CN104830083A - 一种柚子皮基生物降解塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柚子皮基生物降解塑料，其特征是由下述重量份的原料制得：柚子皮25-35，藕粉2-4，马铃薯淀粉5-10，锯末3-5，蒙脱土3-5，卡拉胶1-2，聚乙烯10-15，硅烷偶联剂KH-550 1-2，葡萄糖1-2，尿素1-2，芝麻油2-4，沙棘油1-2，微晶纤维素1-2，复合助剂10-15。本发明的生物降解塑料降解率高，降解速度快，且具有良好的柔韧性和符合使用要求的强度，生产工艺简单，能有效减少白色污染，具有较高的环境效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及塑料技术领域，具体涉及一种柚子皮基生物降解塑料及其制备方法。
背景技术
随着工业的发展，塑料在生活中得到了广泛的应用，但是随之带来大量固体废弃物，尤其是一次性塑料制品如塑料包装袋、购物袋、塑料餐盒和地膜等各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物。由于废旧塑料难以自然降解的特性，和有害的处理方法，产生的塑料废弃物留在水体、土地中，形成“白色污染”，使环境恶化，进而威胁人类的生存，成为世界的公害。
为解决塑料废弃物带来的污染问题，可降解塑料成为研究开发的热点。生物降解塑料是在自然环境下通过微生物的生命活动能很快降解的高分子材料。由于生物降解塑料具有良好的降解性，有助于缓解日益严重的塑料垃圾问题，避免对环境产生的污染，带来极高的社会效益和经济效益，市场前景十分广阔。
发明内容
本发明的目的是提供一种柚子皮基生物降解塑料，降解率高，降解速度快，且具有良好的柔韧性和符合使用要求的强度，环保无害。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种柚子皮基生物降解塑料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：
柚子皮25-35，藕粉2-4，马铃薯淀粉5-10，锯末3-5，蒙脱土3-5，卡拉胶1-2，聚乙烯10-15，硅烷偶联剂KH-550 1-2，葡萄糖1-2，尿素1-2，芝麻油2-4，沙棘油1-2，微晶纤维素1-2，复合助剂10-15；
其中复合助剂由下列重量份的原料制成：
环氧大豆油30-40，羊毛脂3-5，油酸酰胺2-4，液体石蜡2-4，蜂蜡1-2，棕榈酸异丙酯0.5-1，单硬脂酸甘油酯0.1-0.2，聚山梨酯-80 0.1-0.2；
其中复合助剂的制备方法是：
先将环氧大豆油与羊毛脂、液体石蜡和棕榈酸异丙酯混合，先常温下高速混合20-30min，再加入单硬脂酸甘油酯和聚山梨酯-80于80-90℃、1000-1200r/min搅拌5-10min，最后加入油酸酰胺和蜂蜡于同样温度下400-600r/min搅拌1-2h，冷却后即得。
一种柚子皮基生物降解塑料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将柚子皮、藕粉、马铃薯淀粉、葡萄糖、尿素和卡拉胶混合后按固液重量比2：1-1：1加入水，60-80℃搅拌2-4h后干燥，再与锯末和蒙脱土混合，研磨均匀后过100-200目筛，先于100-120℃处理0.5-1h，再加入硅烷偶联剂KH-550、芝麻油和沙棘油同样温度下1000-1500r/min搅拌20-30min；
（2）将聚乙烯、微晶纤维素与复合助剂混合后先于120-140℃、200-400r/min条件下搅拌20-30min，再加入（1）中得到的混合物料于140-160℃、600-800r/min条件下搅拌0.5-1h；
（3）将步骤（2）得到的混合物料加入双螺杆挤出机，在140-160℃条件下挤出造粒，即得。
本发明的优点是：
以农业废料柚子皮为主要原料制备生物降解塑料，柚子皮含有丰富的营养物质，有助于提高材料的降解性能；通过对配方与工艺的改进，使材料相容性强，降解性能好，协同性高，得到的产品降解率高，降解速度快，且具有良好的柔韧性和符合使用要求的强度，生产工艺简单，能有效减少白色污染，具有较高的环境效益和经济效益。
具体实施方式
本发明非限定实施例如下：
一种柚子皮基生物降解塑料，由下列重量(kg)的组分原料制备而成：
柚子皮30，藕粉3，马铃薯淀粉8，锯末4，蒙脱土4，卡拉胶1.5，聚乙烯12，硅烷偶联剂KH-550 1.5，葡萄糖1.5，尿素1.5，芝麻油3，沙棘油1.5，微晶纤维素1.5，复合助剂12；
其中，复合助剂由下列重量（kg）的原料制成：
环氧大豆油35，羊毛脂4，油酸酰胺3，液体石蜡3，蜂蜡1.5，棕榈酸异丙酯0.8，单硬脂酸甘油酯0.15，聚山梨酯-80 0.15；
复合助剂的制备方法：
先将环氧大豆油与羊毛脂、液体石蜡和棕榈酸异丙酯混合，先常温下高速混合30min，再加入单硬脂酸甘油酯和聚山梨酯-80于90℃、1000r/min搅拌5min，最后加入油酸酰胺和蜂蜡于同样温度下600r/min搅拌2h，冷却后即得。
柚子皮基生物降解塑料的制备方法包括以下步骤：
（1）将柚子皮、藕粉、马铃薯淀粉、葡萄糖、尿素和卡拉胶混合后按固液重量比1：1加入水，80℃搅拌3h后干燥，再与锯末和蒙脱土混合，研磨均匀后过200目筛，先于120℃处理0.5h，再加入硅烷偶联剂KH-550、芝麻油和沙棘油同样温度下1500r/min搅拌20min；
（2）将聚乙烯、微晶纤维素与复合助剂混合后先于140℃、400r/min条件下搅拌30min，再加入（1）中得到的混合物料于160℃、800r/min条件下搅拌0.5h；
（3）将步骤（2）得到的混合物料加入双螺杆挤出机，在140-160℃条件下挤出造粒，即得。
参照GB/T1040-2006对上述得到的塑料进行拉伸性能测试，测得拉伸强度16.8MPa；材料30d生物降解率≥20%。
Claims (2)
1.一种柚子皮基生物降解塑料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：
柚子皮25-35，藕粉2-4，马铃薯淀粉5-10，锯末3-5，蒙脱土3-5，卡拉胶1-2，聚乙烯10-15，硅烷偶联剂KH-550 1-2，葡萄糖1-2，尿素1-2，芝麻油2-4，沙棘油1-2，微晶纤维素1-2，复合助剂10-15；
所述复合助剂由下列重量份的原料制成：
环氧大豆油30-40，羊毛脂3-5，油酸酰胺2-4，液体石蜡2-4，蜂蜡1-2，棕榈酸异丙酯0.5-1，单硬脂酸甘油酯0.1-0.2，聚山梨酯-80 0.1-0.2；
所述复合助剂的制备方法是：
先将环氧大豆油与羊毛脂、液体石蜡和棕榈酸异丙酯混合，先常温下高速混合20-30min，再加入单硬脂酸甘油酯和聚山梨酯-80于80-90℃、1000-1200r/min搅拌5-10min，最后加入油酸酰胺和蜂蜡于同样温度下400-600r/min搅拌1-2h，冷却后即得。
2.根据权利要求1所述的一种柚子皮基生物降解塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将柚子皮、藕粉、马铃薯淀粉、葡萄糖、尿素和卡拉胶混合后按固液重量比2：1-1：1加入水，60-80℃搅拌2-4h后干燥，再与锯末和蒙脱土混合，研磨均匀后过100-200目筛，先于100-120℃处理0.5-1h，再加入硅烷偶联剂KH-550、芝麻油和沙棘油同样温度下1000-1500r/min搅拌20-30min；
（2）将聚乙烯、微晶纤维素与复合助剂混合后先于120-140℃、200-400r/min条件下搅拌20-30min，再加入（1）中得到的混合物料于140-160℃、600-800r/min条件下搅拌0.5-1h；
（3）将步骤（2）得到的混合物料加入双螺杆挤出机，在140-160℃条件下挤出造粒，即得。
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