專利名稱：生物可降解的蛋白質/淀粉基熱塑性組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及本發明涉及一種生物可降解的含有天然纖維素纖維的蛋白質和淀粉基熱塑性組合物。該組合物可被制成生物可降解的低倍率膨脹泡沫塑料，且該泡沫塑料可用作低密度的泡沫包裝材料或食品容器。
2．技術背景在食品包裝領域一直需要提供可處理的、完全生物可降解的材料和制品，所述材料和制品不僅價格低廉，利于環保而且擁有良好的機械性能。
近年來，人們越來越意識到由塑料帶來的環境污染問題。人們一直在努力開發象蛋白質基和淀粉基塑料之類的生物可降解的塑料。開發這些生物可降解的熱塑性組合物，試圖取代用于生產包裝材料的不可降解的石油基熱塑性產品。在20世紀30年代-40年代和80年代時，蛋白質和淀粉用作常用石油基熱塑性產品的填料，因此可能降低原材料的成本或利于材料的破壞。(Satow,Sadakichi，美國專利1,245,975和1,245,976(1917年11月6日)；Sturken,Oswalt，美國專利2,053,850(1936年9月8日)；美國專利1,245,978，1,245,983,和1,245,984(1917年11月6日))。
象蛋白質纖維、可食用膜或其它制品之類的蛋白質基塑料可經擠出法、鑄塑法或注塑成型法制備。美國專利5,523,293描述了一個這樣的例子“用于制備模塑制品的大豆蛋白質基熱塑性組合物”，其中由主料為大豆蛋白質、淀粉作為碳水化合物填料的組合物制備該制品，但需要還原劑，以使蛋白質二硫鍵斷裂。
美國專利4,592,795描述了一種典型的淀粉基塑料，“不可食用的、增強直鏈淀粉和直鏈淀粉食品袋，其中公開了由象蕉麻纖維、木質纖維或合成聚合物基料之類的纖維材料形成的織物制備該食品袋，然后在有交連基質的高直鏈淀粉中固化浸漬的織物。美國專利4,863,655描述了另一個例子，該例公開了一種低密度生物可降解的包裝材料，其中優選由氧化丙烯、烯化氧、或聚乙烯醇改性的高直鏈淀粉制備該包裝材料。
蛋白質和淀粉基塑料的問題是差的耐水性和耐老化性。因為這些塑料會隨著時間而吸水，而水與蛋白質或淀粉相互反應從而降低了塑料的機械性能，換句話說，上述塑料會很快降解。由蛋白質或淀粉塑料制備的物品通常最初具有良好的機械性能，但良好性能的持續時間不會超過一個月或兩個月。
其它最近的專利公開了含有無機填料的淀粉基組合物。美國專利5,549,859公開了一種制備高塑性和可模塑液壓可沉降組合物的擠出法。美國專利5,545,450公開了填有無機填料的有機聚合物基質的模塑制品。美國專利5,660,900公開了填有無機填料的、淀粉基組合物，該組合物可用于生產容器和其它具有熱力學控制多孔基質的物品。美國專利5,618,341公開了一種在淀粉基組合物內均勻分散纖維的方法。美國專利5,580,624公開了由無機集料和多糖、蛋白質或合成有機粘合劑制備的食品和飲料容器，以及生產這樣容器的方法。在上述產品中，淀粉、蛋白質或纖維素(纖維素衍生物)經改性作為粘合劑或增稠劑以形成纖維漿液組合物。碳酸鈣、空心玻璃球、或其它無機填料是少量纖維中的主要成分。土地填充物中的大量無機材料對土壤生態環境有害。
如上所述，在該領域中提供有足夠的耐水性、良好的機械性能和耐老化性能的生物可降解的熱塑性組合物是一大進步，并且提供可回收或可吸收的生物可降解的熱塑性組合物也是一大進步。在該領域中提供如果經處理，能改進土壤的生物可降解的熱塑性組合物更是一大進步。
本發明公開了上述生物可降解的熱塑性組合物并提出其權利要求。
根據本發明，另一個優點是可制備僅由食品級的成分組成的食品包裝產品，且可食用這些產品。可收集用過的食品包裝袋及容器，然后將這些物品進行巴氏殺菌、研磨、制成粒狀可供動物或魚食用。因為本發明范圍內的組合物有機物含量高，所以可將這些組合物添加到土壤中，以改良土壤或使土壤肥沃。
含有天然纖維素纖維的蛋白質/淀粉熱塑性組合物可由擠出或注模成型法制成包裝材料和制品，這些材料和制品生物可降解，并具有密度低、壓縮強度和拉伸強度高、回彈性好的性能。本發明的組合物的擠出泡沫塑料具有高的拉伸強度為約0.3-12Mpa(兆帕斯卡)、密度為0.1-0.8g/cm3和回彈性為約80％以上。
優選由約10-46重量％蛋白質、約20-46重量％淀粉、約5-25重量％天然纖維素纖維、約8-20重量％水、約5-25重量％增塑劑、約0-4重量％物理或化學發泡劑、約0.5-2重量％成核劑、約0.5-2重量％潤滑劑、約0.5-5重量％金屬鹽水合物、和其它所需如著色劑、改性劑、交聯試劑和防腐劑之類的添加劑組成的熱塑性組合物。
優選混合、擠出、和制粒組合物。然后用常用的制備熱塑性產品的方法加工粒子。由單螺桿擠出機或注塑機可制備低倍率膨脹泡沫塑料板或制品。另一方面，可混合組分并將其擠出以形成用一步法制備的最終制品。可由熱成型機將擠出泡沫板制成模塑制品。
因此，本發明提供生物可降解、可回收利用的、重量輕、強度好、和耐水性好的蛋白質/淀粉熱塑性組合物。本發明的詳細描述本發明旨在提供一種生物可降解的蛋白質/淀粉熱塑性組合物。低倍率膨脹泡沫塑料由含有天然纖維素纖維、增塑劑、水、發泡劑、成核劑、金屬鹽水合物、交聯試劑、改性劑、和其它所需添加劑的蛋白質/淀粉熱塑性組合物組成。
含有天然纖維素纖維的蛋白質/淀粉熱塑性組合物可經不同的方法制備。其中一種方法包括兩個步驟第一步混合各組分并將其擠出以形成粒子，第二步通過注塑法或用泡沫模頭擠出的擠出模塑法加工粒子。可用雙螺桿或單螺桿擠出機。在另一種方法中，可用帶有泡沫膜頭的逆轉雙螺桿擠出機制備低倍率發泡蛋白質/淀粉熱塑性泡沫。雙螺桿擠出機既有混合又有擠出泡沫塑料功能。可先預處理或改性原材料以改善蛋白質/淀粉熱塑性組合物的機械性能。發泡擠出率為約2.0-8.0，泡沫塑料的密度為約0.1-0.8g/cm3。拉伸強度為約0.3-12Mpa..
用于本發明的蛋白質/淀粉組合物中的蛋白質可以是來源于植物或動物的蛋白質。大豆蛋白質是一種優選的來源于植物的蛋白質。合適的大豆蛋白質包括大豆蛋白質濃縮物、大豆蛋白質離析物或他們的混合物，如可從Archer Daniels Midland公司，Decatur Illinois、ProteinTechnoligies International,St.Louis,Missouri、和Central SoyaCompany,Inc.,Fort Wayne,Indiana商家購買上述大豆蛋白質產品。其它來源于植物的蛋白質包括谷蛋白(如小麥、燕麥、或大麥谷蛋白)、玉米醇溶蛋白、大麥醇溶蛋白、燕麥蛋白、高粱醇溶蛋白或它們的混合物。谷蛋白是另一種優選的來源于植物的蛋白質。可獲得蛋白質的植物應包括至少70％-90％的蛋白質。可從動物中獲得的合適的蛋白質包括酪蛋白、清蛋白、膠原蛋白、動物膠、角蛋白或它們的混合物。
用于本發明的蛋白質/淀粉組合物中的淀粉可以是天然未經改性的淀粉、化學改性淀粉、預糊化淀粉或它們的混合物。典型的天然淀粉可以包括如玉米、糯玉米谷物淀粉，高直鏈谷物淀粉、馬鈴薯淀粉、甘薯淀粉、小麥淀粉、大麥淀粉、木薯淀粉、高粱淀粉、和它們的混合物。淀粉可為正常含量的淀粉(約0-30重量％直鏈淀粉)或高含量直鏈淀粉(高于約50-70重量％直鏈淀粉)。淀粉和蛋白質的混合含量優選為約20-50重量％。
可用于本發明的典型化學改性淀粉包括羥乙基淀粉、羥丙基淀粉、羧甲基淀粉、乙酰化高直鏈淀粉、淀粉醋酸酯、淀粉馬來酸酯、淀粉辛烯基琥珀酸酯、淀粉琥珀酸酯、淀粉鄰苯二甲酸酯、羥丙基化高直鏈淀粉、交聯淀粉、淀粉磷酸酯、羥丙基二淀粉磷酸酯、陽離子淀粉、淀粉丙酰胺和它們的混合物。
淀粉也可是選自包括如羥丁基淀粉的羥基烷基衍生物的淀粉醚衍生物，羧基烷基衍生物，包括飽和脂肪酸衍生物的酯衍生物，包括乙酰化淀粉和乙酰化高直鏈淀粉的二羧酸/酐的半酯，用烯化氧改性的淀粉，包括淀粉與三氯氧化磷、3-氯-1,2-環氧丙烷、疏水陽離子環氧化物、或磷酸酯衍生物的交聯劑反應的交聯淀粉的化學改性淀粉。
蛋白質和淀粉的化學改性可改善由它們制備的組合物的物理和化學性能如柔韌性、熱力學穩定性、耐水性、蛋白質和淀粉的兼容性、加工流動性、耐老化性等。例如，酸改性的大豆蛋白質極大地改善了組合物表面的疏水性。琥珀酰化和乙酰化的大豆蛋白質可改善大豆蛋白質的形成泡沫能力和泡沫穩定性。隨著高直鏈淀粉含量的增加，大豆蛋白質與淀粉的兼容性變差。但是，蛋白質和/或淀粉的改性可改善高直鏈淀粉與大豆蛋白質的兼容性。
淀粉的化學改性可提高分子的穩定性和耐高溫水解能力。淀粉的羥丙基化、磷酸化和乙酸衍生物可降低變稠速率、提高耐老化性和穩定性。淀粉磷酸酯和琥珀酸酯衍生物與陽離子分子具有分子間的相互作用。陽離子淀粉與如纖維素之類的帶負電的物質具有較好的相互作用。羥丙基化高直鏈淀粉或木薯淀粉、乙酸淀粉和淀粉磷酸酯或交聯淀粉有良好的形成泡沫性。上述的成分可以是本發明的蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維塑料的組分。
熱塑性組合物中的蛋白質/淀粉的總量優選為約40-65重量％。
增塑劑可以改善蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維組合物的加工性能、流動性、和提高柔韌性。增塑劑的有效含量為約5-25重量％，優選為約15-25重量％。可用于本發明組合物中的典型增塑劑包括多元醇和高分子量的醇如甘油、乙二醇、1,3-丙二醇、丙二醇、山梨醇、脫水山梨醇、甘露糖醇、二甘醇、丁二醇、和脲或它們的混合物。目前優選的增塑劑為甘油和丙二醇。多元醇的酯如甘油乙酸酯和甘油二乙酸酯可作為輔助增塑劑。
水即可用作本發明的增塑劑也可用作發泡劑。有效含量的水即可改善組合物的加工流動性也可提高低倍率膨脹泡沫塑料產品的物理性能。水的含量為約8-20重量％，優選10-18重量％。
本發明組合物中的金屬鹽水合物可以是鈣、鈉、鉀、鋅、鐵、鋁或磷鹽或它們的混合物。金屬鹽水合物也可以是氯化物、碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、乳酸鹽、草酸鹽、乙酸鹽或它們的混合物。優選的金屬鹽水合物的例子是CaCl2·2H2O,Ca(NO3)2·4H2O,CaSO4·2H2O,AlK(SO4)2·12H2O,AlNH4(SO2)2·12H2OC6H10Ca·12H2O或它們的混合物。
發泡劑優選用于形成本發明的蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維熱塑性組合物的低倍率膨脹泡沫塑料產品。水可作為主要的發泡劑，但物理和化學發泡劑可優選作為輔助發泡劑。物理發泡劑可包括乙醇、2-丙醇、丙酮、烴、丁烷、正戊烷、己烷、氟氯烴或它們的混合物。
物理發泡劑也可包括壓縮氣體如氮氣或二氧化碳。當使用壓縮氣體時，可將壓縮氣體與含有天然纖維素纖維的蛋白質/淀粉組合物混合并分散于組合物內。例如，將二氧化碳用泵壓進共旋轉的雙螺桿擠出機內，如在Leistritz AG LSM 34混合區域內，壓力為約1000 psi，二氧化碳溶解于蛋白質/淀粉組合物內。目前優選二氧化碳含量為約0.5-4重量％。
化學發泡劑包括吸熱和放熱的分解化合物。放熱發泡劑在分解過程中比啟動分解所需的能量釋放出更多的能量。一旦分解已經開始，分解自發地繼續進行，甚至在己停止供應能量時，分解還要繼續一段時間。用放熱發泡劑形成的泡沫部分必須經強烈冷卻以避免后膨脹。酰肼和偶氮化合物如偶氮二甲酰胺和改性的偶氮二甲酰胺、對，對′-氧雙(苯磺酰肼)和對甲苯磺酰肼是重要的放熱發泡劑。
吸熱發泡劑分解時需要能量。正因如此，熱量供應停止后，氣體分散很快停止。碳酸氫鹽和檸檬酸是用于吸熱發泡劑的常用基本材料。這些材料是可安全使用和食用的常用食品添加劑。市場上銷售的一種優選的吸熱發泡劑可提供良好的結果，該發泡劑是B.I Chemicals,Inc.Montvale New Jersey公司產品，其商品名為HYDROCEL_BIF。在蛋白質/淀粉熱塑性組合物中，化學發泡劑的含量為約0.5-4重量％，優選BIF為約1-2重量％的。
在形成均一、精細微孔泡沫結構時，成核劑是很重要的。典型的成核劑包括氣態和液態的化合物、二氧化碳、氮氣、碳酸氫鈉、檸檬酸和檸檬酸鈉。可用三種機理解釋成核劑。
第一，在發泡劑起作用之前，成核劑在組合物中可產生氣體的過飽和溶液并可形成良好的氣泡。這種類型的成核劑包括二氧化碳、氮氣、碳酸氫鈉、檸檬酸和檸檬酸鈉。
第二，成核劑可良好地分散于無機、有機和金屬粉末內，其中成核劑通過形成“熱點”起作用。一些金屬鹽水合物和碳酸鈣也可用作此種方式的成核劑。
第三，成核劑可良好地分散于利于形成發泡劑的氣相成核中心的化合物內。這就是成核劑的“經典機理”。這些成核劑包括滑石粉、二氧化硅、硅藻土、高嶺土等。目前優選的成核劑是含量為約0.5-1.0重量％的滑石粉。
潤滑劑優選用于降低加工力矩和加工能量。蛋白質/淀粉熱塑性組合物中的潤滑劑含量優選為約0.5-2重量％。合適的潤滑劑包括蓖麻油、谷物油、豆油、卵磷脂、脂肪酸、甘油一酯、甘油二酯、脂肪酸酯和多羥基醇和它們的混合物。
本發明的組合物也可包括著色劑，以形成所需顏色的制品。合適的著色劑可包括合成的或天然的著色劑，合成的著色劑包括偶氮染料如酸性紅、酸性朱4R、酒石黃色、日落黃、洋紅藍。天然的著色劑包括葉黃素、葉綠素和金屬氧化物。蛋白質/淀粉組合物中著色劑的含量通常為約0.0005-0.05重量％。
為了獲得用本發明的蛋白質/淀粉組合物制備所需性能的制品，也可加入其它添加劑如交聯試劑、改性劑、防腐劑、殺菌劑、芳香劑、或如大豆磷脂和硬脂酰乳酰鈣或鈉、脫水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脫水山梨醇單硬脂酸酯之類的表面活性劑。
天然纖維素用作本發明組合物中的增強填料。天然纖維素纖維可提高泡沫塑料的物理性能如拉伸強度、壓縮強度、剛性模量、改善熱絕緣性能、及降低在加工和使用過程中產品的縮水和變形性。典型的用于本發明的天然纖維素纖維包括玻璃纖維、木質纖維、碎草、碎谷物草、甜菜渣、棉纖維、碎樹葉、碎谷物桿、大麻纖維、和由其它天然植物和它們的衍生物組成的纖維素纖維或它們的混合物。在多數情況下，預處理天然纖維素纖維通常是必要的。預處理過程包括清洗、干燥、研磨、著色或用一些合適的添加劑處理。纖維最終的尺寸優選范圍為約40-100目。
改性劑可用于提高蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維組合物的機械性能，也可用來改善加工性能如泡沫性能。可用于本發明的典型改性劑包括合成聚合物如聚乙烯醇、聚乳酸、聚己內酯、聚酯酰胺、或天然生物聚合物如海藻酸鈉、木質素和樹膠。存在于組合物中的改性劑典型含量為約5-20重量％，但改性劑含量范圍可為組合物的0-25重量％。
在加工蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維塑料的低倍率膨脹泡沫塑料過程中，擠出交聯反應可使蛋白質、淀粉和纖維素纖維形成分子間交聯。
交聯反應可改善蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維塑料的低倍率膨脹泡沫塑料的物理性能如剛性、耐熱性和耐水性。因為形成三維交聯網，交聯劑可以是雙官能團的交聯試劑，其中該試劑帶有兩個能夠反應的活性基團以在蛋白質和淀粉或纖維素纖維的側鏈之間形成橋。交聯反應包括與氨基、酰胺基、羥基、硫氫基的分子內和分子間交聯。上述的交聯試劑的例子包括鹵化乙酸酯交聯劑、雙亞胺酯交聯劑、雙-n-羥基琥珀酰亞胺酯、二醛交聯劑和二酮交聯劑。交聯劑也可以是單官能團的試劑如單官能團的亞氨酸酯(甲基乙酰亞酯)，硫羥酸酯，醛類如甲醛、戊二醛、糠醛等。一些環氧化物如3-氯-1,2-環氧丙烷也可用作交聯劑。通常，交聯劑在組合物中的含量為約1-5重量％。
在用含有天然纖維素纖維的蛋白質/淀粉組合物制備低倍率的膨脹泡沫塑料時，所有的組分在連續高速混合機內預混合。然后在帶有擠棒模頭(L/D為3∶1)的共旋轉雙螺桿擠出機內混合和制粒。優選帶有共旋轉螺桿的多模式雙螺桿的雙螺桿擠出機。所有的組分也可直接在雙螺桿擠出機內混合。從雙螺桿擠出機的預定區的單個料斗進料。
為獲得有效地混合和形成均一地粒子，加工條件按照需要變化。例如，沿螺桿擠出機的溫度分布、壓力、螺桿速度和構形、組分的進料速度、和產率都可以變化。
其次，混合和制粒后，可將粒子直接放于帶有泡沫模頭的單螺桿擠出機內，或為以后用，通過干燥調節含水量。通過控制發泡條件和單螺桿擠出機內的自動進料離子速度，可從粒子連續地加工低倍率膨脹泡沫塑料。擠出泡沫條件如擠出機溫度范圍、模頭壓力、進料速度、螺桿速度、產率和脫離速度可隨為控制蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維塑料的機械性能而變化。可用齒輪泵和泡沫模頭直接加工低倍率膨脹泡沫塑料。
可用的混合雙螺桿擠出機是Leistritz Micro-18共旋轉雙螺桿擠出機。可用于低倍率膨脹泡沫塑料的單螺桿擠出機是帶有標準單螺桿和泡沫模頭，L/D為30∶1和壓縮比為3∶1的Brabender 1 3/4英寸擠出機，型號為PL2100。
在很大程度上，在發泡劑分解的過程中，擠出加工步驟決定低倍率泡沫組合物的性能。分解時，溫度、壓力和粘度也影響泡沫塑料性能。
同軸滾筒熱成型機可將本發明的低倍率膨脹泡沫塑料組合物加工成食品包裝袋，其中將直接壓力和真空施力在擠出泡沫板上以使其與模具相一致。注射模塑法、或壓縮模塑法、傳遞模塑法或其它合適的模塑工藝可制備其它包裝袋，如用于制品包裝的結構泡沫袋。
對于目前優選的加工方法，制造粒子的擠出溫度為約100-120℃，水含量為約8-18重量％。擠出加工泡沫板的溫度優選為約150-160℃，此溫度接近泡沫模頭的溫度，但此溫度可隨配方組分的變化而變化。由含有天然纖維素纖維的蛋白質/淀粉組合物制成的低倍率膨脹泡沫塑料優選為閉孔式結構、低密度為約0.1-0.8g/cc、擠出發泡率為約2-8、拉伸強度為約0.3-12Mpa、回彈性為80％以上。
本發明的蛋白質/淀粉/天然纖維素組合物的有用的特征是組合物完全由無毒的組分組成，可由人類或動物安全地使用。這也有利于回收利用或生物降解該組合物。由蛋白質/淀粉/天然纖維素組合物制備的低倍率泡沫塑料可用作食品包裝袋。
為了進一步描述本發明，給出下列詳細實施例。應理解的是，這些實施例并不是限制上述的本發明。
根據美國測試材料的標準法(ASTM)測試由蛋白質/淀粉/天然纖維素組合物制備的低倍率膨脹泡沫塑料的機械性能。根據ASTM標準方法D3574測試泡沫塑料的拉伸強度。根據ASTM標準方法D1622測試泡沫塑料的密度。根據ASTM標準方法D1621測試泡沫塑料的壓縮強度。根據ASTM標準方法D3574測試泡沫塑料的的回彈性。實施例1蛋白質/淀粉組合物的低倍率膨脹泡沫塑料的機械性能低倍率膨脹泡沫塑料是由蛋白質/淀粉熱塑性組合物制備的，該組合物是由表1所示包括大豆蛋白質離析物、或小麥谷蛋白蛋白質，包括谷物淀粉、木薯淀粉(包括羥丙基化木薯淀粉和交聯木薯淀粉)、羥丙基化高直鏈淀粉的淀粉，甘油，發泡劑(BIF)，滑石粉，碳酸鈣和卵磷脂組成的。
各組分在高速混合機內(美國Henschel混合機公司，FM10加熱混合機)于室溫時預混合。由Leistritz Micro-18共旋轉雙螺桿擠出機研磨各組分，其中雙螺桿擠出機有五個機筒加熱區，溫度范圍如下區1/區2/區3/區4/區5/區6=100-110/110-125/115-130/120-130/105-115/90-110℃。模頭溫度為90-96℃，螺桿速度為60-90rpm，模頭壓力為190-460psi。在擠出物形成粒子后，由含水量分析儀(Ohaus型MB200)于130℃測試粒子的含水量，測試時間為30分鐘。粒子的含水量為8-18重量％。
粒子被加工成低倍率膨脹泡沫塑料。通過料斗將粒子裝進具有10英寸的可調節的泡沫模頭的單螺桿擠出機(Brabender型PL2100 1 _英寸，L/D 30∶1，壓縮比3∶1)。模頭溫度區區1/區2/區3/區4/模頭的溫度分別為110/135/150-160/165/135-140℃。螺桿速度為35-45rpm。
根據ASTM D3574和D1622標準法，由Instron 4465測試機測量低倍率膨脹泡沫塑料的機械性能。在表1中，結果表明各種蛋白質可與各種淀粉如谷物淀粉、改性木薯淀粉(羥丙基化木薯淀粉、交聯木薯淀粉)和羥丙基化直鏈淀粉混合。結果還表明可由帶有泡沫模頭的標準單螺桿擠出機將蛋白質/淀粉組合物加工成低倍率膨脹泡沫塑料，且形成的該低倍率膨脹泡沫塑料具有良好的物理性能。
表11
表1續
1組分以100份蛋白質為基礎的份數。
2樣品1,3,4和5含有Archer Daniels Midland公司的大豆蛋白質離析物NO 66-646，樣品2含有Cerestar USA,Inc.,Gluvital 21000的小麥谷蛋白。
3樣品1和2含有CerestarUSA,Inc.,delight 90730d的改性高直鏈淀粉，樣品3和4含有木薯淀粉，樣品3是T1 Star AmericanT1 StarA(食品級改性木薯淀粉)，樣品4是T1 Star C(食品級改性淀粉)，樣品5是Cerestar USA,Inc.,Gel 03420谷物淀粉(天然普通谷物淀粉)。
4甘油(Aldrich Chemical Co.,Inc.)。
5BIF是Boehringer Ingelheim Chemicals,Inc.提供的發泡劑。
6滑石粉(Aldrich Chemical)7碳酸鈣(EM Industries,Inc.)
8卵磷脂(Alfa Aesar)
有帶有泡沫模頭1_英寸的Brabender Model PL2100將粒子加工為低倍率膨脹泡沫塑料。按上述實施例1的方法測試低倍率膨脹泡沫塑料的物理性能。加工溫度范圍為區1/區2/區3/區4/區5/模頭=110/135/150/170/130-145℃。螺桿速度為40-60rpm。在表2中，結果表明以由蛋白質/淀粉組合物制備的低倍率膨脹泡沫塑料的總量為基礎，含量高于20重量％的天然木質纖維可通過與低倍率膨脹泡沫塑料中的蛋白質/淀粉組合物混合作為增強纖維，并表明低倍率膨脹泡沫塑料具有增強的壓縮強度、拉伸強度和楊氏模量。當以蛋白質/淀粉組合物的低倍率膨脹泡沫塑料的總量為基礎，作為增強纖維的天然木質纖維從10重量％增加到高于20重量％時，組合物具有較低密度和良好回彈性。
表2
表2續
1組份以100份大豆蛋白質離析物為基礎的份數，除了谷物淀粉和天然木質纖維外，組份來源與表1所示相同。
2谷物淀粉Cerestar USA,Inc.,Polar Tex 05735(交聯天然谷物淀粉，羥丙基二淀粉磷酸酯)3木質纖維美國木質纖維號碼4010(粒子尺寸分布60篩目35-80重量％，80篩目15-50重量％)
各組份按上述實施例1的方法預混合。粒子溫度范圍為區1/區2/區3/區4/區5/區6=100/110/115/120/110/95℃，模頭溫度為約95℃，螺桿速度為60rpm，模頭壓力為400-600psi。由含水量分析儀測量粒子的含水量。含水量為約15.0-18.0重量％。按上述實施例1描述的方法將粒子加工成低倍率膨脹泡沫塑料。加工溫度范圍為區1/區2/區3/區4/區5/模頭=105/135/150/165/135-140℃。螺桿速度為40-60rpm。按上述實施例1描述的方法測試低倍率膨脹泡沫塑料的物理性能。
在表3中，結果表明各種天然纖維素纖維如甜菜渣、碎谷物草、碎草、木質纖維、玻璃纖維可通過與低倍率膨脹泡沫塑料中的蛋白質/淀粉組合物混合作為增強材料。因為低倍率膨脹泡沫塑料中含有各種天然纖維素纖維，所以低倍率膨脹泡沫塑料的拉伸強度和楊氏模量增加。天然纖維素纖維的較高拉伸強度可用于獲得由蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維塑料制備的低倍率膨脹泡沫塑料的較高拉伸強度。
最后，可通過熱成型法將低倍率膨脹泡沫塑料制成制品。結果表明產品的性能有所改善，如降低收縮和變形、改善熱絕緣性能、提高尺寸穩定性。用于組合物中的所有天然纖維素纖維是可充分生物降解的、且有利于環境。
表3
表3續
1組份是以100份大豆蛋白質離析物為基礎的份數，除了天然木質纖維外，組份來源與表1和表2所示相同。
2各種天然纖維素纖維樣品1甜菜渣纖維(含水量10.1重量％)，樣品2碎谷物草(含水量7.0重量％)，樣品3碎草(含水量6.9重量％)，樣品4木質纖維(含水量9.8重量％)，樣品5玻璃纖維(含水量6.9重量％)，(除木質纖維外，粒子尺寸分布40篩目85-99重量％，30篩目10重量％)。
表4不同金屬鹽水合物對蛋白質/淀粉塑料機械性能的影響
1．標準壓力下測試含水量(140℃下，注射模塑)10.0％2．SPI是大豆蛋白質離析物(No.66-646 ADM)，CS是谷物淀粉(CGel 03420)。
表5不同金屬鹽水合物對蛋白質/淀粉塑料加工流動性的影響
1．樣品組成與表4相同2．加工設備Leistritz Micro 18雙螺桿共旋轉相互齒合型擠出機，L/D 40∶13．加工溫度區1，105℃；區2，110℃；區3，121℃；區4，125℃；區5，120℃；區6，101℃。
表6表明氯化鈣二水合物對大豆蛋白質塑料的機械性能和吸水性的影響。拉伸強度和楊氏模量稍微降低，但伸長率極大提高。大豆蛋白質塑料的耐水性也增強。因為金屬水合物在最終的產品中具有增濕和保濕性的作用，故其似乎可起增塑劑的作用。
表6氯化鈣二水合物對大豆蛋白質塑料的機械性能影響
1．標準壓力下含水量(注射模塑，溫度140℃)12.0％2．加工條件與表5相同。
3．SPI是大豆蛋白質離析物(編號66-646 ADM)表7表明硫酸鋁鉀水合物對大豆蛋白質塑料的機械性能影響。表7表明隨著硫酸鋁鉀水合物在大豆蛋白質塑料中的含量的增加，其拉伸強度、伸長率、和楊氏模量也增加。表7還表明大豆蛋白質塑料的耐水性也增加。硫酸鋁鉀的優選含量為約4重量％。目前，大家認為用硫酸鋁鉀大豆蛋白質塑料可獲得有利的性能，因為硫酸鋁鉀是絡合鹽，所以通常認為蛋白質、硫酸鋁鉀與水絡合和交聯，才改善了塑料的耐水性。
表7硫酸鋁鉀水合物對大豆蛋白質塑料的機械性能影響
1．標準壓力下含水量(注射模塑，溫度140℃)12.0％2．加工條件與表5相同。
3．SPI是大豆蛋白質離析物(編號66-646 ADM)在某些情況下，添加金屬鹽水合物以便改善產品的柔韌性和減少某些增塑劑的含量。金屬鹽水合物也可改善大豆蛋白質塑料的泡沫性能。
樣品1-3，氯化鈣二水合物和乙酸鋅二水合物增強蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維塑料泡沫板的伸長率和改善柔韌性。樣品4和5，硫酸鈣二水合物和硫酸鋁鉀十二水合物提高泡沫板的拉伸強度和楊氏模量，因此改善泡沫板的剛性，雖然伸長率輕微降低。
樣品5和6表明了硫酸鋁鉀十二水合物對蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維塑料的機械性能的影響。硫酸鋁鉀十二水合物含量增加，泡沫板的拉伸強度和楊氏模量增加。泡沫板的伸長率輕微改變。通常認為硫酸鋁鉀十二水合物作為絡合鹽，由于絡合或交聯的作用，可改善蛋白質/淀粉和天然纖維素纖維分子間的相互作用。
表8不同金屬鹽水合物對含有天然纖維素纖維的蛋白質/淀粉塑料的機械性能影響
1組成以組合物總量為基礎，重量％；其它組份來源與實施例1和2相同。
2大豆蛋白質離析物，No.66-646(Archer Daniels Midland公司)谷物淀粉3，C Polar Tex 05735羥丙基二淀粉磷酸酯(Cerestar)4氯化鈣二水合物(CaCL2·2H2O)Aldrich Chemical Company,Inc.)5醋酸鋅，(C4H4O4Zn·2H2O)(SIGMA)6硫酸鈣(CaSO4·2H2O)(SIGMA)7硫酸鋁鉀(AlK(SO4)2·12H2O)(SIGMA)8硫酸鋁鉀(AlK(SO4)2·12H2O)(SIGMA)
表8續
由Leistritz micro 18雙螺桿擠出機研磨生物可降解的熱塑性組合物組份。擠出機溫度為區1/區2/區3/區4/區5/區6=110/110/115/120/110/100℃。模頭溫度為88-95℃。螺桿速度為60rpm。模頭壓力為320-600psi。
由1_英寸的Brabender型PL2100，具有泡沫模頭的擠出機加工低倍率膨脹泡沫塑料板。加工溫度范圍為區1/區2/區3/區4/區5/(模頭)=110/135/145/150/135-140℃。螺桿速度為40rpm。泡沫板脫離速度為28英寸/分鐘。擠出壓力為400-962psi。擠出機力矩為6000-13000(MG)。靠近模頭溫度為152±1℃。
2改性淀粉(PolarTex 05735，羥丙基二淀粉磷酸酯)，CerestarUSA,Inc。所有其它組份的來源與實施例1和2所列相同。加工條件與表10所列條件相同。
表9續
表10
1谷物淀粉(C delight 90730，羥丙基高直鏈淀粉)，Cerestar USA,Inc.
2小麥谷蛋白(Gluvital 21000),Cerestar USA,Inc.
3改性劑聚乙烯醇，AV.Mol.WT.30,000-70,000,SIGMA化學公司。
所有其它組份來源與實施例1和2相同。
表10續
各組份按上述實施例1所述預混合。粒子溫度范圍是區1/區2/區3/區4/區5/區6/=100/105/110/110/105/95℃。模頭溫度為85-95℃。螺桿速度為60rpm。模頭壓力為220-550psi。含水量分析儀測試粒子的含水量。粒子的含水量為約18.2-19.0％。由帶有泡沫模頭1_英寸的Brabender Model PL2100將粒子加工為低倍率膨脹泡沫塑料。加工溫度范圍為區1/區2/區3/區4/區5(模頭)=110/130/150/160/135℃。螺桿速度為40rpm。泡沫板的脫離速度為46英寸/分鐘。
表10表明改性劑對蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維塑料的機械性能的影響，如聚乙烯醇因其分子問氫鍵作用強而且對天然纖維素纖維的親和力強，所以可改進蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維塑料的低倍率發泡泡塑料的機械性能。
樣品1和2的比較表明含有聚乙烯醇的泡沫板的拉伸強度、伸長率、楊氏模量明顯提高。樣品3和4的比較表明隨著改性劑聚乙烯醇含量增加，泡沫板的拉伸強度、伸長率、楊氏模量也提高。通過加入改性劑可改善蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維塑料的泡沫板的柔韌性和剛性，也可降低泡沫板的密度。結果也表明可改善蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維塑料的泡沫板的膨脹均勻性和壓縮性。樣品4和5的比較表明通過加入硫酸鋁鉀水合物可提高含有聚乙烯醇改性劑的泡沫板的拉伸強度。硫酸鋁鉀水合物有助于蛋白質/淀粉與纖維素纖維和聚乙烯醇的絡合或偶合。
表11
1谷物淀粉(C delight 90730，羥丙基高直鏈淀粉)，CerestarUSA,INC.
2小麥谷蛋白(Gluvital 21000),Cerestar USA,Inc.
3改性劑聚乙烯醇，Av.Mol.Wt.30,000-70,000,SIGMA化學公司。
4交聯劑戊二醛，50重量％水溶液，Aldrich化學公司，所有其它組份來源與實施例1和2相同。
表11續
各組分按實施例1所述預混合。混合的組份的PH值為9.0-9.2。由直徑為6英寸的Leistritz icro-18擠出機加工低倍率膨脹泡沫塑料板。加工溫度范圍為區1/區2/區3/區4/區5/區6=95/110/120/137/155/120℃。螺桿速度為130rpm。模頭壓力為180-330psi。模頭溫度為120。
表11表明交聯試劑對蛋白質/淀粉/天然纖維素纖維塑料泡沫板擠出過程的機械性能的影響。交聯試劑為戊二醛，戊二醛是同性二官能團的試劑。象氨基、咪唑、硫醇、和羥基官能團可用作合適的交聯劑，使蛋白質/淀粉與纖維素纖維和聚乙烯醇偶合。從樣品1、2和3的結果可知，隨著戊二醛的量的增加，拉伸強度和楊氏模量也增加。交聯反應取決于PH值、溫度和離子濃度。因為許多交聯劑有毒，所以如果想食用最終的組合物應使用合適的無毒組份。如上所述，硫酸鋁鉀水合物可用作交聯劑。
沒有偏離本發明的基本特點，也可用其它的特定形式實現本發明。應理解的是，所描述的實施例僅僅是說明本發明，并不是限制本發明。因此，是后面所附的權利要求而不是前面所述的內容，指明本發明的保護范圍。
權利要求
1．一種生物可降解的蛋白質/淀粉基熱塑性組合物，該組合物含有約10-50重量％蛋白質；約20-50重量％淀粉；約5-25重量％天然纖維素纖維；約8-20重量％水；和約0.5-5重量％金屬鹽水合物，其中組合物的密度為約0.1-0.8克/立方厘米。
2．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述蛋白質來源于植物蛋白質。
3．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述蛋白質是大豆蛋白質。
4．根據權利要求3所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述大豆蛋白質是大豆蛋白質濃縮物、大豆蛋白質離析物或它們的混合物。
5．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述蛋白質是谷蛋白、玉米醇溶蛋白、大麥醇溶蛋白、燕麥蛋白、高粱醇溶蛋白或它們的混合物。
6．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述蛋白質來源于動物蛋白質。
7．根據權利要求6所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述蛋白質選自酪蛋白、清蛋白、膠原蛋白、動物膠、角蛋白和它們的混合物。
8．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述淀粉是天然的未改性的淀粉、化學改性的淀粉、預糊化淀粉或它們的混合物。
9．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述淀粉為選自谷物淀粉、高直鏈谷物淀粉、馬鈴薯淀粉、甘薯淀粉、小麥淀粉、大麥淀粉、木薯淀粉、高粱淀粉和它們的混合物的天然淀粉。
10．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述淀粉是選自羥乙基淀粉、羥丙基淀粉、羧甲基淀粉、乙酰化高直鏈淀粉、淀粉醋酸酯、淀粉馬來酸酯、淀粉辛烯基琥珀酸酯、淀粉琥珀酸酯、淀粉鄰苯二甲酸酯、羥基丙基化高直鏈淀粉、交聯淀粉、淀粉磷酸酯、羥丙基二淀粉磷酸酯、陽離子淀粉、淀粉丙酰胺和它們的混合物的化學改性淀粉。
11．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述天然纖維素纖維是天然植物纖維。
12．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述天然纖維素纖維選自玻璃纖維、木質纖維、碎草、甜菜渣、棉纖維、碎樹葉、碎谷物桿、大麻纖維和它們的混合物。
13．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述金屬鹽水合物是鈣、鈉、鉀、鋅、鐵、鋁或磷鹽或它們的混合物。
14．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述金屬鹽水合物是氯化物、碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、乳酸鹽、草酸鹽、乙酸鹽或它們的混合物。
15．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述金屬鹽水合物是CaCl2·2H2O，Ca(NO3)2·4H2O，CaSO4·2H2O，AlK(SO4)2·12H2O，AlNH4(SO2)2·12H2O，C6H10Ca·12H2O或它們的混合物。
16．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，該組合物還含有選自甘油、乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、山梨醇、脫水山梨醇、甘露糖醇、二甘醇、1,2,3-己三醇、丁二醇、丁三醇、脲、甘油單乙酸酯、甘油二乙酸酯和它們的混合物的增塑劑。
17．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，該組合物還含有吸熱或放熱發泡劑。
18．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，該組合物還含有物理發泡劑。
19．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，該組合物還含有選自蓖麻油、谷物油、豆油、卵磷脂、脂肪酸、甘油一酯、甘油二酯、脂肪酸酯和多羥基醇和它們的混合物的潤滑劑。
20．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，該組合物還含有選自碳酸氫鈉、檸檬酸、檸檬酸鈉、滑石粉、二氧化硅、碳酸鈣或它們的混合物的成核劑。
21．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，該組合物還含有著色劑。
22．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，該組合物還含有防腐劑。
23．根據權利要求1所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，該組合物還含有約5-20重量％的改性劑，該改性劑用于改善蛋白質/淀粉熱塑性組合物的機械和加工性能。
24．根據權利要求23所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述改性劑是聚乙烯醇、聚乳酸、聚己內酯、聚酯酰胺或天然生物聚合物。
25．根據權利要求24所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述天然生物聚合物是海藻酸鈉、木質素或碳水化合物樹膠。
26．由含有天然纖維素纖維的蛋白質/淀粉基熱塑性組合物制成的一種生物可降解的、低倍率膨脹泡沫塑料，所述組合物含有約10-46重量％蛋白質；約20-46重量％淀粉；約5-25重量％天然纖維素纖維；約8-20重量％水；約5-25重量％增塑劑；約0-4重量％發泡劑；約0.5-2重量％成核劑；約0.5-2重量％潤滑劑；約0.5-5重量％金屬鹽水合物；和約0-25重量％改性劑，該改性劑用于改善蛋白質/淀粉基熱塑性組合物的機械和加工性能其中組合物的密度為約0.1-0.8克/立方厘米。
27．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述蛋白質來源于植物蛋白質。
28．根據權利要求27所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述蛋白質是大豆蛋白質。
29．根據權利要求28所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述大豆蛋白質是大豆蛋白質濃縮物、大豆蛋白質離析物或它們的混合物。
30．根據權利要求27所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述蛋白質是谷蛋白、玉米醇溶蛋白、大麥醇溶蛋白、燕麥蛋白、高粱醇溶蛋白或它們的混合物。
31．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述蛋白質來源于動物蛋白質。
32．根據權利要求31所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述蛋白質選白酪蛋白、清蛋白、膠原蛋白、動物膠、角蛋白和它們的混合物。
33．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述淀粉是天然的未改性的淀粉、化學改性的淀粉、預糊化淀粉或它們的混合物。
34．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述淀粉是選自谷物淀粉、高直鏈谷物淀粉、馬鈴薯淀粉、甘薯淀粉、小麥淀粉、大麥淀粉、木薯淀粉、高粱淀粉和它們的混合物的天然淀粉。
35．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述淀粉是選自羥乙基淀粉、羥丙基淀粉、羧甲基淀粉、乙酰化高直鏈淀粉、淀粉醋酸酯、淀粉馬來酸酯、淀粉辛烯基琥珀酸酯、淀粉琥珀酸酯、淀粉鄰苯二甲酸酯、羥丙基化高直鏈淀粉、交聯淀粉、淀粉磷酸酯、羥丙基二淀粉磷酸酯、陽離子淀粉、淀粉丙酰胺和它們的混合物的化學改性淀粉。
36．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述增塑劑選自甘油、乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、山梨醇、脫水山梨醇、甘露糖醇、二甘醇、丁二醇、脲、甘油單乙酸酯、甘油二乙酸酯和它們的混合物。
37．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述天然纖維素纖維是天然植物纖維。
38．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述天然纖維素纖維選自玻璃纖維、木質纖維、碎草、甜菜渣、棉纖維、碎樹葉、碎谷物桿、大麻纖維和它們的混合物。
39．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述發泡劑是水。
40．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述發泡劑是吸熱化學發泡劑。
41．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述發泡劑是放熱化學發泡劑。
42．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述發泡劑為選自乙醇、2-丙醇、丙酮、丁烷、戊烷、己烷、氟氯烴或它們的混合物的物理發泡劑。
43．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述發泡劑是壓縮氣體物理發泡劑。
44．根據權利要求43所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述壓縮氣體是氮氣或二氧化碳。
45．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述潤滑劑選自蓖麻油、谷物油、豆油、卵磷脂、脂肪酸、甘油一酯、甘油二酯、脂肪酸酯和多羥基醇和它們的混合物。
46．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述成核劑選自碳酸氫鈉、檸檬酸、檸檬酸鈉、滑石粉、二氧化硅、碳酸鈣或它們的混合物。
47．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，該組合物還含有著色劑。
48．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，該組合物還含有防腐劑。
49．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中組合物的拉伸強度為約0.3-12Mpa，此值是根據ASTM D3574法測量的。
50．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中用ASTM D3574法測量組合物的回彈率大于80％。
51．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述金屬鹽水合物是鈣、鈉、鉀、鋅、鐵、鋁、或磷鹽或它們的混合物。
52．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述金屬鹽水合物是氯化物、碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、乳酸鹽、草酸鹽、乙酸鹽或它們的混合物。
53．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述金屬鹽水合物是CaCl2·2H2O，Ca(NO3)2·4H2O，CaSO4·2H2O，AlK(SO4)2·12H2O，AlNH4(SO2)2·12H2O，C6H10Ca·12H2O或它們的混合物。
54．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中組合物通過帶有泡沫模頭的擠出機形成。
55．根據權利要求26所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，該組合物還含有約5-20重量％改性劑。
56．根據權利要求55所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述改性劑是聚乙烯醇、聚乳酸、聚己內酯、聚酯酰胺或天然生物聚合物。
57．根據權利要求56所述的蛋白質/淀粉熱塑性組合物，其中所述天然生物聚合物是海藻酸鈉、木質素或碳水化合物樹膠。
全文摘要
本發明提供一種生物可降解的蛋白質/淀粉基熱塑性組合物。該組合物尤其適用于制備低倍率膨脹泡沫塑料。天然纖維素纖維如玻璃纖維、木質纖維、碎草、甜菜渣等可起增強填料的作用。添加金屬鹽水合物可改善蛋白質/淀粉基熱塑性組合物的機械性能。現有方法如擠出法和注模塑法,可將組合物加工成具有低密度、高壓縮強度、高拉伸強度、高回彈率的包裝材料和制品。
文檔編號B65D1/00GK1299238SQ99805790
公開日2001年6月13日 申請日期1999年4月14日 優先權日1998年5月5日
發明者王樹桓 申請人:天然聚合物國際股份有限公司