[发明专利]一种低迁移疏水性淀粉基纳米复合薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于淀粉基包装材料中抑制增塑剂迁移的方法，具体地，涉及一种低迁移疏水性淀粉基纳米复合薄膜及其制备方法。

背景技术

淀粉基包装材料因其环保、成本低廉，原料来源广泛等优势，已呈现逐渐取代食品、药品等工业领域传统石油基塑料包装的趋势。然而，淀粉分子大量存在的羟基结构，使得淀粉分子具有强亲水性和分子间氢键作用，从而导致淀粉加工性能差。高取代度的酯化改性淀粉可以有效改善淀粉基材料的耐水性（Fringant C., Rinaudo M., Foray M.F.M., et al, Preparation of mixed esters of starch or use of an external plasticizer: two different ways to change the properties of starch acetate films. Carbohydrate Polymers, 1998, 35, 91-106.），利用这类材料制备的疏水性包装材料是近些年来迅速发展的一类新型包装材料。

为降低疏水性淀粉的熔融温度，在淀粉基材料的制备过程必须加入增塑剂以显著提高材料热塑性能和加工性能。然而，淀粉基材料在与食品体系接触过程中，不可避免会存在增塑剂迁移的现象，这对食品品质、材料包装性能产生直接的影响，对消费者健康带来安全隐患（Poças M.F., Hogg T. Exposure assessment of chemicals from packaging materials in foods: A review. Trends in Food Science &Technology, 2007, 18: 219-230.）。近年来，纳米填料因其在增强材料机械性能、阻隔性能等方面的优势得到广泛关注，纳米粒子与高分子链段共同形成特定的聚集态结构可对材料中增塑剂迁移运动产生明显的抑制（Siamak M, Lida D, Iman F A. Migration of organic compounds from PET/clay nanocomposites: Influence of clay type, content and dispersion state. Iranian Polymer Journal, 2012, 21(10): 669-681；秦晓洁,蒋平平,李志莹等. Nano-SiO₂对软质PVC中DINCH增塑剂迁移行为的抑制作用. 塑料科技, 2014, 42(7): 35-38；Díezpascual A M, Díezvicente A L. Antimicrobial and sustainable food packaging based on poly(butylene adipate-co-terephthalate) and electrospun chitosan nanofibers. RSC Advances, 2015, 5(113): 93095-93107）。

然而，现有的淀粉基复合薄膜中的增塑剂的迁移现象仍较为严重。因此，亟需研发一种低迁移、成本低、制备方法简单的淀粉基纳米复合薄膜。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低迁移疏水性淀粉基纳米复合薄膜，本发明通过调整疏水性淀粉的分子结构，使疏水性淀粉与增塑剂以及蒙脱土纳米粒子形成特定的聚集态结构，实现了抑制复合薄膜中增塑剂迁移的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种低迁移疏水性淀粉基纳米复合薄膜，所述复合薄膜的制备方法如下：

S1：将淀粉分散于有机溶剂中并搅拌活化，然后加入酸酐制备疏水性酯化淀粉；

S2：将疏水性酯化淀粉与有机改性蒙脱土Dellite 72T分散于有机溶剂中形成悬浊液，加入增塑剂搅拌均匀后倒入模具中，烘干即得所述疏水性淀粉基纳米复合薄膜；

其中，S1中，所述淀粉中直链淀粉含量为0.5～82%；所述疏水性酯化淀粉的酯化度大于2.3；

S2中，所述疏水性酯化淀粉与有机改性蒙脱土Dellite 72T的质量比为100:1～6。