一种易降解淀粉基材料、其制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及可降解材料制造技术领域，特别是关于一种易降解淀粉基材料、其制备方法及其应用。
背景技术
所谓的“白色污染”是指城乡垃圾中或散落各处，随时可见的不可降解的塑料废弃物对于环境的污染。它主要包括塑料袋、塑料包装、一次性聚丙烯快餐盒，塑料餐具杯盘以及电器充填发泡填塞物、塑料饮料瓶、酸奶杯、雪糕皮等。塑料袋和一次性塑料制品造成的环境污染，已经成为量大的环境污染问题，塑料制品埋在土壤里需要几十年上百年才能降解，将塑料袋集中燃烧，又容易造成空气污染，有害身体健康。于是，人们开始研究可降解材料，现有技术的可降解材料，是在塑料原材料的基础上添加一定比例淀粉，这样制成的可降解材料，其降解率是与淀粉的添加比例成正比的，如果淀粉的添加比例过高，就会影响制品的物理机械性能。因此，此类降解材料的降解率只有20～80％，不能降解的部分仍然是塑料原材料。
在众多可生物降解材料中，聚丁二酸丁二醇酯(PBS)能全部生物降解，且具有较高的熔点和较优的力学性能，能吹塑成薄膜、挤出成片材等物品，是替代常用聚烯烃的理想材料。为了克服纯PBS生物降解速率较低，生产成本较通用聚烯烃树脂高得多的缺陷，可以通过共混的方法，加入成本低、来源广泛的天然可降解材料。其中，淀粉具有来源广泛、价格低廉、可完全生物降解的优点，是制备生物降解材料的理想添加材料。但淀粉的加入使复合材料的力学性能降低，特别是断裂伸长率即韧性极大降低，不能满足薄膜产品高伸长率的需要。
公布号为CN110835425A的中国发明专利，公开了一种全降解淀粉基薄膜包装材料及其制备方法，该发明以淀粉、聚乙烯醇、聚乙二醇、甘油和羟丙基甲基纤维素为原材料，通过添加聚乙烯醇与羟丙基甲基纤维素制备出高强度淀粉基全降解薄膜专用包装材料，制备的薄膜制品可以达到使用要求，应用范围广。然而，2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，聚乙烯醇在3类致癌物清单中。因此，基于该发明制备的包装材料可能会对人体造成危害。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的旨在提供一种易降解淀粉基材料，所述材料利用农产品材质，降低成本的同时也减少了不可降解材料的使用，提高了材料的环境友好性和可持续性，材料具有优异的抗拉强度、断裂伸长率和冲击强度，水蒸气阻隔性优异，可保证材料制成品不渗水、隔热防潮，在地面、地下均可迅速降解。
为了实现上述目的，本发明提供下述几个方面的技术方案。
第一个方面，一种易降解淀粉基材料，原材料质量分数如下：
一些优选实施方案中，上述所述改性淀粉为玉米淀粉经不低于20％玉米淀粉重量且不高于32％玉米淀粉重量的海藻酸钠改性，而且
上述所述海藻酸钠的重均分子量Mw≤300000，且分散性指数(重均分子量Mw与数均分子量Mn的比值)PI介于1.2～2.0。
本申请所述易降解淀粉基材料，以改性玉米淀粉为基材，搭配改性木质素以及少量的碳量子点复合二氧化钛复合而成易降解淀粉基材料，不含聚乙烯醇等致癌物，也未添加PBAT等价格高昂的易降解聚酯，将玉米淀粉经特定分子量及分散性的海藻酸钠改性后，淀粉分子间的分散性和相互作用有所降低，改善了淀粉力学性能差的缺点，可赋予本申请所述易降解淀粉材料以相当程度的力学强度，其抗拉强度、断裂伸长率和抗冲击强度较高，加工性能和耐溶剂性能良好，应用更为广泛，同时还具有高效的地下和/或地面降解效率，在任意地层均可迅速降解，不受环境因素的限制，大大降低了塑料制品对环境的污染。
一些优选实施方案中，上述所述改性淀粉经由包括下述步骤的方法制备得到：
1)称取100重量份玉米淀粉与一定量海藻酸钠置于300～500重量份蒸馏水中，加入7.5～9.0重量份硫酸钠，以饱和氢氧化钠溶液调节体系pH至10.0～10.2；
2)搅拌下分批次滴加0.9～1.0体积份交联剂POCl3，在30～34℃温度下反应至少1.5h，反应过程中检测并维持反应液pH位于10.0～10.2；
3)反应结束后用1mol/L盐酸调节pH至5.5～5.8，离心、洗涤3次，烘干并研磨，过至少150目筛即得。
另一些优选实施方案中，制备改性淀粉的步骤1)中，海藻酸钠的添加量是20～32％的玉米淀粉重量，且
所述海藻酸钠的重均分子量Mw≤250000，且分散性指数(重均分子量Mw与数均分子量Mn的比值)PI介于1.2～2.0。
另一些优选实施方案中，制备改性淀粉的步骤2)中，搅拌速率是120～300r/min。
另一些优选实施方案中，制备改性淀粉的步骤2)中，分批次滴加交联剂POCl3具体为：
首先逐滴滴加10～20vol％；
间隔2～3min后逐滴滴加20～30vol％；
间隔3～5min后逐滴滴加30～40vol％；
间隔5～8min后逐滴滴加剩余量。
另一些优选实施方案中，制备改性淀粉的步骤3)中，烘干具体指在不高于55℃温度下干燥至恒重。
本发明方法中，玉米淀粉经偏低分子量及较小分散性的海藻酸钠改性后，将其与改性木质素、碳量子点复合二氧化钛复合制备淀粉基材料，可赋予本申请所述易降解淀粉材料以相当程度的力学强度，其抗拉强度、断裂伸长率和抗冲击强度较高，加工性能和耐溶剂性能良好，发明人意外地发现，以本发明所述间隔时段递增且增量滴加的分批次滴加方式加入交联剂POCl3对最终提升材料的力学性能具有积极的作用，抗拉强度可达45MPa以上，断裂伸长率达到130％以上，冲击强度也不低于45KJ/m2，材料还具有高效的地下和/或地面降解效率，在地层中迅速完成降解，避免了过度应用塑料引起的白色污染。
一些优选实施方案中，上述所述改性木质素经由包括下述步骤的方法制备得到：
1)木质素添加至足量的DMF中搅拌均匀，先后加入木质素重量1.2～1.5重量倍的马来酸酐与一定量4-二甲氨基吡啶，缓慢升温至75～80℃，反应至少12h；
2)步骤1)混合物中加入大量去离子水，过滤得到沉淀，再以去离子水洗涤、离心至少5次，产物在真空干燥即得。
一些优选实施方案中，上述制备改性木质素的步骤1)中，木质素预先经2～4mol/L盐酸溶液洗涤过至少5次。
另一些优选实施方案中，上述制备改性木质素的步骤1)中，4-二甲氨基吡啶的添加量是木质素和马来酸酐重量和的1.0～1.2‰。
另一些优选实施方案中，上述制备改性木质素的步骤1)中，缓慢升温的速率是3～5℃/min。
另一些优选实施方案中，上述制备改性木质素的步骤2)中，真空干燥温度不高于42℃。
本发明方法中，木质素经马来酸酐改性后与海藻酸钠改性玉米淀粉复合成易降解材料，可以将分散相和淀粉基体比较好地结合，提高分散相与淀粉的界面相容性，使得材料的致密性变好，在强度、刚度、韧性方面得到改善，提升了易降解材料的整体力学强度，而且赋予了其优异的水蒸气阻隔性，可以保证材料制成品不渗水、隔热防潮，显著扩大其应用领域。
一些优选实施方案中，上述所述碳量子点复合二氧化钛经由包括下述步骤的方法制备得到：
1)赖氨酸溶解于足量的去离子水中，加入赖氨酸重量30～40％的1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐并分散均匀，缓慢升温至150～155℃除去水分，再继续升温至350～380℃热解至少3h，加入足量去离子水并超声分散至少15min；
2)以500Da透析袋在去离子水中透析步骤1)的混合产物至少5d，透析液经0.22μm微孔滤膜过滤，最后冷冻干燥得到碳量子点；
3)碳量子点溶于去离子水，然后加入碳量子点重量1.5～1.8％的二氧化钛纳米颗粒，室温下均匀搅拌得均一稳定的悬浮液；
4)步骤3)的悬浮液置于110～115℃温度下反应至少3h，超高速离心，取沉淀以去离子水洗涤多次，直至离心至上层液体无色透明，最后干燥即得。
一些优选实施方案中，上述制备碳量子点复合二氧化钛的步骤1)中，缓慢升温速率是4～5℃/min。
一些优选实施方案中，上述制备碳量子点复合二氧化钛的步骤1)中，超声分散的超声频率是35～60kHz，超声强度是0.4～0.8w/cm2。
一些优选实施方案中，上述制备碳量子点复合二氧化钛的步骤3)中，二氧化钛纳米颗粒的粒径不高于30nm。
一些优选实施方案中，上述制备碳量子点复合二氧化钛的步骤3)中，均匀搅拌的速率是180～300r/min。
一些优选实施方案中，上述制备碳量子点复合二氧化钛的步骤4)中，超高速离心是在不低于8000r/min转速下离心至少5min。
一些优选实施方案中，上述制备碳量子点复合二氧化钛的步骤4)中，干燥是在55～60℃温度下干燥至少12h。
碳量子点复合二氧化钛的添加可显著提升淀粉基材料的的抗菌性能，不仅其自身短期静置下大肠杆菌、沙门氏菌及霉菌的含量极低，而且将其制备成餐盒、保鲜膜、购物袋等食物储存器件时还可对其中的食物发挥出色的保鲜作用，用作垃圾袋、地面覆膜等时，则可有效抑制腐败菌滋生，利于环境的整洁；此外，当材料被埋到地下后，因材料自身的可降解性能会较快的发生降解，当材料被弃置于地面时，碳量子点复合二氧化钛会对淀粉基材料进行光催化降解，其降解效率相较于地下具有明显的提升，可在较短时间内即实现完全降解；所述易降解淀粉基材料在提高生物质用量、降低成本的同时也减少了不可降解材料的使用，提高了材料的环境友好性和可持续性。
第二个方面，上述第一个方面所述易降解淀粉基材料的制备方法，包括以下步骤：
1)控制室温下，改性淀粉、改性木质素、聚乙二醇、甘油置入高速混合机内混合均匀并静置得预塑化淀粉；
2)碳量子点复合二氧化钛加入预塑化淀粉中混合均匀得混合料；
3)步骤2)混合料挤出造粒即得。
一些优选实施方案中，制备易降解淀粉基材料的步骤1)中，混合均匀是在不低于1200r/min速率下搅拌混合不低于10min。
一些优选实施方案中，制备易降解淀粉基材料的步骤1)中，静置时间不低于5h。
一些优选实施方案中，制备易降解淀粉基材料的步骤2)中，混合均匀是先以不低于1200r/min的高速率下混合不低于5min，然后以不低于600r/min的低速率下混合不低于10min。
一些优选实施方案中，制备易降解淀粉基材料的步骤3)中，挤出造粒的温度设置介于140～170℃。
本发明制备易降解淀粉基材料的方法简单，应用现有机械工艺即可完成，所述易降解淀粉基材料利用玉米淀粉、木质素等农产品材质，在提高生物质用量、降低成本的同时也减少了不可降解材料的使用，提高了材料的环境友好性和可持续性。
第三个方面，上述第一个方面、第二个方面所述易降解淀粉基材料的应用，所述应用包括但不限于：
1)用于制备餐盒；和/或
2)用于制备保鲜膜；和/或
3)用于制备地面覆膜；和/或
4)用于制备购物袋；和/或
5)用于制备垃圾袋；和/或
6)用于制备育苗杯；和/或
7)用于制备仿纸材料。
本发明的有益效果为：
1)易降解淀粉材料以相当程度的力学强度，其抗拉强度、断裂伸长率和冲击强度较高，加工性能和耐溶剂性能良好，应用更为广泛；
2)木质素经马来酸酐改性后与海藻酸钠改性玉米淀粉复合成易降解材料，材料的致密性变好，在强度、刚度、韧性方面得到改善，提升了整体力学强度，而且赋予了其有益的水蒸气阻隔性，可以保证材料制成品不渗水、隔热防潮；
3)碳量子点复合二氧化钛的添加可显著提升淀粉基材料的的抗菌性能，不仅其自身短期静置下大肠杆菌、金葡菌、沙门氏菌及霉菌的含量极低，而且将其制备成餐盒、保鲜膜、购物袋等食物储存器件时还可对其中的食物发挥出色的保鲜作用，用作垃圾袋、地面覆膜等时，则可有效抑制腐败菌滋生，利于环境的整洁；
4)当材料被埋到地下后，因材料自身的可降解性能会较快的发生降解，当材料被弃置于地面时，碳量子点复合二氧化钛会对淀粉基材料进行光催化降解，其降解效率相较于地下具有明显的提升，可在较短时间内即实现完全降解；
5)本申请所述易降解淀粉基材料，利用玉米淀粉、木质素等农产品材质，在提高生物质用量、降低成本的同时也减少了不可降解材料的使用，不含聚乙烯醇等致癌物，也未添加PBAT等价格高昂的易降解聚酯，提高了材料的环境友好性和可持续性。
本发明为实现上述目的而采用了上述技术方案，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。
附图说明
为让本发明的上述和/或其他目的、特征、优点与实例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1为本发明所述改性淀粉的红外光谱图；
图2为本发明易降解淀粉基材料的水蒸气阻隔作用检测结果示意图。
具体实施方式
本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当替换和/或改动工艺参数实现，然而特别需要指出的是，所有类似的替换和/或改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明所述产品和制备方法已经通过较佳实例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的产品和制备方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语，具有本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。本发明使用本文中所描述的方法和材料；但本领域中已知的其他合适的方法和材料也可以被使用。本文中所描述的材料、方法和实例仅是说明性的，并不是用来作为限制。所有出版物、专利申请案、专利案、临时申请案、数据库条目及本文中提及的其它参考文献等，其整体被并入本文中作为参考。若有冲突，以本说明书包括定义为准。
除非另外说明，所有的百分数、份数、比例等都以重量计；另有说明包括但不限于“wt％”意指重量百分比、“mol％”意指摩尔百分比、“vol％”意指体积百分比。
当以范围、优选范围或一系列上限优选值和下限优选值给出数量、浓度或者其它数值或参数时，应理解其具体公开了由任何较大的范围限值或优选值和任何较小的范围限值或优选值的任何一对数值所形成的所有范围，而无论范围是否分别被公开。例如，当描述“1至5(1～5)”的范围时，所描述的范围应理解为包括“1至4(1～4)”、“1至3(1～3)”、“1至2(1～2)”、“1至2(1～2)和4至5(4～5)”、“1至3(1～3)和5”等的范围。除非另外说明，在本文描述数值范围之处，所述范围意图包括范围端值以及该范围内的所有整数和分数。
当术语“约”用于描述数值或范围的端点值时，所公开的内容应理解为包括所指的具体值或端值。
此外，除非明确表示相反含义，“或者(或)”是指包容性的“或者(或)”，而非排它性的“或者(或)”。例如，以下任一条件都适用条件A“或”B：A是真(或存在)并且B是假(或不存在)，A是假(或不存在)并且B是真(或存在)，以及A和B均为真(或存在)。
此外，在本发明的要素或组分之前的不定冠词“一”和“一种”意图表示所述要素或组分的出现(即发生)次数没有限制性。因此“一”或“一种”应理解为包括一种或至少一种，除非明确表示数量为单数，否则单数形式的所述要素或组分也包括复数的情况。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
除非具体说明，本文所描述的材料、方法和实例仅是示例性的，而非限制性的。尽管与本文所述的那些方法和材料类似或等同的方法和材料可用于本发明的实施或测试，但本文仍描述了合适的方法和材料。
以下详细描述本发明。
实施例1：一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供一种易降解淀粉基材料，原材料质量分数如下：
上述所述改性淀粉为玉米淀粉经1/4玉米淀粉重量的海藻酸钠改性，而且所述海藻酸钠的重均分子量Mw＝245000，且分散性指数PI＝1.8。
上述所述易降解淀粉基材料经由包含下述步骤的方法制备得到：
1、制备改性淀粉：
1.1、称取100g玉米淀粉与25g海藻酸钠置于350g蒸馏水中，加入8.0g硫酸钠，以饱和氢氧化钠溶液调节体系pH＝10.0；
1.2、180r/min搅拌下分批次滴加1.0mL交联剂POCl3，首先滴加0.2mL，2min后滴加0.2mL，4min后滴加0.3mL，8min后滴加剩余的0.3mL，在33℃温度下反应2h，反应过程中检测并维持反应液pH＝10.0；
1.3、反应结束后用1mol/L盐酸调节pH至5.6，离心、洗涤3次，在50℃温度下烘干至恒重并研磨，过160目筛即得，所述改性淀粉的红外光谱图如图1所示。
2、制备改性木质素：
2.1、10g木质素预先经2mol/L盐酸溶液洗涤5次，添加至50gDMF中搅拌均匀，先后加入14g马来酸酐与0.024g4-二甲氨基吡啶，以3℃/min缓慢升温至80℃，反应12h；
2.2、步骤2.1混合物中加入大量去离子水，过滤得到沉淀，再以去离子水洗涤、离心5次，产物在40℃真空干燥即得。
3、制备碳量子点复合二氧化钛：
3.1、10g赖氨酸溶解于300g去离子水中，加入3.2g1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐并分散均匀，4℃/min缓慢升温至155℃除去水分，继续升温至360℃热解4h，加入足量去离子水并以55kHz、0.6w/cm2超声分散15min；
3.2、以500Da透析袋在去离子水中透析步骤3.1的混合产物7d，透析液经0.22μm微孔滤膜过滤，最后冷冻干燥得到碳量子点；
3.3、碳量子点溶于去离子水，然后加入碳量子点重量1.5％的粒径不高于30nm的二氧化钛纳米颗粒，室温下300r/min搅拌得均一稳定的悬浮液；
3.4、步骤3.3的悬浮液置于112℃温度下反应4h，10000r/min超高速离心5min，取沉淀以去离子水洗涤多次，直至离心至上层液体无色透明，最后60℃温度下干燥24h即得。
4、制备易降解淀粉基材料：
4.1、控制室温下，改性淀粉、改性木质素、聚乙二醇、甘油置入高速混合机内，以1500r/min搅拌混合15min，静置5h得预塑化淀粉；
4.2、碳量子点复合二氧化钛加入预塑化淀粉中，先以1200r/min的高速率下混合10min，然后以600r/min的低速率下混合15min，得混合料；
4.3、设置挤出造粒的温度介于140～170℃，将步骤2)所述混合料挤出造粒即得。
实施例2：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例的组分中未添加改性木质素，其缺省份额由改性淀粉补足。
实施例3：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例的组分中未添加碳量子点复合二氧化钛，其缺省份额由改性淀粉补足。
实施例4：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例的组分中未添加改性木质素和碳量子点复合二氧化钛，其缺省份额由改性淀粉补足。
实施例5：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例的组分中的淀粉未经改性。
实施例6：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例中，制备改性淀粉方法中的海藻酸钠的添加量是10g。
实施例7：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例中，制备改性淀粉方法中的海藻酸钠的重均分子量Mw＝300000。
实施例8：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例中，制备改性淀粉方法中的海藻酸钠的分散性指数PI＝3.0。
实施例9：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例中，制备改性淀粉时交联剂POCl3一次性滴加完成。
实施例10：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例中，制备改性淀粉时交联剂POCl3的滴加方式是：首先滴加0.33mL，2min后滴加0.33mL，2min后滴加0.34mL。
实施例11：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例中，制备改性淀粉时交联剂POCl3的滴加方式是：首先滴加0.25mL，2min后滴加0.25mL，4min后滴加0.25mL，8min后滴加剩余的0.25mL。
实施例12：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例中，制备改性淀粉时交联剂POCl3的滴加方式是：首先滴加0.3mL，2min后滴加0.3mL，4min后滴加0.2mL，8min后滴加剩余的0.2mL。
实施例13：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例中，制备改性淀粉时交联剂POCl3的滴加方式是：首先滴加0.25mL，2min后滴加0.25mL，2min后滴加0.25mL，2min后滴加剩余的0.25mL。
实施例14：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例组分中的木质素未经改性。
实施例15：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例中直接以二氧化钛纳米颗粒代替碳量子点复合二氧化钛。
实施例16：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例中直接以碳量子点代替碳量子点复合二氧化钛。
实施例17：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例中制备碳量子点复合二氧化钛时以苹果酸代替赖氨酸。
实施例18：另一种易降解淀粉基材料：
本实施例提供另一种易降解淀粉基材料，其组分、配比和制备方法基本同实施例1相同，不同之处仅仅在于本实施例中制备碳量子点复合二氧化钛时以酒石酸代替赖氨酸。
实验例1：力学性能检测：
将实施例1～18中各挤出造粒得到的易降解淀粉基材料粒子用注塑机注塑成国标样条，测试拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度，如表1所示。
表1、易降解淀粉基材料的力学性能
由表1可知，1、未对淀粉进行改性或者对其改性的海藻酸钠含量过低、分子量过大以及分子量分布较宽均会造成最终材料的力学性能发生不同程度的降低；2、对淀粉进行改性时，交联剂一次性全部滴加、等间隔时段等量滴加、等间隔时段增量滴加、间隔时段递增且等量滴加、间隔时段递增且减量滴加等诸多滴加方式之下，亦会对材料的力学强度不利；3、未添加改性木质素或木质素的情况下，材料的力学强度也会有少许削弱；4、而直接添加二氧化钛或者碳量子点以及更改碳量子点的原材料均对材料的强度无较明显的影响。
实验例2：水蒸气透过量检测：将实施例1～18中各挤出造粒得到的易降解淀粉基材料粒子用注塑机注塑成标准板材，在相对湿度90％、温度38℃条件下，根据GB/T16928-1997包装材料试验方法透湿率标准进行水蒸气透过量的检测，检测结果如图2所示。由图2可以看出，本申请的优选实施例1中的易降解淀粉材料具有优异的水蒸气阻隔性，可以保证材料制成品不渗水、隔热防潮，同时应看到，无论是未添加改性木质素还是添加了未改性的木质素，终产品易降解淀粉基材料对水蒸气的阻隔性都会发生明显的降低。实验例3：降解效率检测：
将实验例1中依据实施例1～18各易降解淀粉基材料制备得到的国标样条分别放置在土壤表面和埋如同一土壤30cm深处，分别记录不同时间节点的重量，计算其降解效率，统计如表2所示。
表2、易降解淀粉基材料的力学性能的降解效率
由表2可以看出，实施例1中的易降解淀粉基材料可以迅速地完成降解，按照绝对降解比例估算，在地面上历经31d即可完成降解，而在地下则需要历经54d才可完全降解；可以较为明显地看出，碳量子点复合二氧化钛的添加对于易降解淀粉基材料在地面上的降解效率影响显著。
实验例4：抑菌作用检测：
将实施例1～18中各挤出造粒得到的易降解淀粉基材料粒子用注塑机注塑成板材，然后制成餐盒，然后检测其有害菌含量，统计结果如表3所示。
表3、易降解淀粉基材料的抑菌作用
从表3可以看出，利用本申请的优选实施例1中的易降解淀粉基材料制备的餐盒在7d后依然可以大肠杆菌和沙门氏菌未检出，霉菌含量亦远低于标准值50/CFU·g-1，还可以看出，碳量子点复合二氧化钛对于材料的抑菌作用具有较大的影响。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
鉴于本发明方案实施例众多，各实施例实验数据庞大众多，不适合于此处逐一列举说明，但是各实施例所需要验证的内容和得到的最终结论均接近。故而此处不对各个实施例的验证内容进行逐一说明，仅以实施例1～18和实验例1～4作为代表说明本发明申请优异之处。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
虽然上述具体实施方式已经显示、描述并指出应用于各种实施方案的新颖特征，但应理解，在不脱离本公开内容的精神的前提下，可对所说明的装置或方法的形式和细节进行各种省略、替换和改变。另外，上述各种特征和方法可彼此独立地使用，或可以各种方式组合。所有可能的组合和子组合均旨在落在本公开内容的范围内。上述许多实施方案包括类似的组分，并且因此，这些类似的组分在不同的实施方案中可互换。虽然已经在某些实施方案和实施例的上下文中公开了本发明，但本领域技术人员应理解，本发明可超出具体公开的实施方案延伸至其它的替代实施方案和/或应用以及其明显的修改和等同物。因此，本发明不旨在受本文优选实施方案的具体公开内容限制。
