CN102690078A - 可降解印刷性好的石头纸材料 - Google Patents
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Abstract
本发明“可降解印刷性好的石头纸材料”是向人们提供一种能够像普通纸那样能够降解的石头纸材料。该石头纸用后被废弃在自然环境中,在太阳光照射的引发下,在自然环境中的氧、雨水、热、菌类等的介质中发生降解,降解的速度要比纸快,但是,没有阳光、热、氧、水、菌类是不降解的。.本发明材料是这样体现的:它分别由以下各重量份数的组份组成:超细CaCO355~70份、生物降解剂20~10份、聚丙烯10~25份、马来酸酐接枝聚乙烯材料5~7份。生物降解剂配方,由以下重量份组成:低分子量烃类10份、热氧化促进剂9份、环氧大豆油2份、催化剂0.1份。
Description
本发明“可降解印刷性好的石头纸材料”是向人们提供一种能够像普通纸那样能够降解的石头纸材料。该石头纸用后被废弃在自然环境中,在太阳光照射的引发下,在自然环境中的氧、雨水、热、菌类等的介质中发生降解,降解的速度要比纸快,但是,没有阳光、热、氧、水、菌类是不降解的。在中国东北辽阳市地区试验,在1月15日将用本发明材料制造的石头纸2张和现在的普通纸2张放在前窗台上,到2月25日观察,石头纸已经变黄、发脆,用手碰变碎片,如果在自然环境中,就会被雨、风、自然沙石击成粉末而降解,在没有水时也降解,只是生物降解比较慢;而普通纸无任何变化,没有降解的迹象,因为没有水纸是不能降解的。人们有一种误解,认为纸在自然环境中降解很快,废弃的纸袋没有污染,其实是因为纸在自然环境中被雨淋湿,失去强度,变成粉状而消失,有谁实验它被什么酶菌分解又被什么细菌吃掉、多长时间被细菌吃掉的、多长时间降解的呢?实际上用纤维素制成的纸,在满足上述阳光、热、氧、水、菌类的条件下,降解也是很慢的。用本技术制成的薄膜已测试过,在6-9月期间,用后废弃在自然环境中,28天到38天即被降解为基本无强度的小碎片、直至粉末;经省级环保局有关部门检测,在28天生物降解失重率6.0%、降解断裂伸长保留率为0%。与上述实验相符。
本材料还充分考虑到材料制成纸的可印刷性和印刷性时的吸墨性。
发明背景:现在,发明了“石头纸”技术,此技术一出现,对其褒贬不一。褒认为:这种纸生产时没有污染,不像传统纸生产时排出大量的污水和废气,这种纸具有优良的书写性、印刷性、防水性、耐久性、吸墨好等特点,还具有强韧性和耐撕裂性,好于现在的木浆纸。广泛用于印刷、包装及装饰,如工业原料包装、花卉礼品包装、服装手提袋、不干胶标签、电脑喷绘底纸、办公用纸、地图、书刊印刷用纸、建筑装饰壁纸、广告用材等;贬方认为:石头纸有其价值,但根本替代不了传统纸,即不可能用于高速印刷。又不能降解。一些研究纸的专家把这种新技术称之为石头纸的“圈钱运动”。论据的核心就是:“石头纸不能降解”。高速印刷决定纸的吸墨性,在塑料里这不是不能达到的,因为纸和塑料同属高分子材料。一个发明,开始总有不完善的地方,需要不断地提高和完善,只要它对国家有利,就要帮它完善它。如同一个婴儿,不可能一下生就是一位造纸专家,第一声哭声就是一套造纸工艺。
发明概要:
发明机理概述:
本发明“可降解印刷性好的石头纸原料”的目的是为人们找到一种能够像传统纸那样能够降解的石头纸原料,使“石头纸”这项技术发明能够完全取代生产时污染大、耗费国家木材资源的普通纸。纸是纤维素制造的,纤维素是可以生物降解的,所以纸是可生物降解的,但是,也是有条件的,在北方的冬天纤维素也是不能生物降解的,没有水分放在图书馆的书百年也不会降解,其实对纸的降解人们是有误解的,废弃的纸被认为可降解,是因为它废弃在环境中被雨淋湿,失去强度,变成粉状而消失,并不是立即都被细菌吃掉、并没有数据表明它被什么酶菌分解、多长时间完全生物降解;纸具有高速印刷性,是构成纸的纤维素的 极性决定的,不但具有好的印刷性,还具有很好的颜色性。很多用塑料薄膜印制的图案、宣传画、挂厉、图书....等,也是添加极性塑料或表面极性化处理决定的。
.发明材料“在太阳光照射的引发下开始降解”是指必须有太阳光的照射才能降解,原因是为了在避光下产品能够长期保存,不见光不降解。
本发明材料所含的生物降解剂为自制,是由低分子量烃类物质、热氧化降解促进剂、环氧大豆油和催化剂构成。生物降解剂中的烃类物质由于分子量低,其端基就多,在有催化剂存在下,在日光照射下它易被氧化,在小分子链上会形成许多含有羰基的亲水基因,吸收空气中水份,为酶菌侵入创造条件;同时也是产生自由基的活性点的引发物质,产生光降解,成为加速光降解的一个重要因素,加速光降解降低塑料分子量,又为生物降解创造了条件,二者相辅相成,在热氧化降解促进剂存在下,进而产生热氧化降解,最终达到使材料完成生物降解的目的。生物降解首先是热氧化降解,没有温度是不可能发生生物降解的,如冬天。在春天地气上升农民沤粪,将大量的秸杆和垃圾进行堆肥处理,将粪堆中间埋入一引发热源,过一段时间后大量的秸秆及垃圾就都变成粉状肥料,这种是在自然环境中以热降解为先导的生物降解实例,没有温度条件下,是不能产生生物降解的。普通链烷中C-C键的最低离解能约80千卡/克分子、C-H键平均键离解能100千卡/克分子,可见在常温下这些键是不可能发生热裂解。但是,聚合物链上一旦形成自由基后,自由基相邻碳原子上的C-H键C-C键就容易发生断裂,打开这些键所需要的能量变得非常低,有人测试表明:有的可降低到6千卡/克分子。所以,在常温下亦可发生热氧化降解。而且,这种反应是一个自催化的放热反应。上述光降解产生自由基与生物降解相辅相成,就是这个道理。
.本发明材料是这样体现的:
它分别由以下各重量份数的组份组成:超细CaCO355~70份、生物降解剂10~20份、聚丙烯10~25份、马来酸酐接枝聚乙烯材料5~7份。
生物降解剂配方,由以下重量份组成:低分子量烃类10份、热氧化促进剂9份、环氧大豆油2份、催化剂0.1份。
.本发明各组分的性能及作用如下:
·催化剂.。市场购买。它具有“在太阳光照射的引发下开始降解”的功能和提高酶菌活性的功能。它是含有过渡金属离子的有机化合物硬脂酸铁Fe(St)3或二茂铁[(C5H5)2Fe](二聚环戊二烯铁)。铁离子可以做为激活剂增加酶菌的活性。
金属离子型催化剂具有催化氢过氧化物分解的能力,从而加速自由基的形成,自由基又去敏化氧化聚乙烯的大分子,加速了材料的氧化降解。过程是:
周而复始,使氧化降解反应自动催化按自由基链式反应不断进行。
铁离子可以做为激活剂活化酶菌,是它做为底物(或辅酶)与酶蛋白之间联系的桥梁。【生物化学 魏述众 主编P146】
·低分子量烃类材料。
该物质是石油加工的副产品的一种,由石蜡烃与环烷烃的饱和成分所组成,无色,无味,无毒。市场上易购易买。
·热氧化降解促进剂(SBS热塑性丁苯弹性体).
市场购买。该物质是塑料常用的弹性体,是丁二烯和苯乙烯嵌段共聚的弹性体,它的主链和支链上都有双键,它在自然环境中没有聚丙烯那样稳定,容易产生光氧化、热氧化、臭氧氧化,耐湿环境也不如聚丙烯,因此它在聚丙烯中也是一个比较好的促降剂.。
·环氧大豆油
市场购买。它是用大豆油经双氧水氧化有甲酸硫酸存在制造的,是聚氯乙烯的增塑剂,它无毒无味,含有蛋白质和碳水化合物,易被微生物侵袭,具有可生物降解性,也有利于提高材料的印刷性。它含有环氧基 环氧基与聚丙烯有一定的相容性。
·超细碳酸钙(3200目以上,粒径≤4.2μm)
碳酸钙粒子表面附有羰基物子,因此它有亲水性,对它周围树脂有一定的加速老化作用【新型塑料薄膜-邓顺杨 等 编P358】。超细碳酸钙加入聚乙烯,有利于聚乙烯光降解和降解后易粉化,使簿膜降解后无强度的小碎片很易变成粉末。
碳酸钙可提高纸张的不透明度,增加纸的吸墨性;碳酸钙的白度高,成纸柔软、光泽好,对纸的物理强度影响小,可用于印刷纸和字典纸。【造纸化学品-胡会仁 编著P187】
·马来酸酐接枝聚丙烯材料。市场购买或自制。凡懂塑料技术的人都会制造马来酸酐接枝物。用于提高材料的印刷性和吸墨性。SBS、环氧大豆油都有极性,都能提高材料的印刷性和吸墨性。
下面结合实例对本发明做进一步说明。
实施例一
配料:按配方秤料
超细CaCO360份、生物降解剂20份、聚丙烯20份、马来酸酐接枝聚丙烯材料5份。、
混料:将碳酸钙用环氧大豆油活化处理10分钟,然后将上面称好的原料放在高速混合器内混合均匀后出料。
造粒:将上面混合好的原料放入造粒机内进行造粒。造成的颗粒即为“可降解印刷性好的石头纸原料”。造粒机可选用双螺杆挤塑造粒机,也可选用单螺杆挤塑造粒机。
实施例二
配料:按配方秤料。
碳酸钙65份、聚丙烯15份、生物降解剂20份、马来酸酐接枝聚乙烯材料7份。、
工艺与实施例一同。
Claims (1)
1.本发明“可降解印刷性好的石头纸材料”的技术特征是:
可降解印刷性好的石头纸材料分别由以下各重量份数的组份组成:超细CaCO355~70份、生物降解剂20~10份、聚丙烯10~25份、马来酸酐接枝聚乙烯材料5~7份。
生物降解剂配方,由以下重量份组成:低分子量烃类10份、热氧化促进剂9份、环氧大豆油2份、催化剂0.1份。
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CN2011100732171A CN102690078A (zh) | 2011-03-25 | 2011-03-25 | 可降解印刷性好的石头纸材料 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106589583A (zh) * | 2016-11-26 | 2017-04-26 | 云南昆钢石头纸环保材料有限公司 | 一种用石膏粉生产一次性石头纸发泡餐饮具及其制备方法 |
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2011
- 2011-03-25 CN CN2011100732171A patent/CN102690078A/zh active Pending
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CN106589583A (zh) * | 2016-11-26 | 2017-04-26 | 云南昆钢石头纸环保材料有限公司 | 一种用石膏粉生产一次性石头纸发泡餐饮具及其制备方法 |
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