘干；
（3）将聚乙烯醇放入80-90℃水浴中保温30-40分钟，加入步骤（1）、（2）物料于55-65℃水浴反应40-50分钟，再加入其他剩余成分搅拌1-2小时，放入双螺杆挤出机中造粒；
（4）将步骤（3）制得的颗粒倒入吹膜机中于140-170℃下进行吹膜即可。
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