CN107840994A - 一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及淀粉基生物塑料膜材料领域，具体涉及可完全降解的淀粉基生物塑料膜的制备方法。本发明的一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法包括如下步骤：a.将淀粉制备成分散液；b.在所述分散液中接种混合菌种，发酵得到发酵液；c.将发酵液分离、干燥后得到酯化淀粉；d.将所述酯化淀粉与聚乳酸树脂混合，制备成塑料薄膜；其中，所述混合菌种为氢细菌和枯草芽孢杆菌的混合菌种。本发明通过混合菌发酵制氢过程中会产生大量的挥发性有机酸与淀粉羟基反应进行酯化改性，过程中无需进行化学酯化改性，降低了污染，同时提升了淀粉的疏水性和热塑性，降低了淀粉基生物塑料的工艺难度，也提升了塑料膜的力学性能。

Description

一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法
技术领域
本发明涉及淀粉基生物塑料膜材料领域，具体涉及可完全降解的淀粉基生物塑料膜的制备方法。
背景技术
石油化工生产的塑料废物污染是世界环境难题。大部分塑料一次性消费使用后即被丢弃。迄今为止学术界认为，塑料产品由于物理化学结构稳定、在自然环境中可能数十至数百年不会被分解。因此开发可降解塑料具有十分重要的意义。
淀粉基生物可降解塑料就是可降解塑料中有开发价值的一种。淀粉基生物可降解塑料是淀粉经过酯化改性后，其葡萄糖单元上的羟基被酯键取代，分子间的氢键作用被削弱，从而使得酯化淀粉具有热塑性、疏水性等优点，广泛的应用于纺织、造纸、降解塑料、水处理工业、医药、食品等。但是，目前普遍工艺均是进行化学改性酯化，不仅使用大量的化学试剂可能造成污染，而且步骤繁琐，能耗高。
申请号为CN2016106364744的专利申请公开了一种淀粉基生物可降解塑料的制备方法，其通过高压萃取法提取得橙皮精油，用其和微生物复配对淀粉进行发酵改性，增加淀粉表面的酯基官能团，提高淀粉的疏水性，再将疏水改性后的淀粉和聚氯乙烯共混后即可制得可降解塑料。其通过增加淀粉表面疏水基团数量来提高其疏水性，从而改善淀粉与塑料之间的相容性，解决了常见的淀粉基生物可降解塑料由于淀粉分子中含有大量羟基与塑料进行混炼时两者相容性差导致塑料产品的力学性能和产品稳定性差的问题，具有优异的生物降解性。然而其需添加橙皮精油，提取工艺复杂，成本高，不易于推广。
申请号为021565155的专利申请公开了一种生物可降解塑料及其生产方法与专用生产菌株和培养基。该发明所提供的能够产生并富集生物可降解塑料的菌株是嗜盐古菌XMQ19 CGMCC №0830。发酵嗜盐古菌XMQ19生产生物可降解塑料的具体工艺步骤为：1)斜面种子培养；2)三角瓶培养；3)种子罐培养；4)发酵罐。利用本发明生产生物可降解塑料，既方便又不污染环境。发酵72小时，细胞积累量可达83g/升，其中PHA含量超过70％。用本发明的方法得到的发酵产物为聚羟基丁酸和聚羟基戊酸复合物，其中PHV占总PHA量的12.7-17％之间，产品具更好的可塑性，适用性更广，其采用的淀粉仅仅作为碳源，而非进行淀粉改性，塑料的产量低。
申请号为CN2012104416290的专利申请公开了一种淀粉酯完全生物降解塑料及制备方法。其原料重量份组成：淀粉85-95份，柔性剂3-5份，酯化剂2-3份，交联剂0.1-0.3份，水解酶0.05-0.1份，水200份。该发明采用水解、高压酯化、缩聚使淀粉完全酯化反应得到长链淀粉酯胶质体，并进一步通过在螺杆挤出机剪切、混炼、交联、脱挥得到淀粉酯完全生物降解塑料，实现了完全利用淀粉制备生物降解塑料。其采用化学试剂进行淀粉改性，能造成污染，而且步骤繁琐，能耗高。
枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），是芽孢杆菌属的一种。单个细胞0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。广泛分布在土壤及腐败的有机物中，易在枯草浸汁中繁殖，故名。枯草芽孢杆菌对特殊菌体进行促芽孢和微胶囊包被处理，在芽孢状态下稳定性好，能耐氧化；耐挤压；耐高温，能长期耐60°C高温，在120°C温度下能存活20分钟；耐酸碱，在酸性胃环境中能保持活性，可以耐唾液和胆汁的攻击，是微生物中可100%直达大小肠的活菌。
氢细菌是利用氢气作为电子供体，将二氧化碳还原为有机物的一类细菌。能够利用分子态氢和氧之间的反应所产生的能，并以碳酸作唯一碳源而生长的细菌。若给与有机物又能作为异养生物而生长，因而它是兼性化能自养细菌。以往曾把它归于氢单胞菌属，现今已被记载为假单胞菌属（敏捷假单胞菌、嗜糖假单胞菌）、产碱菌属（真养产碱菌、争沦产碱菌）中的若干种，以及副球菌属（脱氮微球菌）和放线菌中的若干种（Noca-rdia saturnea等）。
发明内容
针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法，该方法利用两种菌共同发酵制氢过程中会产生大量的挥发性有机酸与淀粉羟基反应进行酯化改性，过程中无需进行化学酯化改性，降低了污染，能清洁生产，同时提升了淀粉的疏水性和热塑性微生物将淀粉羟基进行酯化改性，过程中无需进行化学酯化。
为解决上述技术问题，本发明的一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法包括如下步骤：
a.将淀粉制备成分散液；
b.在所述分散液中接种混合菌种，发酵得到发酵液；
c.将发酵液分离、洗涤、干燥后得到酯化淀粉；
d.将所述酯化淀粉与聚乳酸树脂混合，制备成塑料薄膜；
其中，所述混合菌种为氢细菌和枯草芽孢杆菌的混合菌种。
淀粉可以采用市售的常规淀粉，市售淀粉中还含有一定量的蛋白质杂质，蛋白质杂质在发酵过程中大部分被去掉，并不影响塑料膜的性能，淀粉制备成分散液的方法可以采用搅拌、超声等方法，影响淀粉的分散的因素有水与淀粉的比例、搅拌转速、超声频率、时间等等。添加的水与淀粉的质量比越大，则淀粉越容易分散，然而，水的量过多，生产效率将大幅的降低，并且产生的污水量大，可以根据需要选择适宜的淀粉和水重量比。搅拌转速越大，淀粉也越容易分散，但搅拌转速越大，对分散设备的要求也更高，成本将增加，同样的，超声的频率越大，淀粉越容易分散，可以根据需要选择适宜的搅拌转速或超声频率。搅拌或超声的时间并不是越长越好，搅拌或超声的时间过长分散效果不再增加，反而浪费能量和降低分散效率。
氢细菌是利用氢气作为电子供体，将二氧化碳还原为有机物的一类细菌。能够利用分子态氢和氧之间的反应所产生的能，并以碳酸作唯一碳源而生长的细菌。若给与有机物又能作为异养生物而生长。而枯草芽孢杆菌为耗氧异样型，耐酸碱。本发明将两者混合与发酵淀粉，两者相互配合完成淀粉的酯化改性。
经过大量的实验发现，作为优选的方案，a步骤所述分散液的制备方法为：将淀粉与水按重量比为1～15:100混合得到混合液，再将混合液在1000～1800r/min的转速下搅拌25～45min得到。
在淀粉与水按重量比为1～15:100时，搅拌转速保持在较低的转速1000～1800r/min下搅拌25～45min得到的分散液发酵后制备的塑料薄膜均匀，延展性更好，并且淀粉的酯化率很高。
氢细菌和枯草芽孢杆菌需要相互配合完成淀粉的酯化改性，如果枯草芽孢杆菌的数量过多，则淀粉会被大量的枯草芽孢杆菌有氧呼吸浪费，淀粉的利用率大大下降，得到的淀粉酯化率低，因此生产同样量的产品成本增加，并且由于淀粉酯化率低，得到的塑料质量低。氢细菌的量如果过多，则枯草芽孢杆菌生长会受到一定的影响，并且成本也会增加，本发明的发明人经过大量实验发现，作为优选的方案，所述氢细菌和枯草芽孢杆菌的重量比为1～3:3～1时，既能保证淀粉的酯化率，从而保证塑料薄膜的质量，也能保证微生物生长浪费的淀粉也少，产品产率高，成本低。
另外发酵的工艺也会对淀粉的酯化率、淀粉的利用率等产生一定的影响，例如发酵时间过长，淀粉会被枯草芽孢杆菌消耗掉，甚至有可能得不到酯化的淀粉，另外，由于细菌的裂解活动，产生的杂质也增多，会影响塑料的性能，还可能需要增加纯化的成本；但如果发酵的时间过短，淀粉的酯化率低，甚至未酯化。发酵的pH影响着两种菌的生长，同时，也影响氢细菌的电子传递，进而影响到淀粉的酯化；发酵过程中需要通入二氧化碳、氢气、氧气和氮气，以维持两种菌的生长和淀粉酯化的需求，通气也起着一定的搅拌作用，经过试验发现，作为优选的方案b步骤所述发酵的时间为1～3h，所述发酵的pH为6～7，发酵过程中通入二氧化碳、氢气、氧气和氮气的流量比为1～2:1～2：3～5:4～7，淀粉的酯化率、淀粉的利用率均好。
发酵的设备可以采用常规的发酵罐、生物反应器等等。
发酵过程的温度和搅拌对淀粉的酯化率也有一定的影响，但影响较小，经过大量实验发现作为优选的方案，b步骤所述发酵的温度为25～27℃，发酵的搅拌转速为20～35r/min时，淀粉酯化率较高，同时起泡较少。
关于淀粉与混合菌种的量，由于混合菌种的制作成本较高，因此如果添加的菌种过多，整体成本上升，另外过多的混合菌分解消耗淀粉，淀粉的利用率下降，产品的产率就不高。如果淀粉的量添加过多，则淀粉的酯化率较低。如果淀粉添加的量多，混合菌添加量过少，需要适当延长发酵时间才能达到需要的酯化率，但随着发酵时间的延长，混合菌裂解产生的杂质也会相应的增加，从而影响塑料的性质，经过大量实验发现，作为优选的技术方案所述淀粉与混合菌种的重量比为：150～450:1～7时，得到的塑料质量好，同时成本低。
发酵之后的发酵液中含有大量的混合菌，需要去除一部分，少量残留的混合菌并不影响塑料的质量，可以采用常规的离心、过滤等等方法处理发酵液，综合多方面因素，采用板框过滤处理发酵液，再将得到的固体用清水洗涤，干燥的工艺，得到的产品质量好同时工艺又简便，因此，作为优选的技术方案，c步骤所述分离为：将发酵液通过板框过滤得发酵固体，将发酵固体干燥得到酯化淀粉。
薄膜的制备方法可以采用常规的方法，例如挤压成型、吹塑薄膜成型工艺。采用的设备也可以为常规的薄膜生产设备。经过试验发现，本发明的酯化淀粉采用吹塑法成型延伸率好，因此作为优选的方案，d步骤所述塑料薄膜的制备方法为吹塑法。
作为优选的，d步骤所述酯化淀粉与聚乳酸树脂的重量比为5～25:7～13。
作为优选的技术方案，为了增强薄膜的韧性，容易加工和使用，所述d步骤中还添加增塑剂，增塑剂可采用常规的市售增塑剂，例如邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类等增塑剂。其中，所述增塑剂与酯化淀粉、聚乳酸树脂的重量比为3～5：40～200:50～104时增塑效果好。
与现有技术相比，本发明的一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法，先将淀粉制备成分散液后置于发酵设备中，再接种氢细菌和枯草芽孢杆菌的混合菌种混合均匀，待调节合适pH值对其进行微发酵改性，分离、干燥后得到酯化淀粉，再与聚乳酸树脂等混合经吹塑制备成塑料薄膜。其显著效果是通过两种菌共同发酵制氢过程中会产生大量的挥发性有机酸与淀粉羟基反应进行酯化改性，过程中无需进行化学酯化改性，降低了污染，同时提升了淀粉的疏水性和热塑性，降低了淀粉基生物塑料的工艺难度，也提升了塑料膜的力学性能。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
分散液的制备：称取淀粉15Kg与100Kg水，将淀粉与水混合得到混合液，再将混合液在1800r/min的转速下搅拌25min得到。
发酵液的制备：称取氢细菌50g和枯草芽孢杆菌50g，将氢细菌与枯草芽孢杆菌混合，得到混合菌。将分散液的pH调至7，温度为27摄氏度后，将得到的混合菌接种到分散液中进行发酵，发酵过程中通入二氧化碳、氢气、氧气和氮气的流量比为2:2：5:7；转速控制在30r/min，发酵过程的温度控制在27摄氏度，在发酵罐中发酵3h得到发酵液。
发酵液处理：将发酵液通过板框过滤得发酵固体，再直接在板框过滤器中通入清水洗涤发酵固体15分钟，再将发酵固体烘干得到酯化淀粉。
塑料薄膜的制备：称取制备得到的酯化淀粉10Kg和聚乳酸树脂7Kg，将酯化淀粉与聚乳酸树脂混合，加入增塑剂400g，吹塑得到厚度为0.05mm的生物基可降解塑料薄膜。检测塑料薄膜的性能，结果详见表1。
实施例2
分散液的制备：称取淀粉13Kg与100Kg水，将淀粉与水混合得到混合液，再将混合液在1700r/min的转速下搅拌28min得到。
发酵液的制备：称取氢细菌50g和枯草芽孢杆菌50g，将氢细菌与枯草芽孢杆菌混合，得到混合菌。将分散液的pH调至7，温度为27摄氏度后，将得到的混合菌接种到分散液中进行发酵，发酵过程中通入二氧化碳、氢气、氧气和氮气的流量比为2:2：4:6；转速控制在35r/min，发酵过程的温度控制在27摄氏度，在发酵罐中发酵2.5h得到发酵液。
将发酵液通过板框过滤得发酵固体，再直接在板框过滤器中通入清水洗涤发酵固体15分钟，再将发酵固体烘干得到酯化淀粉。
塑料薄膜的制备：称取制备得到的酯化淀粉10Kg和聚乳酸树脂7Kg，将酯化淀粉与聚乳酸树脂混合，加入增塑剂400g，吹塑得到厚度为0.05mm的生物基可降解塑料薄膜。检测塑料薄膜的性能，结果详见表1。
实施例3
分散液的制备：称取淀粉12Kg与100Kg水，将淀粉与水混合得到混合液，再将混合液在1600r/min的转速下搅拌30min得到。
发酵液的制备：称取氢细菌50g和枯草芽孢杆菌50g，将氢细菌与枯草芽孢杆菌混合，得到混合菌。将分散液的pH调至6.5，温度为26.5摄氏度后，将得到的混合菌接种到分散液中进行发酵，发酵过程中通入二氧化碳、氢气、氧气和氮气的流量比为2:2：5:7；转速控制在30r/min，发酵过程的温度控制在26.5摄氏度，在发酵罐中发酵2h得到发酵液。
将发酵液通过板框过滤得发酵固体，再直接在板框过滤器中通入清水洗涤发酵固体15分钟，再将发酵固体烘干得到酯化淀粉。
塑料薄膜的制备：称取制备得到的酯化淀粉10Kg和聚乳酸树脂7Kg，将酯化淀粉与聚乳酸树脂混合，加入增塑剂400g，吹塑得到厚度为0.05mm的生物基可降解塑料薄膜。检测塑料薄膜的性能，结果详见表1。
实施例4
分散液的制备：称取淀粉10Kg与100Kg水，将淀粉与水混合得到混合液，再将混合液在1500r/min的转速下搅拌32min得到。
发酵液的制备：称取氢细菌50g和枯草芽孢杆菌50g，将氢细菌与枯草芽孢杆菌混合，得到混合菌。将分散液的pH调至6.5，温度为26.5摄氏度后，将得到的混合菌接种到分散液中进行发酵，发酵过程中通入二氧化碳、氢气、氧气和氮气的流量比为2:2：4:7；转速控制在35r/min，发酵过程的温度控制在26.5摄氏度，在发酵罐中发酵2.5h得到发酵液。
将发酵液通过板框过滤得发酵固体，再直接在板框过滤器中通入清水洗涤发酵固体15分钟，再将发酵固体烘干得到酯化淀粉。
塑料薄膜的制备：称取制备得到的酯化淀粉10Kg和聚乳酸树脂7Kg，将酯化淀粉与聚乳酸树脂混合，加入增塑剂400g，吹塑得到厚度为0.05mm的生物基可降解塑料薄膜。检测塑料薄膜的性能，结果详见表1。
实施例5
分散液的制备：称取淀粉9Kg与100Kg水，将淀粉与水混合得到混合液，再将混合液在1400r/min的转速下搅拌37min得到。
发酵液的制备：称取氢细菌25g和枯草芽孢杆菌75g，将氢细菌与枯草芽孢杆菌混合，得到混合菌。将分散液的pH调至6.5，温度为26.5摄氏度后，将得到的混合菌接种到分散液中进行发酵，发酵过程中通入二氧化碳、氢气、氧气和氮气的流量比为2:2：4:7；转速控制在35r/min，发酵过程的温度控制在26.5摄氏度，在发酵罐中发酵2.5h得到发酵液。
将发酵液通过板框过滤得发酵固体，再直接在板框过滤器中通入清水洗涤发酵固体15分钟，再将发酵固体烘干得到酯化淀粉。
塑料薄膜的制备：称取制备得到的酯化淀粉10Kg和聚乳酸树脂7Kg，将酯化淀粉与聚乳酸树脂混合，加入增塑剂400g，吹塑得到厚度为0.05mm的生物基可降解塑料薄膜。检测塑料薄膜的性能，结果详见表1。
实施例6
分散液的制备：称取淀粉8Kg与100Kg水，将淀粉与水混合得到混合液，再将混合液在1200r/min的转速下搅拌43min得到。
发酵液的制备：称取氢细菌75g和枯草芽孢杆菌25g，将氢细菌与枯草芽孢杆菌混合，得到混合菌。将分散液的pH调至6.5，温度为26.5摄氏度后，将得到的混合菌接种到分散液中进行发酵，发酵过程中通入二氧化碳、氢气、氧气和氮气的流量比为2:2：4:7；转速控制在35r/min，发酵过程的温度控制在26.5摄氏度，在发酵罐中发酵2.5h得到发酵液。
将发酵液通过板框过滤得发酵固体，再直接在板框过滤器中通入清水洗涤发酵固体15分钟，再将发酵固体烘干得到酯化淀粉。
塑料薄膜的制备：称取制备得到的酯化淀粉10Kg和聚乳酸树脂7Kg，将酯化淀粉与聚乳酸树脂混合，加入增塑剂400g，吹塑得到厚度为0.05mm的生物基可降解塑料薄膜。检测塑料薄膜的性能，结果详见表1。
对比例1
分散液的制备：称取淀粉8Kg与100Kg水，将淀粉与水混合得到混合液，再将混合液在1200r/min的转速下搅拌43min得到。
发酵液的制备：称绿脓杆菌100g。将分散液的pH调至6.5，温度为26.5摄氏度后，将得到的绿脓杆菌接种到分散液中进行发酵，发酵过程中通入二氧化碳、氢气、氧气和氮气的流量比为2:2：4:7；转速控制在35r/min，发酵过程的温度控制在26.5摄氏度，在发酵罐中发酵2.5h得到发酵液。
将发酵液通过板框过滤得发酵固体，再直接在板框过滤器中通入清水洗涤发酵固体15分钟，再将发酵固体烘干得到酯化淀粉。
塑料薄膜的制备：称取制备得到的酯化淀粉10Kg和聚乳酸树脂7Kg，将酯化淀粉与聚乳酸树脂混合，加入增塑剂400g，吹塑得到厚度为0.05mm的塑料薄膜。检测塑料薄膜的性能，结果详见表1。
对比例2
分散液的制备：称取淀粉8Kg与100Kg水，将淀粉与水混合得到混合液，再将混合液在1200r/min的转速下搅拌43min得到。
发酵液的制备：不添加细菌。将分散液的pH调至6.5，温度为26.5摄氏度后，将得到的绿脓杆菌接种到分散液中进行发酵，发酵过程中通入二氧化碳、氢气、氧气和氮气的流量比为2:2：4:7；转速控制在35r/min，发酵过程的温度控制在26.5摄氏度，在发酵罐中发酵2.5h得到发酵液。
将发酵液通过板框过滤得发酵固体，再直接在板框过滤器中通入清水洗涤发酵固体15分钟，再将发酵固体烘干得到酯化淀粉。
塑料薄膜的制备：称取制备得到的酯化淀粉10Kg和聚乳酸树脂7Kg，将酯化淀粉与聚乳酸树脂混合，加入增塑剂400g，吹塑得到厚度为0.05mm的塑料薄膜。检测塑料薄膜的性能，结果详见表1。
对比例3
分散液的制备：称取淀粉8Kg与100Kg水，将淀粉与水混合得到混合液，再将混合液在1200r/min的转速下搅拌43min得到。
发酵液的制备：称枯草芽孢杆菌100g，不添加氢细菌。将分散液的pH调至5，温度为26.5摄氏度后，将得到的绿脓杆菌接种到分散液中进行发酵，发酵过程中通入二氧化碳、氢气、氧气和氮气的流量比为2:2：4:7；转速控制在35r/min，发酵过程的温度控制在26.5摄氏度，在发酵罐中发酵2.5h得到发酵液。
将发酵液通过板框过滤得发酵固体，再直接在板框过滤器中通入清水洗涤发酵固体15分钟，再将发酵固体烘干得到酯化淀粉。
塑料薄膜的制备：称取制备得到的酯化淀粉10Kg和聚乳酸树脂7Kg，将酯化淀粉与聚乳酸树脂混合，加入增塑剂400g，吹塑得到厚度为0.05mm的塑料薄膜。检测塑料薄膜的性能，结果详见表1。
对比例4
分散液的制备：称取淀粉8Kg与100Kg水，将淀粉与水混合得到混合液，再将混合液在800r/min的转速下搅拌43min得到。
发酵液的制备：称取氢细菌100g，不添加枯草芽孢杆菌。将分散液的pH调至8，温度为26.5摄氏度后，将得到的绿脓杆菌接种到分散液中进行发酵，发酵过程中通入二氧化碳、氢气、氧气和氮气的流量比为2:2：4:7；转速控制在35r/min，发酵过程的温度控制在26.5摄氏度，在发酵罐中发酵2.5h得到发酵液。
将发酵液通过板框过滤得发酵固体，再直接在板框过滤器中通入清水洗涤发酵固体15分钟，再将发酵固体烘干得到酯化淀粉。
塑料薄膜的制备：称取制备得到的酯化淀粉10Kg和聚乳酸树脂7Kg，将酯化淀粉与聚乳酸树脂混合，加入增塑剂400g，吹塑得到厚度为0.05mm的塑料薄膜。检测塑料薄膜的性能，结果详见表1。
表1 实施例及对比例薄膜性能表
编号 拉伸强度/Mpa 断裂伸长率 空气中放置48h的吸水率
实施例1 18.4 165% 0.033%
实施例2 17.8 155% 0.041%
实施例3 18.1 161% 0.032%
实施例4 20.4 187% 0.028%
实施例5 17.2 172% 0.041%
实施例6 17.6 173% 0.032%
对比例1 15.5 138% 0.837%
对比例2 10.7 89% 3.546%
对比例3 14.2 98% 2.163%
对比例4 15.6 85% 1.071%

Claims (10)

1.一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
a.将淀粉制备成分散液；
b.在所述分散液中接种混合菌种，发酵得到发酵液；
c.将发酵液分离、洗涤、干燥后得到酯化淀粉；
d.将所述酯化淀粉与聚乳酸树脂混合，制备成塑料薄膜；
其中，所述混合菌种为氢细菌和枯草芽孢杆菌的混合菌种。
2.根据权利要求1所述的一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法，其特征在于，a步骤所述分散液的制备方法为：将淀粉与水按重量比为1～15:100混合得到混合液，再将混合液在1000～1800r/min的转速下搅拌25～45min得到。
3.根据权利要求1或2所述的一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法，其特征在于，所述氢细菌和枯草芽孢杆菌的重量比为1～3:3～1。
4.根据权利要求1或2所述的一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法，其特征在于，b步骤所述发酵的时间为1～3h，所述发酵的pH为6～7，发酵过程中通入二氧化碳、氢气、氧气和氮气的流量比为1～2:1～2：3～5:4～7。
5.根据权利要求4所述的一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法，其特征在于，b步骤所述发酵的温度为25～27℃，发酵的搅拌转速为20～35r/min。
6.根据权利要求1或2所述的一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法，其特征在于，所述淀粉与混合菌种的重量比为：150～450:1～7。
7.根据权利要求1或2所述的一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法，其特征在于，c步骤所述分离为：将发酵液通过板框过滤得发酵固体，将发酵固体洗涤、干燥得到酯化淀粉。
8.根据权利要求1或2所述的一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法，其特征在于，d步骤所述塑料薄膜的制备方法为吹塑法。
9.根据权利要求1或2所述的一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法，其特征在于，d步骤所述酯化淀粉与聚乳酸树脂的重量比为5～25:7～13。
10.根据权利要求1或2所述的一种可完全降解淀粉基生物塑料膜的制备方法，其特征在于，所述d步骤中还添加增塑剂，所述增塑剂与酯化淀粉、聚乳酸树脂的重量比为3～5：40～200:50～104。
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