CN103467939A - 一种可完全降解的聚乳酸成型方法及其产品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可完全降解的聚乳酸成型方法，包括聚乳酸的合成、注塑机预清洗、预干燥、注塑成型，熔体温度150～180℃，下料口温度25～60℃，加料段温度150～170℃，压缩段温度150～170℃，熔融段温度160～180℃，喷嘴温度170～190℃，模具温度25～40℃，背压0.2～0.6MPa，注塑压力40～110MPa，注塑速率30～80cm3/s，冷却时间15～25s。还提供了一种通过上述成型方法制备得到的一次性餐具。本发明的成型方法降低生成成本，提高材料的耐热性、耐久性、耐韧性、抗冲击性、易于存储。用于制备一次性餐具，特别是小孩子吃果冻的勺子，更可避免小孩的误食所造成的危险。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物降解的材料领域，具体涉及一种可完全降解的聚乳酸成型方法及其产品。
背景技术
聚乳酸是一种以可再生的植物资源为原料经过化学合成制备的生物降解高分子。它是一种热塑性脂肪族聚酯，玻璃化转变温度和熔点分别是60℃和175℃左右，在室温下是一种处于玻璃态的硬质高分子，其热性能与聚苯乙烯相似。
聚乳酸的单体是乳酸。在乳酸分子中含有一个羟基和一个羧基两个官能团，具有相当的反应活性，在适当条件下容易脱水缩合成聚乳酸。根据这一特性聚乳酸的合成可以有两种不同的途径:①由乳酸直接缩聚;②由丙交酯(lactide,缩写作LA，IUPAC名为3，6-二甲基-1，4-二氧杂环己烷-2，5-二酮)开环聚合(ring-opening polymerization，ROP)。
目前制约PLA应用的主要因素是性能和价格。近年来，随着高分子材料科学技术的进步，对PLA的突出缺点如韧性、耐热性等问题已经能够改善提高，但是还有一些关键问题有待于深入研究解决，如生物降解速度的控制，即如何通过新的分子设计技术使PLA等生物降解高分子在使用期间性能稳定、不发生分解，而使用以后能够在一定时间内快速分解。
发明内容
为克服上述技术缺陷，本发明的目的是提供一种可完全降解的聚乳酸成型方法及其产品。
为实现上述目的，采用如下的技术方案：
本发明提供了一种可完全降解的聚乳酸成型方法，按如下步骤进行：
（1）聚乳酸的合成
（2）注塑机预清洗：清除干净残留在注塑机中的残留物。
（3）预干燥：将聚乳酸原料80℃干燥2-3小时。
（4）注塑成型：将步骤（3）中的聚乳酸原料在注塑机上成型加工，熔体温度150～180℃，下料口温度25～60℃，加料段温度150～170℃，压缩段温度150～170℃，熔融段温度160～180℃，喷嘴温度170～190℃，模具温度25～40℃，背压0.2～0.6MPa，注塑压力40～110MPa，保压压力20～50MPa，注塑速率30～80cm3/s，冷却时间15～25s。
优选的，所述步骤（1）聚乳酸的合成按如下步骤进行：
①共沸缩聚，通过溶解或沉淀的方法把聚乳酸（PLA）从溶剂中分离出来；
②扩链反应，处理缩聚物获得高分子量聚酯；
③加入酯化促进辅助剂，提高缩聚反应的分子量；
④固相聚缩，促使PLA具有更高的光学活性，而且很容易得到高精度的PLA。
优选的，所述步骤（2）注塑机预清洗按如下步骤进行：
若所述注塑机原加工温度在220℃以上，先用PP在原加工温度下清洗，再改用低密度聚乙烯（LDPE）在150-175℃清洗，最后用聚乳酸(PLA)在150-175℃下洗机；
若所述注塑机原加工材料温度低于220℃，可直接用低密度聚乙烯（LDPE）在150-175℃清洗，再用聚乳酸(PLA)在同样温度条件下洗机。
本发明还提供了一种通过上述成型方法制备得到的产品，所述产品为一次性餐具。
所述一次性餐具包括餐勺和果冻勺子。
本发明的成型方法由于只采用了聚乳酸这一种生物降解材料，因此所生成的产品均可实现完全降解。本发明通过改进模具和制备工艺，降低次品率，从而降低生成成本；通过改善材料结晶性能，提高材料的耐热性，促使该材料更加适合于制作一次性餐具；通过添加耐水解稳定剂，提高材料的耐久性，促使该材料易于存储；通过共聚的方法，提高材料的耐韧性，促使材料更加柔软，具有较强的抗冲击性。用于制备一次性餐具，特别是小孩子吃果冻的勺子，更可避免小孩的误食所造成的危险。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1.一种可完全降解的聚乳酸成型方法的优选实施例
本实施例提供了一种可完全降解的聚乳酸成型方法，按如下步骤进行：
（1）聚乳酸的合成：
①共沸缩聚，通过沉淀的方法把聚乳酸（PLA）从溶剂中分离出来；
②扩链反应，处理缩聚物获得高分子量聚酯；
③加入酯化促进辅助剂，提高缩聚反应的分子量；
④固相聚缩，促使PLA具有更高的光学活性，而且很容易得到高精度的PLA。
（2）注塑机预清洗：清除干净残留在注塑机中的残留物。
若所述注塑机原加工温度在220℃以上，先用PP在原加工温度下清洗，再改用低密度聚乙烯（LDPE）在150℃清洗，最后用聚乳酸(PLA)在150℃下洗机；若所述注塑机原加工材料温度低于220℃，可直接用低密度聚乙烯（LDPE）在150℃清洗，再用聚乳酸(PLA)在同样温度条件下洗机。
（3）预干燥：将聚乳酸原料80℃干燥2小时。
（4）注塑成型：将步骤（3）中的聚乳酸原料在注塑机上成型加工，熔体温度150℃，下料口温度25℃，加料段温度150℃，压缩段温度150℃，熔融段温度160℃，喷嘴温度170℃，模具温度25℃，背压0.2MPa，注塑压力40MPa，保压压力20MPa，注塑速率30cm3/s，冷却时间15s。
通过上述成型方法，可以制备一次性餐具。
在本实施例中，主要制备得到小孩吃果冻时用的果冻勺子，更可避免小孩的误食所造成的危险。
实施例2、一种可完全降解的聚乳酸成型方法的优选实施例
本实施例提供了一种可完全降解的聚乳酸成型方法，按如下步骤进行：
（1）聚乳酸的合成：
①共沸缩聚，通过沉淀的方法把聚乳酸（PLA）从溶剂中分离出来；
②扩链反应，处理缩聚物获得高分子量聚酯；
③加入酯化促进辅助剂，提高缩聚反应的分子量；
④固相聚缩，促使PLA具有更高的光学活性，而且很容易得到高精度的PLA。
（2）注塑机预清洗：清除干净残留在注塑机中的残留物。
若所述注塑机原加工温度在220℃以上，先用PP在原加工温度下清洗，再改用低密度聚乙烯（LDPE）在175℃清洗，最后用聚乳酸(PLA)在175℃下洗机；若所述注塑机原加工材料温度低于220℃，可直接用低密度聚乙烯（LDPE）在175℃清洗，再用聚乳酸(PLA)在同样温度条件下洗机。
（3）预干燥：将聚乳酸原料80℃干燥3小时。
（4）注塑成型：将步骤（3）中的聚乳酸原料在注塑机上成型加工，熔体温度180℃，下料口温度60℃，加料段温度170℃，压缩段温度170℃，熔融段温度180℃，喷嘴温度190℃，模具温度40℃，背压0.6MPa，注塑压力110MPa，保压压力50MPa，注塑速率80cm3/s，冷却时间25s。
通过上述成型方法，可以制备一次性餐具。
实施例3、一种可完全降解的聚乳酸成型方法的优选实施例
本实施例提供了一种可完全降解的聚乳酸成型方法，按如下步骤进行：
（1）聚乳酸的合成：
①共沸缩聚，通过沉淀的方法把聚乳酸（PLA）从溶剂中分离出来；
②扩链反应，处理缩聚物获得高分子量聚酯；
③加入酯化促进辅助剂，提高缩聚反应的分子量；
④固相聚缩，促使PLA具有更高的光学活性，而且很容易得到高精度的PLA。
（2）注塑机预清洗：清除干净残留在注塑机中的残留物。
若所述注塑机原加工温度在220℃以上，先用PP在原加工温度下清洗，再改用低密度聚乙烯（LDPE）在160℃清洗，最后用聚乳酸(PLA)在160℃下洗机；若所述注塑机原加工材料温度低于220℃，可直接用低密度聚乙烯（LDPE）在160℃清洗，再用聚乳酸(PLA)在同样温度条件下洗机。
（3）预干燥：将聚乳酸原料80℃干燥2-3小时。
（4）注塑成型：将步骤（3）中的聚乳酸原料在注塑机上成型加工，熔体温度160℃，下料口温度40℃，加料段温度160℃，压缩段温度160℃，熔融段温度170℃，喷嘴温度180℃，模具温度30℃，背压0.4MPa，注塑压力80MPa，保压压力35MPa，注塑速率60cm3/s，冷却时间20s。
通过上述成型方法，可以制备一次性餐具。
Claims (5)
1.一种可完全降解的聚乳酸成型方法，其特征在于，按如下步骤进行：
（1）合成聚乳酸；
（2）注塑机预清洗：清除干净残留在所述注塑机中的残留物；
（3）预干燥：将聚乳酸原料80℃干燥2-3小时；
（4）注塑成型：将步骤（3）中的聚乳酸原料在所述注塑机上成型加工，熔体温度150～180℃，下料口温度25～60℃，加料段温度150～170℃，压缩段温度150～170℃，熔融段温度160～180℃，喷嘴温度170～190℃，模具温度25～40℃，背压0.2～0.6MPa，注塑压力40～110MPa，保压压力20～50MPa，注塑速率30～80cm3/s，冷却时间15～25s。
2.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述步骤（1）合成聚乳酸按如下步骤进行：
①共沸缩聚，通过溶解或沉淀的方法把聚乳酸从溶剂中分离出来；
②扩链反应，处理缩聚物获得高分子量聚酯；
③加入酯化促进辅助剂，提高缩聚反应的分子量；
④固相聚缩，促使PLA具有更高的光学活性，而且很容易得到高精度的聚乳酸。
3.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述步骤（2）注塑机预清洗包括如下步骤：
若所述注塑机原加工温度在220℃以上，先用聚丙烯在原加工温度下清洗，再改用低密度聚乙烯在150-175℃清洗，最后用聚乳酸在150-175℃下洗机；
若所述注塑机原加工材料温度低于220℃，可直接用低密度聚乙烯在150-175℃清洗，再用聚乳酸在同样温度条件下洗机。
4.一种通过权利要求1-3之一所述的成型方法制备得到的产品，其特征在于，所述产品为一次性餐具。
5.根据权利要求4所述的产品，其特征在于，所述一次性餐具包括餐勺和果冻勺子。
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| CN 201210189549 CN103467939A (zh) | 2012-06-08 | 2012-06-08 | 一种可完全降解的聚乳酸成型方法及其产品 |
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| CN 201210189549 CN103467939A (zh) | 2012-06-08 | 2012-06-08 | 一种可完全降解的聚乳酸成型方法及其产品 |
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| CN 201210189549 Pending CN103467939A (zh) | 2012-06-08 | 2012-06-08 | 一种可完全降解的聚乳酸成型方法及其产品 |
Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104309053A (zh) * | 2014-08-21 | 2015-01-28 | 中山联合光电科技有限公司 | 一种硅胶、橡胶塑制品的成型工艺 |
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2012
- 2012-06-08 CN CN 201210189549 patent/CN103467939A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104309053A (zh) * | 2014-08-21 | 2015-01-28 | 中山联合光电科技有限公司 | 一种硅胶、橡胶塑制品的成型工艺 |
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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