CN110074509A - 一种可降解拖鞋的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可降解拖鞋的制备方法，其鞋面和鞋底均采用可降解的复合塑料材料制成，与传统的采用回收废弃塑料制备的一次性拖鞋相比，本发明制备得到的拖鞋能够实现完全的生物降解，且经填埋后对土壤环境无污染。本发明采用多种水溶性添加助剂，改善了产品的水溶性，大幅提高了生物降解速率，与常规的完全降解周期为6‑8个月相比，本发明的完全生物降解周期为4.5‑5.5个月。

Description

一种可降解拖鞋的制备方法
技术领域
本发明属于酒店用品技术领域，具体涉及一种可降解拖鞋的制备方法。
背景技术
“白色污染”是指城乡垃圾中或散落各处，随时可见的不可降解的塑料废弃物对于环境的污染。据统计，一次性用品则是“白色污染”的主要源头。而一次性用品中，酒店用品占大多数。
面对日益严重的白色污染问题，人们希望寻找一种能替代现行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料应运而生，这种新型功能的塑料，其特点是在达到一定使用寿命废弃后，在特定的环境条件下，由于其化学结构发生明显变化，引起某些性能损失及外观变化而发生降解，对自然环境无害或少害。
目前，利用可降解材料制备餐盒、塑料袋这类轻质产品很多，但市面上对于研发具有完全可降解的拖鞋制品非常少，环保拖鞋产品要求具有良好降解能力的情况下，使用时还要具有较高的力学性能强度。因此，急需研发一种可用于制备酒店用拖鞋的可降解材料，以解决上述技术问题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可降解拖鞋的制备方法，该方法制备出来的产品生物降解速率快，同时具有优异的拉伸强度，完全满足酒店用一次性拖鞋的使用要求。
为了实现上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：
一种可降解拖鞋的制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)鞋面和鞋帮材料的制备：
1)按以下重量份数准备原料：聚丙烯750份、玉米秸秆纤维素100-150份、醋酸纤维素10-15份，改性壳聚糖30-80份，甘油脂肪酸酯10-30份，沸石微粉10-50份，白油3-5份，聚氯乙烯20-30份，聚己内酯90-150份；
2)将上述原料混合均匀，在250℃下熔融，用挤出机进行造粒后利用纺丝机进行纺丝，然后通过熔体过滤器进行过滤，经流场气流牵引下成网，再经热压机在50-60℃下热压成型，得到可降解薄膜；
3)将步骤2)得到的可降解薄膜与无纺布进行缝制，制备得到相应尺寸的鞋面和鞋帮材料；
(2)鞋底材料的制备：
1)增强母料的制备：以重量份计，各原料组成为：聚丙烯600份、玉米秸秆纤维素100-150份、醋酸纤维素10-15份，碳酸钙150-200份，滑石粉10-20份，沸石微粉50-100份，氯化钠1-10份，改性壳聚糖40-85份，甘油脂肪酸酯40-55份，白油3-5份，聚氯乙烯20-30份，聚己内酯50-60份，石蜡3-5份；将上述原料混合均匀，在250℃下熔融，用挤出机进行挤出造粒，得到增强母料；
2)将步骤1)得到的增强母料与聚丙烯按照重量比4:1进行混合熔炼，后利用纺丝机进行纺丝，然后通过熔体过滤器进行过滤，经流场气流牵引下成网，再经热压机在60-70℃下热压成型，得到鞋底材料；
3)按照尺寸要求裁剪鞋底材料，并与鞋面、鞋帮材料进行缝制，得到成品。
进一步地，所述改性壳聚糖为聚苯乙烯磺酸钠与壳聚糖按照质量比为1:10混合改性而成。
进一步地，所述可降解薄膜按以下重量份数准备原料：聚丙烯750份、玉米秸秆纤维素110-130份、醋酸纤维素11-14份，改性壳聚糖55-74份，甘油脂肪酸酯10-15份，沸石微粉30-45份，白油3-5份，聚氯乙烯20-30份，聚己内酯100-140份。
进一步地，增强母料的制备：以重量份计，各原料组成为：聚丙烯600份、玉米秸秆纤维素110-130份、醋酸纤维素11-14份，碳酸钙170-190份，滑石粉10-15份，沸石微粉50-70份，氯化钠2-8份，改性壳聚糖44-67份，甘油脂肪酸酯45-52份，白油3-5份，聚氯乙烯20-30份，聚己内酯55-60份，石蜡3-5份。
进一步地，所述沸石微粉为粒径为100-200μm的沸石颗粒。
与传统的采用回收废弃塑料制备的一次性拖鞋相比，本发明制备得到的拖鞋能够实现完全的生物降解，且经填埋后对土壤环境无污染。本发明采用多种水溶性添加助剂，改善了产品的水溶性，大幅提高了生物降解速率，与常规的完全降解周期为6-8个月相比，本发明的完全生物降解周期为4.5-5.5个月。本发明中加入了改性后的壳聚糖，提高了防霉变性和生物降解性，沸石微粉在降解过程中分散在土壤中，作为生物载体能为厌氧微生物提供良好的生长环境。醋酸纤维素、聚氯乙烯和聚己内酯的配合使用，大幅提高材料的力学强度，其中最大抗拉强度达35MPa，最大断裂伸长率达到200％。
附图说明
图1为本发明制备的鞋底与对比例的力学性能测试示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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
本实施例为制备可降解鞋底的工艺步骤，具体为：
1)增强母料的制备：以重量份计，各原料组成为：聚丙烯600份、玉米秸秆纤维素135份、醋酸纤维素10.5份，碳酸钙200份，滑石粉18份，粒径为100-200μm的沸石微粉85份，氯化钠1份，改性壳聚糖70份，甘油脂肪酸酯42份，白油3.5份，聚氯乙烯25份，聚己内酯52份，石蜡4份；所述改性壳聚糖为聚苯乙烯磺酸钠与壳聚糖按照质量比为1:10混合改性而成。将上述原料混合均匀，在250℃下熔融，用挤出机进行挤出造粒，得到增强母料；
2)将步骤1)得到的增强母料与聚丙烯按照重量比4:1进行混合熔炼，后利用纺丝机进行纺丝，然后通过熔体过滤器进行过滤，经流场气流牵引下成网，再经热压机在65℃下热压成型，得到鞋底材料。
经测试，该鞋底材料的拉伸强度为31MPa，伸长率为180％，参见图1。
实施例2
本实施例为制备可降解鞋底的工艺步骤，具体为：
各原料组成为：聚丙烯600份、玉米秸秆纤维素120份、醋酸纤维素13份，碳酸钙180份，滑石粉11份，粒径为100-200μm的沸石微粉55份，氯化钠4份，改性壳聚糖50份，甘油脂肪酸酯50份，白油4.5份，聚氯乙烯23份，聚己内酯58份，石蜡3份。所述改性壳聚糖为聚苯乙烯磺酸钠与壳聚糖按照质量比为1:10混合改性而成。将上述原料混合均匀，在250℃下熔融，用挤出机进行挤出造粒，得到增强母料；
2)将步骤1)得到的增强母料与聚丙烯按照重量比4:1进行混合熔炼，后利用纺丝机进行纺丝，然后通过熔体过滤器进行过滤，经流场气流牵引下成网，再经热压机在65℃下热压成型，得到鞋底材料。
经测试，该鞋底材料的拉伸强度为35MPa，伸长率为200％，参见图1。
对比例1
本对比例为制备可降解鞋底的工艺步骤，具体为：
1)增强母料的制备：以重量份计，各原料组成为：聚丙烯600份、碳酸钙200份，滑石粉18份，改性壳聚糖70份，甘油脂肪酸酯42份，白油3.5份，聚氯乙烯25份，聚己内酯30份，石蜡4份；所述改性壳聚糖为聚苯乙烯磺酸钠与壳聚糖按照质量比为1:10混合改性而成。将上述原料混合均匀，在250℃下熔融，用挤出机进行挤出造粒，得到增强母料；
2)将步骤1)得到的增强母料与聚丙烯按照重量比3:2进行混合熔炼，后利用纺丝机进行纺丝，然后通过熔体过滤器进行过滤，经流场气流牵引下成网，再经热压机在65℃下热压成型，得到鞋底材料。
经测试，该鞋底材料的拉伸强度为13MPa，伸长率为156％，参见图1。
对比例2
本对比例为制备可降解鞋底的工艺步骤，具体为：
各原料组成为：聚丙烯600份、碳酸钙350份、偶联剂10份，滑石粉10份，白油5份，聚氯乙烯20份，石蜡5份。将上述原料混合均匀，在250℃下熔融，用挤出机进行挤出造粒，得到增强母料；
2)将步骤1)得到的增强母料与聚丙烯按照重量比4:1进行混合熔炼，后利用纺丝机进行纺丝，然后通过熔体过滤器进行过滤，经流场气流牵引下成网，再经热压机在65℃下热压成型，得到鞋底材料。
经测试，该鞋底材料的拉伸强度为15MPa，伸长率为70％，参见图1。
实施例3
本实施例涉及制备鞋面和鞋帮用的可降解薄膜：
1)按以下重量份数准备原料：聚丙烯750份、玉米秸秆纤维素105份、醋酸纤维素10.5份，改性壳聚糖45份，甘油脂肪酸酯20份，粒径为100-200μm的沸石微粉25份，白油3.5份，聚氯乙烯25份，聚己内酯135份；所述改性壳聚糖为聚苯乙烯磺酸钠与壳聚糖按照质量比为1:10混合改性而成。
2)将上述原料混合均匀，在250℃下熔融，用挤出机进行造粒后利用纺丝机进行纺丝，然后通过熔体过滤器进行过滤，经流场气流牵引下成网，再经热压机在55℃下热压成型，得到可降解薄膜。
检测结果参见表1。
实施例4
本实施例涉及制备鞋面和鞋帮用的可降解薄膜：
1)按以下重量份数准备原料：聚丙烯750份、玉米秸秆纤维素120份、醋酸纤维素13份，改性壳聚糖70份，甘油脂肪酸酯13.5份，粒径为100-200μm的沸石微粉35份，白油3-5份，聚氯乙烯25份，聚己内酯135份；所述改性壳聚糖为聚苯乙烯磺酸钠与壳聚糖按照质量比为1:10混合改性而成。
2)将上述原料混合均匀，在250℃下熔融，用挤出机进行造粒后利用纺丝机进行纺丝，然后通过熔体过滤器进行过滤，经流场气流牵引下成网，再经热压机在55℃下热压成型，得到可降解薄膜。
检测结果参见表1。
对比例3
一种可生物降解聚丙烯，包括下列重量份的组分：聚丙烯65份、聚己内酯18份、聚乳酸20份、增塑剂14份，其中增塑剂为乙酷拧橡酸兰丁醋14份。按照常规工艺制备薄膜产品。
检测结果参见表1。
表1
样品 膜层厚度(mm) 干态抗拉强度(MPa) 加工方向最大伸长率(％)
实施例1 0.5 28 187
实施例2 0.5 30.1 201
对比例3 0.5 17.73 105
按照尺寸要求裁剪鞋底材料，并与鞋面、鞋帮材料进行缝制，得到成品，检测降解水平，参见表2。
表2
产品 鞋底(厚度1mm) 鞋面/鞋帮 完全降解时间(月)
产品1 实施例1 实施例3 5.2
产品2 实施例2 实施例4 4.8
产品3 对比例1 对比例3 6
产品4 对比例2 对比例3 8

Claims (5)

1.一种可降解拖鞋的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：
(1)鞋面和鞋帮材料的制备：
1)按以下重量份数准备原料：聚丙烯750份、玉米秸秆纤维素100-150份、醋酸纤维素10-15份，改性壳聚糖30-80份，甘油脂肪酸酯10-30份，沸石微粉10-50份，白油3-5份，聚氯乙烯20-30份，聚己内酯90-150份。
2)将上述原料混合均匀，在250℃下熔融，用挤出机进行造粒后利用纺丝机进行纺丝，然后通过熔体过滤器进行过滤，经流场气流牵引下成网，再经热压机在50-60℃下热压成型，得到可降解薄膜。
3)将步骤2)得到的可降解薄膜与无纺布进行缝制，制备得到相应尺寸的鞋面和鞋帮材料。
(2)鞋底材料的制备：
1)增强母料的制备：以重量份计，各原料组成为：聚丙烯600份、玉米秸秆纤维素100-150份、醋酸纤维素10-15份，碳酸钙150-200份，滑石粉10-20份，沸石微粉50-100份，氯化钠1-10份，改性壳聚糖40-85份，甘油脂肪酸酯40-55份，白油3-5份，聚氯乙烯20-30份，聚己内酯50-60份，石蜡3-5份；将上述原料混合均匀，在250℃下熔融，用挤出机进行挤出造粒，得到增强母料。
2)将步骤1)得到的增强母料与聚丙烯按照重量比4:1进行混合熔炼，后利用纺丝机进行纺丝，然后通过熔体过滤器进行过滤，经流场气流牵引下成网，再经热压机在60-70℃下热压成型，得到鞋底材料；
3)按照尺寸要求裁剪鞋底材料，并与鞋面、鞋帮材料进行缝制，得到成品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述改性壳聚糖为聚苯乙烯磺酸钠与壳聚糖按照质量比为1:10混合改性而成。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可降解薄膜按以下重量份数准备原料：聚丙烯750份、玉米秸秆纤维素110-130份、醋酸纤维素11-14份，改性壳聚糖55-74份，甘油脂肪酸酯10-15份，沸石微粉30-45份，白油3-5份，聚氯乙烯20-30份，聚己内酯100-140份。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，增强母料的制备：以重量份计，各原料组成为：聚丙烯600份、玉米秸秆纤维素110-130份、醋酸纤维素11-14份，碳酸钙170-190份，滑石粉10-15份，沸石微粉50-70份，氯化钠2-8份，改性壳聚糖44-67份，甘油脂肪酸酯45-52份，白油3-5份，聚氯乙烯20-30份，聚己内酯55-60份，石蜡3-5份。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述沸石微粉为粒径为100-200μm的沸石颗粒。
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