[发明专利]一种基于酒糟废弃物的全生物降解热塑水溶膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于酒糟废弃物的全生物降解热塑水溶膜及其制备方法和应用，属于全生物可降解复合材料成型加工技术领域，所述全生物降解热塑水溶膜是以改性酒糟蛋白为原料，加入增塑剂、促溶剂、还原剂、动态交联剂、疏水剂，经过双螺杆热塑挤出加工吹膜后获得，改性酒糟蛋白是对从酒槽废弃物中分离提纯后的酒糟蛋白依次经过盐化、接枝改性和喷雾干燥后获得。本发明实现了生物基来源酒糟蛋白全降解热塑的水溶膜的工业化制备，相较于市场上现有的石油基来源聚乙烯醇PVA水溶膜，在满足水溶薄膜基础性能要求的同时，酒糟蛋白基全生物降解热塑水溶膜制备成本更低，工业可操作性更强，可适配现有的高分子塑料加工体系，还具有更低的二氧化碳排放量。

技术领域

本发明涉及全生物可降解复合材料成型加工技术领域，具体涉及一种基于酒糟废弃物的全生物降解热塑水溶膜及其制备方法和应用。

背景技术

酒糟是各大酿酒企业最大的废弃物来源，如神酒三大镇茅台镇、古井镇、洋河镇以及百威啤酒、青岛啤酒等酒企业，每天都有不计其数的酒糟废弃物，如果加以利用，不仅仅能有效解决酒糟废弃带来的环保污染问题，还能实现二次盈利。目前，绝大多数企业或个体均对酒糟的处理方法比较简单粗爆，基本上是简单干燥处理后用作饲料或肥料直接出售，甚至直接填埋掉。然而，酒糟中丰富的蛋白质分未被充分利用，不仅造成资源的严重浪费，而且还会造成环境污染。因此，如何实现酒糟高值化综合利用，不论是对酿酒行业经济效益还是环境保护的可持续发展都具有深远意义。

水溶膜是一种经特殊工艺处理加工，可在水中快速溶解薄膜包装材料，可通过自然因素作用，迅速自行变性、分解、降解为低分子化合物，并有改良土地的作用，属于是一种新型的环保包装材料。在欧美、日本等国均得到环境部门认可。由于它具有环保特性，因此已受到世界发达国家广泛重视，国外日化、农药、化工等行业大公司都已广泛使用水溶性薄膜包装其产品。

目前市场上常用的水溶薄膜都是以聚乙烯醇为基材制备的，水溶性聚乙烯醇薄膜的生产工艺一般采用溶液流延法。流延法制备的薄膜产品厚度精密度高、透明性和光泽度好，但是PVA需在高温下进行溶解，干燥能耗大，生产周期长、效率低、成本高，极大限制了聚乙烯醇薄膜的应用，更为重要的是，PVA是石油基来源，从碳足迹和生命周期循环评估的角度来讲，基于PVA水溶膜并不是真正意义上的环保，不符合可持续化绿色发展的战略，因此基于生物质来源的全降解水溶性薄膜的开发尤为迫切。

基于上述内容，为了更高效的利用酒糟农业废物，变费为宝，同时开发出基于生物基来源的全降解水溶膜，提出一种基于酒糟废弃物的全生物降解热塑水溶膜及其制备方法和应用。

发明内容

本发明的提供了一种基于酒糟废弃物的全生物降解热塑水溶膜及其制备方法和应用，解决背景技术中出现的问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明提供了一种基于酒糟废弃物的全生物降解热塑水溶膜，所述全生物降解热塑水溶膜是以上述改性酒糟蛋白为原料，加入环保增塑剂、促溶剂、还原剂、动态交联剂、疏水剂，经过双螺杆热塑挤出加工吹膜后获得。

进一步改进在于，所述全生物降解热塑水溶膜组分，按重量份计，包括：改性酒糟蛋白50-80份，环保增塑剂20-30份、促溶剂2-5份、还原剂1-2份、动态交联剂1-2份、疏水剂2-5份。

进一步改进在于，所述改性酒糟蛋白是对从酒槽废弃物中分离提纯后的酒糟蛋白依次经过盐化、接枝改性和喷雾干燥后获得，具体制备步骤如下：

(1)盐化：将从酒槽废弃物中分离提纯后的酒糟蛋白沉淀置于容器中，加水稀释至固含量20-25wt％左右的悬浮液，采用氢氧化钠溶液将悬浮液体系的pH调整至9-11，控制加热温度为90℃；

(2)接枝改性：向悬浮液中加入相对于酒糟蛋白绝干质量25％wt的环氧接枝剂，搅拌反应；