生物质材料及应用_淀粉【ppt】.pptVIP

* （三）应用1、 纺织工业用作经纱浆料。2、 建筑工业用于制造无灰浆墙壁结构用的石膏板。3、 食品工业用于制造胶姆糖。4、 造纸工业用作表面施胶剂。 * 1、淀粉微球 淀粉微球具有良好的生物相容性、无毒、无免疫原性，可生物降解，并具有特殊的吸附性能和载药靶性等功能，是一类极具开发潜力的新型药物载体。 淀粉微球的制备主要采用反相乳液法，即在反相乳液体系中，淀粉分子与交联剂发生交联反应成球。 淀粉的功能化 * 酸解法制备的淀粉微球 机械法制备的淀粉微球 2、微孔淀粉 微孔淀粉，又称多孔淀粉，是用物理、机械或生物酶处理方法使淀粉颗粒由表面至内部形成孔洞的一种新型变性淀粉。 微孔淀粉的比表面积较大，具有良好的吸附性能，能吸附多种形式的物质，可广泛应用于医药、食品、化妆品和农药等行业。 微孔淀粉可通过超声波作用、 机械撞击、酸水解和酶水解 等方法生产。 * 3、纳米淀粉微晶 淀粉是半结晶聚合物，淀粉颗粒中分布着无定形的非晶部分和分子链规则排列的纳米级结晶部分，经过酸水解后便可得纳米尺度的淀粉微晶。与纤维素的棒状纳米结晶形态不同，淀粉的纳米结晶区呈盘状结构，厚度约6-8 nm， 长度为20-40 nm， 宽度为15-30 nm。 Starch granules and nanocrystals * 4、淀粉泡沫材料 淀粉材料的发泡方法可分为 2类： （1）升温发泡 在常压下迅速加热材料使得其中的水分汽化蒸发，从而在淀粉材料中形成多孔结构； （2）降压发泡 在一定的压力下加热材料，使材料中的水成为过热液体，然后快速释放外部压力造成其中过热的水汽化蒸发，从而使淀粉材料发泡。淀粉发泡的工艺可分为挤出、在加热模具中焙烤、压模成型以及冷冻干燥。 * 不同淀粉的发泡结构 天然马铃薯淀粉 马铃薯支链淀粉 马铃薯高直链淀粉 Amylopectin foam with a) 0, b)10, c)40 and d)70% MFC. Berglund L A, et al. Advanced Materials, 2008. 淀粉作为开发具有生物降解性塑料的潜在优势在于： 淀粉在各种环境中都具备完全的生物降解能力； 塑料中的淀粉分子降解或灰化后，形成CO2，不对土壤或空气产生毒害； 采取适当的工艺使淀粉热塑性化后可达到用于制造塑料材料的机械性能； 淀粉是可再生资源，取之不绝，开拓淀粉的利用有利于农村经济发展。 全淀粉塑料 * 3）全淀粉塑料 全淀粉塑料是指以淀粉为主体加入适量可降解添加剂生产的生物全降解塑料。 淀粉含量在90％以上，添加的其他组分也能够完全降解。可在1个月至1年内完全生物降解而不留任何痕迹，无污染，可用于制造各种容器、瓶罐、薄膜和垃圾袋等。 全淀粉塑料的生产原理：通过一定的方式使天然淀粉微晶熔融，使淀粉分子发生无序化，形成具有热塑性能的淀粉树脂。 * 操作步骤：先将淀粉在强烈的机械作用下细化，破坏部分微晶，再将天然原淀粉按不同配方与适量水、增塑剂、羟基间氢键的破坏剂、及抗氧剂等助剂在高速混合机中高速混合，然后在双螺杆挤出机塑化挤出，利用双螺杆挤出压缩段的高剪切力和高温破坏淀粉的微晶，使其大分子呈无序状线形排列，从而使天然原淀粉具有热塑性。 * 淀粉挤出生产示意图 意大利Novamont公司生产的商品名为Mater-Bi的产品。分为A、V和Z类。A类树脂由淀粉、乙烯醇共聚物和其他添加剂组成，主要用于注射成型硬制品。V类树脂的淀粉含量大于85%，主要用于替代聚乙烯发泡材料。Z类树脂除淀粉和其他添加剂外，含约50%的PCL，适合薄膜的吹塑成型。 * 美国Werber-Lambert公司开发出热塑性淀粉的全降解塑料，商品名为“Novon”。这是以糊化淀粉为主要原料，其中支链淀粉占70%，直链淀粉占30%，以水为增塑剂，添加其他全降解添加剂组成的材料，用通用的塑料成型加工技术即可成型。 国内 武汉丽华 * 淀粉共混与复合材料 1) 淀粉/聚乙烯塑料 应用：塑料地膜、薄膜、垃圾袋、 包装袋等 存在问题：二者相容性较差 淀粉大分子不易分散均匀 淀粉的亲水性不利于成品的尺寸稳定性 淀粉的热稳定性较差 不是真正意义上的可降解塑料 * 人们希望： 在合成高分子材料中添加可被微生物利用的Ｃ源物质（如淀粉），通过这些物质的被利用吸收而致使整个材料物理性能崩溃，促使大量端基暴露以致氧化降解，但这