CN100537647C - 完全生物降解塑料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种完全生物降解塑料,由重量百分比的降解树酯33-40%,甘油淀粉酯10-14%,变性淀粉35-42%,分散剂3-5%,复合偶联剂2-3%,增塑剂4-8%,抗氧剂2-5%,荧光增白剂1-3%,紫外线吸收剂0.5-2%,填充剂2.5-8%按照下述步骤制备:第一步、按比例将降解树酯,甘油淀粉酯,变性淀粉送入捏和机捏和15-20分钟;第二步、将第一步捏和好的原料送入高速混炼机内,依次加入分散剂、复合偶联剂、增塑剂、抗氧剂、荧光增白剂、紫外线吸收剂、填充剂;均匀混合,制成混合料;第三步、将第二步混合料送入单螺杆挤出机中,温度控制在150-165℃之间,造出颗粒状物品即可。本发明优点在于生产工艺简单,便于实现规模化工业生产,大大降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及可降解塑料,尤其是涉及完全生物降解塑料。
背景技术
随着人类环境保护意识的不断提高,对塑料制品的环保要求越来越高,因此,可降解塑料的研制工作得到了迅速发展,降解塑料品种愈来愈多。有光降解塑料、复合降解塑料、玉米淀粉掺混聚烯烃物质降解塑料等。PLA聚乳酸就是一种完全生物降解塑料,它不但具有生物降解性,而且无毒、无害,但PLA聚乳酸生产工艺复杂,成本偏高,而且成膜性能不好,因而仅适用于制品,且难以实现规模化工业生产。
发明内容
本发明目的在于提供一种生产工艺简单、成本低廉、使用面广、便于实现规模化工业生产的一种完全生物降解塑料。
为实现上述目的,本发明可采取下述技术方案:
本发明所述的完全生物降解塑料,它由重量百分比的降解树酯33-40%,甘油淀粉酯10-14%,变性淀粉35-42%,分散剂3-5%,复合偶联剂2-3%,增塑剂4-8%,抗氧剂2-5%,荧光增白剂1-3%,紫外线吸收剂0.5-2%,填充剂2.5-8%按照下述步骤制备:
第一步、按比例将降解树酯,甘油淀粉酯,变性淀粉送入捏和机捏和15-20分钟;
第二步、将第一步捏和好的原料送入高速混炼机内,依次加入分散剂、复合偶联剂、增塑剂、抗氧剂、莹光增白剂、紫外线吸收剂、填充剂;均匀混合,制成混合料;
第三步、将第二步混合料送入单螺杆挤出机中,温度控制在150—165℃之间,造出颗粒状物品即可。
所述降解树酯由聚乙烯醇、正丁醛、浓度为31%的盐酸、碳酸氢钠按照下述重量份配比和步骤制备:
a、配比:
聚乙烯醇50份、正丁醛30份、浓度为31%的盐酸50份、碳酸氢钠0.4份;
b、步骤:
取蒸馏水600份加入溶解釜中,升温至70℃时,在搅拌下缓慢加入聚乙烯醇,逐步升温到95℃,在溶解釜中,恒温溶解4小时,使聚乙烯醇完全变成水溶液,过滤后转入缩醛釜中,冷却到50℃后加入正丁醛,继续冷却到18℃±5℃,加入盐酸,然后在18-20℃温度下保温1小时,在20-25℃温度下保温1.5小时,在25-30℃温度下保温0.5小时,在30-35℃温度下保温0.5小时,在35-40℃温度下保温0.5小时,在40-45℃温度下保温0.5小时,在45-50℃温度下保温0.5小时;保温结束后,冷却到30℃,从缩醛釜取出投入到洗涤釜滤干,先用自来水将物料洗涤至pH值6-7,再用蒸馏水洗涤至无氯离子,再加入碳酸氢钠常温稳定,稳定时间120分钟;将稳定好的液体料移入干燥设备,经雾化、干燥即得所述降解树酯粉料。
所述甘油淀粉酯的制备方法为:
将皂化级甘油先打入搪瓷反应釜中,升温至50℃时,在搅拌下逐渐加入同等重量比例的淀粉,保持甘油和淀粉的均匀温解,在60-80分钟内升温到150℃后停止升温,在此温度下恒温30分钟,然后降温至40℃,放料即为甘油淀粉酯。
所述变性淀粉的制备方法为:
取重量百分比的淀粉63%、皂化级甘油25%、尿素7%、乙烯丙烯酸共聚物5%,通过捏和机捏和,在单螺杆挤出机中140℃造粒即得。
所述分散剂为聚乙烯蜡W1080;所述复合偶联剂为硅烷和钛酸酯偶联剂的复合物;所述荧光增白剂为塑料专用增白剂;所述抗氧剂为1010和辅助抗氧剂PS802FL;所述紫外线吸收剂为UV-9;所述填充剂为1250目以上的纯木粉;所述增塑剂为环氧大豆油增塑剂。
本发明优点在于生产工艺简单,便于实现规模化工业生产,大大降低了生产成本。以农产品玉米为主要原材料,使玉米平均升值30%以上,此种完全生物降解塑料制品使用废弃后,完全降解为二氧化碳和水,不再产生“白色污染”,净化了社会环境,而且无毒无味,不但能用于餐饮具制品,而且可制成食品包装薄膜,确保食品的卫生和人们的身体健康。
具体实施方式
本发明所述的完全生物降解塑料,它由重量百分比的降解树酯33-40%,甘油淀粉酯10-14%,变性淀粉35-42%,分散剂3-5%,复合偶联剂2-3%,增塑剂4-8%,抗氧剂2-5%,荧光增白剂1-3%,紫外线吸收剂0.5-2%,填充剂2.5-8%按照下述步骤制备:
第一步、制备降解树脂:
取重量份的聚乙烯醇50份、正丁醛30份、浓度为31%的盐酸50份、碳酸氢钠0.4份;
取蒸馏水600份加入溶解釜中,升温至70℃时,在搅拌下缓慢加入聚乙烯醇,逐步升温到95℃,在溶解釜中,恒温溶解4小时,使聚乙烯醇完全变成水溶液,过滤后转入缩醛釜中,冷却到50℃后加入正丁醛,继续冷却到18℃±5℃,加入盐酸,然后在18-20℃温度下保温1小时,在20-25℃温度下保温1.5小时,在25-30℃温度下保温0.5小时,在30-35℃温度下保温0.5小时,在35-40℃温度下保温0.5小时,在40-45℃温度下保温0.5小时,在45-50℃温度下保温0.5小时;保温结束后,冷却到30℃,从缩醛釜取出投入到洗涤釜滤干,先用自来水将物料洗涤至pH值6-7,再用蒸馏水洗涤至无氯离子,再加入碳酸氢钠常温稳定,稳定时间120分钟;将稳定好的液体料移入干燥设备,经雾化、干燥即得所述降解树酯粉料。
第二步、制备甘油淀粉酯:
将皂化级甘油先打入搪瓷反应釜中,升温至50℃时,在搅拌下逐渐加入同等重量比例的淀粉,保持甘油和淀粉的均匀温解,在60-80分钟内升温到150℃后停止升温,在此温度下恒温30分钟,然后降温至40℃,放料即为甘油淀粉酯。
第三步、制备变性淀粉:
取重量百分比的淀粉63%、皂化级甘油25%、尿素7%、乙烯丙烯酸共聚物5%,通过捏和机捏和,在单螺杆挤出机中140℃造粒即得。
第四步、按比例将降解树酯,甘油淀粉酯,变性淀粉送入捏和机捏和15-20分钟;
第五步、将第四步捏和好的原料送入高速混炼机内,依次按比例加入分散剂、复合偶联剂、增塑剂、抗氧剂、莹光增白剂、紫外线吸收剂、填充剂;均匀混合,制成混合料;
第六步、将第五步混合料送入单螺杆挤出机中,温度控制在150-165℃之间,造出颗粒状物品即可。
所述分散剂为聚乙烯蜡W1080;所述复合偶联剂为硅烷和钛酸酯偶联剂的复合物;所述荧光增白剂为塑料专用增白剂;所述抗氧剂为1010和辅助抗氧剂PS802FL;所述紫外线吸收剂为UV-9;所述填充剂为1250目以上的纯木粉;所述增塑剂为环氧大豆油增塑剂。
Claims (4)
1、一种完全生物降解塑料,其特征在于:它由重量百分比的降解树酯33-40%,甘油淀粉酯10-14%,变性淀粉35-42%,分散剂3-5%,复合偶联剂2-3%,增塑剂4-8%,抗氧剂2-5%,荧光增白剂1-3%,紫外线吸收剂0.5-2%,填充剂2.5-8%按照下述步骤制备:
第一步、
首先制取降解树酯:取聚乙烯醇50重量份、正丁醛30重量份、浓度为31%的盐酸50重量份、碳酸氢钠0.4重量份;将蒸馏水600重量份加入溶解釜中,升温至70℃时,在搅拌下缓慢加入聚乙烯醇,逐步升温到95℃,在溶解釜中,恒温溶解4小时,使聚乙烯醇完全变成水溶液,过滤后转入缩醛釜中,冷却到50℃后加入正丁醛,继续冷却到18℃±5℃,加入盐酸,然后在18-20℃温度下保温1小时,在20-25℃温度下保温1.5小时,在25-30℃温度下保温0.5小时,在30-35℃温度下保温0.5小时,在35-40℃温度下保温0.5小时,在40-45℃温度下保温0.5小时,在45-50℃温度下保温0.5小时;保温结束后,冷却到30℃,从缩醛釜取出投入到洗涤釜滤干,先用自来水将物料洗涤至pH值6-7,再用蒸馏水洗涤至无氯离子,再加入碳酸氢钠常温稳定,稳定时间120分钟;将稳定好的液体料移入干燥设备,经雾化、干燥即得所述降解树酯粉料;
按比例将制得的降解树酯,甘油淀粉酯,变性淀粉送入捏和机捏和15-20分钟;
第二步、将第一步捏和好的原料送入高速混炼机内,依次加入分散剂、复合偶联剂、增塑剂、抗氧剂、荧光增白剂、紫外线吸收剂、填充剂;均匀混合,制成混合料;
第三步、将第二步混合料送入单螺杆挤出机中,温度控制在150-165℃之间,造出颗粒状物品即可。
2、根据权利要求1所述的完全生物降解塑料,其特征在于:所述甘油淀粉酯的制备方法为:
将皂化级甘油先打入搪瓷反应釜中,升温至50℃时,在搅拌下逐渐加入同等重量比例的淀粉,保持甘油和淀粉的均匀温解,在60-80分钟内升温到150℃后停止升温,在此温度下恒温30分钟,然后降温至40℃,放料即为甘油淀粉酯。
3、根据权利要求1所述的完全生物降解塑料,其特征在于:所述变性淀粉的制备方法为:
取重量百分比的淀粉63%、皂化级甘油25%、尿素7%、乙烯丙烯酸共聚物5%,通过捏和机捏和,在单螺杆挤出机中140℃造粒即得。
4、根据权利要求1所述的完全生物降解塑料,其特征在于:所述分散剂为聚乙烯蜡W1080;所述复合偶联剂为硅烷和钛酸酯偶联剂的复合物;所述荧光增白剂为塑料专用增白剂;所述抗氧剂为1010和辅助抗氧剂PS802FL;所述紫外线吸收剂为UV-9;所述填充剂为1250目以上的纯木粉;所述增塑剂为环氧大豆油增塑剂。
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