一种基于改性玉米淀粉的环保型包装材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于改性玉米淀粉的环保型包装材料的制备方法，通过对玉米淀粉进行增塑改性获得改性玉米淀粉，再经纸纤维补强后混合聚乙烯醇经双螺杆挤出吹膜，得到环保型包装材料。本发明专利技术通过对玉米淀粉进行多段改性处理，大幅增强其性能，再与硅藻土、偶联剂等经双螺杆挤出制备得到的包装材料在使用时不易破裂分层，具有优秀的机械和力学性能，同时制备工艺整体简单，原料来源广泛，且提高了对废弃资源的利用率，同时产品具有优秀可降解性能，作为包装材料具有理想的环保效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改性玉米淀粉的环保型包装材料的制备方法
本专利技术属于包装材料
，尤其涉及一种基于改性玉米淀粉的环保型包装材料的制备方法。
技术介绍
包装材料是指用于制造包装容器、包装装潢、包装印刷、包装运输等满足产品包装要求所使用的材料，目前较常用的包装材料有金属、纸张、发泡聚苯乙烯塑料、聚氨酯塑料等。金属包装成本高，质量重，缓冲性能不好，如果仪器、设备自身和其相撞，由于其缺乏缓冲韧性，同样会对仪器、设备造成破坏。纸张类包装材料强度不够，另外，纸质包装将浪费大量的纸张，而纸张的制作原料主要是木材，所以，过多使用纸质包装自然导致大量木材被砍伐，不利于环境保护和水土保持。采用模塑或拼装的聚苯乙烯，模具费用成本高；拼接的聚苯乙烯机械性能较差，受冲击很容易破碎，另外，聚苯乙烯在使用过程中往往会有单体苯乙烯析出，对人体健康不利，抛弃后易产生白色污染。因此，在满足包装性能的同时，降低其对环境的污染，符合绿色生产理念显得至关重要。玉米淀粉具有廉价、来源广、可完全生物降解等优点，是制备可完全生物降解材料的重要原料，适合将其用于包装材料的制备，但由于玉米淀粉中大分子链上的葡萄糖残基的半刚性特点以及淀粉分子之间的氢键作用，令其形成的产品硬脆性较高，受到外力作用时容易粉化，因此影响了其作为包装材料应用的效果。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种基于改性玉米淀粉的环保型包装材料的制备方法。为了实现上述的目的，本专利技术提供以下技术方案：一种基于改性玉米淀粉的环保型包装材料的制备方法，对玉米淀粉进行增塑改性获得改性玉米淀粉，再经纸纤维补强后混合聚乙烯醇经双螺杆挤出吹膜，得到环保型包装材料。所述的基于改性玉米淀粉的环保型包装材料的制备方法，包括以下具体步骤：（1）取玉米淀粉溶于水，配成质量浓度为3-4%的溶液，升温至95-98℃，再向其中加入尿素和蔗糖硬脂酸酯，混合煮浆60-90分钟，完成后烘干得到改性玉米淀粉备用；（2）将废弃纸质包装材料置于碱液中浸泡12-36小时，之后稀释至中性，于100-120℃干燥后粉碎，得到纸纤维备用；（3）取步骤1所得改性玉米淀粉与步骤2所得纸纤维，以及甘油和邻苯二钾酸二辛酯加入共混机中混合20-30分钟，再向其中加入60%的聚乙烯醇水溶液，搅匀后静置24-48小时，充分润胀得到前置液；（4）将上述前置液与硅藻土、偶联剂经搅拌混匀后送入双螺杆挤出机中，用双螺杆挤出成型机吹膜形成包装薄膜即可。进一步的，所述步骤1中尿素加入量为玉米淀粉干重的20-25%，蔗糖硬脂酸酯加入量为玉米淀粉干重的3-6%。进一步的，所述步骤2中废弃纸质包装材料包括废弃纸盒、废弃纸板、废弃纸箱。进一步的，所述步骤3中改性玉米淀粉、纸纤维、甘油、邻苯二钾酸二辛酯、聚乙烯醇水溶液的质量比为（22-26）：（10-14）：（6-8）：（3-4）：（12-18）。进一步的，所述步骤4中偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。进一步的，所述步骤4中前置液、硅藻土、偶联剂的质量比为（40-50）：（25-30）：（10-15）。进一步的，所述步骤4中挤出机转速控制为80-100转/分钟，挤出各区温度分别为80-85℃、115-120℃、130-140℃、140-150℃、140-150℃、110-120℃、85-90℃。本专利技术的优点是：1、本专利技术利用蔗糖硬脂酸酯对玉米淀粉进行增塑改性，蔗糖硬脂酸酯含有硬脂酸疏水链和蔗糖亲水基，与淀粉材料接触后，其疏水基可进入直链淀粉单螺旋，同时蔗糖基的多个羟基可与淀粉分子氢键结合，从而对玉米淀粉起到增塑作用，提高其力学和机械性能。2、通过废弃纸质包装材料经碱液水解得到大量纸质纤维，将其加入到玉米淀粉中，能令淀粉间各组分发生相互缠结，增大链段相互之间的支撑力，进一步提高材料整体的力学和机械性能。3、本专利技术通过对玉米淀粉进行多段改性处理，大幅增强其性能，再与硅藻土、偶联剂等经双螺杆挤出制备得到的包装材料在使用时不易破裂分层，具有优秀的机械和力学性能，同时制备工艺整体简单，原料来源广泛，且提高了对废弃资源的利用率，同时产品具有优秀可降解性能，作为包装材料具有理想的环保效果。具体实施方式以下结合具体的实例对本专利技术的技术方案做进一步说明：实施例1一种基于改性玉米淀粉的环保型包装材料的制备方法，包括以下步骤：（1）取玉米淀粉溶于水，配成质量浓度为3%的溶液，升温至95℃，再向其中加入玉米淀粉干重20%的尿素和玉米淀粉干重3%的蔗糖硬脂酸酯，混合煮浆60分钟，完成后烘干得到改性玉米淀粉备用；（2）将废弃纸盒置于碱液中浸泡12小时，之后稀释至中性，于100℃干燥后粉碎，得到纸纤维备用；（3）取步骤1所得改性玉米淀粉与步骤2所得纸纤维，以及甘油和邻苯二钾酸二辛酯加入共混机中混合20分钟，再向其中加入60%的聚乙烯醇水溶液，搅匀后静置24小时，充分润胀得到前置液，其中改性玉米淀粉、纸纤维、甘油、邻苯二钾酸二辛酯、聚乙烯醇水溶液的质量比为22：10：6：3：12；（4）将上述前置液与硅藻土、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷按质量比为40：25：10经搅拌混匀后送入双螺杆挤出机中，挤出机转速控制为80转/分钟，挤出各区温度分别为80℃、115℃、130℃、140℃、140℃、110℃、85℃，用双螺杆挤出成型机吹膜形成包装薄膜即可。实施例2一种基于改性玉米淀粉的环保型包装材料的制备方法，包括以下步骤：（1）取玉米淀粉溶于水，配成质量浓度为4%的溶液，升温至98℃，再向其中加入玉米淀粉干重25%的尿素和玉米淀粉干重6%的蔗糖硬脂酸酯，混合煮浆90分钟，完成后烘干得到改性玉米淀粉备用；（2）将废弃纸板置于碱液中浸泡36小时，之后稀释至中性，于120℃干燥后粉碎，得到纸纤维备用；（3）取步骤1所得改性玉米淀粉与步骤2所得纸纤维，以及甘油和邻苯二钾酸二辛酯加入共混机中混合30分钟，再向其中加入60%的聚乙烯醇水溶液，搅匀后静置48小时，充分润胀得到前置液，其中改性玉米淀粉、纸纤维、甘油、邻苯二钾酸二辛酯、聚乙烯醇水溶液的质量比为26：14：8：4：18；（4）将上述前置液与硅藻土、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷按质量比为50：30：15经搅拌混匀后送入双螺杆挤出机中，挤出机转速控制为100转/分钟，挤出各区温度分别为85℃、120℃、140℃、150℃、150℃、120℃、90℃，用双螺杆挤出成型机吹膜形成包装薄膜即可。实施例3一种基于改性玉米淀粉的环保型包装材料的制备方法，包括以下步骤：（1）取玉米淀粉溶于水，配成质量浓度为3%的溶液，升温至96℃，再向其中加入玉米淀粉干重24%的尿素和玉米淀粉干重5%的蔗糖硬脂酸酯，混合煮浆75分钟，完成后烘干得到改性玉米淀粉备用；（2）将废弃纸箱置于碱液中浸泡24小时，之后稀释至中性，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于改性玉米淀粉的环保型包装材料的制备方法，其特征在于，对玉米淀粉进行增塑改性获得改性玉米淀粉，再经纸纤维补强后混合聚乙烯醇经双螺杆挤出吹膜，得到环保型包装材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于改性玉米淀粉的环保型包装材料的制备方法，其特征在于，对玉米淀粉进行增塑改性获得改性玉米淀粉，再经纸纤维补强后混合聚乙烯醇经双螺杆挤出吹膜，得到环保型包装材料。


2.根据权利要求1所述的基于改性玉米淀粉的环保型包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
（1）取玉米淀粉溶于水，配成质量浓度为3-4%的溶液，升温至95-98℃，再向其中加入尿素和蔗糖硬脂酸酯，混合煮浆60-90分钟，完成后烘干得到改性玉米淀粉备用；
（2）将废弃纸质包装材料置于碱液中浸泡12-36小时，之后稀释至中性，于100-120℃干燥后粉碎，得到纸纤维备用；
（3）取步骤1所得改性玉米淀粉与步骤2所得纸纤维，以及甘油和邻苯二钾酸二辛酯加入共混机中混合20-30分钟，再向其中加入60%的聚乙烯醇水溶液，搅匀后静置24-48小时，充分润胀得到前置液；
（4）将上述前置液与硅藻土、偶联剂经搅拌混匀后送入双螺杆挤出机中，用双螺杆挤出成型机吹膜形成包装薄膜即可。


3.根据权利要求2所述的基于改性玉米淀粉的环保型包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中尿素加入量为玉米淀粉干重的20-25%，蔗糖硬脂酸酯加入量为玉米淀粉干...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘全新，姚利刚，姚静，
申请(专利权)人：安徽颍美科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34