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摘要：新型可降解環保膠帶，旨在基于可降解環保塑料袋的先例，通過國內現有成熟的淀粉基塑料工藝，對淀粉進行有機合成改性，形成淀粉基塑料，確保其性能達到傳統通塑料顆粒水平。本項目采用平行實驗的方式進行研究。開展大量實驗改進材料，確保其性能能達到普通膠帶水平。通過對材料進行定性分析篩選出材料以符合本實驗標準，從而制定可行性方案。將膠質涂層與基質進行融合得到產品初樣，不斷改良實驗方案。

關鍵詞：可降解；環保；粘合劑；膠帶

在如今高速發展的快遞行業中，快遞包裝是不可缺少的存在，不管是快遞運單，或是編織袋塑料袋，還是包裝箱，快遞業的耗材量都是驚人的。包裝業的發展雖為快遞行業的興盛發展做出了巨大貢獻，但同時也給人類帶來了嚴重的環境問題。因此這幾年的綠色包裝應運而生。綠色包裝也可以稱為無公害包裝，指對生態環境和人類健康無害，能重復使用和再生，符合可持續發展的包裝。針對目前快遞行業及相應其他行業過度使用膠帶所造成的環境污染和難以回收利用等問題，本文作了相應的研究開發工作，即研發及推廣新型可降解環保膠帶。目前國內可降解環保膠帶行業還處于研發及推廣階段，生產公司較少且價格昂貴。由于其成本較高，所以都處于小范圍發展階段。所以，研制新型可降解環保膠帶就變為重中之重。

1技術思路技術路線：

通過回收農作物廢料如秸稈等進行再加工，初步制成淀粉基料，淀粉主要成分為葡萄糖的高聚體,無色無味，加熱后為無色透明液體，并且易溶于水。所以我們通過有機物對其進行改性，從而使其具有與普通塑料顆粒相似的性質，可以通過對原料進行壓縮熱熔擠出吹膜的方式將淀粉基塑料顆粒制成塑料薄膜。我們將玉米淀粉和黃、白糊精進行氧化氧化疏水處理，并使用硼砂、AES、亞硫酸鈉等材料通過現有技術進行合成從而制作成膠質，通過機器涂布的方式將液態膠涂布在基質上變成成品可降解膠帶。

2實驗儀器、材料與方法

2.1儀器

中空吹塑機、電子天平、磁力攪拌器、紅外測溫槍、電爐、燒杯、玻璃棒等。

2.2材料

2.2.1糊精（分黃、白兩種）：分別是淀粉經稀硝酸于473K處理、用鹽酸在423K水解（糊化）得到，后者黏度較好，前者容易成型。

2.2.2膨化玉米淀粉：由玉米粒經過較高溫度、壓強或酸堿處理后部分糊化得到，溶解度稍微上升，這里是機械制造的工業品。

2.2.3鈉基膨潤土：吸水后可以膨脹數十倍，用于加速膠的干燥，用作增稠劑和填料。

2.2.4硼砂：即四硼酸鈉，可以使膠料內部分子形成網狀，增強抗水性，用作交聯劑（效果極強，需注意）

2.2.5硫酸鋁鉀：也是交聯劑，與硼砂搭配使用可以互相促進。

2.2.6氫氧化鈉：為淀粉糊化提供堿性條件、調節ph值。

2.2.7聚乙烯醇：型號眾多，但是由于采購時不熟悉導致購買了不能用于該領域的1750型（解釋：型號中的17指聚合度，50指醇解度為50%，醇解度與溶解度成正比，通常制作膠黏劑選擇1788-1799型）

2.2.8可直接用于熬制膠水，一般只使用少量膨潤土和硼砂就有不錯的效果，成品與淀粉膠混合或者作為助劑加入淀粉膠之中可以增強抗水性以及黏度。

2.2.9防腐劑：a.亞硫酸鈉，同時還可以增強堿性、促進糊化。b.山梨酸鉀、苯甲酸鈉等，因為改性過程可能會用到氧化劑，同時此二者有食品級。

2.2.10氧化劑：同時加入氧化劑可以溶解淀粉團塊。

2.2.11消泡劑：a.（工業上廣泛應用）磷酸三丁酯b.（綜合性能最好）有機硅c.高碳醇（C7-9）、聚醚類d.天然油脂（需注意防腐）e.（自創配方）乙醇/甘油（溶劑）+已有的硬脂酸鈉+動植物

2.3實驗部分

2.3.1玉米淀粉膠質的制備a.稱取膨化玉米淀粉加入水中，攪拌至無顆粒物。b.稱取聚乙烯醇，加入水中溶解，可適當加熱，即得6%聚乙烯醇溶液。c.將6%聚乙烯醇溶液加入玉米淀粉溶液中，攪拌均勻，之后加入硼砂和膨潤土（可先配成懸濁液）充分攪拌后即得成品。d.可在保持其他物質比例的情況下稍微改變硼砂或膨潤土的加入量，二者都改變也行，注意記錄。注：按以上比例大約用水160毫升。a.往容器1中加入約水，加熱至60℃以上，邊攪拌邊緩慢加入淀粉，攪拌均勻。加入氫氧化鈉溶解后倒入容器1。當漿液粘稠度先增后減，最后變成透明均勻溶液時即完成載體。b.往容器2中加入約水，加入硼砂至全溶，（可適當加熱）再分批加入淀粉，攪拌均勻后即為主體。c.將載體在攪拌下以一定速度加入主體中，全部加完后攪拌即可。

2.3.2氧化疏水玉米淀粉的制備[1]稱取一定量的普通玉米淀粉于三口瓶中，配置成30%的淀粉乳，將該乳液放置于35℃水浴鍋中并進行攪拌，用NaOH溶液調節pH至7。反應開始后，在30min內逐滴加入占淀粉干基質量1%的氧化劑次氯酸鈉，反應3h，并維持pH在8.5±0.2。反應結束后調節pH在6.8~7.0，水洗3~5次，在45℃鼓風干燥箱中干燥12h后粉碎過孔徑150μm篩，得氧化淀粉樣品。用制得的氧化淀粉樣品配置成30%的淀粉乳，在35℃水浴鍋中攪拌，并調節pH至8.5。在30min內逐滴加入3%的辛烯基琥珀酸酐（干基比）開始酯化反應，反應4h，反應中維持體系pH在8.5±0.2。酯化后，迅速加入占淀粉干基質量2%的硫酸鋁，30min后調節體系pH在6.8~7.0用體積分數80%乙醇和蒸餾水交替洗滌5次，在45℃鼓風干燥箱中干燥12h后粉碎過孔徑75μm篩，即得氧化疏水玉米淀粉樣品。

3實驗的可行性及測定

3.1膠質成分確定及改良

膠質為自主研發的可降解合成膠，對黃、白糊精、硼砂、玉米淀粉、AES、亞硫酸鈉等材料通過現有技術進行合成從而制作成膠質。膠質為疏水性，由于淀粉的親水性，造成膠質在水環境下易脫料降解，我們通過氧化和糊化等方法對其性質處理，從而達到疏水降解的性質，膠質無毒無味，微黃色，性質穩定。

3.2原材料可行性分析

我們通過大量的科學實驗，對現有多種原材料進行可行性分析，包括自然降解，微生物降解，強、韌度測定，拉伸度測定等，通過與普通石油膠帶基質進行比較，最終確定淀粉基樹脂作為原材料。

3.3產品性能的測定

外觀：目測；耐水性：參照JC/423-91測定方法測定；粘度：NDJ-5型涂-4杯粘度計；穩定性：0℃或室溫時的貯存時間。

4結論

現在國內的環保意識在逐漸增強，隨著人們環保意識的提高，對可降解無污染的產品需求越來越高，膠帶行業已經被傳統石油膠帶占領了很長時間，但在當今社會，不可降解不可再生的性質已經跟不上國家環保事業的大趨勢，同時，現有的環保膠帶爭產過程當中排放高，成本高，市場份額少，使得環保膠帶在膠帶行業市場中，舉步維艱，我們的產品成本低，無需改良機器直接生產、原料來源豐富，可降解可再生的優勢，可以完全以壓倒性的優勢壓過現有環保膠帶，性質與普通膠帶相似，價格相仿，在環保的大環境下，我們的環保膠帶占領一定市場還是可以的，隨著民眾的環保意識逐步提高，市場對我們的容納性也會隨之升高。

參考文獻

[1]劉珂,張志衡,高群玉,吳磊氧化疏水淀粉在祛痱粉中的應用研究,2018,8.

[2]楊曉清,任龍梅淀粉粘合劑的研制及紙張復合性能的測定與分析,2008.

[3]馮書濤.玉米淀粉制備粘合劑的研究,2003,12.

作者：王靜 宋一楠 黃弘 廖一彬 馮天珉 單位：吉林大學珠海學院