专利名称：一种改性微晶纤维素增强淀粉塑料的制备方法
技术领域：
本发明属于纤维素资源和淀粉塑料的高附加值利用领域，涉及一种改性微晶纤维素增强淀粉塑料的制备方法。
背景技术：
纤维素广泛存在于自然界，全球每年可生产数千亿吨纤维素，是石油无法比拟的可再生的重大资源。微晶纤维素(Microcrystalline cellulose,MCC)是一种以β_1,4葡萄糖苷键结合的直接式多糖，由天然纤维素经稀酸水解至极限聚合度制备，具有良好的生物相容性。微晶纤维素主要有个基本特征:①平均聚合度达到极限聚合度值；②具有纤维素的晶格特征，结晶度高于原纤维素；③具有极强的吸水性。微晶纤维素是一种无味、极细微的白色短棒状多孔状颗粒，其颗粒大小一般在20-80微米，极限聚合度在(LOOP)在15-375之间；不具纤维性而流动性极强；不溶于水、稀酸、有机溶剂和油脂，在稀碱溶液中部分溶解、润胀。在羧甲基化、乙酰化、酯化过程中具有较高的反应性能，对化学改性利用极为有利。淀粉由于可降解、来源广泛、价格低廉、可再生而被认为是最具发展前景的生物降解材料之一。热塑性淀粉是淀粉在增塑剂存在的条件下经高温剪切作用，破坏其原有的结晶结构而形成全淀粉塑料，然而其较差的力学性能和耐水性能影响了它的应用。探索和开拓可再生的纤维素资源及其衍生物应用的新领域以及对热塑性淀粉的增强研究，都是当前与今后国内外研究的热点课题。目前，用微晶纤维素增强淀粉塑料已见报道，而对纤维素及其衍生物进行化学改性、修饰，赋予其新的性能后再用来增强淀粉塑料还未见报道
发明内容
本发明首先对微晶纤维素进行氧化，进一步与热塑性淀粉共混挤出，从而得到基于改性微晶纤维素增强的淀粉塑料。为达到上述目的，本发明采用的制备方法是:I)氧化微晶纤维素的制备采用高碘酸钠作为氧化剂，使纤维素链单元的两个仲羟基氧化成醛基，得到双醛纤维素，反应方程式如下:
权利要求
1.一种改性微晶纤维素增强淀粉塑料的制备方法，其特征在于:改性微晶纤维素增强淀粉塑料是按照下列步骤获得的: ①取250ml三口烧瓶一个，升至反应温度(35、40、45°C)，调节pH为6，加入高碘酸钠溶液(0.015,0.03,0.045mol/L)，快速加入微晶纤维素2g，避光恒温反应6h后，加入IOml乙二醇反应Ih除去未反应的NaIO4，抽滤，用蒸馏水反复洗涤，烘干。
②取塑料盆一个，称取300g淀粉，加入IOOg的甘油和氧化微晶纤维素(12、24、36、48、60g)，混合均匀后经双螺杆挤出机高温剪切条件下挤出，各区温度分别为109、115、119和115 °C (从喂料口到磨口)。切粒，注塑为哑铃状样条，注塑机各区温度分别为123、125、130、125、123°C。
2.根据权利要求1所述的基于改性微晶纤维素增强淀粉塑料的制备方法，其特征在于:所用氧化剂NaIO4的浓度为0.015,0.03,0.045mol/L。
3.根据权利要求1所述的基于改性微晶纤维素增强淀粉塑料的制备方法，其特征在于:氧化微晶纤维素反应的温度为35、40、45°C。
4.根据权利要求1所述的基于改性微晶纤维素增强淀粉塑料的制备方法，其特征在于:氧化微晶纤维素制备反应在避光下恒温反应6h。
5.根据权利要求1所述的基于改性微晶纤维素增强淀粉塑料的制备方法，其特征在于:氧化微晶纤维素在淀粉塑料的质量分数为3、6、9、12、15% wt (以淀粉和甘油的总量计)。
6.根据权利要求1所述的基于改性微晶纤维素增强淀粉塑料的制备方法，其特征在于:双螺杆挤出机的各区温度分别为109、115、119和115°C (从喂料口到磨口)。
7.根据权利要求1所述的基于改性微晶纤维素增强淀粉塑料的制备方法，其特征在于:注塑机各区温度分别为 123、125、130、125、123 。
全文摘要
本发明涉及一种改性微晶纤维素增强淀粉塑料的制备方法。属于纤维素资源的高附加值利用和淀粉塑料领域。该方法首先对微晶纤维素进行氧化，进一步与热塑性淀粉共混挤出，从而得到改性微晶纤维素增强的淀粉塑料。氧化微晶纤维素不仅具有增强功能，其中的醛基还能与淀粉发生一定的交联作用。由于天然纤维素和淀粉来源广，价格低且可完全降解，该淀粉塑料有望应用于食品包装领域。
文档编号C08J5/06GK103172912SQ201310080390
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月14日 优先权日2013年3月14日
发明者郭斌, 唐皞, 姜海天, 薛岚, 徐杰 申请人:南京林业大学