CN109320948A - 一种环保易降解塑料包装材料的制备方法 - Google Patents

一种环保易降解塑料包装材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保易降解塑料包装材料的制备方法，该工艺将竹原纤维、大豆纤维、碳酸钙、辛基酚聚氧乙烯醚经过高速球磨、蒸馏、过滤、洗涤步骤后与聚氨酯、聚丙烯、醋酸纤维、聚甲基丙烯酸甲酯、氟硅酸钠、甘油三醋酸酯等原料分别经过高压反应、双螺杆挤出、造粒、吹膜塑型、热封固定、卷轴成型等步骤制备得到环保易降解塑料包装材料。制备而成的环保易降解塑料包装材料，其安全无污染、环保易降解，可以满足多种用户需求。

Description

一种环保易降解塑料包装材料的制备方法
技术领域
本发明涉及塑料材料这一技术领域，特别涉及到一种环保易降解塑料包装材料的制备方法。
背景技术
资源、环境、人口是当今人类社会面临的三大主要问题。随着世界经济的发展，合理使用地球资源和注重保护生存环境日益受到全球的关注。保护资源与环境，创造良好的生存和发展空间，已是实现全 球经济可持续发展的基本战略。目前在家用电器、精密仪器、电子计算机、电子元器件、陶瓷和玻璃容器等包装中大量使用的聚苯乙烯类发泡缓冲包装材料，是一种高分子化学合成物，其包装废弃物，不能自然降解和完全回收，形成了严重的”白色污染”。随着全球贸易的一体化及各国对环境问题的高度重视，这些不能自然降解和回收利用的缓冲包装材料的应用将受到越来越大的限制，最终将被淘汰。以植物纤维为原料的可降解绿色缓冲包装材料的研制对改进产品包装，节约能源，保护环境，具有十分深远意义。这种绿色包装材料的使用不仅可以降低成本，保护环境，而且对增加出口竞争力都具有重大贡献。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种环保易降解塑料包装材料的制备方法，该工艺将竹原纤维、大豆纤维、碳酸钙、辛基酚聚氧乙烯醚经过高速球磨、蒸馏、过滤、洗涤步骤后与聚氨酯、聚丙烯、醋酸纤维、聚甲基丙烯酸甲酯、氟硅酸钠、甘油三醋酸酯等原料分别经过高压反应、双螺杆挤出、造粒、吹膜塑型、热封固定、卷轴成型等步骤制备得到环保易降解塑料包装材料。制备而成的环保易降解塑料包装材料，其安全无污染、环保易降解，可以满足多种用户需求。
技术方案：为了解决上述问题，本发明公开了一种环保易降解塑料包装材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将竹原纤维10-15份、大豆纤维1-10份、碳酸钙2-5份、辛基酚聚氧乙烯醚1-3份加入到高速球磨机中进行球磨，球磨时间为40-60分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，过滤去除杂质，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氨酯20-29份、聚丙烯10-15份、醋酸纤维7-13份、聚甲基丙烯酸甲酯1-4份、氟硅酸钠1-3份、甘油三醋酸酯2-5份、稳定剂1-4份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至125℃反应40-60分钟，然后以0.5cm3/min的速度充入二氧化碳，反应釜内保持压强5MPa，持续加压反应60分钟后气压回复至常压，保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒；
（5）将步骤（4）得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品。
优选地，所述步骤（1）中的球料比为1：99。
优选地，所述步骤（1）中的球磨机转速为2000转/分钟。
优选地，所述步骤（2）中的蒸馏介质为无水乙醇。
优选地，所述步骤（2）中的过滤孔径为10um。
优选地，所述步骤（3）中的稳定剂选自乙二胺、二乙烯三胺、间二甲苯、二氨基二苯基砜中的一种或几种。
优选地，所述步骤（4）中的螺杆温度为220-260℃，螺杆转速为500转/分钟。
优选地，所述步骤（5）中的吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0。
优选地，所述步骤（5）中的热封温度为180-185℃。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的环保易降解塑料包装材料的制备方法将竹原纤维、大豆纤维、碳酸钙、辛基酚聚氧乙烯醚经过高速球磨、蒸馏、过滤、洗涤步骤后与聚氨酯、聚丙烯、醋酸纤维、聚甲基丙烯酸甲酯、氟硅酸钠、甘油三醋酸酯等原料分别经过高压反应、双螺杆挤出、造粒、吹膜塑型、热封固定、卷轴成型等步骤制备得到环保易降解塑料包装材料。制备而成的环保易降解塑料包装材料，其安全无污染、环保易降解，可以满足多种用户需求。
（2）本发明的环保易降解塑料包装材料原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
实施例1
（1）将竹原纤维10份、大豆纤维1份、碳酸钙2份、辛基酚聚氧乙烯醚1份加入到高速球磨机中进行球磨，球料比为1：99，球磨机转速为2000转/分钟，球磨时间为40分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，蒸馏介质为无水乙醇，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，过滤去除杂质，过滤孔径为10um，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氨酯20份、聚丙烯10份、醋酸纤维7份、聚甲基丙烯酸甲酯1份、氟硅酸钠1份、甘油三醋酸酯2份、乙二胺1份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至125℃反应40分钟，然后以0.5cm3/min的速度充入二氧化碳，反应釜内保持压强5MPa，持续加压反应60分钟后气压回复至常压，保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，螺杆温度为220℃，螺杆转速为500转/分钟；
（5）将步骤（4）的得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品，其中吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0，热封温度为180-185℃。
实施例2
（1）将竹原纤维12份、大豆纤维4份、碳酸钙3份、辛基酚聚氧乙烯醚2份加入到高速球磨机中进行球磨，球料比为1：99，球磨机转速为2000转/分钟，球磨时间为45分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，蒸馏介质为无水乙醇，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，过滤去除杂质，过滤孔径为10um，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氨酯23份、聚丙烯12份、醋酸纤维9份、聚甲基丙烯酸甲酯2份、氟硅酸钠2份、甘油三醋酸酯3份、二乙烯三胺2份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至125℃反应50分钟，然后以0.5cm3/min的速度充入二氧化碳，反应釜内保持压强5MPa，持续加压反应60分钟后气压回复至常压，保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，螺杆温度为230℃，螺杆转速为500转/分钟；
（5）将步骤（4）得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品，其中吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0，热封温度为180-185℃。
实施例3
（1）将竹原纤维14份、大豆纤维8份、碳酸钙4份、辛基酚聚氧乙烯醚2份加入到高速球磨机中进行球磨，球料比为1：99，球磨机转速为2000转/分钟，球磨时间为55分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，蒸馏介质为无水乙醇，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，过滤去除杂质，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氨酯28份、聚丙烯14份、醋酸纤维12份、聚甲基丙烯酸甲酯3份、氟硅酸钠2份、甘油三醋酸酯4份、间二甲苯3份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至125℃反应55分钟，然后以0.5cm3/min的速度充入二氧化碳，反应釜内保持压强5MPa，持续加压反应60分钟后气压回复至常压，保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，螺杆温度为250℃，螺杆转速为500转/分钟；
（5）将步骤（4）得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品，其中吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0，热封温度为180-185℃。
实施例4
（1）将竹原纤维15份、大豆纤维10份、碳酸钙5份、辛基酚聚氧乙烯醚3份加入到高速球磨机中进行球磨，球料比为1：99，球磨机转速为2000转/分钟，球磨时间为60分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，蒸馏介质为无水乙醇，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，过滤去除杂质，过滤孔径为10um，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氨酯29份、聚丙烯15份、醋酸纤维13份、聚甲基丙烯酸甲酯4份、氟硅酸钠3份、甘油三醋酸酯5份、二氨基二苯基砜4份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至125℃反应60分钟，然后以0.5cm3/min的速度充入二氧化碳，反应釜内保持压强5MPa，持续加压反应60分钟后气压回复至常压，保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，螺杆温度为260℃，螺杆转速为500转/分钟；
（5）将步骤（4）得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品，其中吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0，热封温度为180-185℃。
对比例1
（1）将竹原纤维10份、大豆纤维1份、碳酸钙2份、辛基酚聚氧乙烯醚1份加入到高速球磨机中进行球磨，球料比为1：99，球磨机转速为2000转/分钟，球磨时间为40分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，蒸馏介质为无水乙醇，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氨酯20份、聚丙烯10份、醋酸纤维7份、聚甲基丙烯酸甲酯1份、氟硅酸钠1份、甘油三醋酸酯2份、乙二胺1份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至125℃反应40分钟，然后以0.5cm3/min的速度充入二氧化碳，反应釜内保持压强5MPa，持续加压反应60分钟后气压回复至常压，保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，螺杆温度为220℃，螺杆转速为500转/分钟；
（5）将步骤（4）得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品，其中吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0，热封温度为180-185℃。
对比例2
（1）将竹原纤维15份、大豆纤维10份、碳酸钙5份、辛基酚聚氧乙烯醚3份加入到高速球磨机中进行球磨，球料比为1：99，球磨机转速为2000转/分钟，球磨时间为60分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，蒸馏介质为无水乙醇，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，过滤去除杂质，过滤孔径为10um，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氨酯29份、聚丙烯15份、醋酸纤维13份、聚甲基丙烯酸甲酯4份、氟硅酸钠3份、甘油三醋酸酯5份、二氨基二苯基砜4份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至125℃反应60分钟，然后保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，螺杆温度为260℃，螺杆转速为500转/分钟；
（5）将步骤（4）得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品，其中吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0，热封温度为180-185℃。
将实施例1-4和对比例1-2的制得的环保易降解塑料包装材料分别按照国家标准中的方法进行拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过量、生物降解率这几项性能测试，测试结果见表1。
表1
拉伸强度Mpa 断裂伸长率% 水蒸气透过量（g/m<sup>3</sup>,24h） 生物降解率%
实施例1 25 200 13 92
实施例2 30 190 12 94
实施例3 27 180 14 90
实施例4 28 195 11 91
对比例1 18 155 16 84
对比例2 9 120 21 76
本发明的环保易降解塑料包装材料的制备方法将竹原纤维、大豆纤维、碳酸钙、辛基酚聚氧乙烯醚经过高速球磨、蒸馏、过滤、洗涤步骤后与聚氨酯、聚丙烯、醋酸纤维、聚甲基丙烯酸甲酯、氟硅酸钠、甘油三醋酸酯等原料分别经过高压反应、双螺杆挤出、造粒、吹膜塑型、热封固定、卷轴成型等步骤制备得到环保易降解塑料包装材料。制备而成的环保易降解塑料包装材料，其安全无污染、环保易降解，可以满足多种用户需求。本发明的环保易降解塑料包装材料原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种环保易降解塑料包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将竹原纤维10-15份、大豆纤维1-10份、碳酸钙2-5份、辛基酚聚氧乙烯醚1-3份加入到高速球磨机中进行球磨，球磨时间为40-60分钟，收集球磨产物；
（2）将步骤（1）的球磨产物进行蒸馏洗涤，升温至80-85℃，回流处理30分钟后降温至40-45℃，过滤去除杂质，固体用1.5%的柠檬酸钠溶液洗涤三次，65℃干燥，备用；
（3）将步骤（2）的蒸馏洗涤产物与聚氨酯20-29份、聚丙烯10-15份、醋酸纤维7-13份、聚甲基丙烯酸甲酯1-4份、氟硅酸钠1-3份、甘油三醋酸酯2-5份、稳定剂1-4份混合均匀后加入高压反应釜，反应釜温度升至125℃反应40-60分钟，然后以0.5cm3/min的速度充入二氧化碳，反应釜内保持压强5MPa，持续加压反应60分钟后气压回复至常压，保温备用；
（4）将步骤（3）的高压反应产物注入平行双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒；
（5）将步骤（4）得到的颗粒加入吹膜机进行吹膜塑型、热封固定、卷轴成型，即得成品。
2.根据权利要求1所述的环保易降解塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的球料比为1：99。
3.根据权利要求1所述的环保易降解塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的球磨机转速为2000转/分钟。
4.根据权利要求1所述的环保易降解塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的蒸馏介质为无水乙醇。
5.根据权利要求1所述的环保易降解塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的过滤孔径为10um。
6.根据权利要求1所述的环保易降解塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中的稳定剂选自乙二胺、二乙烯三胺、间二甲苯、二氨基二苯基砜中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的环保易降解塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中的螺杆温度为220-260℃，螺杆转速为500转/分钟。
8.根据权利要求1所述的环保易降解塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中的吹膜料筒温度为150-155℃，吹膜的吹胀比为2.5—4.0。
9.根据权利要求1所述的环保易降解塑料包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中的热封温度为180-185℃。
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