2022-06-04 373 蘇州和塑美
天然淀粉為天然的多羥基化合物,分子之間存在大量的氫鍵,這種分子間強的相互作用使其分解溫度低于熔融溫度,導致了天然淀粉沒有可加工性。在淀粉中加入小分子增塑劑,經過高溫、高壓和剪切作用能夠使淀粉具有可加工性能,使天然淀粉變成熱塑性淀粉。制作熱塑性淀粉的常用方法是將淀粉、甘油和水充分混合分散,在一定溫度下攪拌一定時間,獲得凝膠狀態的熱塑性淀粉。進一步添加增強劑,對熱塑性淀粉材料的性能進行改善。
為獲得容易被生物降解。可取代石油衍生物的包裝材料,很多學者對淀粉改性進行了大量的研究。
Montero等以不同植物來源的淀粉為原料,添加一定量的甘油,采用流延法制備了熱塑性淀粉基薄膜。熱塑改性后的淀粉具有大的淀粉結構域、良好的熱穩定性呢和抗吸水性,但膜的剛度較低。為改善對熱塑性淀粉膜的性能,他們在熱塑性淀粉基質中加入纖維素納米粒子,獲得的膜在剛性、熱穩定性、耐濕度等方面均有所提高。
Gonzalez等首先利用甘油增塑改性玉米淀粉,然后將熱塑改性淀粉和蠟質淀粉、纖維素納米晶體復合,制備熱塑性玉米淀粉基生物納米復合材料。經復合后,材料的力學性能和透氧性提高,熱穩定性降低。
Kaushik等從小麥秸稈中獲取納米纖維素,將淀粉、甘油、納米纖維素混合并持續加熱攪拌,獲得黏稠的熱塑性淀粉基復合物,并用流延法制作薄膜。相比于未復合納米纖維素的薄膜,隨著納米纖維素含量的增加,復合薄膜的力學性能先增強后降低,這與纖維的團聚有光。
Girone等將工業玉米淀粉利用甘油熱塑改性后,分別利用從劍麻、大麻中獲得的纖維增強熱塑玉米淀粉制備復合材料。發現劍麻和大麻纖維的摻入使熱塑性玉米淀粉的玻璃化轉變溫度(Tg)升高,剛性增強,力學性能無顯著改變。此外,他們向復合材料中添加天然乳膠,進行增塑改性,改性后復合材料的吸水性降低,材料的熱穩定性和力學性能無明顯影響。
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