CN105949524B - 一种高强度绿色生物可降解塑料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型高强度绿色可降解塑料的制备方法，步骤如下：（1）制备母粒：按照重量份数，称取为5‑8份豆渣，20‑35份预处理后的玉米黄粉、2‑3份秸秆粉、0.2‑0.4份云母粉，混合均匀后，加入5份浓度为35%的酒精，3份甘油，混合均匀后作为原料；设定双螺杆挤压机温度为75‑85℃。螺杆回转速度为130r/min，喂料速度为45‑50g/min，将保存的混合物投入挤压机，挤出物在挤压机筒模孔出口处被剪成直径3mm，长3mm的母粒；（2）设定挤压机的温度为90‑110℃，按照规格，挤压成型。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种高强度绿色生物可降解塑料。
背景技术
各国的研究者利用各种材料，例如淀粉，蛋白质，植物纤维等天然高分子生产了各种可完全生物降解的塑料，但是能实际应用的产品还很少。制约其应用的一个关键问题是生产成本高。
现有技术有人利用玉米黄粉（是淀粉生产的副产物，它的市场价远远低于淀粉及其它天然物材料，因此利用玉米黄粉生产可降解性塑料有广阔的前景），玉米黄粉中的玉米蛋白质在可塑剂及温度的作用下可以塑性化。现有技术利用双螺杆挤压机在一定的温度下通过螺杆对玉米黄粉施加压力，使其中的蛋白发生改性，挤压成型为玉米黄粉可降解性塑料。此外，就豆渣纤维对增强挤压成型玉米黄粉可降解性塑料的强度影响，成型物的热特性和内部结构进行研究。其中，没有添加豆渣纤维时。试件的拉伸强度为9.85MPa，当豆渣的质量分数达到20%时。试件的拉伸强度增大到13.2Mpa。可见，其拉伸强度最大仅为13.2Mpa，很难满足特殊塑料的需求。
本发明旨在提供一种新型可降解塑料及其制备方法，其工艺简单好操作，可以制备拉伸强度高达18.1-29.5 Mpa的生物可降解塑料。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明针对背景技术存在的问题，本发明提供一种新型高强度绿色可降解塑料及其制备方法，其工艺简单好操作，可以制备吸拉伸强度高达18.1-29.5 Mpa的生物可降解塑料。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种新型高强度绿色可降解塑料的制备方法，步骤如下：
（1）制备母粒：
按照重量份数，称取为5-8份豆渣，20-35份预处理后的玉米黄粉、2-3份秸秆粉、0.2-0.4份云母粉，混合均匀后，加入5份浓度为35%的酒精，3份甘油，混合均匀后作为原料；
所述玉米黄粉的预处理方法为：按照重量份数，将10份玉米黄粉，0.1份3万u/ml的液体果胶酶，0.05份2000u/g的纤维素酶，5份水，充分混匀后，恒温35℃保持10-13min；
设定双螺杆挤压机温度为75-85℃。螺杆回转速度为130r/min，喂料速度为45-50g/min，将保存的混合物投入挤压机，挤出物在挤压机筒模孔出口处被剪成直径3mm，长3mm的母粒；
（2）设定挤压机的温度为90-110℃，按照规格，挤压成型。
本发明的有益之处在于：
（1）本发明工艺简单，绿色环保，可以制备拉伸强度高达18.1-29.5 Mpa的生物可降解塑料。
（2）制备之后无需加湿处理，湿度直接可达40-50%，节约时间。
具体实施方式
实施例1：
一种新型高强度绿色可降解塑料的制备方法，步骤如下：
（1）制备母粒：
按照重量份数，称取为5份豆渣，35份预处理后的玉米黄粉、2份秸秆粉、0.4份云母粉，混合均匀后，加入5份浓度为35%的酒精，3份甘油，混合均匀后作为原料；
所述玉米黄粉的预处理方法为：按照重量份数，将10份玉米黄粉，0.1份3万u/ml的液体果胶酶，0.05份2000u/g的纤维素酶，5份水，充分混匀后，恒温35℃保持10min；
设定双螺杆挤压机温度为85℃。螺杆回转速度为130r/min，喂料速度为45g/min，将保存的混合物投入挤压机，挤出物在挤压机筒模孔出口处被剪成直径3mm，长3mm的母粒；
（2）设定挤压机的温度为110℃，挤压得到宽为25mm、厚为1.5mm的试验片。
结果：
拉伸强度采用GB3830-83测定方法。
拉伸强度高达18.1 Mpa。
热稳定性：250℃时，热失重10%。
实施例2：
一种新型高强度绿色可降解塑料的制备方法，步骤如下：
（1）制备母粒：
按照重量份数，称取为8份豆渣，20份预处理后的玉米黄粉、3份秸秆粉、0.2份云母粉，混合均匀后，加入5份浓度为35%的酒精，3份甘油，混合均匀后作为原料；
所述玉米黄粉的预处理方法为：按照重量份数，将10份玉米黄粉，0.1份3万u/ml的液体果胶酶，0.05份2000u/g的纤维素酶，5份水，充分混匀后，恒温35℃保持13min；
设定双螺杆挤压机温度为75℃。螺杆回转速度为130r/min，喂料速度为50g/min，将保存的混合物投入挤压机，挤出物在挤压机筒模孔出口处被剪成直径3mm，长3mm的母粒；
（2）设定挤压机的温度为90℃，挤压得到宽为25mm、厚为1.5mm的试验片。
结果：
拉伸强度采用GB3830-83测定方法。
拉伸强度高达29.5 Mpa。
热稳定性：250℃时，热失重8%。
实施例3：
一种新型高强度绿色可降解塑料的制备方法，步骤如下：
（1）制备母粒：
按照重量份数，称取为6份豆渣，30份预处理后的玉米黄粉、2份秸秆粉、0.3份云母粉，混合均匀后，加入5份浓度为35%的酒精，3份甘油，混合均匀后作为原料；
所述玉米黄粉的预处理方法为：按照重量份数，将10份玉米黄粉，0.1份3万u/ml的液体果胶酶，0.05份2000u/g的纤维素酶，5份水，充分混匀后，恒温35℃保持11min；
设定双螺杆挤压机温度为80℃。螺杆回转速度为130r/min，喂料速度为46g/min，将保存的混合物投入挤压机，挤出物在挤压机筒模孔出口处被剪成直径3mm，长3mm的母粒；
（2）设定挤压机的温度为100℃，挤压得到宽为25mm、厚为1.5mm的试验片。
结果：
拉伸强度采用GB3830-83测定方法。
拉伸强度高达21.4 Mpa。
热稳定性：250℃时，热失重9%。
实施例4：
一种新型高强度绿色可降解塑料的制备方法，步骤如下：
（1）制备母粒：
按照重量份数，称取为7份豆渣，25份预处理后的玉米黄粉、3份秸秆粉、0.2份云母粉，混合均匀后，加入5份浓度为35%的酒精，3份甘油，混合均匀后作为原料；
所述玉米黄粉的预处理方法为：按照重量份数，将10份玉米黄粉，0.1份3万u/ml的液体果胶酶，0.05份2000u/g的纤维素酶，5份水，充分混匀后，恒温35℃保持12min；
设定双螺杆挤压机温度为78℃。螺杆回转速度为130r/min，喂料速度为49g/min，将保存的混合物投入挤压机，挤出物在挤压机筒模孔出口处被剪成直径3mm，长3mm的母粒；
（2）设定挤压机的温度为103℃，挤压得到宽为25mm、厚为1.5mm的试验片。
结果：
拉伸强度采用GB3830-83测定方法。
拉伸强度高达19.3 Mpa。
热稳定性：250℃时，热失重10%。
实施例5：
一种新型高强度绿色可降解塑料的制备方法，步骤如下：
（1）制备母粒：
按照重量份数，称取为5份豆渣，31份预处理后的玉米黄粉、2份秸秆粉、0.4份云母粉，混合均匀后，加入5份浓度为35%的酒精，3份甘油，混合均匀后作为原料；
所述玉米黄粉的预处理方法为：按照重量份数，将10份玉米黄粉，0.1份3万u/ml的液体果胶酶，0.05份2000u/g的纤维素酶，5份水，充分混匀后，恒温35℃保持13min；
设定双螺杆挤压机温度为83℃。螺杆回转速度为130r/min，喂料速度为47g/min，将保存的混合物投入挤压机，挤出物在挤压机筒模孔出口处被剪成直径3mm，长3mm的母粒；
（2）设定挤压机的温度为95℃，挤压得到宽为25mm、厚为1.5mm的试验片。
结果：
拉伸强度采用GB3830-83测定方法。
拉伸强度高达27.7 Mpa。
热稳定性：250℃时，热失重8%。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种高强度绿色可降解塑料的制备方法，步骤如下：
（1）制备母粒：
按照重量份数，称取为5-8份豆渣，20-35份预处理后的玉米黄粉、2-3份秸秆粉、0.2-0.4份云母粉，混合均匀后，加入5份浓度为35%的酒精，3份甘油，混合均匀后作为原料；
所述玉米黄粉的预处理方法为：按照重量份数，将10份玉米黄粉，0.1份3万u/ml的液体果胶酶，0.05份2000u/g的纤维素酶，5份水，充分混匀后，恒温35℃保持10-13min；
设定双螺杆挤压机温度为75-85℃， 螺杆回转速度为130r/min,喂料速度为45-50g/min，将保存的混合物投入挤压机，挤出物在挤压机筒模孔出口处被剪成直径3mm，长3mm的母粒；
（2）设定挤压机的温度为90-110℃，按照规格，挤压成型。
2.权利要求1所述的高强度绿色可降解塑料的制备方法，其特征在于：
（1）制备母粒：
按照重量份数，称取为8份豆渣，20份预处理后的玉米黄粉、3份秸秆粉、0.2份云母粉，混合均匀后，加入5份浓度为35%的酒精，3份甘油，混合均匀后作为原料；
所述玉米黄粉的预处理方法为：按照重量份数，将10份玉米黄粉，0.1份3万u/ml的液体果胶酶，0.05份2000u/g的纤维素酶，5份水，充分混匀后，恒温35℃保持13min；
设定双螺杆挤压机温度为75℃，螺杆回转速度为130r/min,喂料速度为50g/min，将保存的混合物投入挤压机，挤出物在挤压机筒模孔出口处被剪成直径3mm，长3mm的母粒；
（2）设定挤压机的温度为90℃，挤压得到宽为25mm、厚为1.5mm的试验片；
拉伸强度采用GB3830-83测定方法,拉伸强度高达29.5 Mpa。
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