[发明专利]改变淀粉片材的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改质淀粉片材的制作方法，尤其是利用酵素当作催化改质剂以增加天然淀粉的疏水性并加入碳酸钙当作添加剂以强化机械强度。

背景技术

石化工业所制造的各种塑料或橡胶产品，由于具有容易加工及耐用性佳的优点，因此已为广为普遍使用，例如包装容器、纺织品、机具外壳、室内装修建材、轮胎、水管、板件等等。然而，随着环保意识的逐渐抬头，世界各国已在法令限制上及补贴鼓励上采取相当积极的作法，以解决全球性的石化垃圾问题，因为一般的塑料或橡胶产品不易自然分解，例如，聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)需要约100～150年才可被大自然分解。

因此，近年来业界已积极开发生物可降解或可分解材料，即在自然界中可被如细菌、霉菌及藻类的微生物部分或完全降解为低分子的材料。例如，聚乳酸(Polylactic acid，PLA)、聚己内酯(Polycaprolactone，PCL)、聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol，PVA)等等。

以PLA为例，主要是以玉米、甜菜、小麦所提炼的乳酸为材料经化学合成所形成的新型生物可分解高分子材料，是乳酸的衍生物产品，具有无毒、无刺激性、生物兼容性好、强度高和可生物分解及吸收等特点，是目前最有发展前途的可生物分解高分子材料。PLA主要应用于可生物分解的纤维、可生物分解的塑料和医用材料，比如手术缝合线、骨钉、环保餐具、环保塑料杯、食品包装材、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。PLA可利用适当的处理方式而自然分解，比如堆肥，而较佳的处理条件为：充足的水气(相对湿度90％以上)、充足的氧气(非密闭空间)、适当温度(58℃～70℃)。

然而，PLA的缺点在于，整个材料循环所花的时间并不短，而且熔点过低，造成回收上的困难，且价格竞争力不够。因此，需要一种改质淀粉片材的制作方法，藉改变原始淀粉原料的亲水性成较能耐湿的疏水性，以解决上述现有技术的问题。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种改质淀粉片材的制作方法，包括：

利用密练机在密死循环境下混合天然淀粉素材、催化改质剂及添加剂，进行搅拌密练处理，以形成面团状的改质淀粉团块，其中催化改质剂用以增加天然淀粉素材的疏水性，而添加剂用以强化天然淀粉素材的机械强度；利用造粒机对改质淀粉团块进行造粒处理，以形成颗粒状的改质淀粉颗粒；以及利用流延机对改质淀粉颗粒进行流延压出处理，以形成片状的改质淀粉片材。

上述的天然淀粉素材可包括稻杆、稻壳、麦杆、玉米叶、甘蔗叶、椰子壳、牧草、玉米淀粉、番薯淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉或其组合物。催化改质剂可包括酵素，而添加剂可包括碳酸钙。

本发明的制作方法不使用聚乳酸(PLA)，而是使用天然淀粉素材经催化改质剂的催化改质作用所产生的改质淀粉，因此具有环保、节能、无毒以及易于结合其它材质板体的优点，比如可结合塑料板，进而降低成本，尤其可低于一般的塑料板，藉以提高产品竞争力。

附图说明

图1为本发明改质淀粉片材的制作方法的流程图。

具体实施方式

以下配合附图对本发明的实施方式做更详细的说明，使熟悉本技术领域的技术人员在阅读本说明书后能据以实施。

参考图1，本发明改质淀粉片材的制作方法的流程图。如图1所示，本发明的制作方法由步骤S10开始，利用密练机(Banbury Mixer)在密死循环境下混合天然淀粉素材、催化改质剂及添加剂，藉以进行搅拌密练处理，进而形成面团状的改质淀粉团块，其中天然淀粉素材、催化改质剂及添加剂的重量百分比分别为85～95％、1～5％及1～10％。

上述的天然淀粉素材可包括稻杆、稻壳、麦杆、玉米叶、甘蔗叶、椰子壳、牧草、玉米淀粉、番薯淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉或其组合物。催化改质剂可包括酵素，用以增加天然淀粉素材的疏水性，比如利用酵素的特定官能基结合天然淀粉素材的亲水性官能基。例如，利用含有脂肪酸官能基的酵素，将淀粉的亲水性官能基(比如羟基)，进行酯化反应而生成酯键。添加剂可包括碳酸钙，用以强化天然淀粉素材的机械强度。

此外，上述的搅拌密练处理进一步包括加热处理，其中温度为120℃至220℃。

接着，在步骤S20中，利用造粒机对改质淀粉团块进行造粒处理，以形成颗粒状的改质淀粉颗粒，其中改质淀粉颗粒的大小为0.1mm至5mm。