專利名稱：直鏈淀粉熱塑型塑料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到淀粉塑料中一種直鏈淀粉熱塑型塑料。
現(xiàn)有技術(shù)淀粉塑料，泛指其組成中含有淀粉或其它衍生物的塑料。以天然淀粉為填充劑的，或以天然淀粉及其衍生物共混體系為主要組分的塑料都屬此類。它又分為填充型淀粉塑料、共混型淀粉塑料、雙降解型淀粉塑料、全淀粉熱塑型塑料等。除全淀粉熱塑型塑料外，其它品種一般都是在相容劑或增容劑存在下，由淀粉與合成聚合物共混而制得。以上淀粉塑料，只有全淀粉熱塑型塑料能達到全降解。
目前研制成功的PLA全降解塑料，主要原料為淀粉，具有一定的發(fā)展前景，但制造PLA全降解塑料工藝比較復(fù)雜，成本價偏高，一時難以規(guī)劃化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種生產(chǎn)工藝簡單、成本低的直鏈淀粉熱塑型塑料，用其制成的產(chǎn)品使用廢棄后能達到100％降解。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的淀粉的分子式為(C6H10O5)，是植物光合作用的結(jié)果，不同植物做淀粉的形態(tài)，組成和特性都有所不同。淀粉分為直鏈淀粉和支鏈淀粉，直鏈淀粉為淀粉顆粒質(zhì)，是由葡萄糖以a-1，4-糖苷鏈結(jié)合而成的鏈狀化合物，線型結(jié)構(gòu)，在淀粉中的含量因植物品種而異。直鏈淀粉能溶于熱水不成糊狀。遇碘藍色。用直鏈淀粉生產(chǎn)淀粉塑料，不但能達到塑料的力學(xué)性能，光學(xué)性能、滲透性、熱封合性、耐執(zhí)性等性能，同時大大降低了生產(chǎn)成本。
其重量配比為直鏈基淀粉76-85％偶聯(lián)劑2-4％相容劑4-8％增塑劑5-8％低分子量脂2.5-4％抗氧劑0.2-0.4％增白劑0.1-0.2％紫外線吸收劑 0.2-0.4％填充劑10-20％其生產(chǎn)方法為(1)將直鏈淀粉送入高速恒溫的混煉機內(nèi)，控溫50℃，轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分，噴灑偶聯(lián)劑，5-10分鐘后，停止攪拌，靜置40-6分鐘，因偶聯(lián)劑分子內(nèi)同時含有二個親無機基因和親有機基因，它可在無機添加劑和有機添加劑之間起一個聯(lián)橋的作用，將本不相容組分變成相容體系。
(2)將偶聯(lián)的直鏈淀粉送入S型捏和機，依次加入相容劑、增塑劑、低分了量蠟、抗氧劑、增白劑、紫外線吸收劑、填充劑，捏和3-5分鐘即成為混合料。
(3)將混合物送入降解塑料專用，具有十一個區(qū)段自動控溫的雙螺桿擠出機中，控溫145℃-155℃之間，通過融熔擠出、冷卻、造粒，即成為直鏈淀粉熱塑型塑料顆粒。由于該方法采用了直鏈基淀粉作為主要成分，從而使淀粉塑料增加了撕裂強度透明度、光澤度、密度、吸水率等，和目前國內(nèi)市場上的淀粉塑料成本價相比，降低25-35％。
實施例用淀粉提供直鏈淀粉的技術(shù)路線是用淀粉與含量15％的正丁醇溶1∶2相混合攪拌5-10分鐘，支鏈淀粉溶于正丁醇溶液，直鏈淀粉不溶于正丁醇溶液下沉到底部。脫除支鏈淀粉部分，剩余直鏈淀粉遇碘呈現(xiàn)藍色，脫水烘干即成。
(1)把2份偶聯(lián)劑(鈦酸酯類偶聯(lián)劑DNZ-101)加入到76份木薯直鏈淀粉中(約占40-45％)，5-10分鐘后，依次加入相容劑(EVOH)4份，增塑劑(聚己內(nèi)酯)5份，低分子量蠟(PF蠟)2.5份，抗氧劑(1010)0.2份、增白劑(PEB)0.1份，紫外線吸收劑(CTV-326)0.2份，填充劑(木纖維)10份，通過捏和、混合、擠出、造粒。制成塑料產(chǎn)品光亮、半透明、符合塑料的力學(xué)性能，入土30天可全部變?yōu)槎趸己退?br> (2)把3份偶聯(lián)劑加入到80份玉米直鏈淀粉中(占玉米淀的10-30％)保聯(lián)5-10分鐘，依次加入相容劑6份，增塑劑6份，低分子量蠟3.5份，抗氧劑0.3份、增白劑0.15，紫外線吸收劑0.3份，填充劑15份，通過捏和、混合、擠出、造粒。制成塑料產(chǎn)品光亮、白色半透明、符合塑料的力學(xué)性能，入土30天可全部分解。
(3)把4份偶劑加入到85份加入到土豆直鏈淀粉中(含35-45％)，偶聯(lián)5-10分鐘后，依次加入相容劑8份、增塑劑8份、低分子量蠟4份、抗氧劑0.4份、增白劑0.2份、紫外線吸收劑0.4份、填充劑20份，通過捏和、混合、擠出、造粒工序制成直鏈淀粉熱塑型塑料。產(chǎn)品淺白色半透明，符合塑料的一般性能，入土30天，達到100％降解。
(1)例中的直鏈淀粉熱塑型塑料主要技術(shù)指標(biāo)如下外觀白色半透明顆粒。
降解組分含量100％，水分含量≤1.20％，密度(δcm3)0.95-1.3熔體流動速率(δ/10min)1.5-1.5 軟化點(維卡)≥120℃拉伸斷裂強度(縱、橫MPa)≥16沖擊強度(J/m)≥49球壓痕硬度(MPa)≥65在本發(fā)明的最佳實施方案中，直鏈木薯淀粉占重量份的76％、偶聯(lián)劑2％、EVOH4％、聚己內(nèi)酯5％、PF蠟2.5％、抗氧劑0.2％、PEB增白劑0.1％、紫外線吸收劑2％、木質(zhì)纖維10％；通過偶聯(lián)、捏和、擠出、造粒制成直鏈淀粉熱塑型塑料的方法。
權(quán)利要求
1.首先將正丁醇配制成15％的水溶液，以木著淀粉、正丁醇水溶液1∶2配制，攪拌5分鐘，支鏈部分溶于水，直鏈部分沉于底部，通過脫除支鏈部分，將直鏈部分脫水烘干，成為木署直鏈淀粉；直鏈淀粉添加量可增加到76％，較普通淀粉添加量增加一倍，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑2％、相容劑0.1％、紫外線吸收劑0.2％，填充劑木纖紙，經(jīng)過偶聯(lián)、捏和機捏和、混煉機混合、雙螺桿擠出機融熔擠出、冷卻造粒工序制成的一種全降解、工藝簡單，成本較低的直鏈淀粉熱塑型塑料生產(chǎn)方法。
2.一種直鏈淀粉熱塑型塑料的制造方法，它的技術(shù)特征是①按照權(quán)利要求1所述的用正丁醇溶液分離淀粉中直鏈和支鏈部分的方法。②按照權(quán)利1所述，正丁醇分離淀粉中的直鏈部分和支鏈部分，正丁醇溶液固體含量15％。③按權(quán)利要求1所述，淀粉和正丁醇溶液的配比是1∶2。④按權(quán)利要求書所述，分離出的直鏈淀粉遇碘呈藍色。⑤按權(quán)利要求1所述，鈦酸酯偶聯(lián)要用98％乙醇溶好后使用，乙醇、鈦酸酯偶聯(lián)劑配比為50∶1。⑥按權(quán)利1所述，相容劑為EVOH、增塑劑為聚己內(nèi)酯、填充劑為超細木纖維。⑦按權(quán)利要求1所述，偶聯(lián)(50℃)5-10分鐘，混煉機轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種直鏈淀粉熱塑型塑料的生產(chǎn)方法。首先分離出淀粉中的直鏈部分，從而增加直鏈淀粉填加量，加入偶聯(lián)劑、相容劑、增塑劑和助劑，通過混煉、捏合、混合、擠出、造粒制成直鏈淀粉熱塑型塑料的工藝和方法。用此方法生產(chǎn)出的直鏈淀粉熱塑型塑料可廣泛應(yīng)用于一次性生活用品、食品包裝物、農(nóng)業(yè)用薄膜，一次性醫(yī)療用品等，產(chǎn)品全降解，生產(chǎn)工藝簡單和其它淀粉塑料相比，環(huán)保降解性好，可注塑也可吹塑，成膜性、阻隔性、透明性好，生產(chǎn)成本價低于目前市場上淀粉降解塑料的25％以上。
文檔編號C08J3/12GK1850893SQ20061005180
公開日2006年10月25日 申請日期2006年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月5日
發(fā)明者尚志常 申請人:尚志常