[发明专利]一种木薯淀粉-聚乙烯醇-壳聚糖复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及薄膜生产技术领域，具体公开一种木薯淀粉‑聚乙烯醇‑壳聚糖复合薄膜及其制备方法。所述木薯淀粉‑聚乙烯醇‑壳聚糖复合薄膜，包括质量份数如下的原料组分：木薯淀粉1.5‑2.5份；聚乙烯醇1.5‑2.5份；壳聚糖0.5‑1.0份；丙三醇2.5‑3.0份；戊二醛0.03‑0.07份；纳米SiO₂0.1‑0.2份；分散剂0.0005‑0.003份。本发明提供的复合薄膜的抗张强度、断裂伸长率等机械强度及透光率、吸水率有明显提高，接近现有的非降解材料PE膜，且在室温条件和自然条件都有很好的降解性，两个月失重率达50％，8‑10月接近完全降解。

技术领域

本发明涉及薄膜生产技术领域，尤其涉及一种木薯淀粉-聚乙烯醇-壳聚糖复合薄膜及其制备方法。

背景技术

随着发展，以塑料为主的非生物降解材料的使用量大幅度增加，生活便捷的同时，也带给我们更多的困扰，影响到人们的正常生活。而随着人们环保意识的提高，生物降解材料也随之受到世界各方面的广泛关注。

淀粉/聚乙烯醇/壳聚糖复合薄膜研究迄今为止国内外比较多，其中关于木薯淀粉的研究较少，基本都是玉米淀粉或马铃薯淀粉，木薯淀粉/聚乙烯醇/壳聚糖复合薄膜虽然其原材料来源广泛无公害，还可被生物完全降解，但其机械强度远未达到使用要求。纳米材料中分散相尺寸是传统的分散相尺寸(0.1～1um)的1/100，其复合包装材料比原包装材料性能更加优异，其中研究纳米材料在薄膜中颗粒大小、分散情况及薄膜结构的控制是当今研究重点。

发明内容

针对现有复合薄膜的抗张强度、断裂伸长率等机械强度远未达到使用要求的问题，本发明提供一种木薯淀粉-聚乙烯醇-壳聚糖复合薄膜及其制备方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种木薯淀粉-聚乙烯醇-壳聚糖复合薄膜，包括质量份数如下的原料组分：

相对于现有技术，本发明提供的木薯淀粉-聚乙烯醇-壳聚糖复合薄膜，将木薯淀粉、聚乙烯醇和壳聚糖三者混合，并添加纳米SiO₂，同时通过添加分散剂改善纳米SiO₂的分散性，使得纳米SiO₂表面大量的羟基和不饱和残键与聚乙烯醇、木薯淀粉和壳聚糖分子中含有的大量的羟基结合形成氢键，使纳米SiO₂与木薯淀粉、聚乙烯醇和壳聚糖更好地相容，使得添加有纳米SiO₂的复合薄膜的抗张强度、断裂伸长率等机械强度及透光率、吸水率有明显提高，接近现有的非降解材料PE膜，且在室温条件和自然条件都有很好的降解性，两个月失重率达50％，8-10月接近完全降解。

进一步地，本发明还提供所述木薯淀粉-聚乙烯醇-壳聚糖复合薄膜的制备方法。该制备方法，包括以下步骤：

(1)按照所述木薯淀粉-聚乙烯醇-壳聚糖复合薄膜的原料配方称取各组分；

(2)将所述木薯淀粉与蒸馏水进行水浴搅拌处理，得到木薯淀粉溶液；

(3)将所述聚乙烯醇与蒸馏水进行水浴搅拌处理，得到聚乙烯醇溶液；

(4)将所述壳聚糖与醋酸溶液进行超声分散处理，得到壳聚糖溶液；

(5)将所述纳米SiO₂、分散剂与蒸馏水进行超声分散处理，得到纳米SiO₂分散液；

(6)将所述木薯淀粉溶液、聚乙烯醇溶液、壳聚糖溶液、纳米SiO₂分散液与消泡剂进行混料处理后，调节pH至3.0-4.0，加入所述的丙三醇和戊二醛，得到膜液；

(7)将膜液进行真空抽气处理后，流延到载体上，进行烘干处理，待膜固化后将膜从载体上剥离下来即得木薯淀粉-聚乙烯醇-壳聚糖复合薄膜。