CN104098791A - 一种可生物降解的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可生物降解的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜,涉及薄膜生产技术领域,由如下质量份数的原料制成:热塑性淀粉(自制)40%-50%、聚乙烯20%-30%、微晶纤维素0.5%-3%、硫酸钙2%-5%、氧化聚乙烯蜡1%-3%、硬脂酸锌1%-2%、聚羟基脂肪酸酯1%-2.5%、乙二醇0.5%-2%、山梨醇0.5%-2%、马来酸酐0.5%-3%、戊二醛0.2%-1%。本发明制备的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜不仅具有良好的力学性能,还具有优良的生物降解性能,产品的使用范围广,能够制成市场上多种塑料制品,是一种具有广阔市场前景的生物降解塑料薄膜。
Description
技术领域:
本发明涉及薄膜生产技术领域,具体涉及一种可生物降解的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜。
背景技术:
生物降解塑料薄膜是指在一定条件下,在能分泌酵素的微生物作用下可完全生物降解的高分子材料,可分为生物破坏性塑料和完全生物降解塑料,其中最有发展前途的是全淀粉塑料薄膜,这类塑料薄膜在使用后能完全被生物降解,生产二氧化碳和水,不污染环境,是近年来国内外淀粉降解塑料薄膜研究的主要方向。而淀粉由于难以铸造成型,产品机械性能差等缺点,使得淀粉的用途受到限制。因此,淀粉必须经过表面物理或化学改性后才能作为材料使用。
发明内容:
本发明所要解决的技术问题在于提供一种工艺简单、生产成本低且对环境友好的可生物降解的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:
一种可生物降解的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜,由如下质量份数的原料制成:
热塑性淀粉(自制)40%-50%、聚乙烯20%-30%、微晶纤维素0.5%-3%、硫酸钙2%-5%、氧化聚乙烯蜡1%-3%、硬脂酸锌1%-2%、聚羟基脂肪酸酯1%-2.5%、乙二醇0.5%-2%、山梨醇0.5%-2%、马来酸酐0.5%-3%、戊二醛0.2%-1%。
所述热塑性淀粉为热塑性玉米淀粉、热塑性小麦淀粉、热塑性燕麦淀粉、热塑性大麦淀粉、热塑性木薯淀粉、热塑性马铃薯淀粉、热塑性荞麦淀粉和热塑性豆粉中的一种。
一种可生物降解的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜的制备方法,包括如下步骤:
步骤a:将淀粉与水、甘油、尿素在高速混合机中混合,然后置于转速50r/min、温度120-140℃的密炼机中密炼20min,再用双辊筒炼塑机于150℃开炼、压片,冷却后粉碎成细小颗粒,即得热塑性淀粉;
步骤b:将步骤a制得的热塑性淀粉与其余原料按所述比例混合均匀,用双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒,得到热塑性淀粉-聚乙烯改性母料;
步骤c:将步骤b制得的热塑性淀粉-聚乙烯改性母料加到吹膜机中经升温、挤出、吹塑、上牵引、下牵引和卷绕成膜。
所述热塑性淀粉的粒径为10-20μm。
本发明的有益效果是:本发明制备的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜不仅具有良好的力学性能,还具有优良的生物降解性能,产品的使用范围广,能够制成市场上多种塑料制品,是一种具有广阔市场前景的生物降解塑料薄膜。
具体实施方式:
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例进一步阐述本发明。
实施例1:
热塑性淀粉(自制)40%、聚乙烯20%、微晶纤维素0.5%、硫酸钙2%、氧化聚乙烯蜡1%、硬脂酸锌1%、聚羟基脂肪酸酯1%、乙二醇0.5%、山梨醇0.5%、马来酸酐0.5%、戊二醛0.2%。
实施例2:
热塑性淀粉(自制)42%、聚乙烯23%、微晶纤维素1%、硫酸钙3%、氧化聚乙烯蜡1.5%、硬脂酸锌1.3%、聚羟基脂肪酸酯1.5%、乙二醇1%、山梨醇1%、马来酸酐1%、戊二醛0.4%。
实施例3:
热塑性淀粉(自制)45%、聚乙烯25%、微晶纤维素1.5%、硫酸钙3%、氧化聚乙烯蜡2%、硬脂酸锌1.5%、聚羟基脂肪酸酯2%、乙二醇1.5%、山梨醇1.5%、马来酸酐1.5%、戊二醛0.6%。
实施例4:
热塑性淀粉(自制)47%、聚乙烯28%、微晶纤维素2%、硫酸钙4%、氧化聚乙烯蜡2.5%、硬脂酸锌1.7%、聚羟基脂肪酸酯2%、乙二醇1.7%、山梨醇1.5%、马来酸酐2%、戊二醛0.8%。
实施例5:
热塑性淀粉(自制)50%、聚乙烯30%、微晶纤维素3%、硫酸钙5%、氧化聚乙烯蜡3%、硬脂酸锌2%、聚羟基脂肪酸酯2.5%、乙二醇2%、山梨醇2%、马来酸酐3%、戊二醛1%。
所用热塑性淀粉为热塑性玉米淀粉、热塑性小麦淀粉、热塑性燕麦淀粉、热塑性大麦淀粉、热塑性木薯淀粉、热塑性马铃薯淀粉、热塑性荞麦淀粉和热塑性豆粉中的一种。
由实施例1-5的原料配方制备可生物降解的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜,包括如下步骤:
步骤a:将淀粉与水、甘油、尿素在高速混合机中混合,然后置于转速50r/min、温度120-140℃的密炼机中密炼20min,再用双辊筒炼塑机于150℃开炼、压片,冷却后粉碎成细小颗粒,即得热塑性淀粉;
步骤b:将步骤a制得的热塑性淀粉与其余原料按所述比例混合均匀,用双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒,得到热塑性淀粉-聚乙烯改性母料;
步骤c:将步骤b制得的热塑性淀粉-聚乙烯改性母料加到吹膜机中经升温、挤出、吹塑、上牵引、下牵引和卷绕成膜。
其中,步骤a中热塑性淀粉的粒径为10-20μm。
依据现行国标法对实施例1-5制得的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜的拉伸强度、断裂伸长率、透光率、薄膜两侧温度差、防雾效果以及土壤降解时间进行测定,结果如下表所示:
从上表可以看出,由实施例1-5制备的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜的拉伸强度与断裂伸长率、透光率以及薄膜两侧温度差均优于普通PE膜和PVC膜;并且研究发现本发明制备的薄膜还具有优良的生物降解性能,其在室温下4-5个月内能够完全被降解,远远优于普通降解薄膜的降解时间9-15个月。
本发明制备的可生物降解的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜产品的使用范围广,能够制成市场上多种塑料制品,是一种具有广阔市场前景的生物降解塑料薄膜。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种可生物降解的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜,其特征在于,由如下质量份数的原料制成:
热塑性淀粉(自制)40%-50%、聚乙烯20%-30%、微晶纤维素0.5%-3%、硫酸钙2%-5%、氧化聚乙烯蜡1%-3%、硬脂酸锌1%-2%、聚羟基脂肪酸酯1%-2.5%、乙二醇0.5%-2%、山梨醇0.5%-2%、马来酸酐0.5%-3%、戊二醛0.2%-1%。
2.根据权利要求1所述的可生物降解的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜,其特征在于:所述热塑性淀粉为热塑性玉米淀粉、热塑性小麦淀粉、热塑性燕麦淀粉、热塑性大麦淀粉、热塑性木薯淀粉、热塑性马铃薯淀粉、热塑性荞麦淀粉、热塑性豆粉中的一种。
3.一种可生物降解的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤a:将淀粉与水、甘油、尿素在高速混合机中混合,然后置于转速50r/min、温度120-140℃的密炼机中密炼20min,再用双辊筒炼塑机于150℃开炼、压片,冷却后粉碎成细小颗粒,即得热塑性淀粉;
步骤b:将步骤a制得的热塑性淀粉与其余原料按所述比例混合均匀,用双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒,得到热塑性淀粉-聚乙烯改性母料;
步骤c:将步骤b制得的热塑性淀粉-聚乙烯改性母料加到吹膜机中经升温、挤出、吹塑、上牵引、下牵引和卷绕成膜。
4.根据权利要求3所述的可生物降解的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜的制备方法,其特征在于:所述热塑性淀粉的粒径为10-20μm。
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