科技计划:
成果形式:新材料
合作方式:技术转让、技术入股
参与活动:
2020年高校院所走进镇江高新区暨船舶海工产业产学研合作对接活动
2020年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动
专利情况:
正在申请 ,其中:发明专利 3 项
已授权专利,其中:发明专利 0 项
专利号:
CN201911028730.1
CN201911396151.2
CN201710165754.6
成果简介
成果概况
当前环境污染尤其是塑料包装污染严重,世界各国已经制定相应法令限制或禁止塑料包装制品的使用。因此,天然高分子材料(淀粉、纤维素等)的深度开发利用具有较强的必要性。同时也具有巨大的经济效益,促进农村经济的发展。
非主食类淀粉(如:木薯、玉米等)资源丰富,价格便宜。全淀粉包装材料的开发,不仅可替代部分塑料制品满足包装要求,同时用于食品包装更安全,甚至能实现可食性包装。
目前,部分全淀粉包装材料已经中试生产,并制备了相应的样品。工艺上,首先利用双螺杆挤出机实现淀粉的热塑性改性挤出制备全淀粉材料(粒材,类似于塑料);再利于吹膜机、注塑机或片材机等成型制备相应的全淀粉包装材料。整个工艺可利用传统塑料成型设备生产,易于下游加工企业环保转型。目前我们能够供应1t/日的全淀粉材料。
创新要点
通过对淀粉自身性质的深入研究,对淀粉大分子多尺度结构进行重组设计,过程中利用其他小分子物质对淀粉分子、结晶结构等各个层面进行微观物理改性增强,打破了热塑性淀粉结晶成型后硬且脆的天然特性。此举使得热塑性淀粉具有相应的韧性并可用作包装材料。
以淀粉为主要原料制备:(1)淀粉一次性包装材料,用作一次性餐盒、食品内托等如图1。(2)淀粉可食性包装材料,用作方便食品料包包装等如图2
(1)淀粉一次性包装材料,以淀粉为主要原料并添加性能增强剂,如:微晶纤维素、CaCO3、可生物降解聚酯等,经反应挤出热压成型可制备食品内托包装,如:饼干内托、巧克力内托等。此材料具有较好的安全性和机械性能,适用于食品接触内部包装
(2)淀粉可食性包装材料,以淀粉为原料,辅以水、甘油、果胶等食品材料,经反应挤出高温糊化并进一步成型制得。类似于糯米纸的制备,但较糯米纸有较强的机械性能。依托于热塑性淀粉遇水可溶的性质,此材料尤其适用于方便食品料包材料。两类材料均为全淀粉材料(淀粉含量>90[%])。非主食类淀粉(如:木薯、玉米等)资源丰富,价格便宜。全淀粉包装材料的开发,不仅可替代部分塑料制品满足包装要求,同时用于食品包装更安全,并能实现可食性包装。当前环境污染尤其是塑料包装污染严重,世界各国已经制定相应法令限制或禁止塑料包装制品的使用。因此,天然高分子材料(淀粉、纤维素等)的深度开发利用具有较强的必要性。同时也具有巨大的经济效益,促进农村经济的发展。
主要技术指标
已制备的淀粉可食膜材拉伸强度≥16MPa,杨氏模量≥350MPa,完全能够满足料包及其他可食性包装材料的要求。
已制备的淀粉一次性包装材料拉伸强度≥60MPa,杨氏模量≥1000MPa,可用于一次性承载包装。如有需要还可进行耐水处理,开拓产品使用领域。
上述两种全淀粉包装材料经实用测试发现,货架期大于≥1年,83天内于土壤中可完全生物降解。
其他说明
完成人信息
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