CN109651833B - 一种全降解型快递包装袋的制备方法 - Google Patents

一种全降解型快递包装袋的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全降解型快递包装袋的制备方法，将30‑50g的化学改性淀粉、50‑70g的改性热熔性植物秸秆，以及0.8‑1.2g植物油、0.8‑1.5g氢氧化钙和0.5‑0.6g Ac316、1.0‑1.6g G22，混合均匀，置于80‑100℃烘箱中1‑2h，在混炼机中混炼10‑20min；继续将其置于锥双平台，利用锥形双螺杆挤出造粒；将得到的混合物在高分子薄膜成型机中，在120‑140℃下制得包装袋薄膜。本发明相比较于传统的聚氯乙烯等塑料包装袋，可在自然条件下实现完全降解，减少了对环境的污染。

Description

一种全降解型快递包装袋的制备方法
技术领域
本发明涉及包装袋领域，具体涉及一种全降解型快递包装袋的制备方法。
背景技术
我国快递行业包装总量庞大并且增长迅速。随着快递行业迅速发展，过度包装、快递垃圾泛滥、资源损耗和环境污染问题也日益凸显出来，包装废弃物对环境造成的污染不容忽视。传统的塑料包装袋以聚氯乙烯为主。但聚氯乙烯塑料可降解性能极差，由于我国尚未在快递行业建立回收机制，也未使用可降解的塑料包装技术，被遗弃的快递包装塑料袋对环境的影响极大。同时，传统的聚氯乙烯等塑料依赖于现代石油化工生产，随着石油资源的消耗逐渐加剧，聚氯乙烯塑料的发展也会受到限制。
淀粉及植物秸秆具有较好的生物降解性。淀粉及植物秸秆可在微生物的作用下，被细菌作为碳源降解为无污染的水、二氧化碳等小分子，减轻对环境的污染。同时淀粉及植物秸秆均取自于大自然，其可再生性突出，可有效减轻传统塑料对不可再生能源的依赖。但传统的淀粉及植物秸秆制成的包装袋无法满足快递行业的使用性能要求。
因此，一种即可降解并且能有效的满足快递行业性能的新型包装袋的制备方法是迫切需要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的快递包装袋不可降解，而现有的可降解的包装袋性能不能适用于快递行业，其不具有较好的强度性能，目的在于提供一种全降解型快递包装袋的制备方法，解决快递行业中包装袋的使用的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种全降解型快递包装袋的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1.0-2.5g植物油、0.8-2.0g氢氧化钙加入至100g植物秸秆中，混合均匀，置于90-150℃烘箱中1.5-2h，在混炼机中改性10-25min，即得到改性热熔性植物秸秆；
(2)将30-50g的化学改性淀粉、50-70g的改性热熔性植物秸秆，以及0.8-1.2g植物油、0.8-1.5g氢氧化钙和0.5-0.6g Ac316，1.0-1.6g G22，混合均匀，置于80-100℃烘箱中1-2h，在混炼机中混炼10-20min；
(3)继续将其置于锥双平台，利用锥形双螺杆挤出造粒；
(4)将得到的混合物在高分子薄膜成型机中，在120-140℃下制得包装袋薄膜。
一种全降解型快递包装袋的制备方法，步骤(2)中改性热熔性植物秸秆和化学改性淀粉的总量为100g。
步骤(1)中将混炼机三区温度设为120-150℃，螺杆转速设为8-12rpm，改性10-25min，即得到改性热熔性植物秸秆。
步骤(2)中将混炼机三区温度设为125-160℃，螺杆转速设为9-12rpm，混炼10-20min。
具体的，植物秸秆为小麦秸秆、玉米秸秆中的一种或两种。
植物油为大豆油、芝麻油、玉米油、花生油、橄榄油、葵花籽油、蓖麻油、亚麻油、棕榈油中的一种或多种。
淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、麦子淀粉、稻谷淀粉、山药淀粉中的一种或多种。
高分子薄膜成型机为压延机、吹塑机、流延机中的一种或多种。
用本发明制得的薄膜可以进一步获得可以承装物品的袋子，并且具有较高的抗拉伸性与抗冲击性能，足以用来包装任何快递材料。该薄膜同时还有着较好的可着色性，可以在表面打印所需要的字样，以满足生产销售的需求。
淀粉及植物秸秆具有较好的生物降解性。淀粉及植物秸秆可在微生物的作用下，被细菌作为碳源降解为无污染的水、二氧化碳等小分子，减轻对环境的污染。同时淀粉及植物秸秆均取自于大自然，其可再生性突出，可有效减轻传统塑料对不可再生能源的依赖。但传统的淀粉及植物秸秆制成的包装袋无法满足快递行业的使用性能要求，因此，结合其他微量环保，无污染的添加剂来进一步提高包装袋的耐用性、强度等可利用价值，使其完全取代传统聚氯乙烯塑料。
本发明的包装袋的主要成分为改性之后的淀粉和运用大豆油、微量的钙、钠化合物等按照一定比例对植物秸秆进行共混改性得到的热熔性植物秸秆，以及微量实验室中常用的润滑剂(G22、Ac316)，通过流变仪进行共混改性。得到的产物在经过高分子成膜机之后，可以制得延展性、柔韧性都十分优良的薄膜，进一步获得可以承装物品的袋子，并且得到的包装袋具有较高的抗拉伸性与抗冲击性能，可用于快递包装行业。
该薄膜同时还有着较好的可着色性，可以在表面打印所需要的字样，以满足生产销售的需求。制得的包转袋可完全生物降解，从而取代传统的聚氯乙烯快递包装袋，减轻了对环境的污染，并有效提高了自然资源的利用率。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种全降解型快递包装袋的制备方法，本发明相比较于传统的聚氯乙烯等塑料包装袋，可在自然条件下实现完全降解，减少了对环境的污染；
2、本发明一种全降解型快递包装袋的制备方法，本发明的主要原料为淀粉和植物秸秆，原料易得，且可持续再生、减少对石油化工的依赖，促进快递行业的绿色发展，减轻社会对处理传统包装塑料袋的投入；
3、本发明一种全降解型快递包装袋的制备方法，本发明制备的包装袋薄膜不仅降解速度更快，并且得到的薄膜的强度性能能适用于快递行业的使用，使用效率更高，并且本发明制备工艺简单，便于操作使用。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本发明一种全降解型快递包装袋的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1.0g植物油、0.8g氢氧化钙加入至100g植物秸秆中，混合均匀，置于90℃烘箱中2h，将混炼机三区温度设为140℃，螺杆转速设为8rpm，改性10min，即得到改性热熔性植物秸秆；
(2)将30g的化学改性淀粉、70g的改性植物秸秆以及0.8g大豆油、0.8g氢氧化钙和0.5g Ac316、1.0g G22，混合均匀，置于90℃烘箱中2h，将混炼机三区温度设为140℃，螺杆转速设为9rpm，混炼10min；
(3)继续将其置于锥双平台利用锥形双螺杆挤出造粒；
(4)将得到的混合物用高分子成膜机在120℃制得包装袋薄膜。
所制得的薄膜的拉伸强度为25MPa。
植物秸秆为：玉米秸秆，植物油为：蓖麻油，淀粉为：小麦淀粉，高分子成膜机为：流延机。
其中Ac316为氧化聚乙烯蜡、G22为聚乙烯蜡。
实施例2
本发明一种全降解型快递包装袋的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1.2g植物油、1.2g氢氧化钙加入至100g植物秸秆中，混合均匀，置于100℃烘箱中2h，将混炼机三区温度设为125℃，螺杆转速设为9rpm，改性20min，即得到改性热熔性植物秸秆；
(2)将40g的化学改性淀粉、60g改性植物秸秆以及1.0g大豆油、0.9g氢氧化钙和0.6g Ac316、1.0g G22，混合均匀，置于90℃烘箱中2h，将混炼机三区温度设为145℃，螺杆转速设为10rpm，混炼20min；
(3)继续将其置于锥双平台利用锥形双螺杆挤出造粒；
(4)将得到的混合物用高分子成膜机在120℃制得包装袋薄膜。
所制得的薄膜的拉伸强度为30MPa。植物秸秆为：小麦秸秆。植物油为：大豆油。淀粉为：玉米淀粉。高分子成膜机为：压延机。
实施例3
一种全降解型快递包装袋的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1.4g植物油、1.4g氢氧化钙加入至100g植物秸秆中，混合均匀，置于90℃烘箱中1.5h，将混炼机三区温度设为140℃，螺杆转速设为12rpm，改性25min，即得到改性热熔性植物秸秆；
(2)将45g化学改性淀粉、55g改性植物秸秆，以及1.2g大豆油、1.5g氢氧化钙和0.5g Ac316、1.6g G22，混合均匀，置于90℃烘箱中2h，将混炼机三区温度设为140℃，螺杆转速设为10rpm，混炼10min；
(3)继续将其置于锥双平台利用锥形双螺杆挤出造粒；
(4)将得到的混合物用高分子成膜机在130℃制得包装袋薄膜。
所制得的薄膜的拉伸强度为34MPa。植物秸秆为：玉米秸秆。植物油为：花生油。淀粉为：稻谷淀粉。高分子成膜机为：吹塑机。
实施例4
一种全降解型快递包装袋的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1.0g植物、0.8g氢氧化钙加入至100g植物秸秆中，混合均匀，置于90℃烘箱中2h，将混炼机三区温度设为140℃，螺杆转速设为8rpm，改性10min，即得到改性热熔性植物秸秆；
(2)将50g化学改性淀粉、50g改性植物秸秆以及0.8g大豆油、0.8g氢氧化钙和0.5gAc316，1.0g G22，混合均匀置于90℃烘箱中2h，将混炼机三区温度设为140℃，螺杆转速设为10rpm，混炼10min；
(3)继续将其置于锥双平台利用锥形双螺杆挤出造粒；
(4)将得到的混合物用高分子成膜机在130℃制得包装袋薄膜。
所制得的薄膜的拉伸强度为32MPa。
植物秸秆为：小麦秸秆。植物油为：玉米油。淀粉为：红薯淀粉。高分子成膜机为：压延机。
实施例5
一种全降解型快递包装袋的制备方法，包括以下步骤：
(1)将50g化学改性淀粉、50植物秸秆以及0.8g大豆油、0.8g氢氧化钙和0.5gAc316，1.0g G22，混合均匀置于90℃烘箱中2h，将混炼机三区温度设为140℃，螺杆转速设为10rpm，混炼10min；
(2)继续将其置于锥双平台利用锥形双螺杆挤出造粒；
(3)将得到的混合物用高分子成膜机在130℃制得包装袋薄膜。
所制得的薄膜的拉伸强度为6MPa。
植物秸秆为：小麦秸秆。植物油为：玉米油。淀粉为：红薯淀粉。高分子成膜机为：压延机。
实施例6
(1)将1.0g植物油、0.8g氢氧化钙加入至100g植物秸秆中，混合均匀，置于90℃烘箱中2h，将混炼机三区温度设为100℃，螺杆转速设为5rpm，改性10min，即得到改性热熔性植物秸秆；
(2)将30g的化学改性淀粉、70g的改性植物秸秆以及0.8g大豆油、0.8g氢氧化钙和0.5g Ac316、1.0g G22，混合均匀，置于90℃烘箱中2h，将混炼机三区温度设为110℃，螺杆转速设为7rpm，混炼10min；
(3)继续将其置于锥双平台利用锥形双螺杆挤出造粒；
(4)将得到的混合物用高分子成膜机在120℃制得包装袋薄膜。
所制得的薄膜的拉伸强度为8MPa。
植物秸秆为：玉米秸秆，植物油为：蓖麻油，淀粉为：小麦淀粉，高分子成膜机为：流延机。
实施例7
本发明一种全降解型快递包装袋的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1.0g植物油、0.8g氢氧化钙加入至100g植物秸秆中，混合均匀，置于90℃烘箱中2h，将混炼机三区温度设为140℃，螺杆转速设为8rpm，改性10min，即得到改性热熔性植物秸秆；
(2)将30g的化学改性淀粉、90g的改性植物秸秆以及0.8g大豆油、0.8g氢氧化钙和0.5g Ac316、1.0g G22，混合均匀，置于90℃烘箱中2h，将混炼机三区温度设为140℃，螺杆转速设为9rpm，混炼10min；
(3)继续将其置于锥双平台利用锥形双螺杆挤出造粒；
(4)将得到的混合物用高分子成膜机在120℃制得包装袋薄膜。
所制得的薄膜的拉伸强度为4MPa。
植物秸秆为：玉米秸秆，植物油为：蓖麻油，淀粉为：小麦淀粉，高分子成膜机为：流延机。
由上可得，实施例1～4为本发明的制备方法，得到的降解速度均优于传统的淀粉及植物秸秆制成的包装袋的降解速度，并且其强度满足快递包装袋的强度要求。
实施例1～4的制备方法下得到的薄膜的降解速度均为7个月内完全降解
实施例5～7的制备方法下得到的薄膜的降解速度分别为；15个月、19个月、26个月。
本发明的实施例1～4均高于快递行业包装袋的所需的强度要求；
实施例5为实施例4的基础上使用的秸秆不为改性秸秆；实施例6为在实施例1的基础上，步骤中的参数在本发明的范围外；实施例7为在实施例1的基础上，化学改性淀粉和改性植物秸秆的和在100g以外，实施例5～实施例7得到的包装袋的降解速度均低于实施例1～4，并且实施例5～7的强度也低于实施例1～4。
综上所述，在本发明的制备方法以及参数范围内，得到的包装袋，具有更快的降解速度，并且强度不仅能适用于快递包装袋行业，并且在此基础上，还具有更好的强度性能，更便于使用；因此，本发明的制备工艺得到的包装袋不仅更加环保，还有效的节约了成本，更便于长期使用。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种全降解型快递包装袋的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将1.0-2.5g植物油、0.8-2.0g氢氧化钙加入至100g植物秸秆中，混合均匀，置于90-150℃烘箱中1.5-2h，在混炼机中改性10-25min，即得到改性热熔性植物秸秆；
（2）将30-50 g的化学改性淀粉、50-70g的改性热熔性植物秸秆，以及0.8-1.2g植物油、0.8-1.5g氢氧化钙和0.5-0.6g Ac316、1.0-1.6g G22，混合均匀，置于80-100℃烘箱中1-2h，在混炼机中混炼10-20min，所述Ac316为氧化聚乙烯蜡、所述G22为聚乙烯蜡；
（3）继续将其置于锥双平台，利用锥形双螺杆挤出造粒；
（4）将得到的混合物在高分子薄膜成型机中，在120-140℃下制得包装袋薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种全降解型快递包装袋的制备方法，其特征在于，步骤（2）中改性热熔性植物秸秆和化学改性淀粉的总量为100g。
3.根据权利要求1所述的一种全降解型快递包装袋的制备方法，其特征在于，步骤（1）中将混炼机三区温度设为120-150℃，螺杆转速设为8-12rpm，改性10-25min，即得到改性热熔性植物秸秆。
4.根据权利要求1所述的一种全降解型快递包装袋的制备方法，其特征在于，步骤（2）中将混炼机三区温度设为125-160℃，螺杆转速设为9-12rpm，混炼10-20min。
5.根据权利要求1所述的一种全降解型快递包装袋的制备方法，其特征在于，植物秸秆为小麦秸秆、玉米秸秆中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的一种全降解型快递包装袋的制备方法，其特征在于，植物油为大豆油、芝麻油、玉米油、花生油、橄榄油、葵花籽油、蓖麻油、亚麻油、棕榈油中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种全降解型快递包装袋的制备方法，其特征在于，淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、麦子淀粉、稻谷淀粉、山药淀粉中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种全降解型快递包装袋的制备方法，其特征在于，高分子薄膜成型机为压延机、吹塑机、流延机中的一种或多种。
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