本發(fā)明屬于包裝材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種生物基薄膜及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的薄膜材料主要原料為傳統(tǒng)塑料原料，屬石油基，需要使用大量的石化資源，會(huì)增加大氣中的二氧化碳排放。而且，這些用石油基原料制成的塑料薄膜及膜袋制品如購物袋，垃圾袋，郵件袋及工業(yè)包裝袋等，使用完之后的廢棄物不能降解處理，由此造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。
使用可再生生物原料制成的生物基薄膜，已經(jīng)成為當(dāng)今塑料行業(yè)發(fā)展的新趨勢。但現(xiàn)有的生物基薄膜，材料應(yīng)用不合理或膜層設(shè)計(jì)不合適，生產(chǎn)中，有的工藝相對復(fù)雜，操作不易控制，生產(chǎn)不夠穩(wěn)定，造成生產(chǎn)出來的薄膜材料產(chǎn)品機(jī)械、加工和使用性能不理想，有的原料不易得到，生產(chǎn)成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種原料易得，配方合理，成本較低，具有很好的機(jī)械、加工和使用性能的生物基薄膜及其生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法工藝簡單，操作穩(wěn)定、方便。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明提供一種同時(shí)利用一種或多種聚乙烯或聚丙烯材料、一種或多種改性淀粉、一種或多種生物聚脂、一種或多種無機(jī)助劑進(jìn)行生產(chǎn)得到的生物基薄膜。
本發(fā)明一種生物基薄膜，它是以40％～70％的PE(聚乙烯)或PP(聚丙烯)、20％～50％的改性淀粉、5％～20％的生物聚脂、5～20％的無機(jī)助劑為原料，將上述原料混合攪拌均勻之后，用吹膜機(jī)吹制而成。
所述的改性淀粉為：用木薯淀粉、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、甘薯淀粉、小麥淀粉等進(jìn)行疏水性改性后得到的改性淀粉中的一種或幾種的混合物。
所述的生物聚脂為：用甘蔗、木薯粉、玉米、馬鈴薯等為原料制取的生物聚脂中的一種或幾種的混合物。
所述的無機(jī)助劑為：改性的滑石粉、碳酸鈣、蒙脫土、高嶺土、膨潤土中的一種或幾種的混合物。
上述生物基薄膜的生產(chǎn)方法如下：
以40％～70％的PE(聚乙烯)或PP(聚丙烯)、20％～50％的改性淀粉、5％～20％的生物聚脂、5～20％的無機(jī)助劑為原料，將上述原料按設(shè)定的比例混合攪拌均勻之后，用單層吹膜機(jī)或多層共擠吹膜機(jī)按設(shè)定的工藝條件吹制成單層或多層薄膜。
吹膜過程中控制加工溫度在130-160℃。
吹膜機(jī)可在普通單層吹膜機(jī)或多層共擠吹膜機(jī)的基礎(chǔ)上作如下改進(jìn)：1、改善溫控系統(tǒng)，使之能夠更加合理、穩(wěn)定地控制加工溫度在130-160℃(即吹塑溫度130-160℃)。2、改變擠出模?？陂g隙，利用改變了的擠出模模口間隙(1.6-1.8mm)及溫度設(shè)置和螺桿轉(zhuǎn)速的配合來控制所需要的擠出壓力；吹膜機(jī)的主機(jī)變頻器輸出頻率在20-25Hz，牽引電機(jī)變頻器頻率30-35Hz。
本發(fā)明將上述四類原料材料按選定比例，將普通的單層吹膜機(jī)或多層共擠吹膜機(jī)改進(jìn)后，按選定的工藝方案，可吹出適合使用的普通薄膜。用普通的單層PE吹膜機(jī)，吹制出的薄膜的拉伸強(qiáng)度可達(dá)12MPa～28MPa,厚度在10um～80um(即1c～8c)之間，對應(yīng)比重在0.6～0.9g/cm3之間；用多層共擠吹膜機(jī)，吹制出的薄膜的拉伸強(qiáng)度可達(dá)13MPa～30MPa，厚度在10um～80um之間，對應(yīng)比重在0.7～0.92g/cm3之間。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明利用一種或多種聚烯烴材料、一種或多種樹脂、一種或多種改性淀粉、一種或多種無機(jī)助劑，按不同的合理比例混合、吹塑制成一種生物基薄膜新材料，并可通過特定的工藝和設(shè)備生產(chǎn)出具有環(huán)保特質(zhì)，同時(shí)也具有使用功能的生物基膜袋。
本發(fā)明的生物基薄膜，具有良好的染色分散性，可制成各種不同顏色的基膜，該材料具有良好的印刷性，該材料還具有良好的熱封性，可在傳統(tǒng)稍加改進(jìn)的制袋機(jī)上生產(chǎn)出成品膜袋，廣泛應(yīng)用于生活用的膜袋如購物袋，垃圾袋，郵件袋及工業(yè)包裝袋等。
本發(fā)明的生物基薄膜生產(chǎn)方法，是將上述四類原料組成材料按合理比例同時(shí) 運(yùn)用，原料易得，配方簡單，成本較低，生產(chǎn)工藝簡單，操作方便，生產(chǎn)出來的薄膜材料具有很好的機(jī)械、加工和使用性能。
本發(fā)明的生物基薄膜具有如下特點(diǎn)：
1.本發(fā)明的生物基薄膜，其原材料中含有生物成份，其原料采用了天然可再生的資源，相對于傳統(tǒng)塑料可以節(jié)約石油資源，并能符合中國和國外相應(yīng)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
2.生產(chǎn)該膜不需要專門的生產(chǎn)設(shè)備，采用傳統(tǒng)的單層或多層吹膜機(jī)、印刷機(jī)和制袋機(jī)即可。只要對現(xiàn)有傳統(tǒng)設(shè)備稍加改進(jìn)就可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，相當(dāng)便利。
3.該膜的機(jī)械、加工和使用性能與普通PE薄膜相近，廣泛應(yīng)用于購物袋、垃圾袋、物流和快遞袋等。
4.本發(fā)明的生物基薄膜，其比重比塑料低，減輕了重量，該膜具有微發(fā)泡特點(diǎn)，其比重在0.6～0.9g/cm3之間，具有輕量化、成本低并適用的特點(diǎn)。在生產(chǎn)中加熱所需的熱量較少，也可以節(jié)約石油資源，減少二氧化碳排放。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：
實(shí)施例1
原料配方：PP 40％,改性淀粉20％,生物聚脂20％,無機(jī)助劑20％。
生產(chǎn)方法：將原料40％的PE(聚乙烯)、50％的改性淀粉、5％的生物聚脂、5％的無機(jī)助劑投入混合機(jī)，混合攪拌均勻之后，送入單層吹膜機(jī)吹制成生物基薄膜。
工藝參數(shù):吹膜過程第一段135℃第二段150℃第三段155℃沙網(wǎng)160℃模頭160℃；主機(jī)變頻器輸出頻率25Hz；牽引電機(jī)變頻器頻率30Hz。吹膜機(jī)擠出模?？陂g隙1.7mm。
產(chǎn)品性能測試數(shù)據(jù)：厚度4c；拉力(拉伸強(qiáng)度)22Mpa；斷裂伸長率≥400％；比重0.9g/cm3。
實(shí)施例2
原料配方：PP 50％,改性淀粉30％,生物聚脂10％,無機(jī)助劑10％。
生產(chǎn)方法：將原料50％的PP(聚丙烯)、30％的改性淀粉、10％的生物聚脂、 10％的無機(jī)助劑投入混合機(jī)，混合攪拌均勻之后，送入單層吹膜機(jī)吹制成生物基薄膜。
工藝參數(shù):吹膜過程第一段130℃第二段145℃第三段150℃沙網(wǎng)155℃模頭155℃；主機(jī)變頻器輸出頻率20Hz；牽引電機(jī)變頻器頻率35Hz。吹膜機(jī)擠出模?？陂g隙1.6mm。
產(chǎn)品性能測試數(shù)據(jù)：厚度2c；拉力(拉伸強(qiáng)度)20Mpa；斷裂伸長率≥250％；比重0.6g/cm3。
實(shí)施例3
原料配方：PP 70％,改性淀粉20％,生物聚脂5％,無機(jī)助劑5％。
生產(chǎn)方法：將原料70％的PP(聚丙烯)、20％的改性淀粉、5％的生物聚脂、5的無機(jī)助劑投入混合機(jī)，混合攪拌均勻之后，送入單層吹膜機(jī)吹制成生物基薄膜。
工藝參數(shù):吹膜過程第一段135℃第二段150℃第三段155℃沙網(wǎng)160℃模頭160℃；主機(jī)變頻器輸出頻率25Hz；牽引電機(jī)變頻器頻率35Hz。吹膜機(jī)擠出模?？陂g隙1.7mm。
產(chǎn)品性能測試數(shù)據(jù)：厚度8c；拉力(拉伸強(qiáng)度)28Mpa；斷裂伸長率≥400％；比重0.75g/cm3。
實(shí)施例4
原料配方：PE 40％,改性淀粉50％,生物聚脂5％,無機(jī)助劑5％。
生產(chǎn)方法：將原料40％的PE(聚乙烯)、50％的改性淀粉、5％的生物聚脂、5％的無機(jī)助劑投入混合機(jī)，混合攪拌均勻之后，送入多層共擠吹膜機(jī)吹制成生物基薄膜。
工藝參數(shù):吹膜過程第一段130℃第二段145℃第三段150℃沙網(wǎng)155℃模頭155℃；主機(jī)變頻器輸出頻率22Hz；牽引電機(jī)變頻器頻率32Hz。吹膜機(jī)擠出模模口間隙1.8mm。
產(chǎn)品性能測試數(shù)據(jù)：厚度4c；拉力(拉伸強(qiáng)度)25Mpa；斷裂伸長率≥250％；比重0.8g/cm3。
實(shí)施例5
原料配方：PP 70％,改性淀粉20％,生物聚脂5％,無機(jī)助劑5％。
生產(chǎn)方法：將原料70％的PP(聚丙烯)、20％的改性淀粉、5％的生物聚脂、5的無機(jī)助劑投入混合機(jī)，混合攪拌均勻之后，送入多層共擠吹膜機(jī)吹制成生物基薄膜。
工藝參數(shù):吹膜過程第一段135℃第二段150℃第三段155℃沙網(wǎng)160℃模頭160℃；主機(jī)變頻器輸出頻率25Hz；牽引電機(jī)變頻器頻率35Hz。吹膜機(jī)擠出模?？陂g隙1.7mm。
產(chǎn)品性能測試數(shù)據(jù)：厚度8c；拉力(拉伸強(qiáng)度)30Mpa；斷裂伸長率≥400％；比重0.92g/cm3。
實(shí)施例6
原料配方：PP 50％,改性淀粉30％,生物聚脂10％,無機(jī)助劑10％。
生產(chǎn)方法：將原料50％的PP(聚丙烯)、30％的改性淀粉、10％的生物聚脂、10％的無機(jī)助劑投入混合機(jī)，混合攪拌均勻之后，送入多層共擠吹膜機(jī)吹制成生物基薄膜。
工藝參數(shù):吹膜過程第一段130℃第二段145℃第三段150℃沙網(wǎng)155℃模頭155℃；主機(jī)變頻器輸出頻率20Hz；牽引電機(jī)變頻器頻率35Hz。吹膜機(jī)擠出模?？陂g隙1.6mm。
產(chǎn)品性能測試數(shù)據(jù)：厚度2c；拉力(拉伸強(qiáng)度)20Mpa；斷裂伸長率≥250％；比重0.7g/cm3。