木薯淀粉可降解薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种木薯淀粉可降解薄膜，其包括以下重量份的原料：木薯淀粉80～100份，聚乙烯醇0～20份，纳米二氧化硅0～10份，其中聚乙烯醇与纳米二氧化硅不同时为0。本发明专利技术还公开了所述木薯淀粉可降解薄膜的制备方法，即将上述重量份数的原料细化、混合得到初混物，然后熔融共混，最后用平板硫化机压成薄膜，得到木薯淀粉可降解薄膜。本发明专利技术的木薯淀粉可降解薄膜具有优良的力学性能，并且在短时间内可快速降解，充分保持土壤原有的良性土质，有效提高土壤的透气性，保障农作物的再生长。同时，为广西丰富的木薯淀粉资源开发和应用提供理论基础，对发展地方经济，带动可降解材料行业的发展具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可降解材料及其制备
，尤指一种木薯淀粉可降解薄膜及其制备方法。
技术介绍
淀粉是一种天然有机高分子材料，是高等植物中常见的组成成分。在来源广泛、价格低廉、无毒害等前提条件下，它的生物降解性能备受关注。因此，以淀粉为主要原料制备出生物可降解材料成为一个研发热点。其中，淀粉基降解塑料能有效地解决塑料废弃物对环境的污染，是今后塑料发展的方向之一。目前对于淀粉基降解塑料的研究重点是尽量提高木薯淀粉含量，并保持优良的力学性能从而制备出可完全降解的塑料。现有的淀粉基降解塑料大体上可分为三类：淀粉直接填充型、淀粉-高分子材料共混型、全淀粉型。在直接填充型中最大的问题是淀粉与合成材料分子之间基本上不形成化学键的作用，即相容性差。共混型中的淀粉含量相对较低，导致材料无法完全降解。全淀粉型塑料是科研者要达到的目的，目前已有实现商品化的全淀粉塑料，但还未能满足农业中的应用。在农业领域，对于塑料材料的需求量极大，尤其是薄膜材料，比如地膜，而现用的薄膜材料几乎全部是不能完全降解的材料，未能降解的材料残存于土壤中，阻碍农作物根系的发育和对水分、养分的吸收，使土壤透气性降低，导致农作物减产。而可完全降解的薄膜材料存在加工困难、力学性能和耐水性能差的问题，难以推广和应用。因此，研发并制备可应用于农业领域的低成本、优性能的淀粉可降解薄膜尤为必要。而广西具有丰富的木薯淀粉资源，以木薯淀粉资源为研究对象制备木薯淀粉薄膜，并将其应用于农业领域，对发展地方经济，带动可降解材料行业的发展具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供木薯淀粉可降解薄膜，其是能够应用于农业领域的性能优良、耐水性好、可完全降解的木薯淀粉可降解薄膜。本专利技术提供的一种木薯淀粉可降解薄膜，包括以下重量份的原料：木薯淀粉80～100份，聚乙烯醇0～20份，纳米二氧化硅0～10份，其中聚乙烯醇与纳米二氧化硅不同时为0。优选的是，所述纳米二氧化硅为亲水型纳米二氧化硅。优选的是，所述木薯淀粉可降解薄膜，包括以下重量份的原料：木薯淀粉80～100份，聚乙烯醇11～20份。优选的是，所述的木薯淀粉可降解薄膜，包括以下重量份的原料：木薯淀粉80～100份，纳米二氧化硅4～9份。优选的是，所述的木薯淀粉可降解薄膜，包括以下重量份的原料：木薯淀粉80～100份，纳米二氧化硅4～9份，聚乙烯醇11～20份。优选的是，所述的木薯淀粉可降解薄膜，进一步包括以下重量份的原料：葛根粉5～10份，香蕉粉6～15份，生物聚酯PHA8～17份，聚乳酸10～20份，聚磷酸酯6～9份，聚己内酯5～12份，甘油15～30份，偶联剂2～4份，抗氧剂2～3份，抗紫外线剂1～2份，其中偶联剂是铝酸酯、钛酸酯或硼酸酯中的一种。本专利技术还提供了一种木薯淀粉可降解薄膜的制备方法：将上述重量份数的原料细化、混合得到初混物，然后熔融共混，最后用平板硫化机压成薄膜，得到木薯淀粉可降解薄膜。优选的是，将上述重量份数的木薯淀粉与5～10重量份的葛根粉及6～15重量份的香蕉粉分别细化至250目并混合，然后置于-30℃的冷冻室放置1h，期间持续通入氮气；随后在真空条件下加入上述重量份数的纳米二氧化硅和聚乙烯醇并通过高速搅拌机充分混合得到初混物；接着按比例加生物聚酯PHA8～17重量份、聚乳酸10～20重量份、聚磷酸酯6～9重量份、聚己内酯5～12重量份、甘油15～30重量份、偶联剂2～4重量份、抗氧剂2～3重量份、抗紫外线剂1～2重量份，继续搅拌升温至120～130℃，送入密炼机中进一步熔融共混1h，密炼机温度控制为110℃，转速为60r/min。优选的是，所述平板硫化机的温度为50℃，压力为15MPa，时间为5min。本专利技术所能达到的功效增进为：1.本专利技术的木薯淀粉可降解薄膜具有高的木薯淀粉含量，同时添加了葛根粉、香蕉粉、生物聚酯、聚乳酸等可生物降解材料，并且在真空条件下加入亲水型纳米二氧化硅和聚乙烯醇，制备出的薄膜的拉伸强度高达31％，具有优良的力学性能，此外，所得薄膜短时间内可快速降解，保持土壤原有的良性土质，有效提高土壤的透气性，保障农作物的再生长。2.本专利技术以广西丰富的木薯淀粉资源为研究对象制备木薯淀粉薄膜，为广西丰富的木薯淀粉资源开发和应用提供理论基础，对发展地方经济，带动降解塑料行业的发展具有重要意义。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。<实施例1>一种木薯淀粉可降解薄膜，包括：以下原料以重量份计，木薯淀粉80份，聚乙烯醇11份。制备方法如下：将上述木薯淀粉80份细化至250目，然后置于-30℃的冷冻室放置1h，期间持续通入氮气；随后在真空条件下加入聚乙烯醇11份，并通过高速搅拌机充分混合得到初混物；继续搅拌升温至120～130℃，送入密炼机中进一步熔融共混1h，密炼机温度控制为110℃，转速为60r/min。平板硫化机的温度为50℃，压力为15MPa，时间为5min。最终得到木薯淀粉/聚乙烯醇薄膜。<实施例2>一种木薯淀粉可降解薄膜，包括：以下原料以重量份计，木薯淀粉90份，聚乙烯醇15份。制备方法如下：将上述木薯淀粉90份细化至250目，然后置于-30℃的冷冻室放置1h，期间持续通入氮气；随后在真空条件下加入聚乙烯醇15份，并通过高速搅拌机充分混合得到初混物；继续搅拌升温至120～130℃，送入密炼机中进一步熔融共混1h，密炼机温度控制为110℃，转速为60r/min。平板硫化机的温度为50℃，压力为15MPa，时间为5min。最终得到木薯淀粉/聚乙烯醇薄膜。<实施例3>一种木薯淀粉可降解薄膜，包括：以下原料以重量份计，木薯淀粉100份，聚乙烯醇20份。制备方法如下：将上述木薯淀粉100份细化至250目，然后置于-30℃的冷冻室放置1h，期间持续通入氮气；随后在真空条件下加入聚乙烯醇20份，并通过高速搅拌机充分混合得到初混物；继续搅拌升温至120～130℃，送入密炼机中进一步熔融共混1h，密炼机温度控制为110℃，转速为60r/min。平板硫化机的温度为50℃，压力为15MPa，时间为5min。最终得到木薯淀粉/聚乙烯醇薄膜。<实施例4>一种木薯淀粉可降解薄膜，包括：以下原料以重量份计，木薯淀粉80份，纳米二氧化硅4份。制备方法如下：将上述木薯淀粉80份细化至250目，然后置于-30℃的冷冻室放置1h，期间持续通入氮气；随后在真空条件下加入纳米二氧化硅4份，并通过高速搅拌机充分混合得到初混物；继续搅拌升温至120～130℃，送入密炼机中进一步熔融共混1h，密炼机温度控制为110℃，转速为60r/min。平板硫化机的温度为50℃，压力为15MPa，时间为5min。最终得到木薯淀粉/纳米二氧化硅薄膜。<实施例5>一种木薯淀粉可降解薄膜，包括：以下原料以重量份计，木薯淀粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木薯淀粉可降解薄膜，其特征在于，包括以下重量份的原料：木薯淀粉80～100份，聚乙烯醇0～20份，纳米二氧化硅0～10份，其中聚乙烯醇与纳米二氧化硅不同时为0。

【技术特征摘要】
1.一种木薯淀粉可降解薄膜，其特征在于，包括以下重量份的原料：木薯淀粉80～100份，聚乙烯醇0～20份，纳米二氧化硅0～10份，其中聚乙烯醇与纳米二氧化硅不同时为0。2.如权利要求1所述的木薯淀粉可降解薄膜，其特征在于，所述纳米二氧化硅为亲水型纳米二氧化硅。3.如权利要求2所述的木薯淀粉可降解薄膜，其特征在于，包括以下重量份的原料：木薯淀粉80～100份，聚乙烯醇11～20份。4.如权利要求2所述的木薯淀粉可降解薄膜，其特征在于，包括以下重量份的原料：木薯淀粉80～100份，纳米二氧化硅4～9份。5.如权利要求2所述的木薯淀粉可降解薄膜，其特征在于，包括以下重量份的原料：木薯淀粉80～100份，纳米二氧化硅4～9份，聚乙烯醇11～20份。6.如权利要求1～5任一项所述的木薯淀粉可降解薄膜，其特征在于，进一步包括以下重量份的原料：葛根粉5～10份，香蕉粉6～15份，生物聚酯PHA8～17份，聚乳酸10～20份，聚磷酸酯6～9份，聚己内酯5～12份，甘油15～30份，偶联剂2～4份，抗氧剂2～3份，抗紫外线剂1～2份，其中偶联剂是铝酸酯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钰馨，
申请(专利权)人：广西师范学院，
类型：发明
国别省市：广西;45