CN104098791A - 一种可生物降解的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜 - Google Patents

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

一种可生物降解的热塑性淀粉-聚乙烯薄膜

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。