一种提高干淀粉制备生物降解塑料母料过程中分散性的方法技术

本发明专利技术属于可生物降解塑料技术领域，涉及一种提高干淀粉制备生物降解塑料母料过程中分散性的方法

【技术实现步骤摘要】
一种提高干淀粉制备生物降解塑料母料过程中分散性的方法


[0001]本专利技术属于可生物降解塑料
，涉及一种提高干淀粉制备生物降解塑料母料过程中分散性的方法
。

技术介绍

[0002]随着人们环保意识的增强以及国家在环保方面的相关政策要求，对于塑料行业来讲，很多包装性的材料比如超市塑料袋
、
外卖餐盒等要求使用可生物降解塑料
。
目前市面上的可生物降解塑料最常见的主要有聚乳酸（
PLA
）
、
二元酸和二元醇共聚酯（
PBAT
）两种
。
这两种材料成本昂贵，而且由于这两种材料本身的性质，导致两种材料的加工性能较差，因此，在实际应用过程中，往往加入较大比例的填料，对其性能进行改进，同时降低可生物降解塑料母料的原料成本
。
目前
PLA
和
PBTA
最常用的填料为碳酸钙，而碳酸钙本身是无机物，自然界中碳酸钙是难以实现自然生物降解的
。PLA
和
PBTA
更为理想的填料是淀粉，目前较多的研究也涉及到淀粉在可生物降解塑料中的使用
。
目前，将淀粉应用在可生物降解的塑料中主要存在以下几个方面的技术障碍：一是淀粉本身的性质使得淀粉具有塑性差
、
成型困难的特点，不具有传统塑料的力学性能和使用性能；二是淀粉作为填料加入至塑料母料过程中需要加入约
30%
左右的甘油，而甘油后期的析出会导致母料粘性增加，影响后续加工和使用；三是目前商业淀粉中含水量较高，一般为
13%
左右，而商业淀粉加入至可降解塑料母料中之后，时间长了水分会缓慢析出，淀粉的回生性会导致可降解塑料产品变脆，力学性能下降
。
申请号为
2021114585542
的专利记载了低含水量干淀粉的制备过程，由干淀粉制备的塑料母粒，能够解决淀粉塑料产品“时效变脆”的现象，但是研究人员发现，在加工过程中，干淀粉在与
PABT
结合时，会发生“团聚”聚团现象，“团聚”的颗粒物会导致后续加工无法进行
、
以及最终产品内部组织均匀度下降
、
产品无法使用的问题
。
目前，还没有关于解决干淀粉与
PBAT
合金在加工过程中出现这一问题的文献或专利报道
。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对干淀粉在使用过程中的“团聚”的问题，提出一种提高干淀粉在
PBAT
塑料中分散性的方法
。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术是采用下述的技术方案实现的：一种提高干淀粉在
PBAT
塑料中分散性的方法，包括以下步骤：（1）先将生物油脂与
PBAT
粒料在混料机中混合均匀；（2）再将干淀粉加入到混料机中继续混合均匀，得到混合料；（3）将混合料加入到塑料加工机中进行熔融加工，可得到组织均匀的淀粉与
PBAT
合金
。
[0005]其中，干淀粉为合金质量的
10
ꢀ‑
70%
，生物油脂为干淀粉质量的2‑
10%。
[0006]优选地，所述生物油脂为植物油脂及其改性油脂
、
动物油脂及其改性油脂中的一种或者其结合
。
[0007]优选地，干淀粉采用如下工艺制得：取湿磨法淀粉加工工序中含水量为
15
‑
30%wt
的半湿淀粉，或将水与市售淀粉混合，得到含水量为
15
‑
30%wt
的半湿淀粉，在膨化机膨化后得到淀粉膨化体，然后将淀粉膨化体进行干燥
、
粉碎，得到含水量低于
6%
的干淀粉
。
[0008]优选地，其特征在于，干淀粉加入量占母料重量的
50
‑
70%。
[0009]本专利技术的基本原理如下：首先，能够解决干淀粉在使用中所产生的技术难题，减弱甚至消除“团聚”现象
。
另外，干淀粉与
PBAT
合金在形成过程中，“团聚”现象会随着干淀粉含量的增多而严重，当干淀粉的含量小于合金质量的
10%
时，几乎不会发生该现象；当干淀粉的含量超过了合金质量的
70%
时，由于干淀粉的含量过高，干淀粉几乎挤满合金的组织，“团聚”现象反而不明显显现
。
故本专利技术对干淀粉含量的要求是
10
‑
70%。
[0010]其次，将生物油添加到
PBAT
合金中作为分散剂，保持甚至提高了
PBAT
塑料的生物可降解性能
。
另外，生物油的加入量不能太高，如果超出了所添加的干淀粉质量的
10%
，则会在淀粉与
PBAT
合金表面出现较明显的油渍，影响到其使用；如果添加量如果过低，如低于
2%
，则不会起到较好的分散干淀粉的效果，因此，本专利技术对生物油添加量的要求是干淀粉质量的2‑
10%。
[0011]再次，采用了异于传统的添加方式来将生物油添加到淀粉中去：本专利技术要解决的问题是干淀粉加工过程中所产生的“团聚”现象，但是却将生物油先与
PBAT
塑料基体混合，然后再与干淀粉相混合，其意义在于能够更好地提高干淀粉的分散性
、
生物油在干淀粉中分散性
。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
1.
将生物油应用于降解塑料中作为干淀粉的分散剂
。
[0013]2.
在生物油的参与下，得到的干淀粉与
PBAT
塑料合金的材质均匀度得到大幅提高
。
[0014]3.
干淀粉使用过程中不需要添加甘油等塑化剂，不存在塑化剂析出的问题，避免了塑化剂对母料的影响，最终产品的拉伸强度
、
撕裂强度
、
延伸率和冲击韧性等明显提升
。
[0015]4.
干淀粉与
PBAT
合金产品不存在“时效变脆”的现象，且产品的保质期和使用周期大大延长
。
附图说明
[0016]图1为大豆油先与
PBAT
混合
、
再与干淀粉混合后得到的干淀粉与
PBAT
合金
。
[0017]图2为只有干淀粉与
PBAT
混合得到的干淀粉与
PBAT
合金
。
[0018]图3为大豆油先与淀粉混合
、
再与
PBAT
混合后得到的干淀粉与
PBAT
合金
。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提高干淀粉在
PBAT
塑料中分散性的方法，其特征在于，包括以下步骤：将生物油脂与
PBAT
粒料在混料机中混合均匀；将干淀粉加入到混料机中继续混合至均匀，得到混合料；将混合料加入到塑料加工机中进行熔融加工，得到组织均匀的淀粉与
PBAT
合金；其中，干淀粉为合金质量的
10
‑
70%
，生物油脂为干淀粉质量的2‑
10%。2.
根据权利要求1所述提高干淀粉在
PBAT
塑料中分散性的方法，其特征在于，所述生物油脂为植物油脂及其改性油脂
、
动物油脂及其改性油脂中的一种或多种
。3.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一帆，
申请(专利权)人：山东羽时生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：