玉米黄粉可降解性塑料的制备和性质

摘要

玉米黄粉是湿法玉米淀粉加工的副产物，可应用于各个领域。由于玉米黄粉组成复杂、口感粗糙，水溶性差，在食品工业中的应用有限，当今国内主要将玉米黄粉用于饲料工业或自然排放。国外也只是在生产玉米黄色素，制备氨基酸，酶解玉米蛋白制备功能肽等方面有一些研究。因此，利用玉米黄粉制备完全生物可降解性塑料能够提高其利用率，增加附加值，有着重要的意义。
　　 本文将玉米黄粉与增塑剂甘油混合，经单螺杆挤压机制成母粒，母粒再被热压成型为试验片。试验片的性质被分析，结果表明:含有20％甘油的试验片具有良好的机械性质;以Halsey方程为基础，建立的模型能预测试验片拉伸强度与相对湿度关系，经验证模型与实际测量值具有良好的拟合性;应用扫描电子显微镜观察试验片内部结构的结果表明它具有均匀的结构;热重量分析的结果表明可降解试验片在180℃以下时能保持热稳定性。通过生物降解实验，可以确定玉米黄粉塑料的生物降解周期为四周。由于试验片存在拉伸强度较低以及易吸湿等问题，为此加入聚乳酸(PLA)，既能提高试验片的拉伸强度和耐水性，又能保持试验片的完全生物降解性。玉米黄粉与聚乳酸混合，以甘油-乙醇水溶液为可塑剂，经单螺杆挤压机制成母粒，母粒再被热压成型为试验片。对试验片的拉伸性质、耐水性和热稳定和内部结构进行研究和观察。研究发现:试验片的机械性质与聚乳酸的添加量有关，聚乳酸不但增强了成型玉米黄粉塑料的强度，也大幅提高了耐水性。应用扫描电子显微镜观察成型玉米黄粉/聚乳酸(PLA)混合物试验片内部结构，结果表明成型的试验片中聚乳酸形成网状，热变性的玉米蛋白嵌在其中的结构。红外光谱分析结果表明试验片的蛋白分子与聚乳酸分子有化学键结合结构形成。热重量分析的结果表明试验片在180℃以下时能保持热稳定性。通过生物降解实验，可以确定玉米黄粉/聚乳酸(PLA)可降解性塑料的生物降解周期为四周，聚乳酸(PLA)的添加并未延长玉米黄粉/聚乳酸混合物塑料的可降解性。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 玉米黄粉

1．1．1 玉米黄粉的成份及营养价值

1．1．2 玉米黄粉的性质及应用

1．1．3 玉米黄粉的发展现状及前景

1．2 可降解塑料

1．2．1 可降解塑料的定义、分类及用途

1．2．2 高分子材料的降解性

1．2．3 高分子材料的生物降解过程

1．2．4 高分子材料的生物降解试验评价法

1．2．5 可降解塑料发展趋势

1．2．6 可降解塑料在我国的发展现状及前景

1．2．7 可降解塑料当前问题及解决方案

1．3 聚乳酸(PLA)

1．3．1 聚乳酸的特性

1．3．2 世界聚乳酸的发展概况

1．3．3 我国聚乳酸的发展概况

1．3．4 聚乳酸的应用及前景

1．4 本课题的研究内容

1．5 本课题的研究目的和意义

2 材料与方法

2．1 材料和设备

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验设备

2．1．3 主要实验设备

2．2 实验方法

2．2．1 玉米黄粉试验片的工艺流程

2．2．2 玉米黄粉试验片的配比与制备

2．2．3 玉米黄粉／聚乳酸(PLA)混合物试验片的工艺流程

2．2．4 玉米黄粉／聚乳酸(PLA)混合物试验片的配比与制备

2．2．5 成型物性质分析

3 结果与讨论

3．1 挤压成型玉米黄粉试验片的机械特性、热稳定性及结构特征

3．1．1 增塑剂对玉米黄粉试验片拉伸强度的影响

3．1．2 相对湿度对玉米黄粉试验片性能的影响

3．1．3 相对湿度对玉米黄粉试验片平衡含水率的影响

3．1．4 相对湿度对玉米黄粉试验片拉伸强度的影响

3．1．5 玉米黄粉试验片的扫描电子显微镜分析

3．1．6 玉米黄粉试验片的热重量

3．2 挤压成型玉米黄粉／聚乳酸(PLA)混合物试验片的机械特性、热稳定性及结构特征

3．2．1 聚乳酸添加量对玉米黄粉／聚乳酸(PLA)混合物试验片拉伸强度的影响

3．2．2 相对湿度对玉米黄粉／聚乳酸(PLA)混合物试验片性能的影响

3．2．3 相对湿度对玉米黄粉／聚乳酸混合物试验片平衡含水率的影响

3．2．4 相对湿度对玉米黄粉／聚乳酸(PLA)混合物试验片拉伸强度的影响

3．2．5 玉米黄粉／聚乳酸(PLA)混合物试验片的扫描电子显微镜分析

3．2．6 热重量分析

3．2．7 成型玉米黄粉试验片结构分析

3．3 生物降解性研究

3．3．1 玉米黄粉塑料的生物降解性研究

3．3．2 玉米黄粉／聚乳酸混合物塑料的生物降解性研究

4 结论

5 展望

参考文献

7 读硕士学位期间发表论文情况

致谢