專利名稱：資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造一次性餐具和一次性包裝物的資源綜合利用型生物降 解環(huán)保材料及制備方法。
背景技術(shù)：
目前一次性發(fā)泡塑料餐具應(yīng)用比較普遍，雖然給人們的生活帶來方便，但同時也 給環(huán)境造成了嚴(yán)重的白色污染，這種發(fā)泡餐具在土壤中要經(jīng)過幾十年甚至上百年才能夠降 解，其燃燒后還能產(chǎn)生二惡英這種致癌物，發(fā)泡餐具在60°C的溫度下會產(chǎn)生毒素，可見其對 人們生活的環(huán)境與健康有多大的損害。近幾年來出現(xiàn)的一些淀粉基降解材料雖然解決了發(fā) 泡塑料造成的白色污染問題，但是這些降解材料由于機械強度差、可塑性差，在生產(chǎn)中要用 兩套混煉裝置，生產(chǎn)過程中不易保溫、工藝線路復(fù)雜、生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到要求，因 而不能廣泛的應(yīng)用。同時，大量的農(nóng)作物桿、秸、殼等廢棄物已成為公害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝線路短、成本低的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材 料及制品。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料，其組成包括高分子天然淀粉、植物纖維粉 末、聚乙烯醇、聚丙烯醇、己丁酯己丁聚糖、麥芽塘、色拉油、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑HY-133、茂金屬 聚烯烴，所述的高分子天然淀粉的重量份數(shù)為41 55，所述的植物纖維粉末重量份數(shù)32 38，所述的聚乙烯醇的重量份數(shù)為4 10，所述的聚丙烯醇重量份數(shù)為4 10，所述的己丁 酯己丁聚糖的重量份數(shù)為0. 2 0. 5，所述的麥芽糖的重量份數(shù)為0. 2 0. 5，所述的色拉 油的重量份數(shù)為0. 4 0. 8，所述的鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑HY-133的重量份數(shù)為0. 5_3，所述的茂 金屬聚烯烴的重量份數(shù)為1-3。所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料，所述的聚乙烯醇的重量份數(shù)為6 10，所述的聚丙烯醇重量份數(shù)為6 10。所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料，所述的植物纖維粉末包括玉米桿粉 末、麥桿粉末、稻殼粉末、豆桿粉末，所述的玉米桿粉末20%，所述的麥桿粉末20%，所述的 稻殼粉末40 %，所述的豆桿粉末20 %。所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料，所述的高分子天然淀粉是玉米淀粉或 馬鈴薯淀粉。資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料的制造方法，首先將所述的植物纖維粉末稱取 其重量份數(shù)的2%,進行發(fā)酵處理，然后將發(fā)酵后的植物纖維粉末均勻混合到植物纖維粉末 所剩余的重量份數(shù)中，封閉儲存72小時，做為備料，按照權(quán)利要求1或2或3稱取所述的高 分子天然淀粉的重量份數(shù)、植物纖維粉末的重量份數(shù)、聚乙烯醇的重量份數(shù)、聚丙烯醇的重 量份數(shù)、己丁酯己丁聚糖的重量份、麥芽塘的重量份數(shù)、色拉油的重量份數(shù)、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)
3劑HY-133的重量份數(shù)、茂金屬聚烯烴的重量份數(shù)進行聚合反應(yīng)共混共聚改性，然后將原料 放入積木式平行雙螺桿擠出機中進行三級混煉，擠出機中螺桿的長度與直徑的比為44 56 1，在螺桿上分布有三個混煉段，將從積木式平行雙螺桿擠出機中出來的原料經(jīng)增壓 裝置，在120 190°C下制成板材。所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料的制造方法，所述的原料進行聚合反應(yīng) 共混共聚改性過程中，采用的設(shè)備是油加熱高混與冷混一體機，溫度在70 90°C時加入淀 粉和聚乙烯醇，并高速混合，當(dāng)溫度達(dá)到90 110°C時再加入植物纖維粉末、茂金屬聚烯烴 和聚丙烯醇并高速混合，繼續(xù)加熱至100 120°C時分2 5次將麥芽塘、色拉油、鋁鈦復(fù)合 偶聯(lián)劑HY-133和己丁酯幾丁聚糖加入，進行聚合反應(yīng)共混共聚改性，溫度為120 150°C， 時間為35 40分鐘，最后放料至冷混機中充分混合，并降溫至70 90°C。所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料的制造方法，所述的增壓裝置為熔體 泵。有益效果1.本發(fā)明通過實驗和測算對產(chǎn)品中的輔料含量進行了較大的調(diào)整，使得農(nóng)作物廢 棄物的含量高達(dá)32%以上，同時可塑性強，并能縮短降解速度和降解時間。2.傳統(tǒng)方法中采用兩條混煉裝置才能完成，本發(fā)明的生產(chǎn)方法中只需用一套混煉 裝置，與以往相比節(jié)省了一套混煉裝置，并且利于生產(chǎn)過程中的保溫，簡化并縮短了工藝線 路，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。3.本發(fā)明的降解機理是通過微生物和各種細(xì)菌及酶的作用，將材料分解成二氧化 碳和水，降低分子量，使分子鏈斷裂成低分子量碎片及多孔破壞結(jié)構(gòu)，增大材料的表面積， 在細(xì)菌和酶的作用下發(fā)生各種分解反應(yīng)，從而達(dá)到被多種微生物代謝的程度，由多種微生 物參與并進行光合作用的綜合作用，最終完全分解。4.本發(fā)明的材料是成本適中、可控制降解速度和降解時間的新型全降解材料，降 解后可改良土壤，進行良性的循環(huán)。5.用本發(fā)明制造的一次性餐具具有無毒、無害、無異味、耐水、耐油、耐熱 (+150°C )、耐冷(-20°C )、抗壓，并可以在蒸鍋、微波爐中加熱使用。6.本發(fā)明材料所生產(chǎn)的制品質(zhì)地細(xì)膩、色澤宜人，其制品廢棄后一方面可回收再 加工制成有機肥料，或制成工業(yè)包裝制品，或者制成蘑菇生長基；另一方面可降解成肥料， 進行良性循環(huán)，使之回歸大自然。7.本發(fā)明的材料制成餐盒的成本是紙漿制品餐盒成本的40%，是植物纖維制品 成本的50%。8.本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)特殊，使物料一方面沿鍋壁運動，又同時上下循環(huán)翻動，加上 導(dǎo)流板的作用，使混合效果更好，由于物料是高速運動，所以料位之間、料與槳葉之間的摩 擦熱很大，它使料溫迅速上升，不僅相應(yīng)地減少了鍋壁的加熱量，而且有利于被混材料對助 劑的吸收和植物纖維粉二次發(fā)酵效果。攪拌槳是由不銹鋼制造的，又經(jīng)高精度的機械加工 和拋光，具有耐磨、耐腐蝕性。
具體實施例方式實施例1
資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料，其組成包括高分子天然淀粉、植物纖維粉 末、聚乙烯醇、聚丙烯醇、己丁酯己丁聚糖、麥芽塘、色拉油、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑HY-133、茂金屬 聚烯烴，所述的高分子天然淀粉的重量份數(shù)為41 55，所述的植物纖維粉末重量份數(shù)32 38，所述的聚乙烯醇的重量份數(shù)為4 10，所述的聚丙烯醇重量份數(shù)為4 10，所述的己丁 酯己丁聚糖的重量份數(shù)為0. 2 0. 5，所述的麥芽糖的重量份數(shù)為0. 2 0. 5，所述的色拉 油的重量份數(shù)為0. 4 0. 8，所述的鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑HY-133的重量份數(shù)為0. 5_3，所述的茂 金屬聚烯烴的重量份數(shù)為1-3。所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料，所述的植物纖維粉末包括玉米桿粉 末、麥桿粉末、稻殼粉末、豆桿粉末，所述的玉米桿粉末20%，所述的麥桿粉末20%，所述的 稻殼粉末40 %，所述的豆桿粉末20 %。所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料，所述的高分子天然淀粉是玉米淀粉或 馬鈴薯淀粉。實施例2 根據(jù)實施例1所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料，所述的高分子天然淀粉 的重量份數(shù)為41 55，所述的植物纖維粉末重量份數(shù)32 38，所述的聚乙烯醇的重量份 數(shù)為6 10，所述的聚丙烯醇重量份數(shù)為6 10，所述的己丁酯己丁聚糖的重量份數(shù)為 0. 2 0. 5，所述的麥芽糖的重量份數(shù)為0. 2 0. 5，所述的色拉油的重量份數(shù)為0. 4 0. 8， 所述的鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑HY-133的重量份數(shù)為0. 5-3，所述的茂金屬聚烯烴的重量份數(shù)為 1-3。所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料，所述的植物纖維粉末包括玉米桿粉 末、麥桿粉末、稻殼粉末、豆桿粉末，所述的玉米桿粉末20%，所述的麥桿粉末20%，所述的 稻殼粉末40 %，所述的豆桿粉末20 %。所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料，所述的高分子天然淀粉是玉米淀粉或 馬鈴薯淀粉。實施例3 資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料的制造方法，首先將所述的植物纖維粉末稱取 其重量份數(shù)的2%，進行發(fā)酵處理，然后將發(fā)酵后的植物纖維粉末均勻混合到植物纖維粉 末所剩余的重量份數(shù)中，封閉儲存72小時，做為備料，按照權(quán)利要求1或2或3的重量分 數(shù)比稱取高分子天然淀粉、植物纖維粉末、聚乙烯醇，聚丙烯醇、己丁酯己丁聚糖、麥芽塘、 色拉油、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑HY-133、茂金屬聚烯烴，進行聚合反應(yīng)共混共聚改性，然后將原料 放入積木式平行雙螺桿擠出機中進行三級混煉，擠出機中螺桿的長度與直徑的比為44 56 1，在螺桿上分布有三個混煉段，將從積木式平行雙螺桿擠出機中出來的原料經(jīng)增壓 裝置，在120 190°C下制成板材。實施例4:所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料的制造方法，所述的原料進行聚合反應(yīng) 共混共聚改性過程中，采用的設(shè)備是油加熱高混與冷混一體機，溫度在70 90°C時加入淀 粉和聚乙烯醇，并高速混合，當(dāng)溫度達(dá)到90 110°C時再加入植物纖維粉末、茂金屬聚烯烴 和聚丙烯醇并高速混合，繼續(xù)加熱至100 120°C時分2 5次將麥芽塘、色拉油、鋁鈦復(fù)合 偶聯(lián)劑HY-133和己丁酯幾丁聚糖加入，進行聚合反應(yīng)共混共聚改性，溫度為120 150°C，時間為35 40分鐘，最后放料至冷混機中充分混合，并降溫至70 90°C。所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料的制造方法，所述的增壓裝置為熔體泵。實施例5 一種高強度淀粉基降解環(huán)保材料，其制備工藝是首先將所述的植物纖維粉末取 其2%，進行發(fā)酵處理，然后將發(fā)酵后的植物纖維粉末均勻混合到植物纖維粉末中，做為備 料。按照以上權(quán)利要求中的重量份數(shù)淀粉、植物纖維粉末、聚乙烯醇、聚丙烯醇、己丁酯己丁 聚糖，麥芽塘、色拉油、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑HY-133、茂金屬聚烯烴。將原料進行聚合反應(yīng)共混共聚改性，采用的設(shè)備是油加熱高混與冷混一體機，溫 度在70°C時加入天然高分子淀粉和聚乙烯醇聚乙烯醇，并高速混合，至80°C再加入聚己內(nèi) 酯與聚羥基丁酸酯共聚物并高速混合，繼續(xù)加熱至iocrc時分2次將麥芽糖、色拉油和己丁 酯幾丁聚糖加入，進行聚合反應(yīng)共混共聚改性，溫度為120°c，時間為35分鐘，最后放料至 冷混中混合，并降溫至70°C。然后將原料放入積木式平行雙螺桿擠出機中進行三級混煉，擠 出機中螺桿的長度與直徑的比為44 1，在螺桿上分布有三個混煉段；將從積木式平行雙 螺桿擠出機中出來的原料經(jīng)增壓裝置即熔體泵，在120°C下制成板材。所述的板材可以由正壓成型機、負(fù)壓成型機或雙倍、雙面加熱正、負(fù)壓成型機、注 塑機制成各種一次性食品包裝物、工業(yè)包裝物、藥用包裝物、日用品包裝物。
權(quán)利要求
一種資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料，其組成包括高分子天然淀粉、植物纖維粉末、聚乙烯醇、聚丙烯醇、己丁酯己丁聚糖、麥芽塘、色拉油、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑HY 133、茂金屬聚烯烴，其特征是所述的高分子天然淀粉的重量份數(shù)為41～55，所述的植物纖維粉末重量份數(shù)32～38，所述的聚乙烯醇的重量份數(shù)為4～10，所述的聚丙烯醇重量份數(shù)為4～10，所述的己丁酯己丁聚糖的重量份數(shù)為0.2～0.5，所述的麥芽糖的重量份數(shù)為0.2～0.5，所述的色拉油的重量份數(shù)為0.4～0.8，所述的鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑HY 133的重量份數(shù)為0.5 3，所述的茂金屬聚烯烴的重量份數(shù)為1 3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料，其特征是所述的聚乙 烯醇的重量份數(shù)為6 10，所述的聚丙烯醇重量份數(shù)為6 10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料，其特征是所述的 植物纖維粉末包括玉米桿粉末、麥桿粉末、稻殼粉末、豆桿粉末，重量份數(shù)為所述的玉米桿 粉末20 %，所述的麥桿粉末20 %，所述的稻殼粉末40 %，所述的豆桿粉末20 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料，其特征是所述的 高分子天然淀粉是玉米淀粉或馬鈴薯淀粉。
5.一種資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料的制造方法，其特征是首先將所述的植物 纖維粉末稱取其重量份數(shù)的2%,進行發(fā)酵處理，然后將發(fā)酵后的植物纖維粉末均勻混合到 植物纖維粉末所剩余的重量份數(shù)中，封閉儲存72小時，做為備料，按照權(quán)利要求1或2或 3的重量分?jǐn)?shù)，稱取所述的高分子天然淀粉、植物纖維粉末、聚乙烯醇、聚丙烯醇、己丁酯己 丁聚糖、麥芽塘、色拉油、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑HY-133、茂金屬聚烯烴，進行聚合反應(yīng)共混共聚改 性，然后將原料放入積木式平行雙螺桿擠出機中進行三級混煉，擠出機中螺桿的長度與直 徑的比為44 56 1，在螺桿上分布有三個混煉段，將從積木式平行雙螺桿擠出機中出來 的原料經(jīng)增壓裝置，在120 190°C下制成板材。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料的制造方法，其特征是 所述的原料進行聚合反應(yīng)共混共聚改性過程中，采用的設(shè)備是油加熱高混與冷混一體機， 溫度在70 90°C時加入淀粉和聚乙烯醇，并高速混合，當(dāng)溫度達(dá)到90 110°C時再加入植 物纖維粉末、茂金屬聚烯烴和聚丙烯醇并高速混合，繼續(xù)加熱至100 120°C時分2 5次 將麥芽塘、色拉油、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑HY-133和己丁酯幾丁聚糖加入，進行聚合反應(yīng)共混共 聚改性，溫度為120 150°C，時間為35 40分鐘，最后放料至冷混機中充分混合，并降溫 至 70 90°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料的制造方法，其特征 是所述的增壓裝置為熔體泵。
全文摘要
資源綜合利用型生物降解環(huán)保材料及制備方法。目前一次性發(fā)泡塑料餐具應(yīng)用比較普遍，雖然給人們的生活帶來方便，但同時也給環(huán)境造成了嚴(yán)重的白色污染。本發(fā)明其組成包括高分子天然淀粉、植物纖維粉末、聚乙烯醇、聚丙烯醇、己丁酯己丁聚糖、麥芽塘、色拉油、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑HY-133、茂金屬聚烯烴，高分子天然淀粉的重量份數(shù)為41～55，植物纖維粉末重量份數(shù)32～38，聚乙烯醇的重量份數(shù)為4～10，聚丙烯醇重量份數(shù)為4～10，己丁酯己丁聚糖的重量份數(shù)為0.2～0.5，麥芽糖的重量份數(shù)為0.2～0.5，色拉油的重量份數(shù)為0.4～0.8，鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑HY-133的重量份數(shù)為0.5-3，茂金屬聚烯烴的重量份數(shù)為1-3。本發(fā)明用于制造一次性餐具和一次性包裝物。
文檔編號B29C47/92GK101921411SQ201010230970
公開日2010年12月22日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者雙寶, 季國良, 季大龍, 馬躍東 申請人:季大龍