CN103951852A

CN103951852A - 高强度淀粉基降解环保材料制造方法

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Publication number: CN103951852A
Application number: CN201410215427.3A
Authority: CN
Inventors: 季国良; 季大龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2014-07-30

Abstract

高强度淀粉基降解环保材料。目前一次性发泡塑料餐具虽然给人们的生活带来方便，但是它却给环境造成了严重的白色污染，这种发泡餐具在土壤中要经过已十年至上百年才能够降解，如将其燃烧处理又产生有害气体，给人们的生存环境带来了严重的损害。本发明由以下重量百分比的成份组成：淀粉60～75、聚乙烯醇10～20、植物多聚糖8～14.5、增塑剂2～10、降解控制剂0.5～3、聚己内酯与聚羟基丁酸脂共聚物3～10.5、已丁脂已丁聚糖1.5～3，聚乳酸7～15。本发明用于高强度淀粉基环保材料制作。

Description

高强度淀粉基降解环保材料制造方法

技术领域：

本发明涉及一种高强度淀粉基环保材料制造方法。

背景技术：

目前一次性发泡塑料餐具虽然给人们的生活带来方便，但是它却给环境造成了严重的白色污染，这种发泡餐具在土壤中要经过已十年至上百年才能够降解，如将其燃烧处理又产生有害气体，给人们的生存环境带来了严重的损害。上述发泡餐具在60℃的温度下会产生毒素，严重的损害了人们的身体健康。近已年来出现的一些淀粉基降解材料虽然解决了发泡塑料造成的白色污染问题，但是这些降解材料由于机械强度差、可塑性差，因而不能广泛的应用。现有的降解材料的生产工艺线路较长，生产成本较高；在生产工艺中要用两套混炼装置，生产过程中不易保温、工艺线路复杂、产品脂量达不到要求。

发明内容：

本发明的目的是提供一种高强度淀粉基环保材料制造方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

高强度淀粉基降解环保材料，包括：淀粉60～80、聚乙烯醇10～20、植物多聚糖5～14.5、增塑剂1.5～10、降解控制剂0.5～4.5、聚己内酯与聚羟基丁酸脂共聚物3～10.5、已丁脂已丁聚糖2～4.5，降解控制剂0.2～0.7、聚乳酸7～15，以上是重量份数比。

所述的高强度淀粉基环保材料，重量份数比为：淀粉50～80、聚乙烯醇10～15、植物多聚糖5～12、增塑剂1.5～4、聚己内酯与聚羟基丁酸脂共聚物2～7、已丁脂已丁聚糖0.8～1.5，聚乳酸5.5～15。

所述的高强度淀粉基环保材料，重量份数比为：淀粉65～80、聚乙烯醇8～13、植物多聚糖6～12.5、增塑剂1.5～5、降解控制剂1～4.5、聚己内酯与聚羟基丁酸脂共聚物5～9、已丁脂已聚糖1.5～3，聚乳酸3.5～10.5。

所述的高强度淀粉基降解环保材料，所述的淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉或水稻淀粉，所述的植物糖为木糖、麦芽糖、淀粉糖，所述的改性辅料为聚乙烯醇，所述的增塑剂为色拉油，所述的聚乳酸原料为乳酸。

所述的高强度淀粉基降解环保材料的制造方法，在于它是按如下步骤进行的：（1）按上述的重量比称取各原料 (2)将上述原料进行聚合反应共混共聚改性，(3)然后将原料放入高扭矩双螺杆挤出机中进行三级混炼，挤出机中螺杆的长度与直径的比为50～65。

所述的高强度淀粉基降解环保材料制造方法，在于在上述第（2）步骤中，采用的设备室油加热高混一体机，温度在65～85℃时加入淀粉和改性辅料，并高速混合，至80～105℃再加入聚已内酯与聚羟基丁酸脂共聚物并高速混合，继续加热至95～115℃时分2～6次将植物糖、增塑剂、降解控制剂和已丁脂已丁聚糖加入，进行聚合反应共混共聚改性，温度为125～155℃，时间为25～35分钟，最后放料至冷混中混合，并降温至65～95℃。

所述的高强度淀粉基降解环保材料的制造方法，步骤（3）结束后，将从高距式双螺杆挤出机中出来的原料增压装置，在115～195℃下制成板材，所用增压装置为熔体泵。

有益效果：

1.本发明通过实验和测算，对产品中德辅料含量进行了较大的调整，使得机械强度较原有产品有较大提高，平均提高30％以上，可塑性强，并能控制降解速度和降解时间。

2.本发明传统方法中采用两条混炼装置才能完成，本发明的生产方法中只需要一套混炼装置，与以往相比节省了一套混炼装置，并且利于生产过程中德保温，简化并缩短了工艺线路，降低了生产成本，提高了产品脂量。

3.本发明的降解机理是通过微生物和各种细菌及酶的作用，将材料分解成二氧化碳和水，降低分子量，使分子链断裂成低分子量碎片及多孔破坏结构，增大材料的表面积，在细菌和酶的作用下发生各种分裂反应，从而达到被多种微生物代谢的程度，由多种微生物参加和光合作用的综合作用，最终完成分解。

4.本发明的材料是成本适中，可控制降解速度和降解时间的新型全降解材料，降解后可改性土壤进行良性的循环。

5.本发明制造的一次性餐具具有无毒、无害、无异味、耐水、耐油、耐热、耐冷、不软化、不变形、抗压、并且可以在蒸锅、微波炉中加尔使用，并可控制降解周期，提高其适应性。

6.本发明的材料制成餐盒的成本纸浆制品餐盒成本的40％，是植物纤维制品成本的50％。

7.本发明以微生物发酵法生产的生物柔脂加纤维素、多元醇等物脂组合成生物降解添加剂，为降低生物聚酯的成本，采用最新的发酵工艺，利用廉价的碳源生产，缩短发酵周期的优良菌株选育、破壁确定添加剂各种组成成分的最佳匹配，生产处多用途的添加剂。

具体实施方式：

实施例1：

一种高强度淀粉基降解环保材料，淀粉60～80、聚乙烯醇10～20、植物多聚糖5～14.5、增塑剂1.5～10、降解控制剂0.5～4.5、聚己内酯与聚羟基丁酸脂共聚物3～10.5、已丁脂已丁聚糖2～4.5，降解控制剂0.2～0.7、聚乳酸7～15，以上是重量份数比。

实施例2：

根据实施案例1所述的高强度淀粉基环保材料，重量份数比为：淀粉50～80、聚乙烯醇10～15、植物多聚糖5～12、增塑剂1.5～4、聚己内酯与聚羟基丁酸脂共聚物2～7、已丁脂已丁聚糖0.8～1.5，聚乳酸5.5～15。

实施例3：

根据实施案例1所述的高强度淀粉基环保材料，重量份数比为：淀粉65～80、聚乙烯醇8～13、植物多聚糖6～12.5、增塑剂1.5～5、降解控制剂1～4.5、聚己内酯与聚羟基丁酸脂共聚物5～9、已丁脂已聚糖1.5～3，聚乳酸3.5～10.5。

实施例4：

根据实施案例1所述的高强度淀粉基降解环保材料，所述的淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉或水稻淀粉，所述的植物糖为木糖、麦芽糖、淀粉糖，所述的改性辅料为聚乙烯醇，所述的增塑剂为色拉油，所述的聚乳酸原料为乳酸。

实施例5：

一种所述的高强度淀粉基降解环保材料的制造方法，在于它是按如下步骤进行的：（1）按实施例1或2或3或4的重量比称取各原料 (2)将上述原料进行聚合反应共混共聚改性，(3)然后将原料放入高扭矩双螺杆挤出机中进行三级混炼，挤出机中螺杆的长度与直径的比为50～65。

实施例6：

根据实施案例1所述的高强度淀粉基降解环保材料制造方法，在于在上述第（2）步骤中，采用的设备室油加热高混一体机，温度在65～85℃时加入淀粉和改性辅料，并高速混合，至80～105℃再加入聚已内酯与聚羟基丁酸脂共聚物并高速混合，继续加热至95～115℃时分2～6次将植物糖、增塑剂、降解控制剂和已丁脂已丁聚糖加入，进行聚合反应共混共聚改性，温度为125～155℃，时间为25～35分钟，最后放料至冷混中混合，并降温至65～95℃。

实施例7：

根据实施案例1所述的高强度淀粉基降解环保材料的制造方法，步骤（3）结束后，将从高距式双螺杆挤出机中出来的原料增压装置，在115～195℃下制成板材，所用增压装置为熔体泵。

本发明产品达到的技术性能指标和参数：

（1）使用性能要求：

容积偏差±5％耐温试验（p5±5℃）水无变形皱渗

（2）60℃环境恒温30min时强度指标：

餐具负重试验（3kg）高度变化≤5％

餐具对折试验15次无断裂

跌落试验一次无断裂（3）理化指标：

天然制品含水＜7％降解时限（45天）

降解91％-97％以上。

Claims

1.一种高强度淀粉基降解环保材料，其特征是：包括：淀粉60～80、聚乙烯醇10～20、植物多聚糖5～14.5、增塑剂1.5～10、降解控制剂0.5～4.5、聚己内酯与聚羟基丁酸脂共聚物3～10.5、已丁脂已丁聚糖2～4.5，降解控制剂0.2～0.7、聚乳酸7～15，以上是重量份数比。

2.根据权利要求1所述的高强度淀粉基环保材料，其特征是：重量份数比为：淀粉50～80、聚乙烯醇10～15、植物多聚糖5～12、增塑剂1.5～4、聚己内酯与聚羟基丁酸脂共聚物2～7、已丁脂已丁聚糖0.8～1.5，聚乳酸5.5～15。

3.根据权利要求1或2所述的高强度淀粉基环保材料，其特征是：重量份数比为：淀粉65～80、聚乙烯醇8～13、植物多聚糖6～12.5、增塑剂1.5～5、降解控制剂1～4.5、聚己内酯与聚羟基丁酸脂共聚物5～9、已丁脂已聚糖1.5～3，聚乳酸3.5～10.5。

4.根据权利要求1或2或3所述的高强度淀粉基降解环保材料，其特征是：所述的淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉或水稻淀粉，所述的植物糖为木糖、麦芽糖、淀粉糖，所述的改性辅料为聚乙烯醇，所述的增塑剂为色拉油，所述的聚乳酸原料为乳酸。

5.一种权利要求1或2或3或4所述的高强度淀粉基降解环保材料的制造方法，其特征是：在于它是按如下步骤进行的：（1）按权利要求1或2或3或4的重量比称取各原料 (2)将上述原料进行聚合反应共混共聚改性，(3)然后将原料放入高扭矩双螺杆挤出机中进行三级混炼，挤出机中螺杆的长度与直径的比为50～65。

6.根据权利要求5所述的高强度淀粉基降解环保材料制造方法，其特征是：在于在上述第（2）步骤中，采用的设备室油加热高混一体机，温度在65～85℃时加入淀粉和改性辅料，并高速混合，至80～105℃再加入聚已内酯与聚羟基丁酸脂共聚物并高速混合，继续加热至95～115℃时分2～6次将植物糖、增塑剂、降解控制剂和已丁脂已丁聚糖加入，进行聚合反应共混共聚改性，温度为125～155℃，时间为25～35分钟，最后放料至冷混中混合，并降温至65～95℃。

7.根据权利要求5或6所述的高强度淀粉基降解环保材料的制造方法，其特征是：步骤（3）结束后，将从高距式双螺杆挤出机中出来的原料增压装置，在115～195℃下制成板材，所用增压装置为熔体泵。