CN107619503A - 一种生物可降解塑料材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物可降解塑料材料的制备方法，涉及塑料制品技术领域，有如下原料组分制成：凸凹棒土、木炭灰、葡萄籽油、松节油、立石蜡、磷酸三钠、偏硅酸钠、氢氧化钠、核桃壳粉粒、N，N‑双羟乙基椰子油酰胺、拉丝粉、硫酸钠乙醚、海沙粉、活性剂、降解剂、乙醇、去离子水、红薯淀粉、丙烯沥青树脂、碱溶液、椰子油脂酸蔗糖酯；本发明所制备生物可降解塑料材料，选用材料安全无毒，对环境、食品、药品等物品无污染，品质优良、可通过生物、光等降解，降解产物无污染，不污染环境。
Description
技术领域：
本发明涉及塑料制品技术领域，具体涉及一种生物可降解塑料材料的制备方法。
背景技术：
可降解塑料是指在生产过程中加入一定量的添加剂(如淀粉、改性淀粉或其它纤维素、光敏剂、生物降解剂等)，使其稳定性下降，后较容易在自然环境中降解的塑料。
目前可降解塑料分为4种，光降解塑料、生物降解塑料、水降解塑料、水/光降解塑料。
光降解塑料在塑料中掺入光敏剂，在日照下使塑料逐渐分解。它属于较早的一代降解塑料，其缺点是降解时间因日照和气候变化难以预测，因而无法控制降解时间。
生物降解塑料在微生物的作用下，可完全分解为低分子化合物的塑料。其特点是贮存运输方便，只要保持干燥，不需避光，应用范围广，不但可以用于农用地膜、包装袋，而且广泛用于医药领域。随着现代生物技术的发展，生物降解塑料越来越受到重视，已经成为研究开发的新一代热点。
水/光降解塑料是光降解和微生物相结合的一类塑料，它同时具有光和微生物降解塑料的特点。
水降解塑料在塑料中添加吸水性物质，用完后弃于水中即能溶解掉，主要用于医药卫生用具方面(如医用手套)，便于销毁和消毒处理。
对此本发明开发一种生物可降解塑料材料的制备方法，制备一种可生物降解塑料。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种生物可降解塑料材料的制备方法，制备出的生物塑料安全、无毒，食品、医药均可使用；生物降解速度快，不会对环境带来污染。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种生物可降解塑料材料的制备方法，有如下重量份数的原料组分制成：
凸凹棒土10-20份、木炭灰10-20份、葡萄籽油6-20份、松节油6-10份、立石蜡8-15份、磷酸三钠5-10份、偏硅酸钠4-10份、氢氧化钠5-10份、核桃壳粉粒3-30份、N，N-双羟乙基椰子油酰胺5-15份、拉丝粉2-20份、硫酸钠乙醚2-15份、海沙粉2-30份、活性剂5-30份、降解剂5-8份、乙醇5-10份、去离子水10-20份、红薯淀粉1-23份、丙烯沥青树脂4-6份、碱溶液10-28份、椰子油脂酸蔗糖酯1-9份。
优选的，其制备方法如下：
所述核桃壳粉粒制备方法：收取核桃壳，将核桃壳放入温碱水中浸泡2-12小时，温碱水Ph在7.5-9.0，待核桃壳柔软，将其取出放入粉碎机中，粉碎颗粒大小在0.1-1mm，后过40目筛，得到筛后物料即是所用核桃壳粉粒。
所述海沙粉制备方法：收取海沙，将海沙放入温酸水中浸泡2-12小时，温酸水Ph在3.5-5.0，待海沙柔软，后将海沙3次清水浸泡、冲洗，待海沙Ph在5.0-7.0即可，将冲洗后海沙放入研磨机中，将海沙研磨大小在10um-100um，后过140目筛，得到筛后物料即是所用海沙粉。
所述降解剂由如下重量份数的原料组成：十二烷基硫酸钠盐2-20份、十二烷基硫酸钠铵3-19份、阳离子瓜尔胶2-20份、乳化硅油2-18份、羊毛脂镁皂3-8份、邻苯二甲酸二丁酯2-5份、温水5-10份；其制备方法：将十二烷基硫酸钠盐和十二烷基硫酸钠铵加入水中浸泡10-40min，后50-500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅰ；后将阳离子瓜尔胶和羊毛脂镁皂加入30-60℃水中，一直水浴保温待溶质微溶，后50-500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅱ，最后将溶液Ⅰ、溶液Ⅱ和邻苯二甲酸二丁酯送入磨浆机充分磨浆，经过过滤后加入乳化硅油，再加入60-80℃温水，启动搅拌装置，60-200rpm/min，搅拌20min，自然冷却后即得活性剂。
所述活性辅助剂由如下重量份数的原料组成：甜菜碱2-19份、SHD3-10份、甲基纤维素3-15份、卡波树脂5-9份、硬脂酸甘油酯5-10份、阿拉伯胶3-8份、温水5-15份、氢氧化钠2-5份；其制备方法：将甜菜碱和甲基纤维素加入水中浸泡10-40min，后50-500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅰ；后将SHD、卡波树脂和阿拉伯胶加入30-60℃水中，一直水浴保温待溶质微溶，后50-500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅱ，最后将溶液Ⅰ、溶液Ⅱ和硬脂酸甘油酯送入磨浆机充分磨浆，经过过滤后加入氢氧化钠，再加入60-80℃温水，启动搅拌装置，60-200rpm/min，搅拌20min，使物料Ph6.0-8.5，自然冷却后即得辅助剂。
其制备步骤如下：
(1)向松油中加入凸凹棒土10-20份、木炭灰10-20份、葡萄籽油6-20份、立石蜡8-15份、活性剂5-30份、乙醇5-10份，先加热至30-60℃保温混合10-30min，再加热100-120℃保温混合20min，后每隔2-5℃降温冷却，即得物料Ⅰ；
(2)向碱溶液中中加入磷酸三钠5-10份、偏硅酸钠4-10份、氢氧化钠5-10份、核桃壳粉粒3-30份、N，N-双羟乙基椰子油酰胺5-15份、拉丝粉2-20份、硫酸钠乙醚2-15份，40-70℃浸泡30-60min，后于超声波频率2450khz，功率300W下超声处理15min；降温至20-35℃左右再先加入降解剂5-8份，继续超声处理，即得物料Ⅱ；
(3)向去离子水中加入海沙粉2-30份、红薯淀粉1-23份、丙烯沥青树脂4-61份椰子油脂酸蔗糖酯1-9份，使用搅拌机60-200rpm/min 20-50min充分搅拌，搅拌均匀后干燥水分至粘稠物料，后加入塑料混合制造机中制备生物可降解塑料。
本发明的有益效果是：本发明所制备生物可降解塑料材料，选用材料安全无毒，对环境、食品、药品等物品无污染，品质优良、可通过生物、光等降解，降解产物无污染，不污染环境。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术方法，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
一种生物可降解塑料材料的制备方法，有如下重量份数的原料组分制成：
凸凹棒土10份、木炭灰11份、葡萄籽油6份、松节油7份、立石蜡8份、磷酸三钠6份、偏硅酸钠7.5份、氢氧化钠6.5份、核桃壳粉粒13份、N，N-双羟乙基椰子油酰胺15份、拉丝粉12份、硫酸钠乙醚11份、海沙粉13份、活性剂15份、降解剂5份、乙醇10份、去离子水20份、红薯淀粉23份、丙烯沥青树脂6份、碱溶液18份、椰子油脂酸蔗糖酯9份。
优选的，其制备方法如下：
所述核桃壳粉粒制备方法：收取核桃壳，将核桃壳放入温碱水中浸泡3小时，温碱水Ph在7.5，待核桃壳柔软，将其取出放入粉碎机中，粉碎颗粒大小在0.1-1mm，后过40目筛，得到筛后物料即是所用核桃壳粉粒。
所述海沙粉制备方法：收取海沙，将海沙放入温酸水中浸泡10小时，温酸水Ph在5.0，待海沙柔软，后将海沙3次清水浸泡、冲洗，待海沙Ph在7.0即可，将冲洗后海沙放入研磨机中，将海沙研磨大小在10um-100um，后过140目筛，得到筛后物料即是所用海沙粉。
所述降解剂由如下重量份数的原料组成：十二烷基硫酸钠盐12份、十二烷基硫酸钠铵13份、阳离子瓜尔胶10份、乳化硅油7份、羊毛脂镁皂5份、邻苯二甲酸二丁酯3份、温水9份。其制备方法：将十二烷基硫酸钠盐和十二烷基硫酸钠铵加入水中浸泡15min，后500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅰ；后将阳离子瓜尔胶和羊毛脂镁皂加入60℃水中，一直水浴保温待溶质微溶，后500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅱ，最后将溶液Ⅰ、溶液Ⅱ和邻苯二甲酸二丁酯送入磨浆机充分磨浆，经过过滤后加入乳化硅油，再加入60℃温水，启动搅拌装置，200rpm/min，搅拌20min，自然冷却后即得活性剂。
所述活性辅助剂由如下重量份数的原料组成：甜菜碱12份、SHD 6份、甲基纤维素12份、卡波树脂9份、硬脂酸甘油酯9份、阿拉伯胶8份、温水10份、氢氧化钠2份。其制备方法：将甜菜碱和甲基纤维素加入水中浸泡15min，后500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅰ；后将SHD、卡波树脂和阿拉伯胶加入50℃水中，一直水浴保温待溶质微溶，后500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅱ，最后将溶液Ⅰ、溶液Ⅱ和硬脂酸甘油酯送入磨浆机充分磨浆，经过过滤后加入氢氧化钠，再加入60℃温水，启动搅拌装置，200rpm/min，搅拌20min，使物料Ph7.5，自然冷却后即得辅助剂。
其制备步骤如下：
(1)向松油中加入凸凹棒土10份、木炭灰11份、葡萄籽油6份、立石蜡8份、活性剂15份、乙醇10份，先加热至60℃保温混合15min，再加热100℃保温混合20min，后每隔2-5℃降温冷却，即得物料Ⅰ；
(2)向碱溶液中中加入磷酸三钠6份、偏硅酸钠7.5份、氢氧化钠6.5份、核桃壳粉粒13份、N，N-双羟乙基椰子油酰胺15份、拉丝粉12份、硫酸钠乙醚11份，60℃浸泡35min，后于超声波频率2450khz，功率300W下超声处理15min；降温至20℃左右再先加入降解剂5份，继续超声处理，即得物料Ⅱ；
(3)向去离子水中加入海沙粉13份、红薯淀粉23份、丙烯沥青树脂6份椰子油脂酸蔗糖酯9份，使用搅拌200rpm/min 25min充分搅拌，搅拌均匀后干燥水分至粘稠物料，后加入塑料混合制造机中制备生物可降解塑料。
实施例2
一种生物可降解塑料材料的制备方法，有如下重量份数的原料组分制成：
凸凹棒土11份、木炭灰10份、葡萄籽油12份、松节油6份、立石蜡9份、磷酸三钠7份、偏硅酸钠5份、氢氧化钠6份、核桃壳粉粒13份、N，N-双羟乙基椰子油酰胺15份、拉丝粉10份、硫酸钠乙醚12份、海沙粉14份、活性剂7份、降解剂6份、乙醇10份、去离子水15份、红薯淀粉23份、丙烯沥青树脂4份、碱溶液10份、椰子油脂酸蔗糖酯9份。
优选的，其制备方法如下：
所述核桃壳粉粒制备方法：收取核桃壳，将核桃壳放入温碱水中浸泡8小时，温碱水Ph在7.5，待核桃壳柔软，将其取出放入粉碎机中，粉碎颗粒大小在0.1-1mm，后过40目筛，得到筛后物料即是所用核桃壳粉粒。
所述海沙粉制备方法：收取海沙，将海沙放入温酸水中浸泡6小时，温酸水Ph在5.0，待海沙柔软，后将海沙3次清水浸泡、冲洗，待海沙Ph在6.5即可，将冲洗后海沙放入研磨机中，将海沙研磨大小在10um-100um，后过140目筛，得到筛后物料即是所用海沙粉。
所述降解剂由如下重量份数的原料组成：十二烷基硫酸钠盐12份、十二烷基硫酸钠铵11份、阳离子瓜尔胶10份、乳化硅油8份、羊毛脂镁皂8份、邻苯二甲酸二丁酯4份、温水9份；其制备方法：将十二烷基硫酸钠盐和十二烷基硫酸钠铵加入水中浸泡15min，后500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅰ；后将阳离子瓜尔胶和羊毛脂镁皂加入60℃水中，一直水浴保温待溶质微溶，后500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅱ，最后将溶液Ⅰ、溶液Ⅱ和邻苯二甲酸二丁酯送入磨浆机充分磨浆，经过过滤后加入乳化硅油，再加入80℃温水，启动搅拌装置，200rpm/min，搅拌20min，自然冷却后即得活性剂。
所述活性辅助剂由如下重量份数的原料组成：甜菜碱9份、SHD 9份、甲基纤维素12份、卡波树脂8份、硬脂酸甘油酯7份、阿拉伯胶6份、温水15份、氢氧化钠3份。其制备方法：将甜菜碱和甲基纤维素加入水中浸泡25min，后500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅰ；后将SHD、卡波树脂和阿拉伯胶加入50℃水中，一直水浴保温待溶质微溶，后500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅱ，最后将溶液Ⅰ、溶液Ⅱ和硬脂酸甘油酯送入磨浆机充分磨浆，经过过滤后加入氢氧化钠，再加入60-80℃温水，启动搅拌装置，180rpm/min，搅拌20min，使物料Ph7.5，自然冷却后即得辅助剂。
其制备步骤如下：
(1)向松油中加入凸凹棒土11份、木炭灰10份、葡萄籽油12份、立石蜡9份、活性剂7份、乙醇10份，先加热至50℃保温混合15min，再加热100℃保温混合20min，后每隔2-5℃降温冷却，即得物料Ⅰ；
(2)向碱溶液中中加入磷酸三钠7份、偏硅酸钠5份、氢氧化钠6份、核桃壳粉粒13份、N，N-双羟乙基椰子油酰胺15份、拉丝粉10份、硫酸钠乙醚12份，50℃浸泡35min，后于超声波频率2450khz，功率300W下超声处理15min；降温至20-35℃左右再先加入降解剂6份，继续超声处理，即得物料Ⅱ；
(3)向去离子水中加入海沙粉14份、红薯淀粉23份、丙烯沥青树脂4份椰子油脂酸蔗糖酯9份，使用搅拌机150rpm/min 50min充分搅拌，搅拌均匀后干燥水分至粘稠物料，后加入塑料混合制造机中制备生物可降解塑料。
对本发明提供的实施例中分别进行试验考察，将实施例1和实施例2所制生物可降解塑料材料的制备方法进行考察，考察如表1所示：
其中不挥发物含量按照GB/T29646-2013吹塑薄膜用改性聚酯类生物降解塑料方法进行检测；
表1生物可降解塑料材料考察结果
由以上检测方法和检测结果可知：本发明所制备生物可降解塑料材料，选用材料安全无毒，对环境、食品、药品等物品无污染，品质优良、可通过生物、光等降解，降解产物无污染，不污染环境。
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 (5)
1.一种生物可降解塑料材料的制备方法，其特征在于，有如下重量份数的原料制成：
凸凹棒土10-20份、木炭灰10-20份、葡萄籽油6-20份、松节油6-10份、立石蜡8-15份、磷酸三钠5-10份、偏硅酸钠4-10份、氢氧化钠5-10份、核桃壳粉粒3-30份、N，N-双羟乙基椰子油酰胺5-15份、拉丝粉2-20份、硫酸钠乙醚2-15份、海沙粉2-30份、活性剂5-30份、降解剂5-8份、乙醇5-10份、去离子水10-20份、红薯淀粉1-23份、丙烯沥青树脂4-6份、碱溶液10-28份、椰子油脂酸蔗糖酯1-9份；
优选的，其制备方法为：
(1)向松油中加入凸凹棒土10-20份、木炭灰10-20份、葡萄籽油6-20份、立石蜡8-15份、活性剂5-30份、乙醇5-10份，先加热至30-60℃保温混合10-30min，再加热100-120℃保温混合20min，后每隔2-5℃降温冷却，即得物料Ⅰ；
(2)向碱溶液中中加入磷酸三钠5-10份、偏硅酸钠4-10份、氢氧化钠5-10份、核桃壳粉粒3-30份、N，N-双羟乙基椰子油酰胺5-15份、拉丝粉2-20份、硫酸钠乙醚2-15份，40-70℃浸泡30-60min，后于超声波频率2450khz，功率300W下超声处理15min；降温至20-35℃左右再先加入降解剂5-8份，继续超声处理，即得物料Ⅱ；
(3)向去离子水中加入海沙粉2-30份、红薯淀粉1-23份、丙烯沥青树脂4-61份椰子油脂酸蔗糖酯1-9份，使用搅拌机60-200rpm/min 20-50min充分搅拌，搅拌均匀后干燥水分至粘稠物料，后加入塑料混合制造机中制备生物可降解塑料。
2.根据权利要求1所述的生物可降解塑料材料的制备方法，其特征在于：所述核桃壳粉粒制备方法：收取核桃壳，将核桃壳放入温碱水中浸泡2-12小时，温碱水Ph在7.5-9.0，待核桃壳柔软，将其取出放入粉碎机中，粉碎颗粒大小在0.1-1mm，后过40目筛，得到筛后物料即是所用核桃壳粉粒。
3.根据权利要求2所述的生物可降解塑料材料的制备方法，其特征在于：所述海沙粉制备方法：收取海沙，将海沙放入温酸水中浸泡2-12小时，温酸水Ph在3.5-5.0，待海沙柔软，后将海沙3次清水浸泡、冲洗，待海沙Ph在5.0-7.0即可，将冲洗后海沙放入研磨机中，将海沙研磨大小在10um-100um，后过140目筛，得到筛后物料即是所用海沙粉。
4.根据权利要求3所述的生物可降解塑料材料的制备方法，其特征在于：所述降解剂由如下重量份数的原料组成：十二烷基硫酸钠盐2-20份、十二烷基硫酸钠铵3-19份、阳离子瓜尔胶2-20份、乳化硅油2-18份、羊毛脂镁皂3-8份、邻苯二甲酸二丁酯2-5份、温水5-10份；其制备方法：将十二烷基硫酸钠盐和十二烷基硫酸钠铵加入水中浸泡10-40min，后50-500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅰ；后将阳离子瓜尔胶和羊毛脂镁皂加入30-60℃水中，一直水浴保温待溶质微溶，后50-500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅱ，最后将溶液Ⅰ、溶液Ⅱ和邻苯二甲酸二丁酯送入磨浆机充分磨浆，经过过滤后加入乳化硅油，再加入60-80℃温水，启动搅拌装置，60-200rpm/min，搅拌20min，自然冷却后即得活性剂。
5.根据权利要求4所述的生物可降解塑料材料的制备方法，其特征在于：所述活性辅助剂由如下重量份数的原料组成：甜菜碱2-19份、SHD3-10份、甲基纤维素3-15份、卡波树脂5-9份、硬脂酸甘油酯5-10份、阿拉伯胶3-8份、温水5-15份、氢氧化钠2-5份；其制备方法：将甜菜碱和甲基纤维素加入水中浸泡10-40min，后50-500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅰ；后将SHD、卡波树脂和阿拉伯胶加入30-60℃水中，一直水浴保温待溶质微溶，后50-500rpm/min搅拌均匀为溶液Ⅱ，最后将溶液Ⅰ、溶液Ⅱ和硬脂酸甘油酯送入磨浆机充分磨浆，经过过滤后加入氢氧化钠，再加入60-80℃温水，启动搅拌装置60-200rpm/min，搅拌20min，使物料Ph6.0-8.5，自然冷却后即得辅助剂。
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| CN115572511A (zh) * | 2022-10-11 | 2023-01-06 | 宝鸡文理学院 | 一种分解时间可控的水果免套袋膜溶液及其应用 |
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180123 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |