CN110982293A - 一种可降解的环保包装材料 - Google Patents

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Abstract

一种可降解的环保包装材料的制备方法，包括以下步骤：秸秆预处理，秸秆用植物粉碎机进行粉碎，将聚乳酸和聚羟基脂肪酸酯放入高速混合机内，进行高速混合，混合均匀后加入到双螺杆挤出机内进行共混挤出造粒，共混造粒后得到PLA/PHA复合材料b，将聚丙烯热熔胶、增强填料、锐钛矿型钛白粉和滑石粉加入到聚乙二醇溶剂中，并升温至200‑220℃进行搅拌2‑3h后，并在200‑220℃条件下，依次添加混合物a和PLA/PHA复合材料b进行搅拌2h，将混合液c在320℃条件下进行蒸馏，去除聚乙二醇溶剂，并得到产品d。本发明具有耐温性好、耐腐蚀性强、强度好、不易破裂，且工艺流程简单生产效率高的优点。

Description

一种可降解的环保包装材料
技术领域
本发明涉及环保材料领域，尤其涉及一种可降解的环保包装材料。
背景技术
随着经济全球化和产业迅速发展，全球工业包装品材料市场规模越来越扩大，据估计，现有产值约520亿美元，到2020年可达到610亿美元。我国是世界上最大的工业包装品材料市场，其中，电子产品包装市场规模173亿元，仅空调和台式电脑，就需要大量包装材料。统计显示，2014年我国海尔和格力空调销售总量达15574.4万台，联想电脑销量达5327万台。然而，目前全世界工业包装材料主要为聚苯乙烯(EPS)或聚乙烯发泡棉(EPE)，又称珍珠棉，这些包装材料在方便商品包装的同时，也存在着不可忽视的缺点，如能源消耗大、难于降解、环境污染严重等。而且研究表明，上述包装材料需要200年才能被降解，带来了严重的环境问题。为此，各国政府提出了系列节能减排措施，美国华盛顿特区、纽约、西雅图、旧金山等地自2013年起先后宣布禁止使用聚苯乙烯泡沫塑料包装，戴尔公司2014年起将电脑服务器包装材料全部改为废塑料泡沫包装；欧盟也制定了相应的减少塑料泡沫应用的政策。我国政府极为重视生态环境建设，提出了建设社会主义生态文明，并制定了相关的法律法规，大力强调资源循环利用。
我国是农业大国，农作物秸秆年产量8-9亿吨，可利用的为7亿吨左右，每年仍有1.7亿吨秸秆未能效处理而焚烧，造成了严重空气污染。为了实现秸秆资源循环利用，国家发改委、农业部联合于2009年2月发布了《关于编制秸秆综合利用规划的指导意见》，在全国建立较完善的秸秆产业化综合利用格局，尤其重点解决玉米、小麦、水稻等量大面广的秸秆。玉米和小麦是我国总产量位居第一和第二的粮食作物，2014年产玉米秸秆产量达2.8亿吨和1.3亿吨，常见有秸秆人造板、能源化利用、秸秆饲料、食用菌种植、以及秸秆还田等循环利用方式。玉米秸秆营养丰富，主要组分为纤维素含量为31％-40％，半纤维素含量为35％-48％，木质素含量15％-25％；小麦秸秆组分为纤维素含量40％-45％，半纤维素含量24％-28％，木质素含量19％-25％。
所以如何开发新型的可降解的环保包装材料，将资源优势转化为产品优势，达到节约资源和能源的目的，是现在急需解决的课题。为解决上述问题，本申请中提出一种可降解的环保包装材料。
发明内容
（一）发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种可降解的环保包装材料，具有耐温性好、耐腐蚀性强、强度好、不易破裂，且工艺流程简单生产效率高的优点。
（二）技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种可降解的环保包装材料，包括如下重量份的原料：植物秸秆粉50-70份、聚乳酸40-60份、聚羟基脂肪酸酯80-100份、钛酸酯偶联剂8-10份、聚丙烯热熔胶2-6份、聚乙二醇50-80份、增强填料1-5 份、锐钛矿型钛白粉3-6 份和滑石粉2-6份。
优选的，包括如下重量份的原料：植物秸秆粉50份、聚乳酸40份、聚羟基脂肪酸酯80份、钛酸酯偶联剂8份、聚丙烯热熔胶2份、聚乙二醇50份、增强填料1份、锐钛矿型钛白粉3份和滑石粉2份。
优选的，包括如下重量份的原料：植物秸秆粉60份、聚乳酸50份、聚羟基脂肪酸酯90份、钛酸酯偶联剂9份、聚丙烯热熔胶4份、聚乙二醇65份、增强填料3 份、锐钛矿型钛白粉4 份和滑石粉4份。
优选的，包括如下重量份的原料：植物秸秆粉70份、聚乳酸60份、聚羟基脂肪酸酯100份、钛酸酯偶联剂10份、聚丙烯热熔胶6份、聚乙二醇80份、增强填料5 份、锐钛矿型钛白粉6 份和滑石粉6份。
根据上述技术方案，本发明还提出了一种可降解的环保包装材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照上述重量份的原料进行称取；
S2、秸秆预处理，秸秆用植物粉碎机进行粉碎，过150μm分子筛，将得到的秸秆粉用3％NaOH溶液浸泡2h，经水洗抽滤成中性，于105℃下干燥24h后，将秸秆粉与配置好的钛酸酯偶联剂混合，持续搅拌20min，在60℃烘箱中干燥8h，得到混合物a，备用；
S3、将聚乳酸和聚羟基脂肪酸酯放入高速混合机内，进行高速混合，混合均匀后加入到双螺杆挤出机内进行共混挤出造粒，共混造粒后得到PLA/PHA复合材料b，备用；
S4、将聚丙烯热熔胶、增强填料、锐钛矿型钛白粉和滑石粉加入到聚乙二醇溶剂中，并升温至200-220℃进行搅拌2-3h后，并在200-220℃条件下，依次添加混合物a和PLA/PHA复合材料b进行搅拌2h，得到混合液c；
S5、将混合液c在320℃条件下进行蒸馏，去除聚乙二醇溶剂，并得到产品d；
S6、将产品d放置真空干燥箱内烘干，即可得到可降解的环保包装材料。
优选的，在S3中，造粒加工温度和加工转速分别设置为200～230℃和120rpm。
优选的，在S6中，真空干燥箱的设置条件为温度80-90℃和压力-0.08MP。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：所用原料全部为可再生、可降解环保材料，具有耐温性好、耐腐蚀性强、强度好、不易破裂的优点，且该制备方法简明、易于控制，可操作性强，生产成本低，生产效率高，易于工业化大规模生产。
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了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例1
本发明提出的一种可降解的环保包装材料，包括如下重量份的原料：植物秸秆粉50-70份、聚乳酸40-60份、聚羟基脂肪酸酯80-100份、钛酸酯偶联剂8-10份、聚丙烯热熔胶2-6份、聚乙二醇50-80份、增强填料1-5 份、锐钛矿型钛白粉3-6 份和滑石粉2-6份。
实施例2
本发明提出的一种可降解的环保包装材料，包括如下重量份的原料：植物秸秆粉50份、聚乳酸40份、聚羟基脂肪酸酯80份、钛酸酯偶联剂8份、聚丙烯热熔胶2份、聚乙二醇50份、增强填料1份、锐钛矿型钛白粉3份和滑石粉2份。
实施例3
本发明提出的一种可降解的环保包装材料，包括如下重量份的原料：植物秸秆粉60份、聚乳酸50份、聚羟基脂肪酸酯90份、钛酸酯偶联剂9份、聚丙烯热熔胶4份、聚乙二醇65份、增强填料3 份、锐钛矿型钛白粉4 份和滑石粉4份。
实施例4
本发明提出的一种可降解的环保包装材料，包括如下重量份的原料：植物秸秆粉70份、聚乳酸60份、聚羟基脂肪酸酯100份、钛酸酯偶联剂10份、聚丙烯热熔胶6份、聚乙二醇80份、增强填料5 份、锐钛矿型钛白粉6 份和滑石粉6份。
实施例5
根据上述实施例，本发明还提出了一种可降解的环保包装材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照上述重量份的原料进行称取；
S2、秸秆预处理，秸秆用植物粉碎机进行粉碎，过150μm分子筛，将得到的秸秆粉用3％NaOH溶液浸泡2h，经水洗抽滤成中性，于105℃下干燥24h后，将秸秆粉与配置好的钛酸酯偶联剂混合，持续搅拌20min，在60℃烘箱中干燥8h，得到混合物a，备用；
S3、将聚乳酸和聚羟基脂肪酸酯放入高速混合机内，进行高速混合，混合均匀后加入到双螺杆挤出机内进行共混挤出造粒，共混造粒后得到PLA/PHA复合材料b，备用；
S4、将聚丙烯热熔胶、增强填料、锐钛矿型钛白粉和滑石粉加入到聚乙二醇溶剂中，并升温至200-220℃进行搅拌2-3h后，并在200-220℃条件下，依次添加混合物a和PLA/PHA复合材料b进行搅拌2h，得到混合液c；
S5、将混合液c在320℃条件下进行蒸馏，去除聚乙二醇溶剂，并得到产品d；
S6、将产品d放置真空干燥箱内烘干，即可得到可降解的环保包装材料。
在一个可选的实施例中，在S3中，造粒加工温度和加工转速分别设置为200～230℃和120rpm。
在一个可选的实施例中，在S6中，真空干燥箱的设置条件为温度80-90℃和压力-0.08MP。
本发明，所用原料全部为可再生、可降解环保材料，具有耐温性好、耐腐蚀性强、强度好、不易破裂的优点，且该制备方法简明、易于控制，可操作性强，生产成本低，生产效率高，易于工业化大规模生产。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.一种可降解的环保包装材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：植物秸秆粉50-70份、聚乳酸40-60份、聚羟基脂肪酸酯80-100份、钛酸酯偶联剂8-10份、聚丙烯热熔胶2-6份、聚乙二醇50-80份、增强填料1-5 份、锐钛矿型钛白粉3-6 份和滑石粉2-6份。
2.根据权利要求1所述的一种可降解的环保包装材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：植物秸秆粉50份、聚乳酸40份、聚羟基脂肪酸酯80份、钛酸酯偶联剂8份、聚丙烯热熔胶2份、聚乙二醇50份、增强填料1份、锐钛矿型钛白粉3份和滑石粉2份。
3.根据权利要求1所述的一种可降解的环保包装材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：植物秸秆粉60份、聚乳酸50份、聚羟基脂肪酸酯90份、钛酸酯偶联剂9份、聚丙烯热熔胶4份、聚乙二醇65份、增强填料3 份、锐钛矿型钛白粉4 份和滑石粉4份。
4.根据权利要求1所述的一种可降解的环保包装材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：植物秸秆粉70份、聚乳酸60份、聚羟基脂肪酸酯100份、钛酸酯偶联剂10份、聚丙烯热熔胶6份、聚乙二醇80份、增强填料5 份、锐钛矿型钛白粉6 份和滑石粉6份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的可降解的环保包装材料，本发明还提出了一种可降解的环保包装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照上述重量份的原料进行称取；
S2、秸秆预处理，秸秆用植物粉碎机进行粉碎，过150μm分子筛，将得到的秸秆粉用3％NaOH溶液浸泡2h，经水洗抽滤成中性，于105℃下干燥24h后，将秸秆粉与配置好的钛酸酯偶联剂混合，持续搅拌20min，在60℃烘箱中干燥8h，得到混合物a，备用；
S3、将聚乳酸和聚羟基脂肪酸酯放入高速混合机内，进行高速混合，混合均匀后加入到双螺杆挤出机内进行共混挤出造粒，共混造粒后得到PLA/PHA复合材料b，备用；
S4、将聚丙烯热熔胶、增强填料、锐钛矿型钛白粉和滑石粉加入到聚乙二醇溶剂中，并升温至200-220℃进行搅拌2-3h后，并在200-220℃条件下，依次添加混合物a和PLA/PHA复合材料b进行搅拌2h，得到混合液c；
S5、将混合液c在320℃条件下进行蒸馏，去除聚乙二醇溶剂，并得到产品d；
S6、将产品d放置真空干燥箱内烘干，即可得到可降解的环保包装材料。
6.根据权利要求5所述的一种可降解的环保包装材料的制备方法，其特征在于，在S3中，造粒加工温度和加工转速分别设置为200～230℃和120rpm。
7.根据权利要求5所述的一种可降解的环保包装材料的制备方法，其特征在于，在S6中，真空干燥箱的设置条件为温度80-90℃和压力-0.08MP。
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