專利名稱：一種改性微晶纖維素增強淀粉塑料的制備方法
技術領域：
本發明屬于纖維素資源和淀粉塑料的高附加值利用領域，涉及一種改性微晶纖維素增強淀粉塑料的制備方法。
背景技術：
纖維素廣泛存在于自然界，全球每年可生產數千億噸纖維素，是石油無法比擬的可再生的重大資源。微晶纖維素(Microcrystalline cellulose,MCC)是一種以β_1,4葡萄糖苷鍵結合的直接式多糖，由天然纖維素經稀酸水解至極限聚合度制備，具有良好的生物相容性。微晶纖維素主要有個基本特征:①平均聚合度達到極限聚合度值；②具有纖維素的晶格特征，結晶度高于原纖維素；③具有極強的吸水性。微晶纖維素是一種無味、極細微的白色短棒狀多孔狀顆粒，其顆粒大小一般在20-80微米，極限聚合度在(LOOP)在15-375之間；不具纖維性而流動性極強；不溶于水、稀酸、有機溶劑和油脂，在稀堿溶液中部分溶解、潤脹。在羧甲基化、乙酰化、酯化過程中具有較高的反應性能，對化學改性利用極為有利。淀粉由于可降解、來源廣泛、價格低廉、可再生而被認為是最具發展前景的生物降解材料之一。熱塑性淀粉是淀粉在增塑劑存在的條件下經高溫剪切作用，破壞其原有的結晶結構而形成全淀粉塑料，然而其較差的力學性能和耐水性能影響了它的應用。探索和開拓可再生的纖維素資源及其衍生物應用的新領域以及對熱塑性淀粉的增強研究，都是當前與今后國內外研究的熱點課題。目前，用微晶纖維素增強淀粉塑料已見報道，而對纖維素及其衍生物進行化學改性、修飾，賦予其新的性能后再用來增強淀粉塑料還未見報道
發明內容
本發明首先對微晶纖維素進行氧化，進一步與熱塑性淀粉共混擠出，從而得到基于改性微晶纖維素增強的淀粉塑料。為達到上述目的，本發明采用的制備方法是:I)氧化微晶纖維素的制備采用高碘酸鈉作為氧化劑，使纖維素鏈單元的兩個仲羥基氧化成醛基，得到雙醛纖維素，反應方程式如下:
權利要求
1.一種改性微晶纖維素增強淀粉塑料的制備方法，其特征在于:改性微晶纖維素增強淀粉塑料是按照下列步驟獲得的: ①取250ml三口燒瓶一個，升至反應溫度(35、40、45°C)，調節pH為6，加入高碘酸鈉溶液(0.015,0.03,0.045mol/L)，快速加入微晶纖維素2g，避光恒溫反應6h后，加入IOml乙二醇反應Ih除去未反應的NaIO4，抽濾，用蒸餾水反復洗滌，烘干。
②取塑料盆一個，稱取300g淀粉，加入IOOg的甘油和氧化微晶纖維素(12、24、36、48、60g)，混合均勻后經雙螺桿擠出機高溫剪切條件下擠出，各區溫度分別為109、115、119和115 °C (從喂料口到磨口)。切粒，注塑為啞鈴狀樣條，注塑機各區溫度分別為123、125、130、125、123°C。
2.根據權利要求1所述的基于改性微晶纖維素增強淀粉塑料的制備方法，其特征在于:所用氧化劑NaIO4的濃度為0.015,0.03,0.045mol/L。
3.根據權利要求1所述的基于改性微晶纖維素增強淀粉塑料的制備方法，其特征在于:氧化微晶纖維素反應的溫度為35、40、45°C。
4.根據權利要求1所述的基于改性微晶纖維素增強淀粉塑料的制備方法，其特征在于:氧化微晶纖維素制備反應在避光下恒溫反應6h。
5.根據權利要求1所述的基于改性微晶纖維素增強淀粉塑料的制備方法，其特征在于:氧化微晶纖維素在淀粉塑料的質量分數為3、6、9、12、15% wt (以淀粉和甘油的總量計)。
6.根據權利要求1所述的基于改性微晶纖維素增強淀粉塑料的制備方法，其特征在于:雙螺桿擠出機的各區溫度分別為109、115、119和115°C (從喂料口到磨口)。
7.根據權利要求1所述的基于改性微晶纖維素增強淀粉塑料的制備方法，其特征在于:注塑機各區溫度分別為 123、125、130、125、123 。
全文摘要
本發明涉及一種改性微晶纖維素增強淀粉塑料的制備方法。屬于纖維素資源的高附加值利用和淀粉塑料領域。該方法首先對微晶纖維素進行氧化，進一步與熱塑性淀粉共混擠出，從而得到改性微晶纖維素增強的淀粉塑料。氧化微晶纖維素不僅具有增強功能，其中的醛基還能與淀粉發生一定的交聯作用。由于天然纖維素和淀粉來源廣，價格低且可完全降解，該淀粉塑料有望應用于食品包裝領域。
文檔編號C08J5/06GK103172912SQ201310080390
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月14日 優先權日2013年3月14日
發明者郭斌, 唐皞, 姜海天, 薛嵐, 徐杰 申請人:南京林業大學