專利名稱：新型淀粉基纖維素可降解塑料膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可降解塑料膜，特別涉及一種淀粉基纖維素可降解塑料膜。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，塑料工業(yè)規(guī)模也得到迅速擴(kuò)大，塑料產(chǎn)品應(yīng)用于越來越多的行業(yè)。2010年，世界塑料消費(fèi)量估計(jì)為3128億t，中國(guó)塑料消費(fèi)量估計(jì)也就將超過5600萬t。塑料產(chǎn)品為工業(yè)、農(nóng)業(yè)及日常生活提供了方便，同時(shí)也產(chǎn)生了大量廢棄物，這些廢棄物以固體形式存在，其來源多為包裝袋、飲料瓶、農(nóng)用地膜等一次性塑料制品。這些廢棄物體積大、分解時(shí)間很長(zhǎng)，在自然環(huán)境中降解非常困難，有人估測(cè)約需要200年 100萬年。塑料廢棄物的處理方法(填埋、焚燒和回收利用)難以從根本上解決塑料垃圾帶來的“白色污染”，不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的“環(huán)境友好”意識(shí)的需要。并且，塑料是石油基產(chǎn)品，石油價(jià)格的波動(dòng)也造成塑料產(chǎn)品價(jià)格的不穩(wěn)定。當(dāng)前石油資源的日益減少，塑料工業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展必然受到限制。由于降解塑料具有原料來源廣泛、可降解、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，因此越來越多的研究者開始關(guān)注可降解材料。開發(fā)降解塑料的主要目的是為解決塑料廢棄物帶來的環(huán)境污染問題。它可以在特定的環(huán)境下，降解為二氧化碳和水分，不給環(huán)境造成污染。降解塑料的種類非常多，根據(jù)其降解類型分，也有多種不同的種類。但最常見的可降解塑料主要為光降解塑料和生物降解塑料兩類。可降解塑料經(jīng)過幾十年發(fā)展，生物降解塑料成為其主要形式。而生物降解塑料中，淀粉基塑料占可降解塑料的一大部分。淀粉是一種天然高分子化合物，可以通過分子改性而具備一定的塑性，因此被視為可降解材料領(lǐng)域最具潛力的研究對(duì)象之一。淀粉基可生物降解塑料常見的有淀粉填充型塑料、全淀粉塑料和一些以淀粉為原料的生化合成聚合物。但是在淀粉基降解塑料領(lǐng)域還面臨著一些問題(1)使用性能。淀粉基材料的力學(xué)性能與傳統(tǒng)塑料還有較大的差距，尤其是吸水后導(dǎo)致力學(xué)性能下降，淀粉含量越大，力學(xué)性能下降越明顯。(2)價(jià)格。化學(xué)合成法制得的降解塑料雖力學(xué)性能較淀粉填充型塑料和全淀粉塑料好，但其生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，目前只能應(yīng)用于醫(yī)藥類領(lǐng)域。(3)降解性能。降解塑料的種類繁多，對(duì)于其降解性能沒有明確的規(guī)定，產(chǎn)品降解準(zhǔn)確性受使用環(huán)境影響較大，降解準(zhǔn)確性難以控制。(4)原料來源。淀粉基降解塑料使用糧食生產(chǎn)的淀粉作為原料，出現(xiàn)工業(yè)與人爭(zhēng)糧的沖突等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種力學(xué)性能良好、降解速度快、原料來源廣泛、價(jià)格低廉的可降解塑料膜。為了實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，北發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種新型淀粉基纖維素可降解塑料膜，由以下質(zhì)量份的原料組成 淀粉20 30份；聚乙烯醇15 20份；棉纖維10 20份；冰乙酸5 10份；醋酸酐5 10份；催化劑O.1 O. 5份；交聯(lián)劑2 5份；甘油3 6份；乙二醒2 5份。所述所述淀粉采用玉米淀粉、小麥淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉或馬鈴薯淀粉。所述催化劑為濃硫酸。所述交聯(lián)劑為檸檬酸三丁酯。淀粉可采用玉米淀粉、小麥淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉或馬鈴薯淀粉，來源廣泛，價(jià)格較低。聚乙烯醇作為增強(qiáng)劑可提高可降解塑料的力學(xué)性能。采用棉纖維制成醋酸纖維素與淀粉交聯(lián)，制成可降解塑料膜，交聯(lián)劑為檸檬酸三丁酯，催化劑為濃硫酸。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)和有益效果是
(O由于天然淀粉價(jià)格低廉，來源廣泛，制備的可降解塑料膜具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值；
(2)采用醋酸纖維素與淀粉交聯(lián)，制得的可降解塑料膜力學(xué)性能優(yōu)良，降解速度快；
(3)可降解塑料膜制備方法簡(jiǎn)單，易于操作。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例一
按以下質(zhì)量配比準(zhǔn)備原料淀粉20份；聚乙烯醇15份；棉纖維10份；冰乙酸5份；醋酸酐5份；濃硫酸O.1份；檸檬酸三丁酯5份；甘油3份；乙二醛2份；` 將棉纖維加入冰乙酸、醋酸酐，同時(shí)加入濃硫酸，50°C恒溫水浴反應(yīng)2h，得醋酸纖維；
淀粉加聚乙烯醇、甘油和乙二醛在90°C下高速攪拌，反應(yīng)lh，得淀粉溶液；
將醋酸纖維和淀粉溶液混合攪拌，加入檸檬酸三丁酯，70°C下高速攪拌2h，流延成膜，80°C烘干3h后揭膜。實(shí)施例二
按以下質(zhì)量配比準(zhǔn)備原料淀粉24份；聚乙烯醇18份；棉纖維12份；冰乙酸6份；醋酸酐6份；濃硫酸O. 4份；檸檬酸三丁酯3份；甘油5份；乙二醛5份；
將棉纖維加入冰乙酸、醋酸酐，同時(shí)加入濃硫酸，50°C恒溫水浴反應(yīng)2h，得醋酸纖維；
淀粉加聚乙烯醇、甘油和乙二醛在90°C下高速攪拌，反應(yīng)lh，得淀粉溶液；
將醋酸纖維和淀粉溶液混合攪拌，加入檸檬酸三丁酯，70°C下高速攪拌2h，流延成膜，80°C烘干3h后揭膜。實(shí)施例三
按以下質(zhì)量配比準(zhǔn)備原料淀粉30份；聚乙烯醇16份；棉纖維20份；冰乙酸10份；醋酸酐9份；濃硫酸O. 5份；檸檬酸三丁酯5份；甘油6份；乙二醛3份；
將棉纖維加入冰乙酸、醋酸酐，同時(shí)加入濃硫酸，50°C恒溫水浴反應(yīng)2h，得醋酸纖維；
淀粉加聚乙烯醇、甘油和乙二醛在90°C下高速攪拌，反應(yīng)lh，得淀粉溶液；
將醋酸纖維和淀粉溶液混合攪拌，加入檸檬酸三丁酯，70°C下高速攪拌2h，流延成膜，80°C烘干3h后揭膜。實(shí)施例四
按以下質(zhì)量配比準(zhǔn)備原料淀粉21份；聚乙烯醇20份；棉纖維17份；冰乙酸6份；醋酸酐8份；濃硫酸O. 2份；檸檬酸三丁酯4份；甘油5份；乙二醛2份；將棉纖維加入冰乙酸、醋酸酐，同時(shí)加入濃硫酸，50°C恒溫水浴反應(yīng)2h，得醋酸纖維；
淀粉加聚乙烯醇、甘油和乙二醛在90°C下高速攪拌，反應(yīng)lh，得淀粉溶液；
將醋酸纖維和淀粉溶液混合攪拌，加入檸檬酸三丁酯，70°C下高速攪拌2h，流延成膜，80°C烘干3h后揭膜。制得的可降解塑料膜檢測(cè)其性能，塑料膜表面平整、光滑，成膜致密，拉伸應(yīng)力在
10.3 11. 7MPa，彈性模量在234. 8 243. 5MPa，在250°C下具有良好的熱穩(wěn)定性能，120d土壤中堆埋生物降解速率接近60%，具有優(yōu)異的生物降解性。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā) 明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種新型淀粉基纖維素可降解塑料膜，其特征在于由以下質(zhì)量份的原料組成淀粉20 30份；聚乙烯醇15 20份；棉纖維10 20份；冰乙酸5 10份；醋酸酐5 10份；催化劑O.1 O. 5份；交聯(lián)劑2 5份；甘油3 6份；乙二醛2 5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的新型淀粉基纖維素可降解塑料膜，其特征在于所述所述淀粉采用玉米淀粉、小麥淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉或馬鈴薯淀粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的新型淀粉基纖維素可降解塑料膜，其特征在于所述催化劑為濃硫酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的新型淀粉基纖維素可降解塑料膜，其特征在于所述交聯(lián)劑為檸檬酸三丁酯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型淀粉基纖維素可降解塑料膜，淀粉可采用玉米淀粉、小麥淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉或馬鈴薯淀粉，來源廣泛，價(jià)格較低。聚乙烯醇作為增強(qiáng)劑可提高可降解塑料的力學(xué)性能。采用棉纖維制成醋酸纖維素與淀粉交聯(lián)，制成可降解塑料膜，交聯(lián)劑為檸檬酸三丁酯，催化劑為濃硫酸。制得的可降解塑料膜力學(xué)性能優(yōu)良，降解速度快；可降解塑料膜制備方法簡(jiǎn)單，易于操作。
文檔編號(hào)C08L29/04GK103059349SQ201210480070
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者高凡 申請(qǐng)人:高凡