CN105086393B

CN105086393B - 一种pla全降解塑料及其生产方法

Info

Publication number: CN105086393B
Application number: CN201510477672.6A
Authority: CN
Inventors: 贾尚
Original assignee: Fuyang Shangnuo Industrial Design Co Ltd
Current assignee: Fuyang Shangnuo Industrial Design Co Ltd
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2035-08-07
Also published as: CN105086393A

Abstract

本发明公开了一种PLA全降解塑料及其生产方法，由秸秆淀粉、乳酸、聚氯乙烯、PVA、增塑剂、润滑剂、脱氧剂、有机颜料和水按质量比组成，将秸秆淀粉用淀粉酶水解成葡萄糖，对葡萄糖进行发酵后加入NaOH溶液反应生成乳酸，酯化脱水生成L‑乳酸混合物，高温裂解生成丙交酯，加入PVA和聚氯乙烯，在真空装置中浓缩成为聚乳酸；将聚乳酸放入螺旋式高速混料机内，加入增塑剂、脱氧剂、润滑剂和有机颜料，混合搅拌后放入双螺旋杆挤出机中共混造粒，烘干即可。本发明方法减少了添加剂的大量使用，因此相应的节约了添加剂使用的费用，节约了成本，且生产出来的塑料质量好，性能优良。

Description

一种PLA全降解塑料及其生产方法

技术领域

本发明涉及塑料领域，具体是一种PLA全降解塑料及其生产方法。

背景技术

目前PLA降解塑料（生物降解塑料聚乳酸）已经在工业上得到实际的生产运用，随着经济的快速发展，我国对PLA降解塑料的需求越来越大。目前对PVA降解塑料的生产方法主要有以下几种：

（1）乳酸直接聚合法

直接聚合法早在20世纪30～40年代就已经开始研究，但是由于涉及反应中的水脱除等关键技术还不能得到很好的解决，所以其产物的分子量较低（均在4000以下），强度极低，易分解，没有实用性。

（2）开环聚合法

开环聚合法是目前世界上用的较多的生产方法，开环聚合多采用辛酸亚锡作引发剂，分子量可达上百万，机械强度高，聚合分离两步进行，如图1所示：

第一步是聚乳酸经脱水环化制得丙交酯；第二步是丙交酯经开环聚合制得聚丙交酯；

但是这种开环聚合法在聚合的时候对催化剂的纯度，单体的纯度要求极高，即使是极微量的杂质也会使PLA的分子量低于10万，而且聚合条件如温度、压力、催化剂的种类和用量、反应时间等等也会极大地影响PLA的分子量，所以高分子量PLA的合成是一个技术难点。

（3）固相聚合法

如图2所示，这种方法是将直接聚合法得到的低分子量树脂在减压真空、温度在Tg-Tm之间的条件下进行聚合反应得到，以提高其聚合度，增加分子量，从而提高材料强度和加工性能。这种方法耗能大，而且产量低。

因此，需要对现有的技术进行改进，以满足工业的生产需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PVA全降解塑料及其生产方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种PLA全降解塑料，由以下质量百分比的原料组成：秸秆淀粉5.5～6.7％，乳酸2.3～3.0％，聚氯乙烯0.5～1.0％，PVA10～15％，增塑剂0.3～0.7％，润滑剂0.2～0.3％，脱氧剂0.05～0.1％，有机颜料0.03～0.07％，水余量。

作为本发明进一步方案：所述增塑剂为柠檬酸酯。

作为本发明进一步方案：所述润滑剂为聚醚。

作为本发明再进一步方案：所述脱氧剂为硅钙碳复合脱氧剂。

一种PLA全降解塑料的生产方法，具体步骤如下：

（1）按比例将秸秆淀粉用淀粉酶水解成葡萄糖，葡萄糖用乳酸杆菌进行发酵，同时加入2～2.5％的NaOH溶液反应生成乳酸，酯化脱水生成浓度90%以上的L-乳酸混合物，在280～320℃的高温下裂解生成丙交酯，加入PVA和聚氯乙烯，在真空装置中浓缩成为聚乳酸；

（2）将聚乳酸放入螺旋式高速混料机内，加入增塑剂、脱氧剂、润滑剂和有机颜料，转速500r/min，温度控制在120～140℃，混合搅拌50min；

（3）将混合料放入双螺旋杆挤出机中共混造粒，然后烘干，即为PLA全降解材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明方法减少了添加剂的大量使用，因此相应的节约了添加剂使用的费用，节约了成本，且生产出来的塑料质量好，性能优良。

附图说明

图1为PLA全降解塑料的开环聚合法生产流程图。

图2为PLA全降解塑料的固相聚合法生产流程图。

图3为本发明的生产流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种PLA全降解塑料，由以下质量百分比的原料组成：秸秆淀粉5.5％，乳酸2.3％，聚氯乙烯0.5％，PVA 15％，柠檬酸酯0.3％，聚醚0.2％，硅钙碳复合脱氧剂0.05％，有机颜料0.03％，水余量。

实施例2

一种PLA全降解塑料，由以下质量百分比的原料组成：秸秆淀粉6.1％，乳酸2.6％，聚氯乙烯0.7％，PVA 13％，柠檬酸酯0.5％，聚醚0.25％，硅钙碳复合脱氧剂0.75％，有机颜料0.05％，水余量。

实施例3

一种PLA全降解塑料，由以下质量百分比的原料组成：秸秆淀粉6.7％，乳酸3.0％，聚氯乙烯1.0％，PVA10％，柠檬酸酯0.7％，聚醚0.3％，硅钙碳复合脱氧剂0.1％，有机颜料0.07％，水余量。

如图3所示为本发明中实施例中PLA全降解塑料的生产方法流程图，具体步骤如下：

（1）按比例将秸秆淀粉用淀粉酶水解成葡萄糖，葡萄糖用乳酸杆菌进行发酵，同时加入NaOH溶液反应生成乳酸，酯化脱水生成浓度90%以上的L-乳酸混合物，在300℃的高温下裂解生成丙交酯，加入PVA和聚氯乙烯，在真空装置中浓缩成为聚乳酸；

（3）将混合料放入双螺旋杆挤出机中共混造粒，然后烘干，即为PLA环保全降解材料。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims

1.一种PLA全降解塑料的生产方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）按质量百分比将5.5～6.7％的秸秆淀粉用淀粉酶水解成葡萄糖，葡萄糖用乳酸杆菌进行发酵，同时加入2～2.5％的NaOH溶液反应生成乳酸，酯化脱水生成浓度90%以上的L-乳酸混合物，在280～320℃的高温下裂解生成丙交酯，加入10～15％的PVA和0.5～1.0％的聚氯乙烯，在真空装置中浓缩成为聚乳酸；

（2）将聚乳酸放入螺旋式高速混料机内，加入0.3～0.7％的增塑剂、0.05～0.1％的脱氧剂、0.2～0.3％的润滑剂和0.03～0.07％的有机颜料，转速500r/min，温度控制在120～140℃，混合搅拌50min；

（3）将混合料放入双螺旋杆挤出机中共混造粒，然后烘干，即为PLA全降解塑料。

2.根据权利要求1所述的PLA全降解塑料的生产方法，其特征在于，所述增塑剂为柠檬酸酯。

3.根据权利要求1所述的PLA全降解塑料的生产方法，其特征在于，所述润滑剂为聚醚。

4.根据权利要求1所述的PLA全降解塑料的生产方法，其特征在于，所述脱氧剂为硅钙碳复合脱氧剂。