第一篇:淀粉基生物降解材料
海 南 大 學(xué)
畢 業(yè) 論 文(設(shè)計(jì))
題
目:
淀粉基生物降解材料
學(xué)
號:
20110402310001
姓
名:
陳廣平
年
級:
2011
學(xué)
院:
材料與化工學(xué)院
專
業(yè):
高分子材料與工程(塑料)
指導(dǎo)教師:
趙富春
完成日期: 2014 年月日
淀粉基生物降解材料
淀粉基生物降解材料
摘 要
淀粉基生物降解材料是一類很重要的可降解高分子材料。隨著08年政府大力發(fā)展可降解塑料政策的出臺,淀粉基生物降解材料近幾年得到了飛速的發(fā)展,各類研究成果層出不窮。淀粉與高分子材料復(fù)合方法,淀粉的改性方法也多種多樣。本文著重介紹淀粉基生物降解材料的一些基本知識:淀粉基生物降解材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、生物降解的定義及原理、降解性能的影響因素、應(yīng)用與發(fā)展…等。
關(guān)鍵詞:淀粉
生物降解
降解性能
應(yīng)用與發(fā)展
合成高分子材料具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好以及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),與鋼鐵、木材、水泥并列成為國民經(jīng)濟(jì)的四大支柱[1]。然而,在合成高分子材料給人們生活帶來便利、改善生活品質(zhì)的同時(shí),其使用后的大量廢棄物也與日俱增,給人類賴以生存的環(huán)境造成了不可忽視的負(fù)面影響[2]。另外,生產(chǎn)合成高分子材料的原料一一石油也總有用盡的一天,因而,尋找新的環(huán)境友好型材料,發(fā)展非石油基聚合物迫在眉睫,而淀粉基可生物降解材料正是解決這兩方面問題的有效途徑。
1、淀粉的基本性質(zhì)
淀粉以葡萄糖為結(jié)構(gòu)單元,分子鏈呈順式結(jié)構(gòu),一般分為直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種。直鏈淀粉是以ɑ一1, 4-糖苷鍵連接D一吡喃葡萄糖單元所形成的直鏈高分子化合物,而支鏈淀粉是在淀粉鏈上以ɑ一1, 6-糖苷鍵連接側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的高分子化合物,分子量通常要比直鏈淀粉的大很多。通常玉米淀粉中直鏈淀粉占28%,分子量大約為(0.3×106-3×106),占72% 的支鏈淀粉分子量則可以達(dá)到數(shù)億[
3、4] 淀粉是一種多羥基化合物,每個(gè)葡萄糖單元上均含有三個(gè)羥基。分子鏈通過
淀粉基生物降解材料
羥基相互作用形成分子問和分子內(nèi)氫鍵,因此淀粉具有很強(qiáng)的吸水性。淀粉與水分子相互結(jié)合,從而形成顆粒狀結(jié)構(gòu)[4],因此淀粉具有親水性,但不溶于水,從而大量存在于植物體中。
淀粉是一種高度結(jié)晶化合物,分子問的氫鍵作用力很強(qiáng),淀粉的糖苷鍵在150℃時(shí)則開始發(fā)生斷裂,因此其熔融溫度要高于分解溫度。
2、可生物降解材料的定義及降解原理
降解材料是指在材料中加人某些能促進(jìn)降解的添加劑制成的材料,合成本身具有降解性能的材料以及由生物材料制成的材料或采用可再生的原料制成的材料。其在使用和保存期內(nèi)能滿足原來應(yīng)用性能要求,使用后在特定環(huán)境條件下,在較短時(shí)間內(nèi)化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而引起性能損失的材料[5]。生物降解材料,亦稱為“綠色生態(tài)材料”,指的是在土壤微生物和酶的作用下能降解的材料。具體地講,就是指在一定條件下,能在細(xì)菌、霉菌、藻類等自然界的微生物作用下,導(dǎo)致生物降解的高分子材料[6]。理想的生物降解材料在微生物作用下,能完全分解為CO2和H2O。
生物降解材料的分解主要是通過微生物的作用,因而,生物降解材料的降解機(jī)理即材料被細(xì)菌、霉菌等作用消化吸收的過程。
首先,微生物向體外分泌水解酶與材料表面結(jié)合,通過水解切斷表面的高分子鏈,生成小分子量的化合物,然后降解的生成物被微生物攝人體內(nèi),經(jīng)過種種代謝路線,合成微生物體內(nèi)所需要的物質(zhì)或轉(zhuǎn)化為微生物活動的能量,最終轉(zhuǎn)化成CO2和H2O[7]。在生物可降解材料中,對降解起主要作用的是細(xì)菌、霉菌、真菌和放線菌等微生物,降解作用的形式主要有以下幾種[8]:(1)生物的物理作用,由于生物細(xì)胞的增長而使材料發(fā)生機(jī)械性毀壞;(2)生物的生化作用,微生物對材料作用而產(chǎn)生新的物質(zhì);(3)酶的直接作用,微生物侵蝕材料制品部分成分進(jìn)而導(dǎo)致材料分解。
3、淀粉基生物降解塑料
普通淀粉粒徑為25um左右,既可作為制備降解復(fù)合材料的一種填料,又可以通過一定改性處理制備降解塑料。淀粉基生物降解塑料分為破壞性生物降解塑
淀粉基生物降解材料
料和完全生物降解塑料。前者主要是指將淀粉與不可降解樹脂共混,研究開發(fā)較早,是淀粉基可降解塑料研究的第一代產(chǎn)品。后者則包括淀粉與可降解聚酯共混材料和全淀粉塑料兩種,這兩種材料在使用后均能實(shí)現(xiàn)徹底降解,目前是國外生物降解材料開發(fā)的主流。由于淀粉的成本比普通塑料要低很多。普通食用淀粉的價(jià)格為每噸2200元,而通用塑料的價(jià)格為每噸13000元,因此開發(fā)全淀粉降解塑料是今后淀粉基生物降解材料的大趨勢[9]。
3.1破壞性生物降解塑料
破壞性生物降解塑料主要是指淀粉填充型降解塑料,將淀粉或變性淀粉作為填料,與聚烯烴等熱塑性塑料共混并加入一定添加劑制備的部分降解塑料[10]。制品在使用后,淀粉部分首先降解,制品崩裂為碎片,因此又稱為崩潰性生物降解塑料。材料破碎后表面積增大,有利于樹脂部分的進(jìn)一步降解。
這類降解塑料研究較早。早在1973年英國Griffin就以淀粉為填料,直接與聚烯烴進(jìn)行共混。此后一些國家以這一方法為依據(jù)開發(fā)出淀粉填充型生物降解塑料。但是填充量一般只有5%-30%,增大淀粉含量會導(dǎo)致材料性能無法達(dá)到要求。這是由于天然淀粉分子內(nèi)含有大量的羥基,屬于強(qiáng)極性物質(zhì),而聚烯烴的極性較小,兩者相容性較差,很容易發(fā)生相分離,難以形成連續(xù)相[11]。多年來,很多科學(xué)工作者致力于淀粉基生物降解塑料的研究,證明采用淀粉與非極性樹脂進(jìn)行共混,必須對淀粉進(jìn)行預(yù)處理,改變其表面性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征,才能使兩相界面結(jié)合很好,從而制備出具有優(yōu)良性能的產(chǎn)品。
改性處理淀粉的方法主要分為物理改性和化學(xué)改性兩種: 1)物理改性
物理改性[12]是指將淀粉進(jìn)行機(jī)械化處理(氣流粉碎等),并通過采用偶聯(lián)劑,表面活性劑和增塑劑等助劑進(jìn)行改性處理,降低淀粉的極性,在一定程度上提高了兩相間的相容性。同時(shí)改性劑本身與淀粉的羥基發(fā)生作用,破壞淀粉本身的結(jié)晶性,使其剛性減弱,塑性增加,從而改善了淀粉的加工性能。該方法研究最成功的是加拿大的St.Lawarnce公司制備的Ecostar母料。
2)化學(xué)改性
化學(xué)改性是指通過在淀粉中加入一定單體,在引發(fā)劑和催化劑的作用下,單體與淀粉發(fā)生接枝反應(yīng),在淀粉分子鏈引入疏水化基團(tuán),在淀粉與合成樹脂間起
淀粉基生物降解材料
到增容劑的作用,而且接枝淀粉也可進(jìn)行填充?;瘜W(xué)改性的方法主要有酯化,醚化,接枝共聚或交聯(lián)改性等方法[13]
此外還有其他對淀粉進(jìn)行改性的方法,例如等離子體法,微波輻射等方法。Ismael E.Rivero[14]等采用微波輻射的方法將淀粉與辛烯丁二酸酐以不同比例進(jìn)行反應(yīng),然后將其作為淀粉和LLDPE共混體系的相容劑,通過結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能測試表明加入10%的相容劑能夠明顯減少淀粉相的大小,同時(shí)改進(jìn)共混體系的力學(xué)性能。
淀粉/聚烯烴共混制備工藝簡單,對生產(chǎn)條件的要求低,加工設(shè)備不需要作太大的改進(jìn),在工業(yè)化生產(chǎn)方面有很大的優(yōu)勢[15],而且對于及時(shí)緩解目前嚴(yán)重的廢舊塑料污染問題有很重要的意義。但是由于復(fù)合材料中淀粉填充量較小,復(fù)合材料中不可降解部分仍占很大比例,難以實(shí)現(xiàn)完全降解,因此該方向?qū)λ芰辖到獾淖饔脮艿揭欢ǖ南拗啤?/p>
3.2完全生物降解塑料 1)淀粉/可降解聚酯共混塑料
淀粉/可降解聚酯共混塑料是將淀粉與可降解聚酯如PCL, PVA, PHB或天然高分子纖維素等共混制備,由于聚酯類化合物本身具有生物降解性,因此產(chǎn)品可以完全降解,更有利于環(huán)保。作為降解材料,聚酯類化合物如聚乳酸等己經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。然而其力學(xué)性能差,成本高的缺點(diǎn)限制了其進(jìn)一步發(fā)展。如果在聚酯中添加一定量的淀粉,不僅可以使共混塑料的成本降低,而且淀粉的加入在一定程度上改善了聚酯的機(jī)械性能[16]。但是淀粉和聚酯類化合物都是極性化合物,具有很強(qiáng)的親水性,長時(shí)間暴露會導(dǎo)致其性能的下降。另
外淀粉與聚酯之間也同樣存在相容性的問題,因此在共混之前添加一定改性劑進(jìn)行處理也十分必要的。
2)全淀粉塑料
全淀粉塑料是指以淀粉作為材料的基體,在淀粉中添加少量的助劑制備而成。淀粉本身是一種高分子聚合物,分子以順式排列,結(jié)晶溫度高,難以直接加工成型。因此必須在淀粉中加入一些增塑劑等助劑,破壞淀粉與原有的分子結(jié)構(gòu),使其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生一定改變,從而能夠應(yīng)用生產(chǎn)生活[17]。例如淀粉在塑化狀態(tài)下表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度和韌性,但是在重新冷卻結(jié)晶后,則表現(xiàn)為脆性
淀粉基生物降解材料
很高,難以進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。因此制備全淀粉塑料中,需要對淀粉進(jìn)行一定變性處理,破壞其高度結(jié)晶的結(jié)構(gòu)。另外全淀粉塑料吸水性很強(qiáng),在空氣中吸收大量水分后,材料難以保持很好的性能。
全淀粉塑料是淀粉基生物降解塑料發(fā)展的最新方向,實(shí)現(xiàn)全淀粉塑料的應(yīng)用,對于緩解目前石油能源醫(yī)乏,解決塑料污染具有很重要的意義。
4、淀粉基生物降解材料降解性能的自身影響因素
1)聚合物改性
為了使淀粉基生物降解材料在降解前具有一定的力學(xué)性能,需要將復(fù)合材料組分中的聚合物進(jìn)行化學(xué)改性。Demirgoz等[18]研究了3種淀粉基降解復(fù)合材料:玉米淀粉/乙烯-乙烯醇共聚物(SEVA-C)、玉米淀粉/醋酸纖維素(SCA)和玉米淀粉/聚己內(nèi)酯(SPCL),通過鏈交聯(lián)對這3種復(fù)合材料中的聚合物組分進(jìn)行化學(xué)改性,研究了復(fù)合材料在鹽溶液中的降解行為。結(jié)果表明,復(fù)合材料經(jīng)過交聯(lián)改性后,共混物的失重率比未改性的聚合物共混物要小,說明交聯(lián)改性延緩了共混物的降解。對于淀粉和PLA共混復(fù)合材料,將PLA進(jìn)行改性比如共聚作用,產(chǎn)生酸性物質(zhì),使得微生物侵蝕材料,從而可加快復(fù)合材料的生物降解[19]。
2)淀粉改性
原淀粉由于親水性太強(qiáng)而不能用于食品包裝材料,通過淀粉改性可使淀粉的疏水性增強(qiáng),這些改性必將影響到淀粉的降解性能。通過比較原淀粉和淀粉醋酸酯擠出共混物的酶降解性能[20],可知當(dāng)共混物中淀粉醋酸酯的含量增加時(shí),共混物的降解性能下降,因?yàn)榈矸鄞姿狨ナ枪不煳镏惺杷牟糠?,比較難與酶解近,故降解速率在初始階段有所下降。Kim [21]通過比較原淀粉(NS)/PE和羥丙基淀粉(HPS)/PE共混物的降解性能,發(fā)現(xiàn)HPS/PE共混物更易被熱氧化降解,而NS/PE共混物較難被氧化,因?yàn)樵诩訜徇^程中其羥基指數(shù)沒有增加。并且HPS/PE較NS /PE共混物更易被微生物降解,因?yàn)镠PS/PE的撥基能夠進(jìn)一步參與氧化降解,氧化降解協(xié)同微生物降解一起加快了HPS/PE共混物的降解。
3)增溶劑
土埋法淀粉/LDPE共混物降解性能顯示[22],與未加增容劑相比,加入增容劑MA g PLDPE和AAe g PLDPE后共混物的失重隨著增容劑含量的增加而呈現(xiàn)
淀粉基生物降解材料
無規(guī)律性的變化,表明增容劑對淀粉/LDPE的降解性能有一定的影響,隨著MA g PLDPE含量的增加,共混物的降解能力下降。Bikiaris等[23]研究了增容劑PE g MA對LDPE/熱塑性淀粉(PLST)共混物降解性能的影響,失重曲線表明含有增容劑共混物的失重比未含增容劑共混物的失重要略小,說明增容劑對共混物的降解起到一定的限制作用。微生物降解后力學(xué)性能顯示,含有增容劑共混物的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率均比未含增容劑共混物的要大,從而也說明加入增容劑后共混物的生物降解性能略有降低。
5、應(yīng)用現(xiàn)狀與展望
淀粉基生物降解塑料已有30年的研發(fā)歷史,是研發(fā)歷史最久、技術(shù)最成熟、產(chǎn)業(yè)化規(guī)模最大、市場占有率最高的一種生物降解塑料。在工業(yè)上可以代替一般通用塑料等,可以用作包裝材料,防震材料,地膜,食品容器,玩具等。淀粉與PE, PP, PVA, PCL, PLA等聚合物共混粒料已批量生產(chǎn)。
國外淀粉基塑料產(chǎn)品生產(chǎn)商主要有意大利的Novamont公司、美國的Warner-Lambert公司和德國的Biotec公司。我國積極研發(fā)并產(chǎn)業(yè)化的單位主要有中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所、中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所、江西科學(xué)院、北京理工大學(xué)、華南理工大學(xué)、天津大學(xué)比澳格(南京)環(huán)保材料有限公司、廣東上九生物降解塑料有限公司、廣州優(yōu)寶生物科技有限公司、浙江天示生態(tài)科技有限公司、中京科林新材料(深圳)有限公司、武漢華麗科技有限公司、哈爾濱綠環(huán)降解塑料有限公司、黑龍江綏化綠環(huán)降解塑料有限公司、煙臺萬利達(dá)環(huán)保材料有限公司等。
國內(nèi)最大的生產(chǎn)廠家是武漢華麗和比澳格(南京)。武漢華麗預(yù)計(jì)產(chǎn)銷規(guī)模10萬噸,比澳格(南京)現(xiàn)已形成數(shù)萬噸淀粉基塑料規(guī)模。其他幾個(gè)大型企業(yè)均達(dá)到年產(chǎn)萬噸級生產(chǎn)規(guī)模,總產(chǎn)量占到我國生物降解塑料產(chǎn)量的60%以上,并出口日本、韓國、馬來西亞、澳大利亞、美國歐盟等國家[24]。
淀粉基生物降解塑料具有廣闊的開發(fā)圣應(yīng)用前景。2008年1月11日國家發(fā)改委表示將超薄塑料購物袋列為淘汰類產(chǎn)品,又禁止在全國生產(chǎn)、銷售和使用。對于一次塑料袋對環(huán)境的危害給人們敲響了警鐘。在這種情況卜,開發(fā)淀粉基生物降解塑料將會具有巨大的市場效益。然而淀粉基生物降解材料在應(yīng)用中仍然存
淀粉基生物降解材料
在一定的缺點(diǎn)和問題,例如共混型淀粉生物降解塑料比全淀粉塑料更易應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)生活當(dāng)中。然而淀粉/聚烯烴降解塑料只能部分降解,對環(huán)境污染的問題未能根除,在國外已經(jīng)瀕臨被淘汰的邊緣;淀粉/可降解聚酯共混塑料由于生產(chǎn)技術(shù)仍存在一定問題,生產(chǎn)成本比普通塑料高,因此未能大范圍地進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn);全淀粉塑料目前尚處于研究開發(fā)階段。因此開發(fā)生物降解塑料任重而道遠(yuǎn),如何開發(fā)成本更低,對環(huán)境污染更小的淀粉基生物降解塑料是一個(gè)十分重要的課題。
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第二篇:生物降解淀粉餐飲具系列產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目建議書
生物降解淀粉餐飲具系列產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目建議書
一、項(xiàng)目簡介
隨二十一世紀(jì)九十年代中期全球?qū)嵤﹪H環(huán)境ISO14000管理標(biāo)準(zhǔn)體系以來,中國政府先后制定了170多項(xiàng)法律法規(guī),在全國范圍內(nèi)逐步形成以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為核心為“綠色環(huán)保”工程,由此賦予環(huán)保產(chǎn)業(yè)極大的市場生命力。二十一世紀(jì)世界各國對環(huán)保產(chǎn)業(yè)加快了扶持力度,充分利用這一契機(jī)是環(huán)保產(chǎn)業(yè)界人士的共識。
加入WTO的中國,綜合國力不斷提高,面臨經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,在綠色環(huán)保大潮的沖擊下,政府部門加大力度保護(hù)生態(tài)環(huán)境,因此,生態(tài)降解淀粉餐飲具項(xiàng)目已成為本世紀(jì)投資的熱點(diǎn),因?yàn)槿藗兯褂玫腅PS發(fā)泡塑料餐盒已被列入治理“白色污染”的重點(diǎn)項(xiàng)目。自1997年5月份以來,中國有28個(gè)省、市相繼出臺政府令、地方法規(guī),禁止制造銷售和使用一次性泡沫塑料餐具。國家每年為銷毀發(fā)泡塑料垃圾費(fèi)用投入近百億元人民幣,同時(shí)周邊的環(huán)境受到嚴(yán)重污染,由此影響了公民的身心健康。而一次性生物降解淀粉餐具正是最低的替代品。
二、項(xiàng)目概況
富源長浩綠色包裝制品有限公司是富源長青經(jīng)貿(mào)有限公司的一個(gè)子公司,建立在富源縣中安鎮(zhèn)勝境大道,總投資1300萬元,占地面積為3000m2,是由富源長青經(jīng)貿(mào)有限公司和美國浩正國際貿(mào)易有限公司共同投資興辦的合資經(jīng)營企業(yè)。在富源,該項(xiàng)目生物降解淀粉餐飲具的原材料(芭蕉芋)充足,并且取材于當(dāng)?shù)?,對生產(chǎn)的產(chǎn)品供應(yīng)有障;在美國,浩正公司用五年的時(shí)間對該項(xiàng)目科研改關(guān)(現(xiàn)已形成產(chǎn)業(yè)化),并獲得美國FDA國際衛(wèi)生檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和美國ASDM—92號標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可,得以實(shí)用性推廣,得到各國權(quán)威部門的充分肯定。
三、項(xiàng)目開發(fā)的總體目標(biāo)
生物降解淀粉餐飲具的原材料芭蕉芋在我縣已有多年歷史,在當(dāng)?shù)卣姆e極倡導(dǎo)和支持下,在我縣的富村、老廠、黃泥河、雨汪等鄉(xiāng)鎮(zhèn)已有近萬畝的種植,可提取降解淀粉2700噸,合資公司現(xiàn)在的生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)量1.2億只,所需原材料(芭蕉芋淀粉)1920噸,隨著生產(chǎn)經(jīng)營的擴(kuò)大,生產(chǎn)規(guī)??稍黾拥侥戤a(chǎn)10億只,而富源現(xiàn)有的資源已為生物降解淀粉餐飲具項(xiàng)目的實(shí)施打下了堅(jiān)定的基礎(chǔ)。
四、項(xiàng)目開發(fā)的主要內(nèi)容
本項(xiàng)目的開發(fā)從二OO五年一月至二OO七年十二月止。該項(xiàng)目所生產(chǎn)的產(chǎn)品生物降解淀粉餐飲具有著很大的市場潛力,能出口創(chuàng)匯。五年內(nèi),由浩正國際貿(mào)易有限公司在中國境內(nèi)、外市場銷售產(chǎn)品,外銷部分占95%以上,內(nèi)銷部分占5%以內(nèi)。
項(xiàng)目技術(shù)主要是采用淀粉為主要原材料,加入一年生長期植物纖維粉和特殊的添加劑,經(jīng)過化學(xué)和物理方法處理制成生物全降解餐飲具。由于淀粉是一種可生物降解天然高分子,在微生物作用下會分解為葡萄糖,最后分解為水和二氧化碳對環(huán)境沒有任何污染。另外,與其共混的材料也是全降解材料,因而用這種材料制成的餐飲具降解性能極好。通過國家有關(guān)部門檢測發(fā)現(xiàn),樣品在堆肥狀態(tài)下5天開始發(fā)霉,10天時(shí)所測樣品與堆肥融為一體,樣品失去測試前的形狀和顏色,40天即全部變成水和二氧化碳,對消防“白色污染”保護(hù)生態(tài)環(huán)境起到了極大的作用。項(xiàng)目的生產(chǎn)工藝流程如下:
原材料(降解淀粉)→片劑擠出(改性溶融)→自動輸送→壓光成型→片材輸送→修改定型→自動恒溫成型→紫外線消毒→包裝→入庫。
五、項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 按一條全自動生產(chǎn)線,年加工原材料1920噸,需廠房(包括生產(chǎn)車間、原料庫、成品庫、辦公室)約3000m2,電力220KW,145萬度/年;水源可用自來水或工業(yè)用水,3000噸/年;職員40名等輔助設(shè)施。
項(xiàng)目加工產(chǎn)品銷售價(jià)格及銷售收入。項(xiàng)目加工產(chǎn)品原材料芭蕉芋淀粉3000元/噸,其每只產(chǎn)成品(規(guī)格450ml,重量16g),直接消耗材料費(fèi)為0.1163元,如年產(chǎn)量為1.2億只,其銷售成本為1395.6萬元,銷售每只以0.2元人民幣進(jìn)行計(jì)算,年產(chǎn)值可達(dá)2400萬元,企業(yè)繳納有關(guān)稅金261萬元,稅后利潤為743.4萬元,公司和國家財(cái)政稅收將長期受益,是不言而喻的。
項(xiàng)目的實(shí)施不但給企業(yè)帶來巨大的收入,同時(shí)也可增加農(nóng)村經(jīng)濟(jì)收入和就業(yè)機(jī)會,帶動一批貧困人口脫貧致富?,F(xiàn)每畝芭蕉芋能產(chǎn)淀粉270噸,以3元/公斤價(jià)格計(jì)算,每畝芭蕉芋就能給農(nóng)戶帶來810元的收入,是當(dāng)發(fā)貧困人口,特別是婦女能夠參與并能擺脫貧困的為途徑,這對富源縣實(shí)施扶貧計(jì)劃有著極共重要的現(xiàn)實(shí)意義。
六、市場分析
生物降解淀粉餐飲具是一項(xiàng)新興的環(huán)保產(chǎn)業(yè),對餐飲業(yè)與食品包裝發(fā)泡塑料制品行業(yè)帶來巨大的市場沖擊。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國大、中、小城市640座,其中大城市32座,用于餐飲業(yè)的一次性餐具消耗是從97年用量200億只上升到2001年的500億只,用于超市冷餐托盤、冷飲杯每年用量達(dá)150億只。交通部門已發(fā)出通知,要求火車、輪船及沿線的車站、碼頭禁止使用發(fā)塑料飲具。據(jù)統(tǒng)計(jì):2002年交通行業(yè)使用餐飲具達(dá)150億只,地方市場使用數(shù)量300億只,保鮮食品、方便面碗每年用量不少于400萬只,超市冷菜托盤日用量達(dá)80萬只,冷飲杯日用量20萬只,總計(jì)超過500萬只,全年用量可達(dá)18億只以上。再者肯德基、麥當(dāng)勞走向中國大陸,并設(shè)立了1千多家店,目前使用的紙板壓極塑料包裝由于不符合國家環(huán)保要求,已在考慮使用生物降解淀粉包裝,最終必將成為替代產(chǎn)品。
七、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)預(yù)算
項(xiàng)目總投資1300萬元,其中生產(chǎn)生物降解淀粉餐飲具所需的廠房(包括生產(chǎn)車間、原料庫、成品庫、辦公室),機(jī)械設(shè)備需投資1100萬元,其余項(xiàng)目開發(fā)、流動資金等無形資產(chǎn)投資為200萬元。廠房建設(shè)費(fèi) 200萬元 機(jī)械設(shè)備費(fèi) 900萬元 項(xiàng)目開發(fā)費(fèi) 50萬元 流動資金 150萬元
八、項(xiàng)目意義
隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高,中國對綠色環(huán)保的意識越來越強(qiáng),非分解的一次性塑料餐飲具及塑料制品袋造成的“白色污染”,給人類的生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的危害,破壞了生態(tài)環(huán)境。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)中國市場目前年銷售各類快餐盒約130億只,碗約240億只,杯約150億只,各類地膜、包裝袋及其包裝制品非降解約占95%以上。為此,國家經(jīng)貿(mào)委、技術(shù)監(jiān)督局、環(huán)??偩值炔块T相繼發(fā)文全面禁止生產(chǎn)銷售使用一次性非降解包裝物。一次性生物降解淀粉餐飲具具有原材料易進(jìn)、銷售市場潛力大、產(chǎn)品易于分解,因此,開發(fā)該綠色產(chǎn)品為人類消除“白色污染”開辟了一條嶄新的途徑,為人們創(chuàng)造一個(gè)潔凈、清新、回歸自然的生活空間是當(dāng)代人自我生存的需要和歷史責(zé)任,同時(shí)是為我們后人建造更加美好的生存環(huán)境及綠色家園打好基礎(chǔ)。該產(chǎn)品是現(xiàn)代科技環(huán)保新產(chǎn)品,它的誕生給社會帶來了福音,是新世紀(jì)的好棟梁。
綜上所述,從各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的結(jié)果看,擬建項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益是非??捎^的,由于該項(xiàng)目的產(chǎn)品代替了發(fā)泡塑料包裝,而且在生產(chǎn)過程和使用過程中都可以實(shí)現(xiàn)完全回收,對保護(hù)森林資源、保護(hù)環(huán)境衛(wèi)生、保證消費(fèi)者的身體健康,都將產(chǎn)生極大的社會效益。從高新生產(chǎn)技術(shù)開發(fā),從環(huán)保產(chǎn)品對人類貢獻(xiàn)等各方面說,建設(shè)此項(xiàng)目是完全可行的。特建議省、市科技廳(局)給予列項(xiàng)扶持
第三篇:淀粉基泡沫材料的研究進(jìn)展
淀粉基泡沫材料的研究進(jìn)展
隨著聚合物工業(yè)發(fā)展,其所導(dǎo)致的環(huán)境污染引起 了人們對聚合物廢棄物處理問題的關(guān)注。泡沫塑料密度小、體積大、不便于集中和運(yùn)輸,而且本身化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,具有耐老化、抗腐蝕等特點(diǎn),日益增長的泡沫塑料垃圾對生態(tài)系統(tǒng)的威脅越來越大,引起 了嚴(yán) 重的 “白色污染 ”,世 界上許 多 國家均已立法禁止生產(chǎn)難降解的泡沫塑料產(chǎn)品”。近年來我國泡沫塑料產(chǎn)量每年以約 10%的速度增加。據(jù)估算,我國僅電視機(jī)用泡沫包裝材料每年廢棄量就達(dá)1.5萬t。此外,隨著關(guān)稅壁壘的逐漸弱化,國產(chǎn)商品的出口開始受到“綠色貿(mào)易壁 壘”的 困擾。在 這些 “綠 色貿(mào)易 壁 壘”中,由于我國的包裝材料不合格而被拒之在他 國門外的占相當(dāng)大的一部分。因此開發(fā)并應(yīng)用具有良好環(huán)境相容性的“綠色環(huán)保緩沖材料”已成為 21世紀(jì)的必然趨勢。
淀粉是綠色植物光合作用的最終產(chǎn)物,是生物合成的最豐富的可再生資源,具有品種多、價(jià)格便宜等特點(diǎn)。此外,淀粉還具有擠出膨脹性 能和抗靜 電作 用,可 以用于包 裝運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。淀粉易受微生物侵蝕,具有優(yōu) 良的生物降解性能。因此,開發(fā)淀粉基可降解泡沫塑料不僅為更好地利用豐富的天然資源開辟了一條新的途徑,而且還可以解決“白色污染”,給我們現(xiàn)有的生活環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展提供良好的“沃土”,另外還能緩解生化能源緊缺的危機(jī)。筆者現(xiàn)就國內(nèi)外淀粉基可降解泡沫塑料的成型方法作一綜述,以期為進(jìn)一步開展綠色緩沖材料的研究提供指導(dǎo)。
1天然淀粉泡沫塑料
天然淀粉包括玉米淀粉,土豆淀粉,小麥淀粉,蠟質(zhì)玉米淀粉,高度支化土豆淀粉,木薯淀粉以及西米淀粉等[1,2]。一般呈粒狀,含有不同比例的直鏈和支鏈結(jié)構(gòu)。普通淀粉泡沫塑料大都是開孔結(jié)構(gòu),泡孔均勻性差,較脆; 而高直鏈淀粉泡沫塑料則形成閉孔結(jié)構(gòu),泡孔小而且比較均勻,壓縮強(qiáng)度較普通淀粉泡沫塑料小,脆性明顯降低。
2變性淀粉泡沫塑料
淀粉是一種強(qiáng)極性的結(jié)晶性物質(zhì),熱塑性差,同時(shí)淀粉是親水生物質(zhì),由純淀粉制備的泡沫塑料不適宜在有水或濕度較大的環(huán)境中使用,因而 要對淀粉進(jìn)行改性,以適應(yīng)生產(chǎn)和應(yīng)用的要求。改性淀粉包括酯化淀粉,醚化淀粉,接枝共聚改性淀粉,酸水解淀粉,交聯(lián)淀粉和酶轉(zhuǎn)化淀粉等[3],其中酯化淀粉,醚化淀粉和接枝共聚改性淀粉較為常見。
3淀粉/合成樹膳復(fù)合泡沫塑料.1與合成樹脂共混
B.Ca rla[4] 等 均 各淀粉與聚合物共混擠出,其中包括聚合物A 可以與淀粉兼容; B 可以與淀粉反應(yīng),制得密度為5-1 3 k g/mol的泡沫塑料。A.Y o s h i m i等[5],用淀粉與合成樹脂PVA 和E V O H 共混,在非離子表面活性劑,增稠劑及填充材料的存在下,由水發(fā)泡制備的淀粉泡沫塑料,具有密度小和表面性能優(yōu)良等特點(diǎn)。3.2 與PVA 共混
R.L.Shogzen 等[6] 研究 了由淀粉/P V A共混烘焙制備泡沫塑料 的工藝,結(jié)果表明,在較低濕度時(shí),8 8 % 醇解的 P V A強(qiáng) 度的提高較大,而在濕度較高時(shí),9 8 % 醇解的P V A 較大彎曲強(qiáng)度[P V A 的 分子量的提高而增大; 交聯(lián)劑的加入可以進(jìn)一步提高耐水性I 微觀結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),膨脹的淀粉顆粒鑲嵌在P V A 中,淀粉在烘焙過程中發(fā)生凝膠化,P V A 向更高程度的結(jié)晶轉(zhuǎn)變。.3與EVOH 共混
J.Y.Chat1等[7]研究了擠出溫度及原料濕含量對淀粉基泡沫塑料物理 性能的影響,組分為4 9 % 的小麥或玉米淀粉,3 3% E VOH,1 0.5% 水,7 %發(fā)泡劑及0.5%的成核劑,由單螺桿擠出,螺桿轉(zhuǎn)速為1 0 0 r mp。結(jié)果表明,體積密度隨擠出溫度的升高而降低,最大膨脹出現(xiàn)140℃,密度是聚苯乙烯的4 — 8 倍。
3.4 與商業(yè)化生物降材料共混
Q i F a ngI等[8]用普通(含直鏈2 5 %)玉米淀粉和蠟質(zhì)玉米淀粉與E a s tarBioCopolyeste 14766(E B C)以各種 比例相混合,雙螺桿擠出。研究表明,普通玉米淀粉的水溶性指數(shù)低于蠟質(zhì)玉米淀粉,但兩種淀粉制得的泡沫塑料具有相似的機(jī)械性能; 含EBC10% 的泡沫塑料的 壓縮強(qiáng)度大于含EBC 25% 的 壓 縮強(qiáng)度; 含水19% 和22%的泡沫制品膨脹率大于含水25%的泡沫制品,含水22%的泡沫制品具有較低的水溶性指數(shù)。
4、淀粉基泡沫塑料的成型 擠出發(fā)泡
20世紀(jì) 80年代末,人們開始利用擠出發(fā)泡成型工藝制備淀粉基泡沫塑料,以代替聚苯乙烯(Ps)作松散填充物。其中加工條件、淀粉組成、發(fā)泡劑、含水量等對淀粉在擠出機(jī)中的發(fā)泡行為有很大影響。R.Chinnaswamy等[9] 指出幾乎所有的最大膨脹都出現(xiàn)在直鏈淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 50%的淀粉中。J.Y.Cha等 發(fā)現(xiàn)淀粉基泡沫塑料的性能與發(fā)泡時(shí)淀粉的含水量及擠出條件有很大關(guān)系。V.D.Miladinov等[10]用乙酞化淀粉為原料制備泡沫塑料時(shí)發(fā)現(xiàn),成型溫度為 120~C時(shí)比 160℃ 時(shí)所得制 品的彈性 和吸水性 指數(shù)低,而壓縮 強(qiáng)度 和密度則較大。V.D.Miladinov等[11] 還發(fā)現(xiàn)以乙醇為塑化劑和發(fā)泡劑擠出發(fā)泡乙酞化淀粉時(shí),所得制品的密度較低,彈性指數(shù)較高。B.Sandeep等[12] 以淀粉與 Ps及聚甲基丙烯酸 甲酯共混擠 出制得松 散填充 物。結(jié) 果發(fā) 現(xiàn),除 密度外,填充物的性能與商業(yè)化的同類產(chǎn)品相似。G.M.Ganjyal等[13] 將玉米莖纖 維素填充 到經(jīng) 乙酰化而具有熱塑性質(zhì)的玉米淀粉中擠 出發(fā)泡,發(fā)現(xiàn)纖 維素在低含量時(shí)能顯著提高泡沫塑料的物理性能,但當(dāng)纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過 10%時(shí),泡沫塑料的發(fā)泡倍率開始降低,密度增加。GuanJunjie等[14] 用雙螺桿擠出機(jī)擠出淀粉和乙酸淀粉共混物制得了具有高發(fā)泡倍率、高可壓縮性和低吸水性等特性的發(fā)泡材 料。QiFang等[15] 發(fā)現(xiàn)聚乳酸(PLA)的加入明顯提高了規(guī)整淀粉(含 25%直鏈淀粉)和蠟質(zhì)淀粉擠出發(fā)泡產(chǎn)品的物理力學(xué)性能。增加 PLA的含量,泡沫的發(fā)泡倍率和彈性指數(shù)增加,其密度和可壓縮性降低,但對水溶性沒有影響。QiFang等 還利用取代度為 1.78的 乙酸淀 粉和 聚 四亞 甲基 一己二酸 一對苯二酸酯(EBC)擠出得到可生物降解的泡沫塑料,利用紅外光譜分析、差示掃描量熱分析和掃描電子顯微鏡表征泡沫的化學(xué)結(jié)構(gòu)、熱性能及微孔結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,EBC含量較低時(shí)兩種組分具有較強(qiáng)的可混合性,并且具有較高的發(fā)泡倍率、彈性指數(shù),較低的密度及可壓縮性。EBC含量的增加能降低泡沫塑料的生物降解性。超臨界流體擠出發(fā)泡
超臨界流體擠出發(fā)泡是一種新近發(fā)展起來的新方法,可以應(yīng)用于生產(chǎn)淀粉基泡沫塑料。該方法通過向熔體中注入超臨界 CO 以形 成微孔結(jié)構(gòu)。G.M.Glenn等[16] 采用 以下兩種方式來改善發(fā)泡狀態(tài):①提高成核率從而提高泡孔的密度;②降低熔體溫度。其中方法①通過降低擠出口模直徑以提高淀粉/CO:流經(jīng)擠出口模時(shí)的壓力 ;而方法②主要是通過引入冷卻裝置而達(dá)到要求。研究表明,當(dāng)擠出口模直徑從 3mm降低到 1.5mm時(shí),泡孔密度增加了4倍。泡孔密度的增加能在較大程度上阻止 CO:逃逸到環(huán)境中去,并使發(fā)泡倍率提高了 160%。當(dāng)熔體溫度從 60~C降低到40℃時(shí),泡沫的發(fā)泡倍率增加了34%。N.Soykeabkaew[17]等” 運(yùn)用超臨界流體擠 出法獲得 了泡孔直徑為 50—200nm的泡沫,泡孔密 度為 1×10個(gè)/cm3利用超臨界流體擠出所得淀粉基泡沫塑料的泡孔大小和發(fā)泡倍率主要受原料和成型]_藝參數(shù)等的影響。超臨界CO,作為發(fā)泡劑具有表面張力小、類似液體的溶解度和類似氣體的擴(kuò)散系數(shù)、易在淀粉熔體中迅速溶解等一系列優(yōu)點(diǎn)。在氣體與淀粉熔體問擴(kuò)散、混合形成均相體系的過程中,由于螺桿擠出的作用從大的氣泡逐漸破裂成小的氣泡,氣體與淀粉熔體經(jīng)不斷的混合、對流和擴(kuò)散最終形成均相體系。從加工工藝看,壓力、溫度和發(fā)泡劑濃度也是影響淀粉熔體發(fā)泡成型的重要因素。
在發(fā)泡過程中,飽和壓力高和環(huán)境 壓力 低造 成了活化 能壘 低,從而 成核率高,易于形成 高密度泡孔。另外,溫度對泡孑L密度的影響與氣體濃度變化有關(guān),隨著溫度升高,氣體的溶解度降低,使得泡孑L密度降低。但淀粉熔體在高溫下粘度降低,對泡孑L長大的阻力減小,因此在較 高的溫度 下泡孑L更大,泡孑L密度更低。3 烘培發(fā)泡
淀粉的烘焙發(fā)泡成型工藝是指將淀粉與發(fā)泡劑及其它助劑的混合物在烘焙模型中加熱發(fā)泡的成型方法。此過程一 般需加入硬脂酸、瓜爾膠等脫模劑,使制品易于脫模。同樣,淀粉的組成及加工條件對淀粉烘培發(fā)泡成型也有很大影響。J.W.Lawton等 認(rèn) 為高直鏈 淀粉具 有最短 的烘焙 時(shí)間并能制得密度相對 較低的泡沫塑料。P.Dujdao等[18]將淀粉與聚己內(nèi)酯(PCL)共混物通過烘焙發(fā)泡制得共混物泡沫。PCL的加入增加了泡沫的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、抗吸水性及生物降解性。P.Dujdao等[19]還研究了淀粉/PLA混合 物與 相關(guān) 添IIII的烘 培發(fā) 泡 條件,認(rèn)為相對濕度、保存時(shí)間、PLA含量及增塑劑的種類和含量對所制得的泡沫的吸水性、力學(xué)性能和酶降解性都有很大的影響。用純淀 粉生產(chǎn) 的泡 沫塑料 具有 易脆 和低力學(xué) 性能 的特點(diǎn)。J.Shey等[20]利用烘焙 發(fā)泡 工藝生產(chǎn) 出纖維增 強(qiáng)的谷物和塊莖淀粉低密度泡沫塑料,具有和商 業(yè)用食 品容器一 樣 的彎曲性能。N.Soykeabkaew等[21]認(rèn)為 5% ~10%的黃麻或亞麻纖維素的加入均能顯著提高淀粉基烘培發(fā)泡泡沫塑料的彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量。研究表明,淀粉基泡沫塑料力學(xué)性能的大幅度提高主要?dú)w功于纖維和淀粉的強(qiáng)相互作用。R.L.Shogren等[22]的研究表明,添加 5% ~10%的纖維就能制備較高強(qiáng)度的泡沫塑料,尤其在濕度較高及溫度較低時(shí)。另外,隨著纖維用量增大,烘焙時(shí)間增加使得泄沫塑料 的粘度及耐膨脹率增大。4 模壓發(fā)泡
G.M.Glenn等[23] 研究 了一種加 壓/放氣 模壓發(fā) 泡成 型工藝,具體流程為:將淀粉原料在一定條件下置于鋁制模具中加熱到 230~C,并在 3.5MPa壓力下壓縮 10s,然后釋放壓力,氣體溢出使淀粉膨脹并填滿模具。結(jié)果表明,小麥、玉米和土豆淀粉在含水量分別為 17%、17%和 14%時(shí)所得制品的某些物理力學(xué)性能與商業(yè)化食品包裝產(chǎn) 品相似,外貌與PS相似。G.M,Glenn等[24]研究了一次性在制品表面形成包覆膜的模壓發(fā)泡成型方法。此工藝是將原料放于兩層聚氯乙烯薄膜之間,然后在 160~C模壓成型。結(jié)果表明,該制品與未包覆膜的制品相比,具有較高的密度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和彎曲強(qiáng)度。同時(shí),制品的耐水性也有很大提高。上述方法中,擠出發(fā)泡研究最早,工藝已經(jīng)成熟;超臨界流體擠 出發(fā)泡是 目前研究的熱點(diǎn)和前沿,可以提高發(fā)泡倍率 ;烘焙發(fā)泡與擠出發(fā)泡只能生產(chǎn)條狀和片狀的淀粉基泡沫塑料;而模壓發(fā)泡得到的材料的表面層具有較高密度,內(nèi)部則具有較高空隙率,可以用來制備形狀較為復(fù)雜的緩沖發(fā)泡材料。
5、結(jié)語
近年來,淀粉作為一種比較理想的原材料,在發(fā)泡材料領(lǐng)域已經(jīng)開始被人們重視。采用純天然材料淀粉及農(nóng)作物秸稈制備綠色泡沫塑料,是制備 Ps等泡沫塑料的理想的代替品。相信在不久的將來,隨著發(fā)泡技術(shù)的成熟,完全降解的淀粉基泡沫塑料制品將在塑料應(yīng)用中占有一席之地,為緩減環(huán)境污染和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。今后淀粉基泡沫塑料 的研究工作主要是解決如下幾個(gè)方 面的問題 :
(1)設(shè)計(jì)新的成型工藝,生產(chǎn)預(yù)期板狀和塊狀淀粉基泡沫塑料,替代電器和儀表包裝中大量使用的 Ps泡沫塑料。
(2)開發(fā)完全生物降解的淀粉基泡沫塑料。目前淀粉基泡沫塑料依然含有大量的難以降解的 Ps等原料,有的甚至含量達(dá) 70%以上。我國秸稈資源豐富,且大部分都作為燃料燒掉了??梢栽诘矸劾镞m當(dāng)添加秸稈、木粉等原料來制備完全降解泡沫塑料。
(3)進(jìn)一步研究淀粉的發(fā)泡和流變機(jī)理,改善淀粉的流變性能,制 備性 能更優(yōu)的泡沫塑料。
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第四篇:淀粉基可生物降解塑料綜述
河南城建學(xué)院
淀粉基可生物降解塑料綜述
院 系:化學(xué)與材料工程學(xué)院
學(xué) 號:1024101 姓 名:
指導(dǎo)教師:雷佑安 張艷花
日 期:2014年01月02日
摘要
淀粉作為一種天然高分子化合物,其來源廣泛、品種多、成本低廉,在自然環(huán)境下完全降解為二氧化碳和水,對環(huán)境不造成任何污染,因而淀粉基降解塑料成為國內(nèi)外研究開發(fā)最多的一類生物降解塑料。本文詳細(xì)介紹了淀粉基生物降解材料的性能,重點(diǎn)介紹了生物淀粉基降解塑料的國內(nèi)外研究進(jìn)展。
【關(guān)鍵詞】淀粉基,塑料,生物降解
Abstract The starch is a natural polymer,and its wide variety of sources,varieties,low cost completely degraded in the natural environment as carbon dioxide and water,will not cause any pollution in the environment.Starch-based biodegradable plastics become the largest domestic and international research anddevelop a class of biodegradable plastics.This article introduces in detail the structure and biological properties of starch,starch-based focus on bio-degradable plastic research developments were briefly described.【Key Words】starch,plastics,biodegradation
目錄
1.引言...........................................................................................................................1 2 淀粉基生物降解材料簡介........................................................................................2 2.1 淀粉基生物降解材料的定義.........................................................................2 2.2 降解機(jī)理.........................................................................................................2 2.3淀粉基生物降解材料的優(yōu)良性能..................................................................3 2.4 淀粉基生物降解塑料分類.............................................................................3 3.國內(nèi)外研究進(jìn)展.......................................................................................................4 3.1 國內(nèi)淀粉基生物降解塑料研究進(jìn)展.............................................................4 3.2 國外淀粉基生物降解塑料研究進(jìn)展.............................................................5 4.存在的問題及展望...................................................................................................6 5.參考文獻(xiàn)...................................................................................................................7
1.引言
隨著塑料產(chǎn)量的迅速增長,廢棄塑料的后處理及造成的環(huán)境污染越來越受到各國的關(guān)注。美國、歐共體和日本年產(chǎn)塑料垃圾分別為1300 萬噸、450 萬噸和6.5 萬砘。塑料垃圾造成的環(huán)境污染已成為全球性的問題。
意大利、丹麥、瑞士、瑞典及美國的一些州已立法禁止使用那些“短期使用”的非降解塑料或課以附加稅。我國的一些城市也已作出規(guī)定,禁止使用非降解的一次性使用快餐盒。
開發(fā)降解塑料是解決塑料污染的一個(gè)有效途徑。
自1973 年Griffin首次獲得有關(guān)表面改性淀粉填充塑料的專利以來,淀粉基生物降解塑料迅速發(fā)展,是目前應(yīng)用最廣泛的一種生物降解塑料。
淀粉基生物降解材料簡介
2.1 淀粉基生物降解材料的定義
淀粉含量在51%以上的制品即稱為淀粉基制品。所謂“淀粉基生物降解材料”是采用植物淀粉為主要原料,經(jīng)過化學(xué)和物理工藝方法將其改性并塑化,經(jīng)擠壓、成型后制成的制品。淀粉基生物降解材料產(chǎn)品主要成分是可生物降解天然高分子淀粉,在微生物的作用下分解為葡萄糖,再分解為水和二氧化碳,對環(huán)境沒有任何污染。[1]
淀粉基生物降解塑料已有 30 年的研發(fā)歷史,是研發(fā)歷史最久、技術(shù)最成熟、產(chǎn)業(yè)化規(guī)模最大、市場占有率最高的一種生物降解塑料。淀粉與 PE、PP、PVA、PCL、PLA 等聚合物共混粒料已批量生產(chǎn)。[2]
2.2 降解機(jī)理
生物降解材料的降解機(jī)理就是材料被真菌、霉菌和細(xì)菌等作用消化吸收的過程。[3]一般認(rèn)為生物降解并非單一機(jī)理,是復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)作用,同時(shí)伴有其他物理化學(xué)作用,如水解、氧化等,這些作用相互促進(jìn),具有協(xié)同效應(yīng)。
生物降解過程主要分為三個(gè)階段:(1)高分子材料表面被微生物黏附,黏附表面的方式會受到高分子材料表面張力、表面結(jié)構(gòu)、多孔性、溫度和濕度等因素的影響;(2)微生物在高分子表面分泌的酶的作用下,通過水解和氧化等反應(yīng)將高分子斷裂成相對分子量較低的小分子化合物;(3)微生物吸收或消耗小分子化合物,經(jīng)過代謝最終形成CO2、H2O。
降解過程除以上生物化學(xué)作用外,還有生物物理作用,即微生物侵蝕高分子后,細(xì)胞增大致使高分子材料發(fā)生機(jī)械性破壞。[3]
2.3淀粉基生物降解材料的優(yōu)良性能
淀粉基生物降解材料產(chǎn)品具有機(jī)械強(qiáng)度好、柔韌性強(qiáng)、抗沖擊強(qiáng)度高、耐溫性強(qiáng)、耐水、耐油、不軟化、不變形和可塑性強(qiáng)等特點(diǎn)。它具有實(shí)用性、安全性、經(jīng)濟(jì)性及可降解等優(yōu)勢,在工業(yè)上可以代替一般通用塑料等,可以用作包裝材料,防震材料,地膜,食品容器,玩具等,而且淀粉基降解材料制品可降解、可回收利用,處理成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于塑料制品、紙制品。
由于淀粉具有優(yōu)良的生物降解性能,淀粉環(huán)境降解型塑料在特定的環(huán)境下,引起某些結(jié)構(gòu)組成損失,其化學(xué)結(jié)構(gòu)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生明顯的變化的一類塑料,在21世紀(jì)淀粉基塑料將會是一類應(yīng)用極其廣泛的“功能聚合材料”。[4]
2.4 淀粉基生物降解塑料分類
淀粉基生物降解塑料可分為填充型淀粉基塑料和完全生物降解淀粉塑料。填充型淀粉基塑料〔w(淀粉)=7%~30%〕,即屬于生物破壞性塑料,它只有淀粉降解,其中的 PE、PVC 等很少降解,一直殘留于土壤中,日積月累仍然會對環(huán)境造成污染,此類產(chǎn)品已屬于淘汰型。真正有發(fā)展前途的是全淀粉塑料〔w(淀粉)≥90 %〕,其中添加的少量增塑劑也是可以生物降解的。這類塑料在使用后能完全生物降解,最后生成二氧化碳和水,不污染環(huán)境,是近年來國內(nèi)外淀粉降解塑料研究的主要方向。[5]
3.國內(nèi)外研究進(jìn)展
3.1 國內(nèi)淀粉基生物降解塑料研究進(jìn)展
我國在20世紀(jì)90年代初就開展了全淀粉基熱塑性塑料(TPS)的研究。但仍然存在著耐水性和可塑性較差,生產(chǎn)成本較高等問題。為此,近年來淀粉基生物降解塑料仍然是研究的熱點(diǎn)。
李仁煥等以以甘油為增塑劑,木薯淀粉為原料然后加入 PLA 或 PCL 中熔融共混制備出熱塑性淀粉/聚乳酸-聚己內(nèi)酯生物可降解高分子共混材料,對淀粉進(jìn)行塑化處理得到易于加工的熱塑性淀粉(TPS),將 TPS加入聚乳酸-聚己內(nèi)酯共混來制備生物降解材料,不僅可降低材料的成本提高其降解性能,還可以解決日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題緩解石油資源的壓力。甲基丙烯酸甲酯接枝乙烯辛烯共聚物(GPOE)用作增韌劑來進(jìn)一步改善PLA/TPS。
紀(jì)敏等通過對淀粉預(yù)處理、PVA 預(yù)處理以及共混塑料的加工過程三個(gè)方向來進(jìn)行淀粉 /PVA 可生物降解塑料的研究,來縮短制品的生物降解周期以及如何更好地滿足環(huán)境和使用要求。
[7]
[6]武戰(zhàn)翠等通過高碘酸鈉對玉米淀粉進(jìn)行氧化改性,用流延法制備了雙醛淀粉(DAS)基可完全生物降解塑料薄膜。研究了各組分的含量對DAS基復(fù)合薄膜的力學(xué)性能和耐水性影響。采用傅立葉紅外光譜任TIR)、掃描電鏡(SEM)、x射線衍射(XRD)、熱重分析(TG)對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,經(jīng)添加黃麻纖維后,由于其表面具有較多的輕基,能夠促進(jìn)DAS與PVA的共混相容性,在提高力學(xué)性能的同時(shí),也改善了復(fù)合材料的耐水性。
黃明福等用氨基乙醇活化蒙脫土(EMMT),然后再與甲酰胺/氨基乙醇塑化的熱塑性淀粉(FETPS)經(jīng)熔融插層聚合,成功制備了FETPS /EM2MT生物降解納米復(fù)合材料。通過廣角X射線衍射、掃描電鏡和透射電鏡研究表明,F(xiàn)ETPS可以成功地插入EMMT片層結(jié)構(gòu)間。當(dāng)EMMT含量為5%時(shí),納米復(fù)合材料的力學(xué)性能均優(yōu)于純熱塑性淀粉塑料,拉伸強(qiáng)度達(dá)到7.5 MPa,彈性模量增至145.1 MPa,其熱穩(wěn)定性和耐水性也有較大地提高。
以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)為基體樹脂,以淀粉為填料對PBS進(jìn)行填充改性,淀粉顆粒作為填充物加入到PBS中,起到了類似于無機(jī)填料增強(qiáng)的作用。[8]
唐玉邦等采用改性淀粉,MAH-g-PE、彈性粒子及增塑劑與PE-LLD,改善淀粉與PE-LLD的相容性,成功開發(fā)淀粉含量達(dá)到70%的生物降解材料。[9]
張鑫等研究了聚乙二醇(PEG)用量對淀粉-PLA 原位熔融接枝反應(yīng)的影響以及淀粉/PLA 可降解材料的力學(xué)性能和耐水性
能,結(jié)果表明:PEG 能有效地提高淀粉接枝率,改善淀粉與 PLA 的界面相容性和黏結(jié)效果,同時(shí)提高了淀粉/PLA 材料的拉伸強(qiáng)度和耐水性能。[10]
3.2 國外淀粉基生物降解塑料研究進(jìn)展
Xue將淀粉和聚乳酸混合之后,再將甘油加入到混合物中,得到了機(jī)械性能較好的生物降解材料。[11] Ying Wu等利用瓊脂和馬鈴薯淀粉制備了甘油基薄膜,并對其性能進(jìn)行了測試。紅外光譜分析表明:在二者之間存在著分子間氫鍵作用。淀粉和瓊脂是相容的。薄膜為非結(jié)晶結(jié)構(gòu)。瓊脂的加入有效改善了淀粉薄膜的微觀結(jié)構(gòu),進(jìn)而提高了材料的機(jī)械力學(xué)性能和潮濕環(huán)境下的水蒸氣滲透性。有望拓寬馬鈴薯淀粉薄膜在食品包裝領(lǐng)域的應(yīng)用前景。[12]
Pengwu Zheng等利用乳酸和乙二胺合成了2-羥基-N-[2-(2-羥基-丙酰)-乙基]丙酰胺(HPEP),與甲酰胺混合制成復(fù)合增塑劑,制備了熱塑性淀粉。紅外光譜結(jié)果表明:復(fù)合增塑劑能夠與淀粉的C-O形成化學(xué)鍵作用。掃描電鏡觀察顯示甲酰胺和水分的存在更有助于甲酰胺/HPEP /水形成均相體系。XRD分析顯示甲酰胺和HPEP可以有效抑制淀粉重結(jié)晶。TPS在相對濕度為50%條件下保存50天后,結(jié)果表明:初始水分對淀粉重結(jié)晶行為沒有影響。TPS的力學(xué)性能和耐水性均得到改善。[13]
4.存在的問題及展望
淀粉降解塑料有優(yōu)異的降解性能,在1個(gè)月到1年的較短時(shí)期內(nèi)完全降解而不留任何痕跡,無污染。但也有許多不足,如價(jià)格太高,防水性太差,該技術(shù)一直是難題,而耐水性恰恰是傳統(tǒng)塑料在使用過程中的優(yōu)點(diǎn),且其力學(xué)性能、強(qiáng)度及柔韌性都不如通用塑料等,所以制備復(fù)雜形狀和厚度大的制件是困難的。再次,國內(nèi)外均無統(tǒng)一認(rèn)可的定義、評價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)。主要由于降解塑料的降解性能制約因素很多,各國的地理環(huán)境、氣候、土壤成分、垃圾處理方式等又有許多差異,要建立起統(tǒng)一、完整的評價(jià)方法還需時(shí)間。
淀粉降解塑料主要開發(fā)趨勢為,研究高效價(jià)廉的生物誘發(fā)劑、降解促進(jìn)劑、光敏劑,開發(fā)準(zhǔn)時(shí)可控性環(huán)境降解塑料。對全淀粉生物降解塑料進(jìn)一步開發(fā)。隨著全生物降解塑料生產(chǎn)工藝的進(jìn)步、產(chǎn)品性能的改善和生產(chǎn)規(guī)?;杀镜南陆担覀兿嘈湃矸凵锝到馑芰袭a(chǎn)品將在塑料應(yīng)用中占有一席之地,為清除塑料造成的污染和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn),造福人類。
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第五篇:淀粉及用途
淀粉及其用途
淀粉是葡萄糖的高聚體,在餐飲業(yè)又稱芡粉。淀粉按分子結(jié)構(gòu)可分為直鏈淀粉和支鏈淀粉,按來源可分為禾谷類淀粉,豆類淀粉,玉米淀粉,小麥淀粉,薯類淀粉等。淀粉是植物體中貯存的養(yǎng)分,貯存在種子和根莖中,各類植物中的淀粉含量都較高。大米中含淀粉62%-86%,麥子中含淀粉57%-75%,玉蜀黍中含淀粉65%-72%,馬鈴薯中則含淀粉12%-14%。支鏈淀粉部分水解可產(chǎn)生糊精的混合物。糊精的主要用作食品添加劑、膠水、漿糊,并用于紙張和紡織品的制造(精整)等。淀粉可用來生產(chǎn)味精、淀粉糖、醫(yī)藥、變性淀粉、啤酒、化工、食品(火腿、粉絲、米線等)、造紙等。
紅薯淀粉:
簡介:紅薯淀粉可分為由鮮紅薯和紅薯干加工兩種。但由于鮮紅薯淀粉的質(zhì)量優(yōu)于紅薯干的淀粉,所以鮮薯加工淀粉較為多,由于紅薯切制比較麻煩,現(xiàn)在很少有人用紅薯干加工淀粉。
前景用途:
(一)紅薯食用加工的利用:水果紅薯、紫色紅薯、烤紅薯、紅薯尖、紅薯葉柄、粉條、粉皮、薯干、薯?xiàng)l、薯餅、薯脯、紫薯。
(二)紅薯淀粉加工生物柴油的利用。2007年世界聯(lián)合會禁止用水稻、小麥、玉米主要糧食作生物柴油原料之后,生物柴油的研發(fā)全部轉(zhuǎn)向紅薯淀粉。這一板塊的市場潛力巨大。
(三)紅薯淀粉工業(yè)加工的利用:食品包裝紙(袋)、服裝布料、天然無鉛布料等
(四)紅薯淀粉醫(yī)藥加工的利用。西藥藥片劑85%是淀粉、味精、人用氨基酸、獸用氨基酸、變性淀粉(提取胡蘿卜素、帶血糖漿)、食用色素等。
(五)綠色食品、有機(jī)食品加工及其原材料的利用。
馬鈴薯淀粉:
簡介:馬鈴薯淀粉是由土豆,包括土豆皮,煮熟后,干燥并精細(xì)磨碎。它可用來作增稠劑,盡管用于勾芡不及太白粉,但是在一些烘焙食品,它能保持水分。
前景用途:
(一)肉制品的首選。添加馬鈴薯變性淀粉的肉制品,組織均勻細(xì)膩,結(jié)構(gòu)緊密,長期保存和低溫冷藏時(shí)保水性極強(qiáng)。
(二)醬料的優(yōu)良增稠劑。在醬料產(chǎn)品中,馬鈴薯變性淀粉不僅可作為增稠劑使用,同時(shí)也提供給產(chǎn)品特定的組織結(jié)構(gòu)和口感。特殊的馬鈴薯變性淀粉還可用于改善醬油的流變性,以增強(qiáng)醬油的附著性和掛壁感。(三)用在食品工業(yè)中,馬鈴薯變性淀粉主要用做增稠劑、粘結(jié)劑、乳化劑、充填劑、賦型劑等。用于焙烤特殊食品;制成顆粒作為“布丁”;香腸的扎線和填充料;適于口味極溫和的清水罐頭水果等;添加在糕點(diǎn)面包中,可增加營養(yǎng)成分,還可防止面包變硬,從而延長保質(zhì)期;添加在方便面中,增強(qiáng)柔軟度、改善口感。糖果工業(yè):作為制作造型糖果的成形劑。作為稠化劑以增加焦糖和果汁軟糖的光滑性和穩(wěn)定性。作為餡餅、人造果凍的增稠劑,澆模糖果如雪花軟糖的凝膠料,乳脂糖或果汁軟糖的粘合劑,膠姆糖、口香糖等糖果的撒粉劑。膠粘劑生產(chǎn):作為膠粘劑主要是糊精化馬鈴薯淀粉。
豆類淀粉:
簡介:豆類作物屬雜糧類作物,可分為綠豆、豌豆、蠶豆等,不同品種的豆類作物物理特性和化學(xué)成份雖然不同,但制取淀粉的工藝大約相同。眾所周知,美味的粉皮、粉絲以其晶瑩透明、質(zhì)地細(xì)膩、營養(yǎng)豐富。
前景用途:以綠豆、蠶豆、豌豆、豇豆、混合豆等豆類為原料加工成的淀粉,可制作粉絲、粉條等。
大米淀粉:
簡介:大米淀粉是一種重要的谷物淀粉,它是大米中最主要的成分,含量高達(dá)80%左右,并且大米淀粉以其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)廣泛應(yīng)用于食品、紡織等行業(yè)。
前景用途:
(一)食品工業(yè)中:大米淀粉膠可作為增稠劑用于羹湯、沙司和方便米飯中,并能很好地改善食品的口味。由于大米淀粉顆粒和均質(zhì)后的脂肪球具有幾乎相同的尺寸,因此,大米淀粉與脂肪具有相似的質(zhì)感,可以在某些食品中替代部分脂肪。此外,蠟質(zhì)大米淀粉還可作為抗老化劑用于焙烤食品中和作為膨化劑用于擠壓型的小吃食品中。最近研究顯示,不加其它碳水化合物和樹膠的情況下,使用蠟質(zhì)大米淀粉可以生產(chǎn)出低脂的凝固型酸奶。蠟質(zhì)大米淀粉也可用于替代奶制品和其它奶油制品中的部分脂肪,如生產(chǎn)低脂的人造奶油。
(二)醫(yī)藥工業(yè)中:大米淀粉抗過敏性反應(yīng)低,香味柔和,廣泛用于藥片的賦形劑。另外大米淀粉顆粒細(xì)小,作為藥片的糖衣受到廣大消費(fèi)者的青睞。
(三)紡織工業(yè)中:紡織工業(yè)很久以來就采用淀粉作為經(jīng)紗上漿劑、印染黏合劑以及精整加工的輔料等。
(四)造紙工業(yè)中:造紙施膠方面大米淀粉也有同樣特殊的用途,尤其作為照相紙粉末用,這是利用大米淀粉能良好地吸著堿性色素、且能很好地固定在紙表面的凹處等特性。利用這些性質(zhì)可以獲得印字和印像鮮明、不易擦掉的照片和拷貝。(五)化工工業(yè)中:大米淀粉由于它的顆粒呈角形顆粒微小,能很好的附著在人的皮膚表面。而且化妝的潤飾程度良好。因此大米淀粉能很好的固定在凹點(diǎn),不易脫落,常用在食品和橡膠工業(yè)等方面作為手粉、撒粉等潤滑劑用。大米淀粉較小的顆粒, 有很好的分散度,可以大米淀粉為主要原料生產(chǎn)海輪、軍艦的防腐材料和高檔的涂料。
小麥淀粉:
簡介:小麥淀粉是一種對面粉進(jìn)行精加工的一種物質(zhì),應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛,主要是包括食品行業(yè)及工業(yè)制造。
前景用途:
(一)造紙業(yè):在造紙過程中,小麥淀粉的加入,可以提高紙張的表面強(qiáng)度,改善紙張的粘合性,提高紙張的重量,節(jié)約電力消耗及減少制造過程中對環(huán)境的污染。(二)紡織業(yè):主要是使用淀粉,用于棉紡織物的上漿過程,可以保持織物在編織時(shí)的光潔度及耐磨性能,讓織物有良好手感及平滑的表面。
(三)石油業(yè):因?yàn)榻?jīng)過預(yù)糊化的小麥淀粉具有抗高溫和耐高壓的特性,因此可放入石油鉆井中作為稠度穩(wěn)定劑,讓其凝結(jié)成膠控制泥漿水分的濾失。
(四)醫(yī)藥業(yè):因?yàn)樾←湹矸郏兄€(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),而且比較有粘性,無毒無味,可以用做膠囊、潤滑劑、藥片的原料。
(五)食品業(yè):因其粘度較強(qiáng),常用做食品中的增稠劑、粘結(jié)劑、乳化劑等,也可以在湯料中大量使用,增強(qiáng)食品的松軟性,改善食物的口感。
蓮藕淀粉:
簡介及用途:藕淀粉是久負(fù)盛譽(yù)的傳統(tǒng)滋養(yǎng)食品,蓮藕粉營養(yǎng)價(jià)值高,藥療作用也好,而且制成方便食品后食用簡易一沖就可食用,且味道鮮美,老少皆宜。是一種不帶麩質(zhì)的粉末,用干燥的蓮藕磨成,在中菜及日本料理中作為稠化劑使用。
木薯淀粉:
食品:木薯原淀粉廣泛應(yīng)用于食品配方中,例如焙烤制品,也應(yīng)用于制作擠壓成形的小食品和木薯粒珠。變性淀粉或淀粉衍生物已用作增稠劑、粘結(jié)劑、膨化劑和穩(wěn)定劑,也是最佳的增量劑、甜味劑、調(diào)味劑載體和脂肪替代品。使用泰國木薯淀粉的食品包括罐頭食品、冷凍食品、干混食品、焙烤食品、小食品、佐料、湯料、香腸、奶制品、肉及魚制品和嬰兒食品。
飲料:變性淀粉在含固體成份的飲料中用作膠體穩(wěn)定劑。在飲料中,木薯淀粉甜味劑優(yōu)于蔗糖,因?yàn)榍罢吒纳屏思庸み^程并強(qiáng)化了產(chǎn)品特性,與其它甜味劑結(jié)合,能充分滿足消費(fèi)者需求。木薯淀粉水解形成的高水解度糖漿是啤酒釀造中易發(fā)酵糖的理想來源。
糖果:木薯原淀粉和各種變性淀粉在糖果生產(chǎn)中有很多用途,如膠凝、增稠、穩(wěn)定體系、增強(qiáng)發(fā)泡、控制結(jié)晶、粘結(jié)、成膜、增添光澤等。低粘度木薯淀粉廣泛應(yīng)用于膠質(zhì)化糖果,例如果凍和口香糖。最常用的是酸解淀粉,因?yàn)樗哂袃?yōu)良的逆轉(zhuǎn)性及膠凝能力,遇糖時(shí)這些特性更加顯著。干淀粉用作糖果制作中的脫模劑。淀粉基聚糖實(shí)現(xiàn)了無糖口香糖的生產(chǎn)。
化工:木薯淀粉基糖漿可通過酸解或酶解過程實(shí)現(xiàn)低成本生產(chǎn),從而作為原料用于生產(chǎn)各種化學(xué)品,例如谷氨酸鈉、氨基酸、有機(jī)酸、乙醇、酮、維生素和抗生素等。
膠粘劑和膠水:木薯淀粉糊精是優(yōu)良的膠粘劑,用途廣泛,包括瓦楞紙板、紙袋、膠合板、膠紙、膠粘帶、標(biāo)簽、郵票和信封等。
造紙:變性淀粉應(yīng)用于造紙工業(yè)可改善紙張質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和紙漿利用率。陽離子淀粉用于絮凝紙漿、提高濕部脫水效率,其結(jié)果是可以采用更高的紙機(jī)速度并得到更高的紙漿利用率。保留在成品紙張上的淀粉作為內(nèi)部施膠劑可增加紙張強(qiáng)度。低粘度淀粉,例如氧化淀粉,可用作表面施膠劑以提高紙張強(qiáng)度并改善印刷和書寫時(shí)的吸墨性。變性淀粉也在顏料涂布中用作粘合劑以生產(chǎn)光滑、潔白的高檔紙張。
紡織:在紡織工業(yè)中為了提高紡織效率,木薯淀粉常被用作上漿劑以硬化和保護(hù)紗線;用作整理劑以生產(chǎn)手感滑爽的布料;用作增色劑以獲得清晰、耐磨的印花布料。對紡織應(yīng)用而言,使用輕度蒸煮的淀粉效果更理想。
藥品及化妝品:木薯原淀粉和變性淀粉可用作藥片生產(chǎn)的粘結(jié)劑、增量劑和崩解劑。特殊改性的淀粉可同作潤膚劑載體,通常這類潤膚劑是礦物油基物質(zhì)。其它變性淀粉可用作乳化劑、封囊劑(維生素)、定型劑(發(fā)用摩絲)和增稠劑(洗發(fā)香波)等。
可生物降解材料:木薯原淀粉和變性淀粉可與石油基或人工合成的高分子材料混和以改善材料的可生物降解性,從而使這類環(huán)保材料的生產(chǎn)成本降至最低。
變性淀粉:
簡介:在天然淀粉所具有的固有特性的基礎(chǔ)上,為改善淀粉的性能、擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,利用物理、化學(xué)或酶法處理,在淀粉分子上引入新的官能團(tuán)或改變淀粉分子大小和淀粉顆粒性質(zhì),從而改變淀粉的天然特性(如:糊化溫度、熱粘度及其穩(wěn)定性、凍融穩(wěn)定性、凝膠力、成膜性、透明性等),使其更適合于一定應(yīng)用的要求。這種經(jīng)過二次加工,改變性質(zhì)的淀粉統(tǒng)稱為變性淀粉。按原淀粉來源:玉米變性淀粉、馬鈴薯變性淀粉、木薯變性淀粉、大米變性淀粉、小麥變性淀粉。前景用途:
食品:食品用變性淀粉要從功能性、多樣性、方便性出發(fā)。糧食加工要開發(fā)新品種,重點(diǎn)開發(fā)玉米系列產(chǎn)品,發(fā)展薯類淀粉、變性淀粉及衍生物產(chǎn)品;發(fā)展方便食品、營養(yǎng)保健食品以及乳化增稠品質(zhì)改良劑等。因此食品用變性淀粉可以開發(fā)功能性變性淀粉、方便食品用變性淀粉及國內(nèi)供應(yīng)緊張的烯基琥珀酸酯淀粉等。米面制品 乳制品 肉及魚類制品 烘烤食品 飲料 糖果 粉末食品 冷凍食品 休閑食品
工業(yè):百分之百替代化學(xué)漿料PVA的變性淀粉的開發(fā)速度也需要加快。紡織漿紗用的變性淀粉,目前主要是酸解淀粉、氧化淀粉、尿素淀粉、磷酸酯淀粉等,還有少量的醋酸酯淀粉和復(fù)合變性淀粉。
發(fā)展造紙工業(yè)中的新型表面涂布劑及施膠。
淀粉基吸水劑用途廣泛。吸水劑可被應(yīng)用在農(nóng)林園藝、醫(yī)藥衛(wèi)生、紡織、造紙、石油鉆井、建筑、廢水處理、食品加工中。
天然石油量的逐漸減少,用可再生資源生產(chǎn)的變性淀粉又是很多石油化工產(chǎn)品的替代品,為變性淀粉帶來了發(fā)展空間。