CN101190977A - 淀粉基完全生物降解塑料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种淀粉基完全生物降解塑料的生产方法。此完全生物降解塑料主要原材料为变性淀粉、PVA、添加复合偶联剂、复合助剂和改性剂，通过高速混合、捏和、挤出造粒制成。产品可广泛应用于注塑、吹塑。如食品包装袋、农膜、地膜，特别是适合用于医药行业的包装，使用废弃后可完全生物降解。生产工艺简单，生产成本低。

Description

淀粉基完全生物降解塑料
技术领域
本发明涉及到降解塑料领域，特别是一种淀粉基完全生物降解塑料的生产方法。
现有技术
为了缓解石油化工产品求大于供的矛盾、消灭“白色污染”，我们国家研究成功多种完全生物降解塑料的生产方法。其中有聚乳酸醋(PLA)、PVA、PVB等十多个品种。如聚乳酸酯完全生物降解塑料是：将玉米淀粉糖化，制成高浓度乳酸，然后制成聚乳酸。一是工艺复杂、生产成本偏高；二是PLA不能于PE、PP共熔，回收再生难，限制了使用范围；PVA完全生物降解塑料，耐水成膜性差，PVB完全降解塑料是将PVA水溶液加入醛类物质反应成预聚物，然后通过雾化干躁而成，从而改变了PVB完全生物降解塑料的耐水性。但目前因为国内此种干燥设备还达不到技术要求，至今未规模化生产。其它完全生物降解塑料只能用于注塑、一次性快餐盒，不能生产各种规格的薄膜制品。
发明内容
本发明是为了克服完全生物降解塑料存在的一些缺陷，提供一种工艺简单、生产成本低，既能注塑又能吹塑压沿薄膜的一种淀粉基完全生物降解塑料的生产方法。
本发明是这样实现的：彻底改变了淀粉的性质，使其疏水耐高温，然后和PVA共混，加入改性剂明胶、萜烯树脂、聚己内脂和填充剂，通过高低速混合、捏和、挤出造粒制成的淀粉基完全生物降解塑料。
其重量配比为：
PVA            40-46％
变性淀粉       40-46％
明胶           3-6％
萜烯树脂       2-4％
聚己内脂       5-8％
皮革粉         1-3％
木粉           1-3％
壳聚糖         3-5％
复合偶联剂     2-4％
复合助剂       3-5％
其生产方法为：
1、将淀粉加入到高速混合机内，低速混合至变性淀粉含水率6％以下时加入复合偶联剂，低速混合至料温80℃时加入复合助剂，低速混合至料温100℃时加入PVA、明胶、萜烯树脂、聚己内脂、皮革粉、木粉、壳聚糖、低速混合至料温110℃时，高速混合到料温120℃时放料冷却。静置24小时。
2、将冷却好的混合料送入S型捏和机，在料温100℃时捏和30分钟。
3、将捏和料送入高淀粉基专用双螺杆挤出机中，在140℃-170℃下熔融造粒，即成为淀粉基完全生物降解塑料。
本发明产生的有益效果是：一是节约石油资源，每生产两吨淀粉基完全生物降解塑料可节约石油一吨；二是用淀粉基完全生物降解塑料生产的制品使用废弃后自身降解，净化社会环境，防止“白色污染”。
实施例
1、将40公斤变性淀粉加入到高速混合机内，低速混合至变性淀粉的含水率6％以下时，加入复合偶联剂2公斤低速混合至料温80℃时，加入复合助剂3公斤，低速混合至料温100℃时，加入PVA40公斤，明胶3公斤，萜烯树脂2公斤。聚己内脂5公斤，皮革粉一公斤，木粉1公斤，壳聚糖3公斤，低速混合至料温110℃时，高速混合到料温120℃，放料冷却静置24小时，将冷却料送入S型捏和机，捏和30分钟，把捏和料送入淀粉基专用双螺杆挤出机中，在140℃-170℃下熔融造粒，即成为淀粉基完全生物降解塑料。
2、变性淀粉的生产方法：①以120目玉米淀粉63份，复合偶联剂2份，丙三醇18份，碳酰胺7份，聚己内脂10份组成配方；②将玉米淀粉加入到高速混合机内，低速混合至淀粉的含水率低于12％时，加入复合偶联剂，继续低速混合至料温80℃时，加入丙三醇，混合到料温100℃时加入碳酰胺、聚己内脂，低速混合至料温110℃时，高速混合到120℃放料冷却。静置12小时后即成为变性淀粉。
3、复合偶联剂的配制方法：以NDZ-101钛酸脂偶联剂2％溶解于98％的白油中，然后与硅烷液体偶联剂A150，1∶1混合均匀即成为复合偶联剂。
4、复合助剂的配制方法：聚乙烯蜡50％，硬脂酸30％，阴离子表面活性剂20％，混合熔融即可。使用时熔融后加入。
5、壳聚糖使用的是以虾壳和蟹壳先提得甲壳素，然后用浓碱，在一定的温度下，使甲壳素部分的脱除乙酰基获得脱除乙酰基80％以上的壳聚糖产品。其分子量4×105。
6、PVA采用水解度(醇解度)99.7％-100％的耐水性聚乙烯醇树脂。
7、皮革粉采用的是制革企业中排出的废液中，含蛋白质50％以上的80-100目纯净干皮革粉。
8、木粉采用纯杨木100目以上的木粉。
9、聚己内脂选用脂肪族H7，分子量50000以上的粒状产品。
10、造粒机的参考温度：(℃)
一区：124  二区：124  三区：134  四区：134  五区：145
六区：156  七区：156  八区：150  九区：145  十区：140
机头：167  料室：160

Claims (2)

1.一种淀粉基完全生物降解塑料，是以变性淀粉为基础材料，用复合偶联剂偶联，加入PVA，然后以明胶、萜烯树脂、聚己内脂作为改性剂，通过高低速混合，捏和机捏和、淀粉基专用双螺杆挤出机造粒制成。
2.一种淀粉基完全生物降解塑料，它的技术特征是：
①它的重量配比是
PVA                40-46％
变性淀粉           40-46％
明胶               3-6％
萜烯树脂           2-4％
聚乙内脂           5-8％
皮革粉             1-3％
壳聚糖             3-6％
复合偶联剂         2-4％
复合助剂           3-5％
②变性淀粉的生产方法：以120目细玉米淀粉加入到高速混合机内，低速混合至玉米淀粉的含水率低于12％，加入复合偶联剂，继续低速混合，料温达到80℃时，加入丙三醇，低速混合至料温100℃时，加入碳酸胺、聚己内脂，低速混合物到110℃，然后高速混合至料温120℃放料冷却，静置12小时后即成为变性淀粉；
③复合偶联剂的配制方法：以NDZ-101钛酸酯偶联剂2％溶解于98％的白油中，然后与液体硅烷偶联剂A150，1∶1混合均匀即成为复合偶联剂；
④复合助剂的配制方法：聚乙烯蜡50％，硬脂酸30％，阴离子表面活性剂20％，混合熔融即可，使用时，熔融后加入；
⑤壳聚糖是以虾壳、蟹壳提取甲壳素，然后用浓碱在一定温度下，使甲壳素脱除乙酰基80％以上的壳聚糖产品；
⑥PVA采用水解度(醇解度)99.7％-100％，耐水性聚乙烯醇树脂；皮革粉是从制革业废液中提取的含蛋白质50％以上的，80-100目纯净干皮革粉；木粉采用纯杨木100目以上木粉；聚己内脂选用脂肪族H7，分子量50000以上的粒状产品；
⑦淀粉基专用双螺杆挤出机造粒参考温度是：(℃)
一区：124  二区：124  三区：134  四区：134  五区：145
六区：156  七区：156  八区：150  九区：145  十区：140
十一区：135  机头：167  料温：160
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