專利名稱：可完全生物降解塑料樹脂及其薄膜類制品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可降解塑料的方法，尤其涉及一種可完全生物降解塑料樹脂及其薄膜類制品的方法。
背景技術(shù)：
自20世紀(jì)30年代合成高分子材料并投入應(yīng)用以來(lái)，塑料以其質(zhì)輕耐用、價(jià)廉物美的特殊品質(zhì)，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和人民生活各領(lǐng)域。但自然降解時(shí)間長(zhǎng)，由此引起了嚴(yán)重的“白色污染”，焚燒可回收能量，但設(shè)備投資大，且易產(chǎn)生有毒氣體，增加溫室效應(yīng)，形成二次污染；回收利用可較好地解決塑料垃圾的污染問題，但該方法運(yùn)行成本高、技術(shù)難度大、產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。 可降解塑料是在使用和保存期內(nèi)能夠滿足應(yīng)用性能要求，使用后在特定環(huán)境條件下，在較短時(shí)間內(nèi)化學(xué)結(jié)構(gòu)能發(fā)生明顯變化，引起某些性質(zhì)損失的一類塑料。目前，已產(chǎn)業(yè)化的降解塑料品種有光降解、光/生物降解、生物降解等，其中對(duì)保護(hù)環(huán)境、生態(tài)有益的生物降解塑料是目前應(yīng)用最廣泛的一種，尤其它以價(jià)格適中、加工設(shè)備簡(jiǎn)單、降解性能優(yōu)良等特點(diǎn)，已成為當(dāng)前易回收的一次性包裝物最為理想的材料，在包裝領(lǐng)域中具有十分廣闊的應(yīng)用前景?？山到獾矸刍芰喜牧纤追Q天然高分子材料，又稱為生物質(zhì)材料。包括淀粉、纖維素、殼聚糖、蛋白質(zhì)及木質(zhì)素五類，這些材料來(lái)源于自然界生長(zhǎng)的物質(zhì)，優(yōu)點(diǎn)資源豐富、可循環(huán)再生、永不枯竭及價(jià)格低廉，缺點(diǎn)濕強(qiáng)度低、可塑成型不好。目前國(guó)內(nèi)外已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的淀粉基全降解塑料有六類天然高分子改性類、聚交酯類、聚羥基烷酸脂類、脂肪族聚酯類、二氧化碳基共聚物類及聚己內(nèi)酯類。如何將降解性能更好的天然高分子改性類塑料更好的市場(chǎng)應(yīng)用，是技術(shù)人員要考慮的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供了一種可完全生物降解塑料樹脂及其薄膜類制品的方法，旨在解決上述的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的稱取一定量的淀粉；所述的淀粉是玉米淀粉、紅薯淀粉、木薯淀粉、魔芋淀粉中的一種和塑化劑甘油，淀粉與塑化劑甘油按質(zhì)量比10 2-10 3的比例加入到高速混合機(jī)中混合O. 5h-2h，溫度設(shè)為90-95°C ;然后將混合物封閉在塑料袋中放置23h-25h，經(jīng)密煉機(jī)進(jìn)行混煉，溫度設(shè)在130-145°C之間，混煉15 20min，得到改性淀粉；然后在單螺桿擠出機(jī)中塑化擠出，溫度控制在160-162°c下，轉(zhuǎn)速控制在40 60r/min,擠出、造粒；再與聚丁二酸丁二醇酯，及德國(guó)Biotec公司的可完全降解淀粉基樹脂進(jìn)行共混，三者質(zhì)量比2 2 10-2 3 10 ;再加入聚乙烯醇1-2%、熱塑性聚氨酯1-2%進(jìn)行塑化，加入熱穩(wěn)定劑硬酯酸鋅1_2%，抗氧劑2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚1-2% ;加入硅烷偶聯(lián)劑1_2%、鋁酸醋偶聯(lián)劑1-2% ;上述的百分比為質(zhì)量比；吹膜加工；具體的不同段溫度為吹膜加料段溫度130-132 ，塑化段溫度152-154°C，均化段溫度 160-162°C ；主軸轉(zhuǎn)速150-155r/min的情況下可以得到平均膜厚為O. 05mm的生物可降解塑料薄膜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是在保持該產(chǎn)品100%可降解的前提下，又能提高該產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，讓該產(chǎn)品真正的符合市場(chǎng)需求。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的稱取一定量的淀粉；所述的淀粉是玉米淀粉、紅薯淀粉、木薯淀粉、魔芋淀粉中的一種和塑化劑甘油，淀粉與塑化劑甘油按質(zhì)量比10 2-10 3的比例加入到高速混合機(jī)中混合O. 5h-2h，溫度設(shè)為90-95°C ;然后將混合物封閉在塑料袋中放置23h-25h，經(jīng)密煉機(jī)進(jìn)行混煉，溫度設(shè)在130-145°C之間，混煉15 20min，得到改性淀粉；然后在單螺桿擠出機(jī)中塑化擠出，溫度控制在160-162°C下，轉(zhuǎn)速控制在40 60r/min,擠出、造粒；當(dāng)改性淀粉制備在顏色及塑化的效果上達(dá)到要求之后，與聚丁二酸丁二醇酯PBS，及德國(guó)Biotec公司的可完全降解淀粉基樹脂進(jìn)行共混，三者質(zhì)量比2:2: 10-2 3 10 ;再加入聚乙烯醇1-2%、熱塑性聚氨酯1-2%進(jìn)行塑化，加入熱穩(wěn)定劑硬酯酸鋅1_2%，抗氧劑2，6_ 二叔丁基-4-甲基苯酚1-2% ;加入硅烷偶聯(lián)劑1_2%、鋁酸醋偶聯(lián)劑1-2% ;上述的百分比為質(zhì)量比；吹膜加工工藝與普通塑料PE最大的區(qū)別是溫度，本發(fā)明對(duì)吹膜設(shè)備的溫控系統(tǒng)上進(jìn)行了改進(jìn)，使得擠出類吹膜機(jī)的不同段溫度控制在±2°C。具體的不同段溫度為吹膜加料段溫度130-132°C，塑化段溫度152-154°C，均化段溫度160-162°C ;主軸轉(zhuǎn)速150-155r/min的情況下可以得到平均膜厚為O. 05mm的生物可降解塑料薄膜。 本發(fā)明中的可完全降解淀粉樹脂材料目前還有很多的供應(yīng)商開始陸續(xù)投入生產(chǎn)，不僅僅只局限于德國(guó)Biotec公司提供的原料，發(fā)明中的改性方法同樣可以應(yīng)用于如注塑，吹塑等需要可降解的產(chǎn)品中，所以該技術(shù)的應(yīng)用范圍及其廣泛。實(shí)施例稱取IOKg玉米淀粉和2Kg甘油，加入到高速混合機(jī)中混合lh，溫度設(shè)為92°C。然后將混合物封閉在塑料袋中放置24h，經(jīng)密煉機(jī)進(jìn)行混煉，溫度設(shè)在120°C，混煉20min，得到改性淀粉。然后在單螺桿擠出機(jī)中塑化擠出，溫度控制在145°C，轉(zhuǎn)速控制在60r/min，擠出、造粒。IOKg改性淀粉在塑化的效果上達(dá)到要求之后，與IOKg聚丁二酸丁二醇酯PBS，50Kg可完全降解淀粉基樹脂共混，加入了聚乙烯醇O. 2Kg，加入熱穩(wěn)定劑硬酯酸鋅O. 2Kg，抗氧劑2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚O. IKg,以及硅烷偶聯(lián)劑O. IKgo
利用擠出吹塑法制全生物降解塑料薄膜。吹膜加工工藝條件為加料段溫度132°C，塑化段溫度152°C，均化段溫度162°C，主軸轉(zhuǎn)速150r/min，得到了平均膜厚為O. 05mm的薄膜。本發(fā)明中采用的設(shè)備都為市售設(shè)備。本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品采用德國(guó)Biotec公司提供的原材料，由于該產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率與傳統(tǒng)的PE材料相比還有很多的差距，本發(fā)明在保持該產(chǎn)品100%可降解的前提下，又能提高該產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，讓該產(chǎn)品真正的符合市場(chǎng)需求。本發(fā)明以玉米淀粉，紅薯淀粉，木薯淀粉，魔芋淀粉；聚丁二酸丁二醇酯，各種塑料助劑等原料，控制淀粉含量為90%，對(duì)淀粉進(jìn)行表面處理，后和可降解合成樹脂(PBS、PLA)進(jìn)行共混改性。采用吹膜、擠出等工藝，得到相應(yīng)產(chǎn)品，并對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。拉伸強(qiáng)度(縱向)21-30MPa，拉伸強(qiáng)度(橫向)18_23MPa，斷裂伸長(zhǎng)率330-388，生物堆肥降解62% -65%
/130d。 GB/T19277-2003/IS014855 :1999開發(fā)降解塑料制品產(chǎn)品有全淀粉熱塑性全生物降解塑料母料及系列制品，如一次性快餐用具、容器、插秧盤及其它適用制品。本發(fā)明產(chǎn)品性能特點(diǎn)①產(chǎn)品各項(xiàng)性能衛(wèi)生指標(biāo)與現(xiàn)有同類非降解塑料-致、符合GB4456-84.GB10801-89. QB/T2188-95. GBg685_88，GB9687-88. GB9689-88 等系列標(biāo)準(zhǔn).②可根據(jù)產(chǎn)品的性能使用特點(diǎn)和配方要求，實(shí)觀產(chǎn)品的時(shí)控或快速降解，降解過程中不會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，更不會(huì)形成二次污染。③產(chǎn)品在正常的貯存使用期間，不會(huì)發(fā)生降解和劣變。④產(chǎn)品使用后光降解性、生物降解性或綜合降解性能良好，符合國(guó)家環(huán)保局環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求(HJBH2-1997)。本發(fā)明屬綠色環(huán)保產(chǎn)品，環(huán)境保護(hù)遵從《國(guó)家環(huán)境保護(hù)法》，在工藝設(shè)計(jì)中采用無(wú)毒無(wú)害的原料，選用節(jié)能、低噪聲設(shè)備，力求把生產(chǎn)過程的污染物減少到最低的限度，生產(chǎn)
后無(wú)“三廢”。
權(quán)利要求
1.一種可完全生物降解塑料樹脂及其薄膜類制品的方法，是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的稱取一定量的淀粉；所述的淀粉是玉米淀粉、紅薯淀粉、木薯淀粉、魔芋淀粉中的一種和塑化劑甘油，淀粉與塑化劑甘油按質(zhì)量比10 2-10 3的比例加入到高速混合機(jī)中混合O. 5h-2h，溫度設(shè)為90-95°C ;然后將混合物封閉在塑料袋中放置23h-25h，經(jīng)密煉機(jī)進(jìn)行混煉，溫度設(shè)在130-145°C之間，混煉15 20min，得到改性淀粉； 然后在單螺桿擠出機(jī)中塑化擠出，溫度控制在160-162°C下，轉(zhuǎn)速控制在40 60r/min,擠出、造粒； 再與聚丁二酸丁二醇酯，及德國(guó)Biotec公司的可完全降解淀粉基樹脂進(jìn)行共混，三者質(zhì)量比2 2 10-2 3 10 ;再加入聚乙烯醇1-2%、熱塑性聚氨酯1-2%進(jìn)行塑化，力口入熱穩(wěn)定劑硬酯酸鋒1_2 %,抗氧劑2,6- 二叔丁基-4-甲基苯酌· 1-2 % ;加入娃燒偶聯(lián)劑.1-2%、鋁酸醋偶聯(lián)劑1-2% ;上述的百分比為質(zhì)量比； 吹膜加工；具體的不同段溫度為吹膜加料段溫度130-132°C，塑化段溫度152-154°C，均化段溫度160-162 °C ； 主軸轉(zhuǎn)速150-155r/min的情況下可以得到平均膜厚為O. 05mm的生物可降解塑料薄膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可完全生物降解塑料樹脂及其薄膜類制品的方法，是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的以玉米淀粉，紅薯淀粉，木薯淀粉，魔芋淀粉；聚丁二酸丁二醇酯，各種塑料助劑等原料，控制淀粉含量為90％，對(duì)淀粉進(jìn)行表面處理，后和可降解合成樹脂(PBS、PLA)進(jìn)行共混改性；采用吹膜、擠出等工藝，得到相應(yīng)產(chǎn)品；本發(fā)明的有益效果是在保持該產(chǎn)品100％可降解的前提下，又能提高該產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，讓該產(chǎn)品真正的符合市場(chǎng)需求。
文檔編號(hào)C08L67/02GK102653601SQ20111005118
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者徐羽展 申請(qǐng)人:上海可伊實(shí)業(yè)有限公司