一种路用木质纤维改性热塑性淀粉的制备方法技术

一种路用木质纤维改性热塑性淀粉的制备方法，其特征是：将淀粉、增塑剂和路用木质纤维按照重量比100：20~40：10~100混合均匀得到混合物，混合物在混炼设备中于110~160℃下熔融共混即可得到路用木质纤维改性热塑性淀粉。所得路用木质纤维改性热塑性淀粉的拉伸强度和断裂伸长率同时得到提升。所用的路用木质纤维是一种高灰分的木质纤维，组分和结构不同于普通的天然纤维，并且用途广，价格低廉。因此，路用木质纤维改性热塑性淀粉具有制备工艺简单，成本低，强度高和韧性好的特点，有利于淀粉塑料的推广。

【技术实现步骤摘要】
一种路用木质纤维改性热塑性淀粉的制备方法
本专利技术属于高分子材料制备领域，具体说是涉及一种路用木质纤维改性热塑性淀粉的制备方法。社会的可持续发展及其涉及的环境、资源和经济等方面的问题愈来愈成为全社会关注的问题，因此开发和使用可再生资源替代石油等不能再生资源已成为全世界的共同认知。淀粉在小麦、玉米、土豆的根、茎、叶中储量丰富，是一种自然界广泛存在的天然高分子。通过在淀粉中加入增塑剂使淀粉具备热可塑性，这就使得淀粉的工业化加工有了实现的可能，热塑性淀粉可以挤出加工，吹塑加工等。这种增塑剂的增塑原理是破坏淀粉分子内的结晶结构，以减少淀粉分子间的氢键，使其结构变得无序化，增塑剂的加入也降低了淀粉的熔融温度，使淀粉的熔融温度低于分解温度，使得淀粉在加工时不至于还没有熔融就已经分解了。关于热塑性淀粉的研究早已引起世界材料领域的广泛关注，各种性能增强的热塑性淀粉层出不穷，显示出其不俗的发展前景｡森林工程，2014，30(05)：66-69中以淀粉和木粉为原料，甘油为增塑剂，通过挤出成型制备淀粉/木粉可生物降解复合材料，发现木粉的加入破坏热塑性淀粉的连续性，使复合材料的结晶度增大。复合材料的拉伸强度、吸水率和吸水厚度膨胀率随着木粉比例增大逐渐增大，断裂伸长率却逐渐降低。湖南工程学院学报(自然科学版)，2018，28(01)：70-74中为进一步研究天然纤维增强热塑性淀粉复合材料的制备工艺和力学性能，以预塑化淀粉为原料，甘油为塑化剂，利用苎麻纤维作为增强材料，热压制备纤维增强热塑性淀粉复合材料.分别研究了热压温度、热压时间、苎麻纤维含量和纤维表面处理方式等对苎麻增强热塑性淀粉复合材料力学性能的影响。路用木质纤维是以天然木质素纤维为原料，采用先进的复合工艺使其与非金属矿超细粉复合最终制得的纤维产品，广泛用于混凝土砂浆、石膏制品、木浆海棉、沥青道路等领域。但是，路用木质纤维用于热塑性淀粉的报道还未见到，同时，该纤维也不同于一般的纤维，因为它具有两重结构，即木质纤维的纤维结构和非金属矿的微粒结构。目前未有关于路用木质纤维用于改性热塑性淀粉的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种路用木质纤维改性热塑性淀粉的制备方法。本专利技术的目的可通过下述技术措施来实现：本专利技术的一种路用木质纤维素改性热塑性淀粉的制备方法包括下述步骤：一种路用木质纤维改性热塑性淀粉的制备方法，其特征在于：将淀粉、增塑剂和路用木质纤维按照重量比100：20~40：10~100混合均匀得到混合物，混合物在混炼设备中于110~160℃下熔融共混即可得到改性热塑性淀粉。本专利技术中所述的淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、籼米淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉中的任意一种或者几种。本专利技术中所述的增塑剂为甘油、甲酰胺、尿素、葡萄糖、蔗糖中的任意一种或者几种。本专利技术中所述的路用木质纤维的灰分含量范围为10%~20%。本专利技术中所述的混炼设备为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、热开炼机、密炼机中的任意一种或者几种。本专利技术的有益效果如下：路用木质纤维通常是用于混凝土砂浆、石膏制品、木浆海棉、沥青道路等领域，还未见用于热塑性淀粉中。路用木质纤维与热塑性淀粉中常用的增强材料组分和结构差异显著。路用木质纤维是天然木质纤维和非金属矿超细粉的组合体，是一种有机/无机复合物，并且同时具有纤维状和颗粒状结构。路用木质纤维现已被广泛使用，产量巨大，价格低廉，热塑性淀粉改性成本低廉，有利于热塑性淀粉的推广。路用木质纤维改性热塑性淀粉的拉伸强度和断裂伸长率均高于纯热塑性淀粉。具体实施方式本专利技术以下将结合实施例作进一步详述。有必要在此指出的是以下实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本
技术实现思路
对本专利技术作出一些非本质的改进和调整。实施例1将玉米淀粉、甘油和路用木质纤维（灰分11%）按照重量比100：35：20混合均匀得到混合物，混合物在单螺杆挤出机中于120℃下挤出，即得到路用木质纤维改性热塑性淀粉。该热塑性淀粉的拉伸强度和断裂伸长率分别比纯热塑性淀粉的高41.2%和73.6%。实施例2将土豆淀粉、甘油和路用木质纤维（灰分11%）按照重量比100：35：40混合均匀得到混合物，混合物在单螺杆挤出机中于120℃下挤出，即得到路用木质纤维改性热塑性淀粉。该热塑性淀粉的拉伸强度和断裂伸长率分别比纯热塑性淀粉的高67.3%和121.7%。实施例3将小麦淀粉、甲酰胺和路用木质纤维（灰分11%）按照重量比100：35：80混合均匀得到混合物，混合物在单螺杆挤出机中于120℃下挤出，即得到路用木质纤维改性热塑性淀粉。该热塑性淀粉的拉伸强度和断裂伸长率分别比纯热塑性淀粉的高25.7%和36.1%。实施例4将红薯淀粉、葡萄糖和路用木质纤维（灰分18%）按照重量比100：30：60混合均匀得到混合物，混合物在单螺杆挤出机中于150℃下挤出，即得到路用木质纤维改性热塑性淀粉。该热塑性淀粉的拉伸强度和断裂伸长率分别比纯热塑性淀粉的高39.6%和45.9%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种路用木质纤维改性热塑性淀粉的制备方法，其特征在于：将淀粉、增塑剂和路用木质纤维按照重量比100：20~40：10~100混合均匀得到混合物，混合物在混炼设备中于110~160℃下熔融共混即可得到改性热塑性淀粉。

【技术特征摘要】
1.一种路用木质纤维改性热塑性淀粉的制备方法，其特征在于：将淀粉、增塑剂和路用木质纤维按照重量比100：20~40：10~100混合均匀得到混合物，混合物在混炼设备中于110~160℃下熔融共混即可得到改性热塑性淀粉。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、籼米淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉中的任意一种或者几种。3.根据权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：程文喜，苗蔚，郑红娟，夏绍灵，彭进，宋伟强，胡鹏博，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：河南,41