CN104945679A - 一种花生蛋白/聚乙烯醇全降解塑料薄膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种花生蛋白/聚乙烯醇全降解塑料薄膜，其特征是由下述重量份的原料制得：木薯淀粉40-60，花生蛋白粉10-15，黄原胶3-5，聚乙烯醇10-20，甘油10-20，硅烷偶联剂KH-550 1-2，海藻酸丙二醇酯3-5，硬脂酰乳酸钙2-4，马来酸酐5-10，花生油1-2。本发明的全降解塑料薄膜均一性好，拉伸性能高、耐撕裂性能好，柔韧性强，耐水性较高，同时原料来源广泛，价格低廉，绿色环保，降解性能好，实用性强。

Description

一种花生蛋白/聚乙烯醇全降解塑料薄膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及包装材料领域，具体涉及一种花生蛋白/聚乙烯醇全降解塑料薄膜及其制备方法。

背景技术

塑料广泛应用于经济、生活的各个领域，如生活中的购物袋、垃圾袋、塑料杯、一次性餐盒，生产中的农膜等。然而由于塑料难以降解，是“白色污染”的来源，给自然环境造成了不可忽视的负面影响。随着污染的严重和环境保护意识的提高，作为替代品的生物降解塑料已经受到广泛的关注，成为解决塑料废弃物引起的环境污染问题的有效方法之一。

PVA是由聚醋酸乙烯酯水解而得到的多羟基聚合物，在湿环境中有细菌存在的条件下6个月内可以完全分解，因此PVA降解塑料体系具有能完全降解的特性，是真正的绿色环保完全降解塑料。然而PVA材料与基料相容性较差，相分离严重，这种特性导致PVA塑料难以加工，制品力学性能也比较差。因此，需要提高PVA与基料的相容性，改善PVA塑料的加工性能和力学性能，从而提高产品质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种花生蛋白/聚乙烯醇全降解塑料薄膜，拉伸性能和抗撕裂性能强，加工性能和力学性能良好，易于降解，绿色环保。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种花生蛋白/聚乙烯醇全降解塑料薄膜，其是由下述重量份的原料制得：

木薯淀粉40-60，花生蛋白粉10-15，黄原胶3-5，聚乙烯醇10-20，甘油10-20，硅烷偶联剂KH-550 1-2，海藻酸丙二醇酯3-5，硬脂酰乳酸钙2-4，马来酸酐5-10，花生油1-2。

一种花生蛋白/聚乙烯醇全降解塑料薄膜的制备方法，其包括以下步骤：

（1）将黄原胶与海藻酸丙二醇酯混合后按固液重量比1：30-1：40与4-8%的醋酸溶液混合，80-90℃搅拌2-4h，得混合液；

（2）将木薯淀粉和花生蛋白粉加入（1）中的混合液中，60-80℃搅拌1-2h，得混合浆料；

（3）将（2）中的混合浆料加入反应釜，用5%NaOH溶液将pH调节至8.5-9.0，然后加入马来酸酐于80-90℃下保持pH在8.5-9.0之间搅拌反应4-8h，然后将pH调至中性并过滤，得改性基料；

（4）将甘油和硅烷偶联剂KH-550混合后先800-1200r/min搅拌10-20min，然后加入聚乙烯醇100-120℃搅拌15-30min，最后加入（3）中的改性基料和硬脂酰乳酸钙、花生油高速混合10-20min，加入双螺杆挤出机120-140℃条件下挤出造粒，得薄膜粒料；

（5）将（4）中的薄膜粒料通过吹膜机吹塑形成塑料膜，最后切割、分卷、包装后即得成品。

本发明的优点是：

在木薯淀粉中添加花生蛋白粉和黄原胶进行改性形成基料，并且通过马来酸酐改性基料、硅烷偶联剂改性聚乙烯醇来改善基料与聚乙烯醇的界面相容性，从而提高复合材料的加工性能和力学性能；并结合硬脂酰乳酸钙等原料的复配，使制得的薄膜均一性好，拉伸性能高、耐撕裂性能好，柔韧性强，耐水性较高，同时原料来源广泛，价格低廉，绿色环保，降解性能好，实用性强。

具体实施方式

本发明非限定实施例如下：

一种花生蛋白/聚乙烯醇全降解塑料薄膜，由下列重量(kg)的组分原料制备而成：

木薯淀粉50，花生蛋白粉12，黄原胶4，聚乙烯醇15，甘油15，硅烷偶联剂KH-550 1.5，海藻酸丙二醇酯4，硬脂酰乳酸钙3，马来酸酐8，花生油1.5。

花生蛋白/聚乙烯醇全降解塑料薄膜的制备方法包括以下步骤：

（1）将黄原胶与海藻酸丙二醇酯混合后按固液重量比1：40与8%的醋酸溶液混合，90℃搅拌2h，得混合液；

（2）将木薯淀粉和花生蛋白粉加入（1）中的混合液中， 80℃搅拌1h，得混合浆料；

（3）将（2）中的混合浆料加入反应釜，用5%NaOH溶液将pH调节至8.5-9.0，然后加入马来酸酐于80-90℃下保持pH在8.5-9.0之间搅拌反应6h，然后将pH调至中性并过滤，得改性基料；

（4）将甘油和硅烷偶联剂KH-550混合后先1200r/min搅拌10min，然后加入聚乙烯醇100℃搅拌15min，最后加入（3）中的改性基料和硬脂酰乳酸钙、花生油高速混合10min，加入双螺杆挤出机120-140℃条件下挤出造粒，得薄膜粒料；

（5）将（4）中的薄膜粒料通过吹膜机吹塑形成塑料膜，最后切割、分卷、包装后即得成品。

对上述制得的全降解塑料薄膜进行性能测试，测试结果如下：

拉伸强度（MPa）：52.7；

断裂伸长率：48.5%；

吸水率：28.1%；

100d降解率：35.7%。

Claims (2)

1.一种花生蛋白/聚乙烯醇全降解塑料薄膜，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：

木薯淀粉40-60，花生蛋白粉10-15，黄原胶3-5，聚乙烯醇10-20，甘油10-20，硅烷偶联剂KH-550 1-2，海藻酸丙二醇酯3-5，硬脂酰乳酸钙2-4，马来酸酐5-10，花生油1-2。

2.根据权利要求1所述的一种花生蛋白/聚乙烯醇全降解塑料薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将黄原胶与海藻酸丙二醇酯混合后按固液重量比1：30-1：40与4-8%的醋酸溶液混合，80-90℃搅拌2-4h，得混合液；

（2）将木薯淀粉和花生蛋白粉加入（1）中的混合液中，60-80℃搅拌1-2h，得混合浆料；

（3）将（2）中的混合浆料加入反应釜，用5%NaOH溶液将pH调节至8.5-9.0，然后加入马来酸酐于80-90℃下保持pH在8.5-9.0之间搅拌反应4-8h，然后将pH调至中性并过滤，得改性基料；

（4）将甘油和硅烷偶联剂KH-550混合后先800-1200r/min搅拌10-20min，然后加入聚乙烯醇100-120℃搅拌15-30min，最后加入（3）中的改性基料和硬脂酰乳酸钙、花生油高速混合10-20min，加入双螺杆挤出机120-140℃条件下挤出造粒，得薄膜粒料；

（5）将（4）中的薄膜粒料通过吹膜机吹塑形成塑料膜，最后切割、分卷、包装后即得成品。