CN108129701A - 一种利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法 - Google Patents

一种利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法，包括如下步骤：步骤1，对大麦壳进行接枝预处理，得到改性大麦壳；步骤2，将淀粉在第一温度的热水中糊化并按第一质量比与PVA溶液混合，混合后再加入甘油，得到混合液I；步骤3，将混合液I在第一搅拌速度、第一搅拌温度下搅拌第一搅拌时间，得到混合液II；步骤4，将一定摩尔比的尿素与甲醛混合，得到脲甲醛，将脲甲醛与淀粉按第二质量比加入到混合液II中，得到混合液III；步骤5，在混合液III中按照第三质量比加入大麦壳后得到悬浮液I或按照第四质量比加入改性大麦壳后得到悬浮液II；步骤6，将悬浮液I或悬浮液II倒入培养皿，在第一干燥温度下干燥第一干燥时间后进行剥离，得到塑料薄膜。

Description

一种利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种利用大麦壳生产高性能塑料 薄膜的方法。
背景技术
现在，天然气成本上涨，化石燃料消耗殆尽，非生物降解塑料会 造成严重污染。因此需要环境友好型可持续材料，即生物聚合物制成 的可食用和可生物降解薄膜，以取代石油基塑料。聚乙烯醇(PVA) 由于其成膜性能，可生物降解性，结晶性和机械性能而适用于包装工 业的合成可生物降解聚合物。PVA可与淀粉混合使其更具经济性并增 加其可生物降解性。但是，PVA/淀粉膜的主要缺点是由于淀粉和PVA 两者中存在的羟基，其阻水性差。所以，需要寻找一种新方法对PVA/ 淀粉膜进行改性，提高其阻水性能的同时进一步提高共混膜的机械性 能。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种利用大 麦壳生产高性能塑料薄膜的方法。
本发明提供了一种利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法，具有 这样的特征，包括如下步骤：
步骤1，对大麦壳进行接枝预处理，得到改性大麦壳；
步骤2，将淀粉在第一温度的热水中糊化并按第一质量比与PVA 溶液混合，混合后再加入甘油，得到混合液I；
步骤3，将混合液I在第一搅拌速度、第一搅拌温度下搅拌第一 搅拌时间，得到混合液II；
步骤4，将一定摩尔比的尿素与甲醛混合，得到脲甲醛，将脲甲 醛与淀粉按第二质量比加入到混合液II中，得到混合液III；
步骤5，在混合液III中按照第三质量比加入大麦壳后得到悬浮 液I或按照第四质量比加入改性大麦壳后得到悬浮液II；
步骤6，将悬浮液I或悬浮液II倒入培养皿，在第一干燥温度下 干燥第一干燥时间后进行剥离，得到塑料薄膜。
在本发明提供的利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法中，还可 以具有这样的特征：其中，步骤1中的接枝预处理包括如下子步骤：
步骤1-1，将大麦壳洗涤后在第一烘干温度的烘箱中干燥第一烘 干时间，得到干燥大麦壳；
步骤1-2，将干燥大麦壳在萃取器中用丙酮萃取第一萃取时间后 将其研磨成大麦壳颗粒；
步骤1-3，将大麦壳颗粒加至二甲基亚砜中，得到反应混合物；
步骤1-4，将反应混合物在第一加热温度下加热第一加热时间， 得到接枝共聚物；
步骤1-5，用乙醇对接枝共聚物进行索氏提取，得到提取物；
步骤1-6，将提取物在第二烘干温度的热空气烘箱中干燥第二烘 干时间，得到改性大麦壳。
在本发明提供的利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法中，还可 以具有这样的特征：其中，步骤1-1中，第一烘干温度为80℃，第一 烘干时间12h，
步骤1-2中，第一萃取时间为72h，大麦壳颗粒的粒径为0.5-1mm，
步骤1-4中，第一加热温度为50℃，第一加热时间为150min，
步骤1-6中，第二烘干温度为50℃，第二烘干时间为24h。
在本发明提供的利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法中，还可 以具有这样的特征：其中，步骤2中，第一温度为90℃，第一质量 比为5wt.％：5wt.％。
在本发明提供的利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法中，还可 以具有这样的特征：其中，步骤3中，第一搅拌速度为800rpm，第 一搅拌温度为50℃，第一搅拌时间为45min。
在本发明提供的利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法中，还可 以具有这样的特征：其中，步骤4中，摩尔比为1:1.5，第二质量比 为0.2-0.7。
在本发明提供的利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法中，还可 以具有这样的特征：其中，步骤5中，第三质量比为0.2-2，第四质 量比为0.2-2。
在本发明提供的利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法中，还可 以具有这样的特征：其中，步骤6中，第一干燥温度为45℃，第一 干燥时间为24h。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法，采 用大麦壳，经过预处理、混合、再混合、搅拌、再混合、再混合、再 混合、干燥、剥离这些过程得到塑料薄膜，该方法的工艺流程简单， 处理时间短。另外，采用大麦壳为原料，充分利用了可生物降解的淀 粉材料和聚乙烯醇，结合改性大麦壳提高其机械性能，可以有效替代 传统的石油基塑料，不仅绿色环保，而且能创造很大的经济效益。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实 施例对本发明作具体阐述。
本发明的一种利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法，包括如下 步骤：
步骤1，对大麦壳进行接枝预处理，得到改性大麦壳。
步骤1中的接枝预处理包括如下子步骤：
步骤1-1，将大麦壳洗涤后在第一烘干温度的烘箱中干燥第一烘 干时间，得到干燥大麦壳。
第一烘干温度为80℃，第一烘干时间12h。
步骤1-2，将干燥大麦壳在萃取器中用丙酮萃取第一萃取时间后 将其研磨成大麦壳颗粒。
第一萃取时间为72h，大麦壳颗粒的粒径为0.5-1mm。
步骤1-3，将大麦壳颗粒加至二甲基亚砜中，得到反应混合物。
步骤1-4，将反应混合物在第一加热温度下加热第一加热时间， 得到接枝共聚物。
第一加热温度为50℃，第一加热时间为150min。
步骤1-5，用乙醇对接枝共聚物进行索氏提取，得到提取物。
步骤1-6，将提取物在第二烘干温度的热空气烘箱中干燥第二烘 干时间，得到改性大麦壳。
第二烘干温度为50℃，第二烘干时间为24h。
步骤2，将淀粉在第一温度的热水中糊化并按第一质量比与PVA 溶液混合，混合后再加入甘油，得到混合液I。
第一温度为90℃，第一质量比为5wt.％：5wt.％。
步骤3，将混合液I在第一搅拌速度、第一搅拌温度下搅拌第一 搅拌时间，得到混合液II。
步骤3中，第一搅拌速度为800rpm，第一搅拌温度为50℃，第 一搅拌时间为45min。
步骤4，将一定摩尔比的尿素与甲醛混合，得到脲甲醛，将脲甲 醛与淀粉按第二质量比加入到混合液II中，得到混合液III。
摩尔比为1:1.5，第二质量比为0.2-0.7。
步骤5，步骤5，在混合液III中按照第三质量比加入大麦壳后得 到悬浮液I或按照第四质量比加入改性大麦壳后得到悬浮液II。
第三质量比为0.2-2，第四质量比为0.2-2。
步骤6，将悬浮液倒入培养皿，在第一干燥温度下干燥第一干燥 时间后进行剥离，得到塑料薄膜。
步骤6中，第一干燥温度为45℃，第一干燥时间为24h。
实施例一：
步骤1，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，再加入2.5wt％甘油，得到混合液I。
步骤2，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合液 II。
步骤3，将混合液II倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离，得 到塑料薄膜I。
步骤4，对塑料薄膜I进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参各 数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度9.54MPa，断裂伸长率91.7％，吸水率 75.2％。
实施例二：
步骤1，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊 化与PVA溶液混合，再加入2.5wt％甘油，得到混合液I。
步骤2，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合 液II。
步骤3，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲 甲醛与淀粉按0.2的质量比加入步骤2中的混合液II，得到混合液III。
步骤4，将混合液Ⅲ倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离，得 到塑料薄膜II。
步骤5，对塑料薄膜II进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参各 数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度10.1MPa，断裂伸长率30％，吸水率35.3％。
实施例三：
步骤1，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，再加入2.5wt％甘油，得到混合液I。
步骤2，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合 液II。
步骤3，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲 甲醛与淀粉按0.3的质量比加入步骤2中的混合液II，得到混合液III。
步骤4，将混合液Ⅲ倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离，得 到塑料薄膜III。
步骤5，对塑料薄膜III进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参 各数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度11.09MPa，断裂伸长率32％，吸水率 31.5％。
实施例四：
步骤1，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，再加入2.5wt％甘油，得到混合液I。
步骤2，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合 液II。
步骤3，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲 甲醛与淀粉按0.4的质量比加入步骤2中的混合液II，得到混合液III。
步骤4，将混合液III倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离， 得到塑料薄膜IV。
步骤5，对塑料薄膜IV进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参 各数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度12.7MPa，断裂伸长率35.4％，吸水率 21.2％。
实施例五：
步骤1，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，再加入2.5wt％甘油，得到混合液I。
步骤2，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合 液II。
步骤3，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲 甲醛与淀粉按0.5的质量比加入步骤2中的混合液II，得到混合液III。
步骤4，将混合液III倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离， 得到塑料薄膜V。
步骤5，对塑料薄膜V进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参各 数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度13.38MPa，断裂伸长率51.7％，吸水率 19.8％。
实施例六：
步骤1，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，再加入2.5wt％甘油，得到混合液I。
步骤2，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合 液II。
步骤3，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲 甲醛与淀粉按0.6的质量比加入步骤2中的混合液II，得到混合液III。
步骤4，将混合液III倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离， 得到塑料薄膜VI。
步骤5，对塑料薄膜VI进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参 各数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度11.05MPa，断裂伸长率38.4％，吸水率 18.9％。
实施例七：
步骤1，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，再加入2.5wt％甘油，得到混合液I。
步骤2，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合 液II。
步骤3，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲 甲醛与淀粉按0.7的质量比加入步骤2中的混合液II，得到混合液III。
步骤4，将混合液III倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离， 得到塑料薄膜VII。
步骤5，对塑料薄膜VII进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参 各数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度10.241MPa，断裂伸长率36％，吸水率 18.3％。
实施例八：
步骤1，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊 化与PVA溶液混合，混合后再加入2.5wt％甘油，得到混合液I。
步骤2，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合液 II。
步骤3，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲甲 醛与淀粉按0.5的质量比加入到混合液II中，得到混合液III。
步骤4，在混合液III中加入0.2wt％的大麦壳，得到悬浮液I。
步骤5，将悬浮液I倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离，得 到塑料薄膜VIII。
步骤6，对塑料薄膜VIII进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参 各数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度9.196MPa，断裂伸长率35％，吸水率 20.5％。
实施例九：
步骤1，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，混合后再加入2.5wt％甘油，得到混合液I。
步骤2，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合液 II。
步骤3，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲甲 醛与淀粉按0.5的质量比加入到混合液II中，得到混合液III。
步骤4，在混合液III中加入0.5wt％的大麦壳，得到悬浮液I。
步骤5，将悬浮液I倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离，得 到塑料薄膜IX。
步骤6，对塑料薄膜IX进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参各 数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度10.069MPa，断裂伸长率43％，吸水率 22.3％。
实施例十：
步骤1，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，混合后再加入2.5wt％甘油，得到混合液I。
步骤2，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合液 II。
步骤3，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲甲 醛与淀粉按0.5的质量比加入到混合液II中，得到混合液III。
步骤4，在混合液III中加入1wt％的大麦壳，得到悬浮液I。
步骤5，将悬浮液I倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离，得 到塑料薄膜X。
步骤6，对塑料薄膜X进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参各 数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度15.44MPa，断裂伸长率49％，吸水率 24.2％。
实施例十一：
步骤1，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，混合后再加入2.5wt％甘油，得到混合液I；
步骤2，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合液 II。
步骤3，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲甲 醛与淀粉按0.5的质量比加入到混合液II中，得到混合液III。
步骤4，在混合液III中加入1.5wt％的大麦壳，得到悬浮液I。
步骤5，将悬浮液I倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离，得 到塑料薄膜XI。
步骤6，对塑料薄膜XI进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参各 数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度14.2MPa，断裂伸长率45.44％，吸水率 28.9％。
实施例十二：
步骤1，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，混合后再加入2.5wt％甘油，得到混合液I；
步骤2，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合液 II。
步骤3，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲甲 醛与淀粉按0.5的质量比加入到混合液II中，得到混合液III。
步骤4，在混合液III中加入2wt％的大麦壳，得到悬浮液I。
步骤5，将悬浮液I倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离，得 到塑料薄膜XII。
步骤6，对塑料薄膜XII进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参 各数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度10.88MPa，断裂伸长率30.5％，吸水率 33.2％。
实施例十三：
步骤1，对大麦壳进行接枝预处理，得到改性大麦壳；
步骤1-1，将大麦壳洗涤后在80℃的烘箱中干燥12h，得到干燥 大麦壳；
步骤1-2，将干燥大麦壳在萃取器中用丙酮萃取72h后将其研磨 成粒径为0.5-1mm的大麦壳颗粒；
步骤1-3，将大麦壳颗粒加至二甲基亚砜中，得到反应混合物；
步骤1-4，将反应混合物在50℃下加热150min，得到接枝共聚物；
步骤1-5，用乙醇对接枝共聚物进行索氏提取，得到提取物；
步骤1-6，将提取物在50℃的热空气烘箱中干燥24h，得到改性 大麦壳。
步骤2，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，混合再加入2.5wt％甘油，得到混合液I；
步骤3，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合液 II。
步骤4，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲甲 醛与淀粉按0.5的质量比加入到混合液II中，得到混合液III。
步骤5，在混合液III中加入0.2wt％的改性大麦壳，得到悬浮液 II。
步骤6，将悬浮液II倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离，得 到塑料薄膜XIII。
步骤7，对塑料薄膜XIII进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参 各数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度9.59MPa，断裂伸长率36％，吸水率17.2％。
实施例十四：
步骤1，对大麦壳进行接枝预处理，得到改性大麦壳；
步骤1-1，将大麦壳洗涤后在80℃的烘箱中干燥12h，得到干燥 大麦壳；
步骤1-2，将干燥大麦壳在萃取器中用丙酮萃取72h后将其研磨 成粒径为0.5-1mm的大麦壳颗粒；
步骤1-3，将大麦壳颗粒加至二甲基亚砜中，得到反应混合物；
步骤1-4，将反应混合物在50℃下加热150min，得到接枝共聚物；
步骤1-5，用乙醇对接枝共聚物进行索氏提取，得到提取物；
步骤1-6，将提取物在50℃的热空气烘箱中干燥24h，得到改性 大麦壳。
步骤2，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，混合再加入2.5wt％甘油，得到混合液I；
步骤3，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合液II。
步骤4，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲甲 醛与淀粉按0.5的质量比加入到混合液II中，得到混合液III。
步骤5，在混合液III中加入0.5wt％的改性大麦壳，得到悬浮液 II。
步骤6，将悬浮液II倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离，得 到塑料薄膜XIV。
步骤7，对塑料薄膜XIV进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参 各数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度10.27MPa，断裂伸长率43％，吸水率 19.1％。
实施例十五：
步骤1，对大麦壳进行接枝预处理，得到改性大麦壳；
步骤1-1，将大麦壳洗涤后在80℃的烘箱中干燥12h，得到干燥 大麦壳；
步骤1-2，将干燥大麦壳在萃取器中用丙酮萃取72h后将其研磨 成粒径为0.5-1mm的大麦壳颗粒；
步骤1-3，将大麦壳颗粒加至二甲基亚砜中，得到反应混合物；
步骤1-4，将反应混合物在50℃下加热150min，得到接枝共聚物；
步骤1-5，用乙醇对接枝共聚物进行索氏提取，得到提取物；
步骤1-6，将提取物在50℃的热空气烘箱中干燥24h，得到改性 大麦壳。
步骤2，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，混合再加入2.5wt％甘油，得到混合液I；
步骤3，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合液 II。
步骤4，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲甲 醛与淀粉按0.5的质量比加入到混合液II中，得到混合液III。
步骤5，在混合液III中加入1wt％的改性大麦壳，得到悬浮液II。
步骤6，将悬浮液II倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离，得 到塑料薄膜XV。
步骤7，对塑料薄膜XV进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参 各数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度18.54MPa，断裂伸长率48.37％，吸水率 20.6％。
实施例十六：
步骤1，对大麦壳进行接枝预处理，得到改性大麦壳；
步骤1-1，将大麦壳洗涤后在80℃的烘箱中干燥12h，得到干燥 大麦壳；
步骤1-2，将干燥大麦壳在萃取器中用丙酮萃取72h后将其研磨 成粒径为0.5-1mm的大麦壳颗粒；
步骤1-3，将大麦壳颗粒加至二甲基亚砜中，得到反应混合物；
步骤1-4，将反应混合物在50℃下加热150min，得到接枝共聚物；
步骤1-5，用乙醇对接枝共聚物进行索氏提取，得到提取物；
步骤1-6，将提取物在50℃的热空气烘箱中干燥24h，得到改性 大麦壳。
步骤2，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，混合再加入2.5wt％甘油，得到混合液I；
步骤3，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合液 II。
步骤4，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲甲 醛与淀粉按0.5的质量比加入到混合液II中，得到混合液III。
步骤5，在混合液III中加入1.5wt％的改性大麦壳，得到悬浮液 II。
步骤6，将悬浮液II倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离，得 到塑料薄膜XVI。
步骤7，对塑料薄膜XVI进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参 各数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度14.26MPa，断裂伸长率42.3％，吸水率 21.9％。
实施例十七：
步骤1，对大麦壳进行接枝预处理，得到改性大麦壳；
步骤1-1，将大麦壳洗涤后在80℃的烘箱中干燥12h，得到干燥 大麦壳；
步骤1-2，将干燥大麦壳在萃取器中用丙酮萃取72h后将其研磨 成粒径为0.5-1mm的大麦壳颗粒；
步骤1-3，将大麦壳颗粒加至二甲基亚砜中，得到反应混合物；
步骤1-4，将反应混合物在50℃下加热150min，得到接枝共聚物；
步骤1-5，用乙醇对接枝共聚物进行索氏提取，得到提取物；
步骤1-6，将提取物在50℃的热空气烘箱中干燥24h，得到改性 大麦壳。
步骤2，将5gPVA溶于水中，并将5g淀粉溶于90℃热水中糊化 与PVA溶液混合，混合再加入2.5wt％甘油，得到混合液I；
步骤3，将混合液I以800rpm在50℃下搅拌45min，得到混合液 II。
步骤4，按照1:1.5的摩尔比混合尿素与甲醛，得到脲甲醛，脲甲 醛与淀粉按0.5的质量比加入到混合液II中，得到混合液III。
步骤5，在混合液III中加入2wt％的改性大麦壳，得到悬浮液II。
步骤6，将悬浮液II倒入培养皿，在45℃下干燥24h后剥离，得 到塑料薄膜XVII。
步骤7，对塑料薄膜XVII进行拉伸强度、断裂伸长和吸水率等参 各数的检测，以评判其性能的好坏。
检测结果为：拉伸强度12.11MPa，断裂伸长率29％，吸水率 25.1％。
塑料薄膜I至塑料薄膜XVII的提取量结果如表1所示。
表1塑料薄膜I至塑料薄膜XVII的表征结果
实施例的作用与效果
由表1可知，实施例一中没有加入脲甲醛，也没有使用大麦壳或 者改性大麦壳，仅仅制备了PVA/淀粉膜，其拉伸强度9.54MPa，断 裂伸长率91.7％，吸水率75.2％。
实施例二至实施例七中只使用脲甲醛对PVA/淀粉膜脲进行交 联，其中甲醛与淀粉的质量比逐渐增加，当质量比在0.2-0.5范围内 时，拉伸强度、断裂伸长率和吸水率都逐渐增加，当质量比在0.5-0.7 范围内时，拉伸强度、断裂伸长率和吸水率都逐渐减小。
实施例八至实施例十二中使用大麦壳提高了共混膜的性能，其 中，随着大麦壳的含量逐渐增加，吸水率也逐渐增加，当在0.2-1wt％ 范围内时，随着含量的逐渐增加，拉伸强度和断裂伸长率也逐渐增加， 当在1-2wt％范围内时，随着含量的逐渐增加，拉伸强度和断裂伸长 率逐渐减小。
实施例十三至实施例十七中使用改性大麦壳提高了共混膜的性 能，其中，随着改性大麦壳的含量逐渐增加，吸水率也逐渐增加，当 在0.2-1wt％范围内时，随着含量的逐渐增加，拉伸强度和断裂伸长 率也逐渐增加，当在1-2wt％范围内时，随着含量的逐渐增加，拉伸 强度和断裂伸长率逐渐减小。
根据实施例一至实施例十七可知，利用改性大麦壳制备得到的塑 料薄膜对于石油基塑料材料有着很好的替代性。相比没有含有改性大 麦壳的塑料薄膜，随着改性大麦壳含量的增加，塑料薄膜的机械强度 和吸水率得到提升。其原因是随着大麦壳含量的增加，纤维与聚合物 基体之间的分子相互作用增加。在改性大麦壳制备的塑料薄膜中，由 于改性大麦壳和基体之间的表面粘附增加，拉伸强度更高。随着复合 材料中大麦壳含量从1wt％进一步增加到2wt％，由于基质内链间吸 引力的减小，拉伸强度下降。
交联PVA/淀粉薄膜的吸水率由于PVA和淀粉与尿素甲醛的羟 基交联而降低，复合物与水的相互作用降低。随着改性大麦壳在复合 材料中的增强，由于纤维上的羟基与脂肪酸接枝而导致吸水率降低， 并且复合材料的亲水性降低。
因此，综合考虑拉伸强度、断裂伸长率和吸水率，当改性大麦壳 含量为1wt％时制备的塑料薄膜的效果最好。
本实施例十三至十七提及的一种利用改性大麦壳生产高性能塑 料薄膜的方法，采用大麦壳，经过预处理、混合、再混合、搅拌、再 混合、再混合、再混合、干燥、剥离这些过程得到塑料薄膜，该方法 的工艺流程简单，处理时间短。另外，采用大麦壳为原料，充分利用 了可生物降解的淀粉材料和聚乙烯醇，结合改性大麦壳提高其机械性 能，可以有效替代传统的石油基塑料，不仅绿色环保，而且能创造很 大的经济效益。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护 范围。

Claims (8)

1.一种利用大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，对大麦壳进行接枝预处理，得到改性大麦壳；
步骤2，将淀粉在第一温度的热水中糊化并按第一质量比与PVA溶液混合，混合后再加入甘油，得到混合液I；
步骤3，将所述混合液I在第一搅拌速度、第一搅拌温度下搅拌第一搅拌时间，得到混合液II；
步骤4，将一定摩尔比的尿素与甲醛混合，得到脲甲醛，将所述脲甲醛与淀粉按第二质量比加入到所述混合液II中，得到混合液III；
步骤5，在所述混合液III中按照第三质量比加入所述大麦壳后得到悬浮液I或按照第四质量比加入所述改性大麦壳后得到悬浮液II；
步骤6，将所述悬浮液I或所述悬浮液II倒入培养皿，在第一干燥温度下干燥第一干燥时间后进行剥离，得到塑料薄膜。
2.根据权利要求1所述的利用改性大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法，其特征在于：
其中，所述步骤1中的接枝预处理包括如下子步骤：
步骤1-1，将所述大麦壳洗涤后在第一烘干温度的烘箱中干燥第一烘干时间，得到干燥大麦壳；
步骤1-2，将所述干燥大麦壳在萃取器中用丙酮萃取第一萃取时间后将其研磨成大麦壳颗粒；
步骤1-3，将所述大麦壳颗粒加至二甲基亚砜中，得到反应混合物；
步骤1-4，将所述反应混合物在第一加热温度下加热第一加热时间，得到接枝共聚物；
步骤1-5，用乙醇对所述接枝共聚物进行索氏提取，得到提取物；
步骤1-6，将所述提取物在第二烘干温度的热空气烘箱中干燥第二烘干时间，得到所述改性大麦壳。
3.根据权利要求2所述的利用改性大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法，其特征在于：
其中，所述步骤1-1中，所述第一烘干温度为80℃，所述第一烘干时间12h，
所述步骤1-2中，所述第一萃取时间为72h，所述大麦壳颗粒的粒径为0.5-1mm，
所述步骤1-4中，所述第一加热温度为50℃，所述第一加热时间为150min，
所述步骤1-6中，所述第二烘干温度为50℃，所述第二烘干时间为24h。
4.根据权利要求1所述的利用改性大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法，其特征在于：
其中，所述步骤2中，所述第一温度为90℃，所述第一质量比为5wt.％：5wt.％。
5.根据权利要求1所述的利用改性大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法，其特征在于：
其中，所述步骤3中，所述第一搅拌速度为800rpm，所述第一搅拌温度为50℃，所述第一搅拌时间为45min。
6.根据权利要求1所述的利用改性大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法，其特征在于：
其中，所述步骤4中，所述摩尔比为1:1.5，所述第二质量比为0.2-0.7。
7.根据权利要求1所述的利用改性大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法，其特征在于：
其中，所述步骤5中，所述第三质量比为0.2-2，所述第四质量比为0.2-2。
8.根据权利要求1所述的利用改性大麦壳生产高性能塑料薄膜的方法，其特征在于：
其中，所述步骤6中，所述第一干燥温度为45℃，所述第一干燥时间为24h。
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