[发明专利]一种含有纳米纤维素的变性淀粉的制备方法及其在可降解材料中的应用

权利要求书

1.一种含有纳米纤维素的变性淀粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）淀粉的预处理：将1000份淀粉与1100-2000份水混合均匀，添加0.1-10份活化剂活化处理10-30min，保持pH为7.5-11.0；将活化后所得淀粉浆液加热至35-50℃，添加0.5-100份氧化剂氧化处理1-5h，保持pH为7.5-11.0；向氧化后的淀粉浆液中添加10-150份酸酸化处理2-6h，然后进行中和至pH在4.0-7.5，得到预处理淀粉液；

2）纳米纤维素的预处理：将100份1-5wt%纳米纤维素溶液与1000-2000份水混合均匀，添加0.1-1份活化剂进行活化处理10-30min，保持pH为7.5-9.0；向活化所得的纳米纤维素液中添加0.01-0.03份酯化剂酯化处理1-2h，保持pH为7.5-9.0；得到预处理纳米纤维素液；

3）变性淀粉的制备：将预处理淀粉液和预处理纳米纤维素液以及0.1-10份补强剂混合搅拌30-120min，保持pH为4.0-7.5；经洗涤、干燥、过筛后得到变性淀粉；

上述原料份数为重量份。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1）中：

所述淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉和蜡质玉米淀粉中的一种或多种；

所述活化剂为氢氧化钠、磷酸钠、氯化钠、硫酸钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠中的一种或多种；

所述氧化剂为次氯酸钠、亚氯酸钠和双氧水中的一种或多种；

所述酸为硫酸、盐酸、磷酸和醋酸中的一种或多种；

所述中和为通过氢氧化钠、磷酸钠或磷酸氢二钠中和。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2）中：

所述酯化剂为醋酸、醋酸酐和醋酸乙烯酯中的一种或多种；

所述活化剂为氢氧化钠、磷酸钠、氯化钠、硫酸钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3）中，所述补强剂为纳米碳酸钙、微晶纤维素、二氧化钛和二氧化硅中的一种或多种。

5.一种生物可降解材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将权利要求1-4之一所述变性淀粉与生物质基材、增塑剂、二次补强剂添加至双螺杆挤出机中混合均匀，加热，再降温，得到可降解树脂，最后转移至成型机中加热成型，制得成品。

6.一种生物可降解材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将权利要求1-4之一所述变性淀粉与增塑剂、二次补强剂添加至双螺杆挤出机中混合均匀，加热，再降温，得到淀粉母粒，最后将淀粉母粒与生物质基材在成型机中混合均匀并加热成型，制得成品。

7.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：所述生物质基材为聚乳酸或聚己二酸对苯二甲酸丁二酯。

8.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：所述增塑剂为己二酸、甘油、水、山梨醇、尿素和三聚氰胺中的一种或多种。

9.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：所述二次补强剂为三偏磷酸钠、环氧氯丙烷、二氧化钛、二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米纤维素、木质素和微晶纤维素中的一种或多种。

10.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：在双螺杆挤出机中，混合时间为30-50min，加工温度为先从55-65℃升至120-180℃，再降温至55-65℃。