一種帶有熒光效果的全降解塑料薄膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及塑料薄膜技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種帶有熒光效果的全降解塑料薄膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，由于廢棄塑料難以降解帶來(lái)的“白色污染”日趨嚴(yán)重，引起了全世界的廣泛關(guān)注，世界各國(guó)陸續(xù)出臺(tái)了限制或禁止使用非降解塑料包裝物的相關(guān)法規(guī)。另一方面，由于制造傳統(tǒng)塑料的原料石油是不可再生資源，隨著人類的大量使用必將枯竭，因而發(fā)展以可再生資源為原料、可降解的環(huán)境友好型塑料迫在眉睫。利用可生物降解的淀粉材料來(lái)制備可降解包裝膜已成為世界各國(guó)研宄的熱點(diǎn)。但是淀粉在提高塑料可降解性能的同時(shí)，一方面會(huì)造成其物理機(jī)械性能的下降，使其加工困難，另一方面還存在親水性太強(qiáng)，與大部分通用樹(shù)脂之間的相容性很差，致使制成的薄膜力學(xué)性能大幅下降，阻水性能差，從而阻礙了淀粉塑料在工業(yè)化推廣過(guò)程中的廣泛應(yīng)用。
[0003]聚乙烯醇是一種用途廣泛的高分子聚合物，性能介于塑料和橡膠之間，含有大量的極性基團(tuán)羥基，毒性很低，分子鏈結(jié)構(gòu)對(duì)稱規(guī)整，具有獨(dú)特的強(qiáng)力粘接性、皮膜柔韌性、平滑性、耐油性、耐溶劑性、保護(hù)膠體性、氣體阻絕性以及經(jīng)特殊處理具有的耐水性，同時(shí)還具有一定的生物降解性，在濕環(huán)境中有細(xì)菌存在的條件下6個(gè)月內(nèi)可以完全分解成水和二氧化碳，是完全生物降解材料。
[0004]近年來(lái)，帶有熒光的塑料越來(lái)越普及，熒光塑料在夜晚能夠發(fā)光，能夠起到警示的作用，可以用在公路上標(biāo)識(shí)牌、特殊防護(hù)服、農(nóng)用塑料薄膜等中，能夠杜絕安全隱患，保障安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)熒光塑料的用處以及可降解塑料的優(yōu)點(diǎn)，將兩者相結(jié)合，的目的是提供一種帶有熒光效果的全降解塑料薄膜及其制備方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)施:
一種帶有熒光效果的全降解塑料薄膜，由下列重量份的原料制備制成:玉米淀粉60-65、納米蒙脫土 7-9、花生油0.6-0.7、鈦酸四丁酯1.2-1.4、苧麻麻骨12-14、聚乙烯醇30-35、檸檬酸三丁酯13-15、白炭黑2-3、鋁酸鍶4_5、羧甲基纖維素3_4、天然橡膠3_5、硬脂酸 2-3 ；
本發(fā)明所述一種帶有熒光效果的全降解塑料薄膜，由以下具體步驟制成:
(I)將玉米淀粉與納米蒙脫土混合均勻后放入烘箱中，在130°C的條件下干燥120分鐘后取出，冷卻至室溫后將混合粉末利用超聲振蕩30-40分鐘(控制水浴溫度為30°C，超聲功率為100W)，然后將混合粉末轉(zhuǎn)移至攪拌釜中，加入鈦酸四丁酯，控制溫度為75°C，以1500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘后，繼續(xù)加入花生油，攪拌15分鐘，最后取出放入烘箱，在120°C的條件下干燥60分鐘即得表面疏水處理的混合粉末； (2)將苧麻麻骨干燥后經(jīng)過(guò)粗磨、精磨制成80-100目的粉末，然后與白炭黑混合后放入納米粉碎機(jī)中粉碎成納米級(jí)粉末，再與羧甲基纖維素混合，混合均勻后放入捏合機(jī)中，控溫120°C，捏合15分鐘，放出冷卻，即得苧麻麻骨增強(qiáng)料；
(3)將步驟(I)得到的表面疏水改性的混合粉末與硬脂酸混合，通過(guò)膠體磨機(jī)分散60-90分鐘，然后加入步驟(2)得到的苧麻麻骨增強(qiáng)料，通過(guò)雙螺桿造粒機(jī)中，控制溫度170-180°C的條件下熔融擠出造粒，得到直徑為6mm的淀粉母料；
(4)將步驟(3)得到的淀粉母料、聚乙烯醇、檸檬酸三丁酯、天然橡膠以及其余剩余成分在常溫下混合均勻后，加入到單螺桿擠出機(jī)中，控制溫度在170-180°C的加工溫度下進(jìn)行熱熔擠出吹塑成膜，最后定性收卷、包裝即得。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明將熒光效果應(yīng)用到降解塑料薄膜的制造中，內(nèi)含鋁酸鍶，具有較好的熒光效果，能夠在黑暗環(huán)境中發(fā)出光亮，引起警示，可以作用農(nóng)用薄膜、果蔬套袋的生產(chǎn)等，對(duì)周邊動(dòng)物起到警示作用，防止動(dòng)物破壞農(nóng)作物或者果蔬，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，同時(shí)采用可降解配方，能夠在更換后完全境界，生態(tài)環(huán)保。
[0008]本發(fā)明對(duì)原料配比以及工藝進(jìn)行了改進(jìn)，使得生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品更加具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。首選對(duì)淀粉、納米蒙脫土進(jìn)行疏水化表面處理，超聲振蕩使淀粉的粒徑下降，比表面積增大，鈦酸四丁酯與疏水劑花生油有效的屏蔽了淀粉表面羥基，形成高疏水層；同時(shí)納米蒙脫土具有良好的氣體阻隔性能以及良好的遠(yuǎn)紅外反射性，抗老化，同時(shí)耐熱、耐磨、強(qiáng)度高；其次利用苧麻麻骨作為全降解塑料薄膜的增強(qiáng)材料，具有良好的耐水、耐油性能，強(qiáng)度高，提高了薄膜的強(qiáng)度，使用之后能夠被環(huán)境消納，且成本低，變廢為寶，不會(huì)產(chǎn)生污染。最后將聚乙烯醇、檸檬酸三丁酯、天然橡膠混合，能夠降低聚乙烯醇的熔點(diǎn)，便于與表面改性的淀粉基材料進(jìn)行共混，可提高薄膜的力學(xué)性能、耐水性、防腐性，延長(zhǎng)了全境界塑料的使用壽命O
具體實(shí)施方案
[0009]下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0010]一種帶有熒光效果的全降解塑料薄膜，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:玉米淀粉60、納米蒙脫土 7、花生油0.6、鈦酸四丁酯1.2、苧麻麻骨12、聚乙烯醇30、檸檬酸三丁酯13、白炭黑2、鋁酸鍶4、羧甲基纖維素3、天然橡膠3、硬脂酸2 ;
本發(fā)明所述一種帶有熒光效果的全降解塑料薄膜，由以下具體步驟制成:
(1)將玉米淀粉與納米蒙脫土混合均勻后放入烘箱中，在130°C的條件下干燥120分鐘后取出，冷卻至室溫后將混合粉末利用超聲振蕩40分鐘(控制水浴溫度為30°C，超聲功率為100W)，然后將混合粉末轉(zhuǎn)移至攪拌釜中，加入鈦酸四丁酯，控制溫度為75°C，以1500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘后，繼續(xù)加入花生油，攪拌15分鐘，最后取出放入烘箱，在120°C的條件下干燥60分鐘即得表面疏水處理的混合粉末；
(2)將苧麻麻骨干燥后經(jīng)過(guò)粗磨、精磨制成100目的粉末，然后與白炭黑混合后放入納米粉碎機(jī)中粉碎成納米級(jí)粉末，再與羧甲基纖維素混合，混合均勻后放入捏合機(jī)中，控溫120°C，捏合15分鐘，放出冷卻，即得苧麻麻骨增強(qiáng)料；
(3)將步驟(I)得到的表面疏水改性的混合粉末與硬脂酸混合，通過(guò)膠體磨機(jī)分散60分鐘，然后加入步驟(2)得到的苧麻麻骨增強(qiáng)料，通過(guò)雙螺桿造粒機(jī)中，控制溫度170-180°C的條件下熔融擠出造粒，得到直徑為6mm的淀粉母料；
(4)將步驟(3)得到的淀粉母料、聚乙烯醇、檸檬酸三丁酯、天然橡膠以及其余剩余成分在常溫下混合均勻后，加入到單螺桿擠出機(jī)中，控制溫度在170-180°C的加工溫度下進(jìn)行熱熔擠出吹塑成膜，最后定性收卷、包裝即得。
[0011]將本發(fā)明產(chǎn)品按照GB/T 20197-2006的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行講解試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)4個(gè)月的土埋實(shí)驗(yàn)，生物降解率可以達(dá)到60.8%。按照GB/T 1040.3-2006進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，橫向拉伸強(qiáng)度為25.5MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為660.22% ;縱向拉伸強(qiáng)度為22.56MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為450.23%，符合標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶有熒光效果的全降解塑料薄膜，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:玉米淀粉60-65、納米蒙脫土 7-9、花生油0.6-0.7、鈦酸四丁酯1.2-1.4、苧麻麻骨12-14、聚乙烯醇30-35、檸檬酸三丁酯13-15、白炭黑2-3、鋁酸鍶4_5、羧甲基纖維素3_4、天然橡膠3-5、硬脂酸2-3。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種帶有熒光效果的全降解塑料薄膜，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將玉米淀粉與納米蒙脫土混合均勻后放入烘箱中，在130°C的條件下干燥120分鐘后取出，冷卻至室溫后將混合粉末利用超聲振蕩30-40分鐘(控制水浴溫度為30°C，超聲功率為100W)，然后將混合粉末轉(zhuǎn)移至攪拌釜中，加入鈦酸四丁酯，控制溫度為75°C，以1500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘后，繼續(xù)加入花生油，攪拌15分鐘，最后取出放入烘箱，在120°C的條件下干燥60分鐘即得表面疏水處理的混合粉末； (2)將苧麻麻骨干燥后經(jīng)過(guò)粗磨、精磨制成80-100目的粉末，然后與白炭黑混合后放入納米粉碎機(jī)中粉碎成納米級(jí)粉末，再與羧甲基纖維素混合，混合均勻后放入捏合機(jī)中，控溫120°C，捏合15分鐘，放出冷卻，即得苧麻麻骨增強(qiáng)料； (3)將步驟(I)得到的表面疏水改性的混合粉末與硬脂酸混合，通過(guò)膠體磨機(jī)分散60-90分鐘，然后加入步驟(2)得到的苧麻麻骨增強(qiáng)料，通過(guò)雙螺桿造粒機(jī)中，控制溫度170-180°C的條件下熔融擠出造粒，得到直徑為6mm的淀粉母料； (4)將步驟(3)得到的淀粉母料、聚乙烯醇、檸檬酸三丁酯、天然橡膠以及其余剩余成分在常溫下混合均勻后，加入到單螺桿擠出機(jī)中，控制溫度在170-180°C的加工溫度下進(jìn)行熱熔擠出吹塑成膜，最后定性收卷、包裝即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶有熒光效果的全降解塑料薄膜，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成：玉米淀粉60-65、納米蒙脫土7-9、花生油0.6-0.7、鈦酸四丁酯1.2-1.4、苧麻麻骨12-14、聚乙烯醇30-35、檸檬酸三丁酯13-15、白炭黑2-3、鋁酸鍶4-5、羧甲基纖維素3-4、天然橡膠3-5、硬脂酸2-3；本發(fā)明將熒光效果應(yīng)用到降解塑料薄膜的制造中，內(nèi)含鋁酸鍶，具有較好的熒光效果，能夠在黑暗環(huán)境中發(fā)出光亮，引起警示，可以作用農(nóng)用薄膜、果蔬套袋的生產(chǎn)等，對(duì)周邊動(dòng)物起到警示作用，防止動(dòng)物破壞農(nóng)作物或者果蔬，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，同時(shí)采用可降解配方，能夠在更換后完全境界，生態(tài)環(huán)保。
【IPC分類】C08L3/02, C08K3/34, C08L29/04, C08K5/11, C08K3/36, C08L1/28, C08L7/00, C08K5/09, C08K9/04, C08K3/24, C08K13/06, C08L97/02
【公開(kāi)號(hào)】CN104910428
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510273907
【發(fā)明人】萬(wàn)紅霞, 陳可夏
【申請(qǐng)人】銅陵方正塑業(yè)科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年5月27日