一种马铃薯淀粉竹粉复合发泡材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种马铃薯淀粉竹粉复合发泡材料及其制备方法。选用具有支链含量高、粘稠度高、蛋白质和脂肪含量少等特点的马铃薯淀粉，以及来源广泛、强度优异、防虫防蛀、防辐射且流动性良好的10~200目竹粉为主要原材料，辅助其他添加剂，将微生物原理与化学相结合，通过螺杆挤出方式，高效率连续生产出一类表面美观、力学性能优良、防水防腐效果好、可生物降解的复合发泡材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种美观生态环保缓冲包装材料，尤其涉及一种马铃薯淀粉竹粉复合发泡材料及其制备方法。
技术介绍
目前大量使用的缓冲包装材料主要是以不能降解的泡沫塑料为主，如EPS、EPP、聚氨酯等泡沫塑料，由于其很难降解，因此，形成了严重的城市“白色污染”。现有可降解的缓冲包装材料主要还是纸制品，但纸制品成本较高、耐水性差、力学强度差。淀粉是多糖类化合物，在自然环境下由微生物作用而分解，最终分解为无毒的CO2和H2O，因此是目前广泛使用的一类可生物降解的天然高分子原料之一。具有来源广泛（玉米淀粉、马铃薯淀粉、地瓜淀粉、土豆淀粉、小麦淀粉等），且价格低廉等优点。但是淀粉分子链含有大量羟基，容易在分子链内和分子链外形成氢键，因此难溶、难熔，成型加工困难，并且其发泡材料容易变脆，回弹性差，耐水性也较差，一遇水或长期在潮湿空气中，容易吸收水分，其稳定性下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有淀粉基发泡材料成型加工困难、表观质量差、容易受潮变形、强度较差等缺点，选用具有支链含量高、粘稠度高、蛋白质和脂肪含量少等特点的马铃薯淀粉，以及来源广泛、强度优异、防虫防蛀、防辐射且流动性良好的10~200目（优选60目）竹粉为主要原材料，辅助其他添加剂，将微生物原理与物理化学相结合，通过螺杆挤出方式，高效率连续生产出一类表面美观、力学性能优良、防水防腐效果好、可生物降解的复合发泡材料。本专利技术的复合发泡材料，由马铃薯淀粉、粒径在10~200目（优选60目）的竹粉（可市购）、大麦牙（牙长1~10mm的大麦，可市场购买）、干酵母、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化铝、明矾、碳酸氢钠、甘油和水组成。各组分比例及制备步骤：（1）取100份（质量份数）竹粉与5~30份（优选15份）2~8%（优选5%）的氧化钠水溶液搅拌均匀，然后10~40℃（优选20℃）保温静置2~24h（优选12h），待用；（2）取5~20份（优选10份）大麦芽磨成粉，与200~600份（优选400份）水混合，再加入5~15份（优选10份）干酵母混合，待用；（3）取100份马铃薯淀粉，与步骤（2）所得溶液5~20份（优选10份）混合，并在40~70℃（优选56℃）下保温1~3h（优选2h），待用；（4）取步骤（1）处理后的竹粉15~50份（优选35份）、步骤（3）处理过的淀粉50~85份（优选65份）、氢氧化钙2~6份（优选3份）、氢氧化铝3~8份（优选5份）、明矾3~8份（优选5份）、碳酸氢钠3~8份（优选5份）、甘油5~15份（优选8份），在高速混合机中共混5~15min（优选10min），待用；（5）将混合好的物料，通过螺杆挤出机挤出发泡，控制机头温度为110~150℃（优选130℃）、机头压力为1~5MPa（优选3MPa）、螺杆转速为50~90r/min（优选70 r/min）。本专利技术首先利用微生物学和物理化学相结合的原理，将马铃薯淀粉部分糖化、酯化、和糊化，然后利用碱液对竹粉进行表面处理，最后以复合交联剂氢氧化铝、氢氧化钙、明矾以及残留氢氧化钠的协同作用，以碳酸氢钠和水为发泡剂，以甘油和水为润滑剂，通过螺杆挤出发泡，高效成型得到性能优异的发泡制品。 具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：（1）取100份（质量份数）竹粉与5份浓度为2%的氧化钠水溶液搅拌均匀，然后10℃保温静置2h，待用；（2）取5大麦芽磨成粉，与200份水混合，再加入5份干酵母混合，待用；（3）取100份马铃薯淀粉，与步骤（2）所得溶液5份混合，并在40℃下保温1h，待用；（4）配一：取步骤（1）处理后的竹粉15份、步骤（3）处理过的淀粉85份、氢氧化钙2份、氢氧化铝3份、明矾3份、碳酸氢钠3份、甘油5份，在高速混合机中共混5min，待用；配二：取步骤（1）处理后的竹粉35份、步骤（3）处理过的淀粉65份、氢氧化钙3份、氢氧化铝5份、明矾5份、碳酸氢钠5份、甘油8份，在高速混合机中共混10min，待用；配三：取步骤（1）处理后的竹粉50份、步骤（3）处理过的淀粉50份、氢氧化钙6份、氢氧化铝8份、明矾8份、碳酸氢钠8份、甘油15份，在高速混合机中共混15min，待用；（5）将混合好的物料，通过螺杆挤出机挤出发泡，控制机头温度为130℃、机头压力为3MPa、螺杆转速为70 r/min。制备的新材料与热塑性淀粉发泡材料的拉伸强度、压缩强度及吸水率的对比如下表实施例2：（1）取100份（质量份数）竹粉与15份浓度为5%的氧化钠水溶液搅拌均匀，然后20℃保温静置12h，待用；（2）取10份大麦芽磨成粉，与400份水混合，再加入10份干酵母混合，待用；（3）取100份马铃薯淀粉，与步骤（2）所得溶液10份混合，并在56℃下保温2h，待用；（4）配一：取步骤（1）处理后的竹粉15份、步骤（3）处理过的淀粉85份、氢氧化钙2份、氢氧化铝3份、明矾3份、碳酸氢钠3份、甘油5份，在高速混合机中共混5min，待用；配二：取步骤（1）处理后的竹粉35份、步骤（3）处理过的淀粉65份、氢氧化钙3份、氢氧化铝5份、明矾5份、碳酸氢钠5份、甘油8份，在高速混合机中共混10min，待用；配三：取步骤（1）处理后的竹粉50份、步骤（3）处理过的淀粉50份、氢氧化钙6份、氢氧化铝8份、明矾8份、碳酸氢钠8份、甘油15份，在高速混合机中共混15min，待用；（5）将混合好的物料，通过螺杆挤出机挤出发泡，控制机头温度为130℃、机头压力为3MPa、螺杆转速为70 r/min。制备的新材料与热塑性淀粉发泡材料的拉伸强度、压缩强度及吸水率的对比如下表实施例3：（1）取100份（质量份数）竹粉与30份浓度为8%的氧化钠水溶液搅拌均匀，然后40℃保温静置24h，待用。（2）取20份大麦芽磨成粉，与600份水混合，再加入15份干酵母混合，待用。（3）取100份马铃薯淀粉，与步骤（2）所得溶液20份混合，并在70℃下保温3h，待用。（4）配一：取步骤（1）处理后的竹粉15份，步骤（3）处理过的淀粉85份，氢氧化钙2份，氢氧化铝3份，明矾3份，碳酸氢钠3份，甘油5份，在高速混合机中共混5min，待用；配二：取步骤（1）处理后的竹粉35份，步骤（3）处理过的淀粉65份，氢氧化钙3份，氢氧化铝5份，明矾5份，碳酸氢钠5份，甘油8份，在高速混合机中共混10min，待用；配三：取步骤（1）处理后的竹粉50份，步骤（3）处理过的淀粉50份，氢氧化钙6份，氢氧化铝8份，明矾8份，碳酸氢钠8份，甘油15份，在高速混合机中共混15min，待用；（5）将混合好的物料，通过螺杆挤出机挤出发泡，控制机头温度为130℃、机头压力为3MPa、螺杆转速为70 r/min。制备的新材料与热塑性淀粉发泡材料的拉伸强度、压缩强度及吸水率的对比如下表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马铃薯淀粉竹粉复合发泡材料及其制备方法，其特征在于：由马铃薯淀粉、粒径在10~200目的竹粉、大麦牙、干酵母、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化铝、明矾、碳酸氢钠、甘油和水组成。

【技术特征摘要】
1.一种马铃薯淀粉竹粉复合发泡材料及其制备方法，其特征在于：由马铃薯淀粉、粒径在10~200目的竹粉、大麦牙、干酵母、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化铝、明矾、碳酸氢钠、甘油和水组成。2.权利要求1所述复合发泡材料及其制备方法，其特征在于各组分比例及制备步骤：（1）取100份（质量份数）竹粉与5~30份浓度为2~8%的氧化钠水溶液搅拌均匀，然后10~40℃保温静置2~24h；（2）取5~20份大麦芽磨成粉，与200~600份水混合，再加入5~15份干...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾广胜，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43