一种新型疏水改性淀粉膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种新型疏水改性淀粉膜，采用分层多次流延工艺制备，并且使用烷基烯酮二聚体疏水改性且具有同质非均相自增强特质的三层结构，外层疏水而内层提供优良机械性能，最大限度的保持淀粉膜本身优良性能的同时，降低其亲水性，提高淀粉膜的疏水性能。提高淀粉膜的疏水性能。提高淀粉膜的疏水性能。

【技术实现步骤摘要】
一种新型疏水改性淀粉膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种防水淀粉膜，特别是涉及一种以烷基烯酮二聚体为改性剂的防水淀粉膜及其制备方法，该防水淀粉膜主要用作包装材料领域。

技术介绍

[0002]淀粉由于其储量丰富、价格低廉、可塑性好、使用安全等优点，被普遍认为是一种具有开发潜力的生物降解材料。但是在实际应用中，淀粉中天然存在的大量羟基以及材料制备过程中加入的大量增塑剂(比如甘油，聚乙二醇等)，会使淀粉制品容易吸收环境中的水分，导致相关制品坍塌变形，机械性能变差，严重影响其使用价值。因此，如何降低材料的亲水性、拓宽其制品的使用场景成为淀粉材料应用中亟待解决的核心关键问题。
[0003]烷基烯酮二聚体(AKD)为蜡状固体，其分子结构中含有一个化学活性较高的内酯环，可与淀粉材料中的羟基发生酯化反应，生成β
‑
酮酯，通过将易亲水的羟基转化为酯基团达到疏水目的。但是与淀粉基质的直接共混会导致微观相分离行为，进而引起机械性能下降。因此通过分层多次流延工艺制备具有自增强结构的疏水改性淀粉膜，可同时获得良好疏水性和机械性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于克服疏水物质与淀粉直接共混产生相分离行为从而导致薄膜材料机械性能下降的问题，提供一种新型疏水改性淀粉膜及其制备方法。此薄膜通过分层多次流延制得，可最大限度的保持淀粉膜本身优良性能的同时，降低其亲水性，提高淀粉膜的疏水性能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术的第一个目的在于，提供一种新型疏水改性淀粉膜，所添加的改性剂为烷基烯酮二聚体。
[0007]在一个或多个实施方案中，所述疏水改性淀粉膜包含普通淀粉膜中的干淀粉、水、增塑剂等物质；或在普通淀粉膜的制备方法中加入烷基烯酮二聚体以达到疏水目的。
[0008]本专利技术的第二个目的在于，提供所述疏水改性淀粉膜的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)将淀粉与水混合，制成浓度为3～8wt％的悬浊液；加入干淀粉重20～40％的增塑剂并于90～95℃恒温水浴锅中不断搅拌，直至淀粉充分糊化；保持搅拌的同时降低水浴温度至40～70℃，加入烷基烯酮二聚体，待其熔融完全后，将溶液充分均质，得到淀粉成膜液一；
[0010](2)将步骤(1)制得的淀粉成膜液一流延于平板上，之后置于恒温恒湿箱中干燥2～5h，得到紧贴平板表面的薄膜一；
[0011](3)再次重复步骤(1)，但不加烷基烯酮二聚体，得到淀粉成膜液二；将此成膜液倾倒于步骤(2)中的薄膜一表面并流延均匀，再放入恒温恒湿箱中干燥5～10h，得到薄膜二；
[0012](4)再次重复步骤(1)，得到淀粉成膜液三；将此成膜液倾倒于步骤(3)中的薄膜二
表面并流延均匀，放入恒温恒湿箱中干燥12～20h，得到薄膜三；
[0013](5)将步骤(4)制得薄膜三取下，于80～140℃的温度下加热1～3h，最后取出于室温下平衡，即得到所述疏水改性淀粉膜；
[0014]其中，步骤(2)
‑
(4)中所述恒温恒湿箱中温度为15～45℃，相对湿度为40～80％。
[0015]在一个或多个实施方案中，步骤(1)中所述淀粉为原淀粉中的一种或多种，或为变性淀粉中的一种或多种。
[0016]具体地，所述原淀粉为木薯淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉或玉米淀粉；所述变性淀粉为羟丙基玉米改性淀粉、羧甲基淀粉、酯化淀粉、氧化淀粉、酸变性淀粉、醚化淀粉、交联淀粉、阳离子淀粉、接枝淀粉或双醛淀粉。
[0017]在一个或多个实施方案中，步骤(1)中所述增塑剂为木糖醇、山梨醇、甘露醇、丙二醇、甘油、果糖、蔗糖或三乙酸甘油酯。
[0018]在一个或多个实施方案中，步骤(1)中所述均质手段为现有技术中的任意方法，如可采用高速搅拌的方法，搅拌速度为10000～20000rpm，搅拌时间为2～10min。
[0019]在一个或多个实施方案中，步骤(1)中所述烷基烯酮二聚体的加入量为干淀粉重量的4％～20％。
[0020]在一个或多个实施方案中，步骤(2)中所述平板材质为聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯或玻璃中的任意一种。
[0021]在一个或多个实施方案中，优选地，步骤(2)和(4)中成膜液流延量为0.3～0.6g/cm2；步骤(3)中成膜液流延量为0.5～0.8g/cm2。
[0022]本专利技术的第三个目的在于，上述制备方法得到的疏水改性淀粉膜在药物、食品或化妆品中的应用。具体地，本专利技术所得到的的疏水改性淀粉膜可用来包裹药物、食品或化妆品。
[0023]本专利技术的第四个目的在于，烷基烯酮二聚体在制备疏水改性淀粉膜中的用途。烷基烯酮二聚体为蜡状固体，其分子结构中含有一个化学活性较高的内酯环，可与淀粉材料中的羟基发生酯化反应，生成β
‑
酮酯，通过将易亲水的羟基转化为酯基团达到疏水目的。
[0024]与现有技术相比，本专利技术所述的新型疏水改性淀粉膜，采用分层多次流延工艺制备，并且使用烷基烯酮二聚体疏水改性且具有同质非均相自增强特质的三层结构，外层疏水而内层提供优良机械性能，最大限度的保持淀粉膜本身优良性能的同时，降低其亲水性，提高淀粉膜的疏水性能。
[0025]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。
附图说明
[0026]图1：本专利技术所述疏水改性淀粉膜的制备步骤流程图。
具体实施方式
[0027]本专利技术目的在于克服疏水物质与淀粉直接共混产生相分离行为从而导致薄膜材料机械性能下降的问题，提供一种新型疏水改性淀粉膜及其制备方法。此薄膜通过分层多次流延制得，可最大限度的保持淀粉膜本身优良性能的同时，降低其亲水性，提高淀粉膜的疏水性能。
[0028]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0029]本专利技术的第一个目的在于，提供一种新型疏水改性淀粉膜，所添加的改性剂为烷基烯酮二聚体。
[0030]在一个或多个实施例中，所述疏水改性淀粉膜包含普通淀粉膜中的干淀粉、水、增塑剂等物质；或在普通淀粉膜的制备方法中加入烷基烯酮二聚体以达到疏水目的。
[0031]本专利技术的第二个目的在于，提供所述疏水改性淀粉膜的制备方法(如图1所示)，包括以下步骤：
[0032](1)将淀粉与水混合，制成浓度为3～8wt％的悬浊液；加入干淀粉重20～40％的增塑剂并于90～95℃恒温水浴锅中不断搅拌，直至淀粉充分糊化；保持搅拌的同时降低水浴温度至40～70℃，加入烷基烯酮二聚体，待其熔融完全后，将溶液充分均质，得到淀粉成膜液一；
[0033](2)将步骤(1)制得的淀粉成膜液一流延于平板上，之后置于恒温恒湿箱中干燥2～5h，得到紧贴平板表面的薄膜一；
[0034](3)再次重复步骤(1)，但不加烷基烯酮二聚体，得到淀粉成膜液二；将此成膜液倾倒于步骤(2)中的薄膜一表面并流延均匀，再放入恒温恒湿箱中干燥5～10h，得到薄膜二；
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型疏水改性淀粉膜，其特征在于，所添加的改性剂为烷基烯酮二聚体。2.权利要求1所述疏水改性淀粉膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将淀粉与水混合，制成浓度为3～8wt％的悬浊液；加入干淀粉重20～40％的增塑剂并于90～95℃恒温水浴锅中不断搅拌，直至淀粉充分糊化；保持搅拌的同时降低水浴温度至40～70℃，加入烷基烯酮二聚体，待其熔融完全后，将溶液充分均质，得到淀粉成膜液一；(2)将步骤(1)制得的淀粉成膜液一流延于平板上，之后置于恒温恒湿箱中干燥2～5h，得到紧贴平板表面的薄膜一；(3)再次重复步骤(1)，但不加烷基烯酮二聚体，得到淀粉成膜液二；将此成膜液倾倒于步骤(2)中的薄膜一表面并流延均匀，再放入恒温恒湿箱中干燥5～10h，得到薄膜二；(4)再次重复步骤(1)，得到淀粉成膜液三；将此成膜液倾倒于步骤(3)中的薄膜二表面并流延均匀，放入恒温恒湿箱中干燥12～20h，得到薄膜三；(5)将步骤(4)制得薄膜三取下，于80～140℃的温度下加热1～3h，最后取出于室温下平衡，即得到所述疏水改性淀粉膜；其中，步骤(2)
‑
(4)中所述恒温恒湿箱中温度为15～45℃，相对湿度为40～80％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏生，徐彦渊，
申请(专利权)人：广州绿发材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：