[发明专利]纳米二氧化硅增强的可降解生物塑料膜及其加工工艺

说明书

本发明公开了一种纳米二氧化硅增强的可降解生物塑料膜，属于生物塑料膜材料技术领域。本发明将甘蔗渣粉碎，汽爆，过筛，得一次处理甘蔗渣，将一次处理甘蔗渣，沼液，蔗糖，水混合发酵，接着加入硝酸铁溶液，接着加入氢氧化钠溶液调节pH，过滤，洗涤，干燥，得二次处理甘蔗渣，将二次处理甘蔗渣与正硅酸乙酯搅拌混合，过滤，干燥，逐级升温炭化，充氮高温反应，降温，高温高压水蒸汽反应，得改性甘蔗渣，将糊化淀粉，明胶，壳聚糖和植物精油混合，接着加入改性甘蔗渣，氧化镁，氧化锌，乳化剂，干性油和硝酸钙溶液，施加外磁场搅拌混合，流延成膜，刮膜，即得可降解的生物塑料膜。本发明提供的可降解的生物塑料膜具有优异的力学性能和防水性能。

技术领域

本发明公开了一种纳米二氧化硅增强的可降解生物塑料膜及其加工工艺，属于生物塑料膜材料技术领域。

背景技术

石油化工生产的塑料废物污染是世界环境难题。大部分塑料一次性消费使用后即被丢弃。迄今为止学术界认为，塑料产品由于物理化学结构稳定、在自然环境中可能数十至数百年不会被分解。因此开发可降解塑料具有十分重要的意义。

淀粉基生物可降解塑料就是可降解塑料中有开发价值的一种。淀粉基生物可降解塑料是淀粉经过酯化改性后，其葡萄糖单元上的羟基被酯键取代，分子间的氢键作用被削弱，从而使得酯化淀粉具有热塑性、疏水性等优点，广泛的应用于纺织、造纸、降解塑料、水处理工业、医药、食品等。但是，目前普遍工艺均是进行化学改性酯化，不仅使用大量的化学试剂可能造成污染，而且步骤繁琐，能耗高。

壳聚糖是自然界中唯一的碱性多糖，是由甲壳素经过脱乙酰化后得到的天然碳水化合物共聚物。壳聚糖分子间高度缠结，高脱乙酰化的壳聚糖分子中存在更多的晶体结构，分子刚性较强，使得其具有成膜性；壳聚糖能够在食品表面形成半透膜，具有一定的选择透过性，能够控制水分蒸发，具有阻隔性能；壳聚糖还可以通过影响细菌的新陈代谢，抑制细菌的生长；此外，壳聚糖还可以通过清除自由基，达到抗氧化的目的。

壳聚糖具有生物相容性、生物可降解性、无毒无污染等诸多优点，使其成为制备食品包装膜的优良材料。尽管如此，壳聚糖膜仍存在着机械性能差、阻水性差等问题。目前的研究主要是通过改进壳聚糖包装膜的配方，提高壳聚糖食品包装膜性能。本文综述了近年来国内外研究者对壳聚糖膜的机械性能、阻隔性能、抗菌性能及抗氧化性能的研究进展，希望对未来的研究起到一定的参考作用

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米二氧化硅增强的可降解生物塑料膜及其加工工艺，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种纳米二氧化硅增强的可降解生物塑料膜，包括以下重量份数的原料：10～20份淀粉，8～10份明胶，1～2份壳聚糖，2～3份植物精油，100～120份水，8～10份甘蔗渣，0.1～0.2份氧化镁，0.1～0.2份氧化锌，3～5份乳化剂，2～3份干性油，2～3份硝酸钙溶液。

所述淀粉为糯米淀粉，玉米淀粉，红薯淀粉或马铃薯淀粉中的任意一种。

所述植物精油为迷迭香精油，薰衣草精油，玫瑰花精油或茉莉花精油中的任意一种。

所述干性油为桐油，梓油或亚麻油中的任意一种。

所述淀粉还可以为糊化淀粉；所述糊化淀粉包括以下重量份数的原料：10～20份淀粉，80～100份水，3～5份环氧氯丙烷，2～3份次氯酸钠。

所述甘蔗渣还可以为改性甘蔗渣；所述改性甘蔗渣包括以下重量份数的原料：20～30份甘蔗渣，2～3份沼液，0.1～0.2份蔗糖30～50份水，5～8份硝酸铁溶液，40～60份正硅酸乙酯。

所述纳米二氧化硅增强的可降解生物塑料膜包括以下重量份数的原料：20份糊化淀粉，10份明胶，2份壳聚糖，3份植物精油，120份水，10份改性甘蔗渣，0.2份氧化镁，0.2份氧化锌，5份乳化剂，3份干性油，3份硝酸钙溶液。