專利名稱：堆肥環(huán)境自降解塑料制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種堆肥環(huán)境自降解塑料制備方法。屬于塑料改性技術(shù)。
一次性使用的非降解塑料制品是制造白色污染的罪魁禍首，而治理白色污染的源頭工作是生產(chǎn)自降解的塑料。目前制備自降塑料是在聚乙烯中加入EAA增容劑，或者是采用過渡金屬離子Mn、Co等作為促降解劑。由于EAA價格昂貴，使其降解塑料產(chǎn)品難以推廣使用，而Mn、Co過渡金屬離子對以淀粉為填充劑的聚乙烯體系并沒有促降解的效果。因此，開發(fā)一種價廉并對以淀粉為填充劑的聚乙烯體系有著良好促降解效果的促降解劑，并以此生產(chǎn)自降解塑料，對治理白色污染，保護環(huán)境具有現(xiàn)實意義。
本發(fā)明的目的在于提供一種堆肥環(huán)境自降解塑料制備方法。該方法所制備的塑料產(chǎn)品在溫熱酸濕的堆肥環(huán)境中具有良好的自降解性。
為達到上述目的，本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實現(xiàn)的。在聚乙烯中加入改性的淀粉，以及含F(xiàn)e3+的化合物的促降解劑，經(jīng)過充分地攪拌混合構(gòu)成自降解的粒狀塑料，其特征在于，改性淀粉是含水量小于0.5wt％的淀粉，經(jīng)過浸漬在礦物油，或者是白油，或者是C8以下的飽和醇，或者是植物油后，制成粒度為5-10μm的淀粉，其加入量為15-30wt％，促降解劑是Fe2O3或者Fe(OH)3與油酸和亞油酸的混合物，促降解劑的加入量為1-3wt％。
上述采用的淀粉浸漬劑，最好是白油，淀粉與白油的質(zhì)量比為1∶0.5-3。
上述的促降解劑中，F(xiàn)e3+離子為2-5wt％，油酸與亞油酸的質(zhì)量比為10∶1。
下面對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)有兩點，一是在聚乙烯中加入了改性淀粉，二是針對淀粉與聚乙烯體系，選擇了性能良好的促降解劑。其中改性淀粉的制備，重要環(huán)節(jié)是淀粉的除水、浸漬和磨細，除水后的淀粉含水量一定要小于0.5wt％，浸漬溶劑選用白油、植物油、礦物油、C8以下的飽和醇都可行，可根據(jù)具體情況確定溶劑種類，浸漬時間一般情況為0.5-10小時。浸漬后的淀粉要磨細，其粒度一定要小于10μm。促降解劑的關(guān)鍵是采用Fe3+離子化合物與油酸和亞油酸的混合物，這樣不但促降解性好，而且價格便宜，有利于制品的推廣使用。配制促降解劑時掌握好組份的比例很重要。合適的比例，促降解性好，又可降低制造成本。本發(fā)明自降解塑料的總體制備過程包括高濃度的母料制備，及母料與聚乙烯的混合配制。其中母料配制分為改性淀粉母料的制備和促降解劑母料的制備。上述的制備過程均可在通用化工設(shè)備中完成。
本發(fā)明的自降解塑料，在溫熱和酸濕的堆肥環(huán)境中，自降解效果明顯，生物降解后質(zhì)量失重率達20％以上，光解后的斷裂伸長率保留值小于10％。
下面再以實施例對本發(fā)明加以進一步說明。
實施例一淀粉干燥至含水量0.5％以下后，直接浸入白油中，淀粉與白油的質(zhì)量比為1∶1.5?；旌暇鶆蚝螅尤肷澳C中磨細，控制時間可使淀粉的平均粒徑由20微米下降到10微米以下，最佳可達到5微米。磨細后經(jīng)與淀粉分離，將細化后的淀粉填入聚乙烯中制成薄膜，性能見表1。
表1 淀粉顆粒粒徑對薄膜力學性能的影響
由表1中的數(shù)據(jù)可知，淀粉的平均粒徑在10微米以下，含量在15％以上，薄膜的力學性能數(shù)據(jù)均超過包裝膜性能的國家標準GB4456中規(guī)定的指標。
實施例二以含2％質(zhì)量的Fe2O3與油酸和亞油酸的組合物，其中油酸∶亞油酸的質(zhì)量比為8∶1，F(xiàn)e3+的含量為5％，加入含30％淀粉的聚乙烯中制成薄膜，薄膜的力學性能見表2。
表2 Fe3+的含量為5％的薄膜的力學性能和降解性能檢測結(jié)果
表2中的數(shù)據(jù)是經(jīng)天津市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測站第五站按輕工行業(yè)標準QB／T2461.99《包裝用降解聚乙烯薄膜》的標準檢測所得到數(shù)據(jù)。檢測結(jié)果符合環(huán)境降解包裝用聚乙烯薄膜標準的要求。
實施例三以含2％質(zhì)量的Fe2O3與油酸和亞油酸的組合物，其中油酸∶亞油酸的質(zhì)量比為10∶1，F(xiàn)e3+的含量為2％，加入含30％淀粉的聚乙烯中制成薄膜，薄膜的力學性能見表3。
表3 Fe3+的含量為2％的薄膜的力學性能和降解性能檢測結(jié)果
表3中的數(shù)據(jù)是經(jīng)天津市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測站第五站按輕工行業(yè)標準QB/T2461-99《包裝用降解聚乙烯薄膜》的標準檢測所得到數(shù)據(jù)。檢測結(jié)果的符合環(huán)境降解包裝用聚乙烯薄膜標準的要求。
權(quán)利要求
1．一種堆肥環(huán)境自降解塑料制備方法，在聚乙烯中加入改性的淀粉，以及含F(xiàn)e3+的化合物的促降解劑，經(jīng)過充分地攪拌混合構(gòu)成自降解的粒狀塑料，其特征在于改性淀粉是含水量小于0.5wt％的淀粉，經(jīng)過浸漬在礦物油，或者是白油，或者是C8以下的飽和醇，或者是植物油后，制成粒度為5-10μm的淀粉，其加入量為15-30wt％；促降解劑是Fe2O3或者Fe(OH)3與油酸和亞油酸的混合物，促降解劑的加入量為1-3wt％。
2．按照權(quán)利要求1所說的一種堆肥環(huán)境自降解塑料制備方法，其特征在于采用的淀粉浸漬劑，最好是白油，淀粉與白油的質(zhì)量比為1∶0.5-3。
3．按照權(quán)利要求1所說的一種堆肥環(huán)境自降解塑料制備方法，其特征在于在促降解劑中，F(xiàn)e3+離子為2-5wt％，油酸與亞油酸的質(zhì)量比為10∶1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種堆肥環(huán)境自降解塑料制備方法。該方法是在聚乙烯中加入15—30wt%的改性淀粉和含有Fe
文檔編號C08L23/06GK1304954SQ0110006
公開日2001年7月25日 申請日期2001年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月8日
發(fā)明者于九皋, 高建平, 林通 申請人:天津大學