CN104892997A - 一种耐撕裂全降解薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐撕裂全降解薄膜,其特征是由下述重量份的原料制得:苎麻纤维4-8,棕榈纤维3-5,玉米淀粉30-40,大豆渣10-15,聚乙烯醇20-30,甘油15-25,月桂酸单甘油酯3-5,环氧大豆油3-5,聚乙二醇2-4,氯化石蜡1-2,羟乙基纤维素1-2,正硅酸乙酯4-10。本发明的全降解薄膜具有良好的强度和耐水性,抗撕裂性能优异,降解性能良好,价格低廉,绿色环保,使用性能好。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜材料领域,具体涉及一种耐撕裂全降解薄膜及其制备方法。
背景技术
近年来,改善生态环境的呼声日益高涨。我国作为一个包装大国,塑料包装制品的使用量巨大,废弃塑料难以降解,残留在环境中形成“白色污染”,严重威胁人类的生存环境。因此,开发环境友好型、无毒、无污染的全生物降解型膜替代传统包装膜已经成为必然趋势。
PVA是一种用途广泛的高分子聚合物,分子中含有大量的羟基,其相邻分子间具有强大的吸引力,具有良好的阻透性、强力粘接性、柔韧性、光泽性、平滑性、耐油性和耐有机溶剂性。PVA易于生物降解,低毒性无刺激,价廉易得,是一种非常有前景的可降解塑料基体材料。然而PVA的耐水性和力学性能较差,限制了PVA基塑料薄膜的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐撕裂全降解薄膜,抗撕裂性能优异,且具有较好的耐水性和强度,价格低廉,绿色环保。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种耐撕裂全降解薄膜,其是由下述重量份的原料制得:
苎麻纤维4-8,棕榈纤维3-5,玉米淀粉30-40,大豆渣10-15,聚乙烯醇20-30,甘油15-25,月桂酸单甘油酯3-5,环氧大豆油3-5,聚乙二醇2-4,氯化石蜡1-2,羟乙基纤维素1-2,正硅酸乙酯4-10。
一种耐撕裂全降解薄膜的制备方法,其包括以下步骤:
(1)将苎麻纤维和棕榈纤维粉碎至400-500目,与玉米淀粉和大豆渣混合,再按固液重量比1:2-1:4加入2-4%的醋酸溶液于60-80℃搅拌2-4h,将pH调至中性后过滤,干燥完全后研磨至400-500目,得混合粉体;
(2)将(1)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散10-15min,得混悬液,所述的氨水浓度为25-26%,所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5;
(3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液,于50-60℃充分搅拌反应4-6h,过滤后用无水乙醇洗涤并干燥,得改性粉体;所述的乙醇/正硅酸乙酯混合液中乙醇和正硅酸乙酯的重量比=1:1;
(4)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、月桂酸单甘油酯、环氧大豆油和氯化石蜡混合,先于80-90℃搅拌0.5-1h,再加入甘油和羟乙基纤维素120-140℃搅拌0.5-1h,最后加入双螺杆挤出机挤出造粒,得薄膜粒料;
(5)将(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜,即得。
本发明的优点是:
以苎麻纤维、棕榈纤维、大豆渣和玉米淀粉复配作为基料,通过二氧化硅表面复合改性基料以增加基料的强度,同时引入聚乙二醇进行表面改性提高基料与聚乙烯醇的界面相容性,有效改善了复合材料的机械性能,并通过与其他成分的复配,使制得的全降解薄膜具有良好的强度和耐水性,抗撕裂性能优异,降解性能良好,价格低廉,绿色环保,使用性能好。
具体实施方式
本发明非限定实施例如下:
一种耐撕裂全降解薄膜,由下列重量(kg)的组分原料制备而成:
苎麻纤维6,棕榈纤维4,玉米淀粉35,大豆渣12,聚乙烯醇25,甘油20,月桂酸单甘油酯4,环氧大豆油4,氯化石蜡1.5,聚乙二醇3,羟乙基纤维素1.5,正硅酸乙酯8。
耐撕裂全降解薄膜的制备方法包括以下步骤:
(1)将苎麻纤维和棕榈纤维粉碎至400目,与玉米淀粉和大豆渣混合,再按固液重量比1:2加入4%的醋酸溶液于80℃搅拌4h,将pH调至中性后过滤,干燥完全后研磨至400目,得混合粉体;
(2)将(1)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散15min,得混悬液,所述的氨水浓度为26%,所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5;
(3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液,于60℃充分搅拌反应4h,过滤后用无水乙醇洗涤并干燥,得改性粉体;所述的乙醇/正硅酸乙酯混合液中乙醇和正硅酸乙酯的重量比=1:1;
(4)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、月桂酸单甘油酯、环氧大豆油和氯化石蜡混合,先于90℃搅拌0.5h,再加入甘油和羟乙基纤维素140℃搅拌0.5h,最后加入双螺杆挤出机挤出造粒,得薄膜粒料;
(5)将(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜,即得。
上述制得的薄膜性能测试结果如下:
拉伸强度(MPa):31.9;
断裂强度(MPa):53.6;
湿强度(MPa):24.1;
60d降解率:≥30%。
Claims (2)
1.一种耐撕裂全降解薄膜,其特征在于,其是由下述重量份的原料制得:
苎麻纤维4-8,棕榈纤维3-5,玉米淀粉30-40,大豆渣10-15,聚乙烯醇20-30,甘油15-25,月桂酸单甘油酯3-5,环氧大豆油3-5,聚乙二醇2-4,氯化石蜡1-2,羟乙基纤维素1-2,正硅酸乙酯4-10。
2.根据权利要求1所述的一种耐撕裂全降解薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将苎麻纤维和棕榈纤维粉碎至400-500目,与玉米淀粉和大豆渣混合,再按固液重量比1:2-1:4加入2-4%的醋酸溶液于60-80℃搅拌2-4h,将pH调至中性后过滤,干燥完全后研磨至400-500目,得混合粉体;
(2)将(1)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散10-15min,得混悬液,所述的氨水浓度为25-26%,所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5;
(3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液,于50-60℃充分搅拌反应4-6h,过滤后用无水乙醇洗涤并干燥,得改性粉体;所述的乙醇/正硅酸乙酯混合液中乙醇和正硅酸乙酯的重量比=1:1;
(4)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、月桂酸单甘油酯、环氧大豆油和氯化石蜡混合,先于80-90℃搅拌0.5-1h,再加入甘油和羟乙基纤维素120-140℃搅拌0.5-1h,最后加入双螺杆挤出机挤出造粒,得薄膜粒料;
(5)将(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜,即得。
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