将淀粉在冷水中充分分散,升高温度,淀粉吸水膨胀转变为淀粉糊。淀粉糊在光滑平面上干燥,形成淀粉膜。这种淀粉膜力学性能差、韧性低,通过对淀粉改性处理和与增强剂共混制得力学性能良好的淀粉基薄膜,可作为淀粉基降解塑料使用。
淀粉基生物降解塑料的设计思路往往是将淀粉进行改性处理改善其热塑成膜性能,或者将淀粉与其他成膜材料、增强剂材料共混制备生物降解塑料。
为获得容易被生物降解、可取代石油衍生物的包装材料,研究者以不同植物来源的淀粉为原料,添加一定量的甘油,采用流延法制备了热塑性淀粉基薄膜。
从小麦秸秆中获取纳米纤维素, 将淀粉、甘油、纳米纤维素混合并持续加热搅拌, 获得黏稠的热塑性淀粉基复合物,并用流延法制作薄膜。相比于未复合纳米纤维素的薄膜,随着纳米纤维素含量的增加,复合薄膜的力学性能先增强后降低,这与纤维的团聚有关。
将工业玉米淀粉利用甘油热塑改性后,分别利用从剑麻、大麻中获得的纤维增强热塑玉米淀粉制备复合材料。发现剑麻和大麻纤维的掺入使热塑性玉米淀粉的玻璃化转变温度(Tg ) 升高,刚性增强,力学性能无显著改变。此外,向复合材料中添加天然乳胶,进行增塑改性,改性后复合材料的吸水性降低,材料的热稳定性和力学性能无明显影响。
以D-山梨醇作为淀粉的塑化剂, 在加热剪切的条件下对淀粉进行塑化改性。加入纤维素纳米纤维(CNF)对热塑改性的淀粉进行增强改性,发现 CNF 可改善热塑性淀粉的力学性能和湿敏性。CNF在挤出过程中聚集,而螺杆挤出技术需要分散更均匀的复合物才能得到均匀的材料。