一种淀粉/壳聚糖复合薄膜的吹塑成型制备方法技术

本发明专利技术公开了一种淀粉/壳聚糖复合薄膜的吹塑成型制备方法，其采用一种高效的复合改性剂，以淀粉、壳聚糖为原料，经吹塑成型工艺制备出所述淀粉/壳聚糖复合薄膜，该复合改性剂中包含的三种主要组分，组分一为氯化胆碱、氯化铵中的一种或几种，组分二为硝酸铁、氯化铁中的一种或几种，组分三为有机小分子甘油、乙二醇、乙醇胺、甲酰胺中的一种或几种。其组分一主要用于增塑改性淀粉；组分二主要用于增塑改性壳聚糖；而组分三可有效协同组分一和组分二对淀粉和壳聚糖的改性作用。采用本发明专利技术制备方法可解决现有淀粉/壳聚糖薄膜制备工艺效率低等问题，高效制得性能优良的淀粉/壳聚糖复合薄膜。

【技术实现步骤摘要】
一种淀粉/壳聚糖复合薄膜的吹塑成型制备方法
本专利技术属于复合薄膜制备
，具体涉及一种淀粉/壳聚糖复合薄膜的吹塑成型制备方法。
技术介绍
淀粉是目前被认为最有希望大面积推广使用的天然高分子材料。淀粉可分为直链淀粉（糖淀粉）和支链淀粉（胶淀粉）。前者为无分支的螺旋结构；后者为24~30个葡萄糖残基以α-1,4-糖苷键首尾相连而成，在支链处为α-1,6-糖苷键连接。淀粉资源大量存在于各种植物的种子及茎块中，其来源丰富，价格低廉，具有可食性，属于可再生资源，同时其具有良好的成膜性，因此常被用于薄膜产品的生产制备。壳聚糖是由甲壳素经部分脱乙酰基制备得到的产物，是一种常见的天然生物高分子聚合物，化学名为[1,4]-2-氨基-2-脱氧-β-D葡聚糖，是生物界中唯一的一种碱性多糖。壳聚糖是一种水溶性的天然高分子，具有优异的成膜性、无毒性以及良好的可降解性和生物相容性，而且壳聚糖的活泼基团（氨基和羟基）对某些电化学活性物质有很强的螯合、吸附和离子交换作用，使得壳聚糖在薄膜、纤维、水凝胶等领域显示出很强的应用前景。壳聚糖还具有抗菌性能，将壳聚糖基薄膜包覆在食物表面时，可有效阻止食物表面细菌和真菌的生长。虽然将壳聚糖与淀粉复合后可制备得到可食用的全降解生物质薄膜，但由于淀粉和壳聚糖分子链上都含有大量的羟基基团，羟基基团之间极易形成氢键作用，使得淀粉和壳聚糖难以达到熔融状态，因此淀粉和壳聚糖难以通过常规的热塑加工的方式成型。因此，在淀粉和壳聚糖的热塑加工改性方面国内外已有较多的研究工作，而加入增塑剂改性是最常用来改善聚合物加工性能的途径。通过加入增塑剂的方式虽可实现淀粉的热塑加工和吹塑成型，但目前尚未有通过热塑加工吹塑成型制备出淀粉/壳聚糖薄膜的报道。为了高效的制备淀粉/壳聚糖复合薄膜，本专利技术提供了一种淀粉/壳聚糖复合薄膜的吹塑成型制备方法，其首先采用一种新型复合改性剂对淀粉和壳聚糖进行改性，并通过单螺杆挤出造粒后再吹塑成型制备出淀粉/壳聚糖复合薄膜。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种淀粉/壳聚糖复合薄膜的吹塑成型制备方法，其是针对现有淀粉/壳聚糖复合薄膜制备中存在的问题，采用一种对淀粉和壳聚糖具有高增塑改性效率的复合改性剂对淀粉、壳聚糖进行改性，并利用吹塑成型技术制备出性能优良的淀粉/壳聚糖复合薄膜。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种淀粉/壳聚糖复合薄膜的吹塑成型制备方法，是以淀粉、壳聚糖为原料，采用复合改性剂，经吹塑成型工艺制备出所述淀粉/壳聚糖复合薄膜；所述复合改性剂中包含三种主要组分，组分一为氯化胆碱、氯化铵中的一种或几种，组分二为硝酸铁、氯化铁中的一种或几种，组分三为有机小分子甘油、乙二醇、乙醇胺、甲酰胺中的一种或几种。所述制备方法具体包括如下步骤：1）将淀粉和壳聚糖分别与复合改性剂中的组分一和组分二于高速混合机中混合，分别得改性淀粉和改性壳聚糖；2）将步骤1）所得改性淀粉和改性壳聚糖混合，并加入复合改性剂中的组分三后，于高速混合机中混合，得复合改性的淀粉/壳聚糖；3）将步骤2）所得复合改性的淀粉/壳聚糖置于单螺杆挤出机中挤出造粒；4）将步骤3）所得粒料加入到单螺杆挤出机中挤出吹塑成膜，得到所述淀粉/壳聚糖复合薄膜。原料中淀粉与壳聚糖的重量比为1:0.3~0.5。步骤1）中淀粉与组分一混合的重量比为1:0.1-0.3。壳聚糖与组分二混合的重量比为1:0.1-0.2；步骤2）中组分三的用量为淀粉和壳聚糖总重的10wt%~20wt%。所述混合是于60℃高速混合机中混合10-15min。所制备的淀粉/壳聚糖复合薄膜适于物品包装、农用地膜等领域的使用。本专利技术的显著优点在于：（1）本专利技术提供了一种新型复合改性剂对淀粉和壳聚糖进行改性处理，该复合改性剂包含三种主要组分，其组分一主要用于改性淀粉，对淀粉具有很高的增塑改性效率；组分二主要用于改性壳聚糖，对壳聚糖具有很高的增塑改性效率；而组分三可有效协同提高组分一和组分二对淀粉和壳聚糖的改性效率。（2）根据淀粉和壳聚糖各自的结构特点，本专利技术采用不同组分对淀粉和壳聚糖分别进行改性，避免了传统方法中淀粉和壳聚糖一起使用单一增塑剂的缺点，使改性后的淀粉、壳聚糖的增塑性能等得到较大提高。（3）本专利技术中使用的复合改性剂中的组分一和组分二单独对淀粉和壳聚糖起作用，组分三可起到协同作用，最终有效改善了淀粉和壳聚糖的热性能，扩大了淀粉/壳聚糖的热加工窗口。（4）采用复合改性剂改性后，淀粉和壳聚糖的结晶结构都被破坏，淀粉和壳聚糖的相容性大大提到，最终制备得到了完全相容的均相淀粉/壳聚糖复合材料。（5）采用本专利技术制备方法可解决现有淀粉/壳聚糖薄膜制备工艺效率低等问题，突破现有的淀粉/壳聚糖薄膜溶液难以成型的限制，通过热塑成型的吹塑成型法，高效制备得到了性能优良的淀粉/壳聚糖复合薄膜。具体实施方式一种淀粉/壳聚糖复合薄膜的吹塑成型制备方法，是以淀粉、壳聚糖为原料，采用复合改性剂，经吹塑成型工艺制备出所述淀粉/壳聚糖复合薄膜；所述复合改性剂中包含三种主要组分，组分一为氯化胆碱、氯化铵中的一种或几种，组分二为硝酸铁、氯化铁中的一种或几种，组分三为有机小分子甘油、乙二醇、乙醇胺、甲酰胺中的一种或几种。所述制备方法具体包括如下步骤：1）将淀粉与复合改性剂中的组分一按重量比1:0.1-0.3配合，于高速混合机中60℃混合10-15min，得改性淀粉；2）将壳聚糖与复合改性剂中的组分二按重量比1:0.1-0.2配合，于高速混合机中60℃混合10-15min，得改性壳聚糖；3）将步骤1）、步骤2）所得改性淀粉和改性壳聚糖混合，并加入复合改性剂中的组分三后于高速混合机中60℃混合10-15min，得复合改性的淀粉/壳聚糖；组分三的用量为淀粉和壳聚糖总重的10wt%~20wt%；4）将步骤3）所得复合改性的淀粉/壳聚糖置于单螺杆挤出机中挤出造粒；5）将步骤4）所得粒料加入到单螺杆挤出机中挤出吹塑成膜，得到所述淀粉/壳聚糖复合薄膜。原料中淀粉与壳聚糖的重量比为1:0.3~0.5。为了使本专利技术所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本专利技术所述的技术方案做进一步的说明，但是本专利技术不仅限于此。具体实施方式中所涉及份数均为重量份。实施例1一种淀粉/壳聚糖复合薄膜的吹塑成型制备方法，具体包括如下步骤：1）取玉米淀粉100份、氯化胆碱15份，于高速混合机中60℃混合10min，得改性淀粉；2）取壳聚糖30份、硝酸铁6份，于高速混合机中60℃混合10min，得改性壳聚糖；3）将步骤1）和步骤2）所得改性淀粉和改性壳聚糖混合，加入20份甘油后于高速混合机中60℃混合15min得复合改性的淀粉/壳聚糖；4）将步骤3）所得复合改性的淀粉/壳聚糖置于单螺杆挤出机中挤出造粒；从进料口到出料口，挤出机的温度分别设为150℃、155℃、150℃、145℃，挤出机转速为30rpm/min；5）将步骤4）所得粒料加入到单螺杆挤出机中挤出吹塑成膜，得到所述淀粉/壳聚糖复合薄膜。实施例2一种淀粉/壳聚糖复合薄膜的吹塑成型制备方法，具体包括如下步骤：1）取小麦淀粉100份、氯化铵30份，于高速混合机中60℃混合15min，得改性淀粉；2）取壳聚糖40份、氯化铁4份，于高速混合机中60℃混合15min，得改性壳聚糖；3）将步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种淀粉/壳聚糖复合薄膜的吹塑成型制备方法，其特征在于：以淀粉、壳聚糖为原料，采用复合改性剂，经吹塑成型工艺制备出所述淀粉/壳聚糖复合薄膜；所述复合改性剂包含三种主要组分，组分一为氯化胆碱、氯化铵中的一种或几种，组分二为硝酸铁、氯化铁中的一种或几种，组分三为有机小分子甘油、乙二醇、乙醇胺、甲酰胺中的一种或几种。

【技术特征摘要】
1.一种淀粉/壳聚糖复合薄膜的吹塑成型制备方法，其特征在于：以淀粉、壳聚糖为原料，采用复合改性剂，经吹塑成型工艺制备出所述淀粉/壳聚糖复合薄膜；所述复合改性剂包含三种组分，组分一为氯化胆碱、氯化铵中的一种或几种，组分二为硝酸铁、氯化铁中的一种或几种，组分三为有机小分子甘油、乙二醇、乙醇胺、甲酰胺中的一种或几种；其制备方法具体包括如下步骤：1）将淀粉和壳聚糖分别与复合改性剂中的组分一和组分二混合，分别得改性淀粉和改性壳聚糖；2）将步骤1）所得改性淀粉和改性壳聚糖混合，加入复合改性剂中的组分三后混合，得复合改性的淀粉/壳聚糖；3）将步骤2）所得复合改性的...

【专利技术属性】
技术研发人员：江献财，陈燕妹，孙玉俊，侯琳熙，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35