專利名稱：一種可降解人造草絲及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種人造草絲，尤其涉及ー種可降解人造草絲以及該可降解人造草絲的制備方法。
背景技術：
隨著人造草用量的日益增多，在其重要性日益凸 顯的同時，其所存在的問題也越來越受到人們的關注。目前大部分人造草絲均由人工合成的聚こ烯、聚丙烯和/或聚酰胺等高分子材料制成，廢棄后難以降解，對周圍環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種可降解人造草絲及其制備方法。其技術解決方案是一種可降解人造草絲，其采用可降解脂肪族-芳香族共聚酯作為基體樹脂原料。進ー步的，上述可降解脂肪族-芳香族共聚酯為聚乳酸與聚對苯ニ甲酸こニ醇酯共聚酯，或聚乳酸與聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯共聚酯，或聚乳酸與聚對苯ニ甲酸こニ醇酯、聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯共聚酷。更進一歩的，一種可降解人造草絲，其是由下列重量份配比的原料加工而成聚乳酸30 70份，聚對苯ニ甲酸こニ醇酯和/或聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯25 70份，增溶劑2 5份，增色劑3 6份，抗UV劑2 10份。一種可降解人造草絲的制備方法，其包括以下步驟先將30 70份聚乳酸與25 70份聚對苯ニ甲酸こニ醇酯和/或聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯熔融共混，得到熔體，然后向熔體中加入2 5份增溶剤、3 6份增色劑以及2 10份抗UV劑，再依次經(jīng)擠出、拉イ申、熱烘箱定型制得成品。進ー步的，上述熔體密度為I. 25 1.27g/cm3，熔體體積流動速率為2. 5 4. 5ml/10min，熔體溫度為 250 290°C。更進ー步的，上述擠出溫度為250 290°C，拉伸比為5 7，熱定型溫度為80 IlO0Co本發(fā)明的有益技術效果是本發(fā)明采用聚乳酸與聚對苯ニ甲酸こニ醇酷、聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯等脂肪族-芳香族共聚酯作為基體樹脂原料，所制得的人造草絲既具有較好的拉伸性、柔韌性與耐磨損性能，又保持了材料的完全生物降解性；其廢棄后可與有機垃圾一起處理，在エ業(yè)堆肥的條件下被微生物分解成水、ニ氧化碳和能量等，對環(huán)境無害。
具體實施例方式一種可降解人造草絲，其采用可降解脂肪族-芳香族共聚酯作為基體樹脂原料，脂肪族-芳香族共聚酯優(yōu)選聚乳酸(PLA)與聚對苯ニ甲酸こニ醇酯(PET)熔融共混形成的共聚酯，或聚乳酸與聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯(PBT)熔融共混形成的共聚酯，或聚乳酸與聚對苯ニ甲酸こニ醇酷、聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯熔融共混形成的共聚酷。其中，聚乳酸作為脂肪族聚酯具有良好的生物降解性，聚對苯ニ甲酸こニ醇酯與聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯作為芳香族聚酯具有優(yōu)良的熱力學性能和加工性能，將二者的共聚酯作為基體樹脂原料可使最終制得的人造草絲即具有可降解性能，又具有良好的力學性能。為了使制得的人造草絲能夠更好的綜合脂肪族聚酯與芳香族聚酯的優(yōu)異性能，需進ー步控制PLA與PET和/或PBT的添加比例。優(yōu)選可降解人造草絲由下列重量份配比的原料加工而成聚乳酸30 70份，聚對苯ニ甲酸こニ醇酯和/或聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯25 70份，增溶劑2 5份，增色劑3 6份，抗UV劑2 10份。更加優(yōu)選聚乳酸35份，聚對苯ニ甲酸こニ醇酯65份，增溶劑5份，增色劑3 份，抗UV劑5份；或聚乳酸70份，聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯30份，增溶劑3份，增色劑5份，抗UV劑6份。人造草絲的制備エ藝采用常規(guī)的熔融紡絲エ藝(紡絲-拉伸法)，即先將基體樹脂原料熔融共混，得到熔體，再依次經(jīng)擠出、拉伸、定型制得。為了使制得的人造草絲具有更好的可降解性能與力學性能，需對熔體的物性參數(shù)進行嚴格控制，具體如下熔體密度為I. 25 I. 27g/cm3，熔體體積流動速率為2. 5 4. 5ml/10min?；w樹脂原料以適合的熔體溫度注入生產(chǎn)線，塑機第一區(qū)段的溫度為200 225°C，沿擠出線的所有其它段(包括模頭)將熔體溫度維持在230 280°C。另外，上述擠出溫度優(yōu)選為250 290°C，拉伸比優(yōu)選為5 7，熱定型溫度優(yōu)選為80 110°C。上述人造草絲為一次性擠塑成型，周邊無切開，進ー步提高其耐磨性和光滑度。上述原料均可從市場上購買得到。下面通過幾組具體實施例對本發(fā)明可降解人造草絲的制備進行詳細說明實施例I將65份聚乳酸與25份聚對苯ニ甲酸こニ醇酯熔融共混，得到熔體，然后向熔體中加入2份增溶剤、3份增色劑以及5份抗UV劑，再依次經(jīng)擠出、拉伸、熱烘箱定型，制得可降解人造草絲。擠出溫度為255°C，拉伸比為5，熱定型溫度為110°C。按照美國材料試驗協(xié)會ASTM-882，在23°C、相対濕度為25% 40%的條件下測定制得的可降解人造草絲，其拉伸強度為1.6cn/dteX，斷裂伸長率為120%。實施例2將60份聚乳酸、30份聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酷、2份增溶劑AX8900、3份增色劑與5份抗UV劑ー并熔融共混，得到熔體。熔體依次經(jīng)擠出、拉伸、熱烘箱定型，制得可降解人造草絲。擠出溫度為280°C，拉伸比為5，熱定型溫度為110°C。按照美國材料試驗協(xié)會ASTM-882，在23°C、相対濕度為25% 40%的條件下測定制得的可降解人造草絲，其拉伸強度為1.7cn/dteX，斷裂伸長率為130%。實施例3將50份聚乳酸與20份聚對苯ニ甲酸こニ醇酯以及20份聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯熔融共混，得到熔體，然后向熔體中加入4份增溶剤、4份增色劑以及2份抗UV劑，再依次經(jīng)擠出、拉伸、熱烘箱定型，制得可降解人造草絲。擠出溫度為255°C，拉伸比為6，熱定型溫度為 IOO0C0按照美國材料試驗協(xié)會ASTM-882，在23°C、相対濕度為25% 40%的條件下測定制得的可降解人造草絲，其拉伸強度為l.Scn/dtex，斷裂伸長率為120%。實施例4將60份玉米淀粉與30份甘油加入高速攪拌機中混合，經(jīng)雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出溫度(從進料ロ到機頭)依次為70 130°C，得到TPS粒料(熱塑性淀粉)。在制備TPS粒料過程中，甘油作為塑化劑對玉米淀粉進行塑化。將35份熱塑性淀粉與58份聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯熔融混合，添加3份增色劑，3份抗UV劑。經(jīng)螺桿擠出成型，擠出溫度為265°C ，總拉伸比為7，熱烘箱定型溫度為110°C。按照美國材料試驗協(xié)會ASTM-882，在23°C、相対濕度為25% 40%的條件下測定制得的可降解人造草絲，其拉伸強度為l.Scn/dtex，斷裂伸長率為140%。綜上所述，本發(fā)明制得的可降解人造草絲拉伸強度彡1.5cn/dteX，斷裂伸長率^ 100%,具有較好的拉伸性能、柔韌性和耐磨性,而且經(jīng)檢測,在標準氣候條件(23°C,大氣相対濕度50%)下，本發(fā)明制得的可降解人造草絲貯存20個月后，未見其有機械性能(拉伸強度，斷裂伸長率)等性能的退化。另外，本發(fā)明制得的可降解人造草絲又保持了材料的完全生物降解性，其廢棄后在エ業(yè)條件下與有機垃圾一起堆肥，可在6 12個月內(nèi)被微生物完全分解。
權利要求
1.一種可降解人造草絲，其特征在于該人造草絲采用可降解脂肪族-芳香族共聚酯作為基體樹脂原料。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種可降解人造草絲，其特征在于所述可降解脂肪族-芳香族共聚酯為聚乳酸與聚對苯二甲酸乙二醇酯共聚酯，或聚乳酸與聚對苯二甲酸丁二醇酯共聚酯，或聚乳酸與聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯共聚酯。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種可降解人造草絲，其特征在于，它是由下列重量份配比的原料加工而成聚乳酸30 70份，聚對苯二甲酸乙二醇酯和/或聚對苯二甲酸丁二醇酯25 70份，增溶劑2 5份，增色劑3 6份，抗UV劑2 10份。
4.一種可降解人造草絲的制備方法，其特征在于，包括以下步驟先將30 70份聚乳酸與25 70份聚對苯二甲酸乙二醇酯和/或聚對苯二甲酸丁二醇酯熔融共混，得到熔體，然后向熔體中加入2 5份增溶劑、3 6份增色劑以及2 10份抗UV劑，再依次經(jīng)擠出、拉伸、熱烘箱定型制得成品。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種可降解人造草絲的制備方法，其特征在于所述熔體密度為I. 25 I. 27g/cm3,熔體體積流動速率為2. 5 4. 5ml/10min,熔體溫度為250 290。。。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種可降解人造草絲的制備方法，其特征在于擠出溫度為250 290°C，拉伸比為5 7，熱定型溫度為80 110°C。
全文摘要
本發(fā)明公開一種可降解人造草絲，其是由下列重量份配比的原料加工而成聚乳酸30～70份，聚對苯二甲酸乙二醇酯和/或聚對苯二甲酸丁二醇酯25～70份，增溶劑2～5份，增色劑3～6份，抗UV劑2～10份。本發(fā)明采用聚乳酸與聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等脂肪族-芳香族共聚酯作為基體樹脂原料，所制得的人造草絲既具有較好的拉伸性能和柔韌性，又保持了材料的完全生物降解性；其廢棄后可與有機垃圾一起處理，在工業(yè)堆肥的條件下被微生物分解成水、二氧化碳和能量等，對環(huán)境無害。
文檔編號D01F1/10GK102797073SQ20121028879
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月14日 優(yōu)先權日2012年8月14日
發(fā)明者于安 申請人:青島青禾人造草坪有限公司