[发明专利]一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及淀粉基生物塑料膜材料领域，具体涉及可完全降解的淀粉基生物塑料膜的制备方法。

背景技术

石油化工生产的塑料废物污染是世界环境难题。大部分塑料一次性消费使用后即被丢弃。迄今为止学术界认为，塑料产品由于物理化学结构稳定、在自然环境中可能数十至数百年不会被分解。因此开发可降解塑料具有十分重要的意义。

淀粉基生物可降解塑料就是可降解塑料中有开发价值的一种。淀粉基生物可降解塑料是淀粉经过酯化改性后，其葡萄糖单元上的羟基被酯键取代，分子间的氢键作用被削弱，从而使得酯化淀粉具有热塑性、疏水性等优点，广泛的应用于纺织、造纸、降解塑料、水处理工业、医药、食品等。但是，目前普遍工艺均是进行化学改性酯化，不仅使用大量的化学试剂可能造成污染，而且步骤繁琐，能耗高。

申请号为CN2016106364744的专利申请公开了一种淀粉基生物可降解塑料的制备方法，其通过高压萃取法提取得橙皮精油，用其和微生物复配对淀粉进行发酵改性，增加淀粉表面的酯基官能团，提高淀粉的疏水性，再将疏水改性后的淀粉和聚氯乙烯共混后即可制得可降解塑料。其通过增加淀粉表面疏水基团数量来提高其疏水性，从而改善淀粉与塑料之间的相容性，解决了常见的淀粉基生物可降解塑料由于淀粉分子中含有大量羟基与塑料进行混炼时两者相容性差导致塑料产品的力学性能和产品稳定性差的问题，具有优异的生物降解性。然而其需添加橙皮精油，提取工艺复杂，成本高，不易于推广。

申请号为021565155的专利申请公开了一种生物可降解塑料及其生产方法与专用生产菌株和培养基。该发明所提供的能够产生并富集生物可降解塑料的菌株是嗜盐古菌XMQ19 CGMCC №0830。发酵嗜盐古菌XMQ19生产生物可降解塑料的具体工艺步骤为：1)斜面种子培养；2)三角瓶培养；3)种子罐培养；4)发酵罐。利用本发明生产生物可降解塑料，既方便又不污染环境。发酵72小时，细胞积累量可达83g/升，其中PHA含量超过70％。用本发明的方法得到的发酵产物为聚羟基丁酸和聚羟基戊酸复合物，其中PHV占总PHA量的12.7-17％之间，产品具更好的可塑性，适用性更广，其采用的淀粉仅仅作为碳源，而非进行淀粉改性，塑料的产量低。

申请号为CN2012104416290的专利申请公开了一种淀粉酯完全生物降解塑料及制备方法。其原料重量份组成：淀粉85-95份，柔性剂3-5份，酯化剂2-3份，交联剂0.1-0.3份，水解酶0.05-0.1份，水200份。该发明采用水解、高压酯化、缩聚使淀粉完全酯化反应得到长链淀粉酯胶质体，并进一步通过在螺杆挤出机剪切、混炼、交联、脱挥得到淀粉酯完全生物降解塑料，实现了完全利用淀粉制备生物降解塑料。其采用化学试剂进行淀粉改性，能造成污染，而且步骤繁琐，能耗高。

枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），是芽孢杆菌属的一种。单个细胞0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。广泛分布在土壤及腐败的有机物中，易在枯草浸汁中繁殖，故名。枯草芽孢杆菌对特殊菌体进行促芽孢和微胶囊包被处理，在芽孢状态下稳定性好，能耐氧化；耐挤压；耐高温，能长期耐60°C高温，在120°C温度下能存活20分钟；耐酸碱，在酸性胃环境中能保持活性，可以耐唾液和胆汁的攻击，是微生物中可100%直达大小肠的活菌。

氢细菌是利用氢气作为电子供体，将二氧化碳还原为有机物的一类细菌。能够利用分子态氢和氧之间的反应所产生的能，并以碳酸作唯一碳源而生长的细菌。若给与有机物又能作为异养生物而生长，因而它是兼性化能自养细菌。以往曾把它归于氢单胞菌属，现今已被记载为假单胞菌属（敏捷假单胞菌、嗜糖假单胞菌）、产碱菌属（真养产碱菌、争沦产碱菌）中的若干种，以及副球菌属（脱氮微球菌）和放线菌中的若干种（Noca-rdia saturnea等）。

发明内容

针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法，该方法利用两种菌共同发酵制氢过程中会产生大量的挥发性有机酸与淀粉羟基反应进行酯化改性，过程中无需进行化学酯化改性，降低了污染，能清洁生产，同时提升了淀粉的疏水性和热塑性微生物将淀粉羟基进行酯化改性，过程中无需进行化学酯化。

为解决上述技术问题，本发明的一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法包括如下步骤：

a.将淀粉制备成分散液；