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，卷:14(1)DOI: 10.37532/0974-7478.2021.14(1).112

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淀粉可生物降解共混物的力学、热学和形态特性

*通信:

麦迪逊戴维斯美国加州大学旧金山分校生物大分子系电子邮件: (电子邮件保护)

摘要

现有观察的目标转变为通过挤压方式对纤维素纳米颗粒(CNCs)支撑的聚己二酸丁二酯-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)和热塑性淀粉(TPS)共混物进行指导和表征。这幅画分四个步骤完成。最初，以桉木纤维素浆为原料，通过酸水解法制备CNCs。

关键字

生物;分子;碳原子;无机分子

简介

主要基于农业企业可再生资源的可生物降解和可堆肥塑料是一项重要的创新，为未来技术提供了巨大的推动力。本研究将西米淀粉与LDPE及少量组分进行体混合，制备塑化淀粉可生物降解聚合物。采用传统挤压、注射成型工艺对不同比例西米淀粉含量的LDPE进行了成型。分别用扫描电镜和定期试验机[1]对其特性、力学性能进行了研究。

现有观察的目标转变为通过挤压方式对聚己二酸丁二酯对苯二甲酸酯(PBAT)和热塑性淀粉(TPS)共混物进行指导和表征。这幅画分四个步骤完成。最初，以桉木纤维素浆为原料，通过酸水解法制备CNCs。第2步成为纳米复合材料(TPS?CNC)的实践，由木薯淀粉、CNC、甘油、柠檬酸和硬脂酸组成，借助双螺杆挤压。1/3步骤成为PBAT/TPS的指导?数控混合双螺杆挤出机。第四步采用平面挤压法制备薄膜。共混物具有相似的流变性能;在共混物中增加CNC关注增加了粘度作为剪切费用的特征，并改变了剪切存储(G ')和剪切损失(G″)曲线作为振荡频率(ω)的特征。复合材料中CNC的存在为机械结构提供了显著的改进，杨氏模量增加了120%，最大拉伸增加了46%。随着CNC的加入，热传导(热重评估和差示扫描量热法)发生改变，显示出一个未熔体顶部(Tm)和Tg的中等增长，表明共混物在各个阶段之间是真实分散的，这与薄膜[2]的断口显微镜证实了这一点。

在本实验中，聚乳酸(PLA)与化学改性热塑性淀粉(CMPS)在双螺杆挤出机中混合。通过观察形态、热、机械结构和生物降解性，研究了PLA/CMPS共混物的特征结构。差示扫描量热法证实PLA/CMPS在热力学上是不混溶的。然而，扫描电镜和傅里叶重构红外研究发现，PLA与CMPS之间通过Tran酯化反应在界面处形成PLA-g-淀粉共聚物，从而使界面粘结力得到改善。在浸泡的最初几天内，观察到所有样品的快速吸水率，并随着时间的推移缓慢下降。在不同的相对湿度下都发现了这种现象。水的吸收与它的吸收有关扩散进入复合材料。淀粉主要基于合成物质有吸收水的倾向，因为淀粉中的羟基机构可以与水形成氢键。由于淀粉是亲水的，所以它更倾向于吸收水分子。西米淀粉中也含有过量的支链淀粉(73%)，促进了水分的吸收。研究人员指出，支链淀粉含量过高的淀粉混合物吸收了额外的水分。废弃石油塑料制品的处理已成为一个公共问题，因为它们不可降解，而且可能对周围环境不安全。一次性塑料制品内的影响浪费控制系统对环保人士的影响很大，随后也得到了媒体的充分宣传。每年大约消耗23000吨可膨胀的无聚苯乙烯填料。人们已作出相当大的努力，以生产对环境友好的塑料商品替代品。在过去的几十年里，研究人员一直致力于将固体合成聚合物与天然生物聚合物(包括淀粉、纤维素和几丁质)混合制备新材料，以提供可生物降解的聚合物。可生物降解聚合物是一项重要的布料创新，因为它减少了对石油的依赖，减少了人工聚合物的用量。淀粉混合物转化为热塑性布，得到部分或完全可生物降解的材料，这是一个令人兴奋的[3]。

全球每年生产数十亿堆的天然纤维，因此数量充足，价格低廉，使用起来没有任何麻烦。嵌入聚合物基质的纳米纤维素形状使电影具有更强的机器人抗性，同时保持环境友好和可持续的方式。因此，这项工作的目标是研究普通和蜡质的热、形态和机械住宅玉米纤维素纳米纤维(CNF)增强淀粉膜。薄膜是用甘油(作为增塑剂)和CNF(作为添加剂)浇铸而成的，剩余的部分在淀粉糊化[4]后加入。

参考文献

1. 王伟，周浩，杨华，等。盐类对复合材料糊化和回生性能的影响玉米淀粉和蜡玉米淀粉。食品化学，2017;214:319-27。
2. 含蜡淀粉作为一种前瞻性原料(综述)。Food Hydrocoll, 2017;69:402-9。
3. 王志强，王志强，王志强，等。纳米纤维素对块茎、谷物和豆类生物可降解热塑性淀粉膜的影响。碳水化合物，2017;157:1094-104。
4. García NL, Fama L, Dufresne A.块茎和谷物淀粉理化性质的比较。食品科学，2009;42:976-82。