CN111531997B - 一种可降解方底袋及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可降解方底袋，其特征在于，包括以下重量份的原料制备而成：麦秆纸浆纤维10‑20份、紫薯粉10‑50份、木薯粉10‑20、壳聚糖30‑50份和百千层树皮纤维70‑150份；所述可降解方底袋包括八条边；所述可降解方底袋的主体从外到内主要由第一层基材，第二层基材和第三层基材合成，所述第一层基材为牛皮纸，所述第二层基材和第三层基材均为PLA。本发明还提供可降解方底袋的制备方法包括基材成型，将糊化液料缩聚和干燥处理。本发明，由于麦秆、紫薯粉和木薯均可被微生物消化掉的原料，降低对环境的破坏。百千层树皮纤维的结合可增加方韧性。此外，原料中的动植物粉还可以在降解后作为肥料，对土地有益。

Description

一种可降解方底袋及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装技术领域，特别涉及一种可降解袋，尤其是一种可降解方底袋及其制备方法。
背景技术
塑料袋(Plastic bags)是以塑料(常用塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龙等)为主要原料制成的袋子，是人们日常生活中必不可少的物品，常被用来装其他物品。因其廉价、重量极轻、容量大、便于收纳的优点被广泛使用。中国塑料年产量为3000万吨，消费量在600万吨以上。塑料袋如果按每年15％的塑料废弃量计算，全世界年塑料废弃量就是1500万吨，中国的年塑料废弃量在100万吨以上，废弃塑料在垃圾中的比例占到40％，这样大量的废弃塑料作为垃圾被埋在地下，无疑给本来就缺乏的可耕种土地带来更大的压力。塑料在给人们的生活带来方便的同时，也给环境带来了难以收拾的后患，人们把塑料给环境带来的灾难称为"白色污染"。塑料是从石油或煤炭中提取的化学石油产品，一旦生产出来很难自然降解。塑料埋在地下200年也不会腐烂降解，大量的塑料废弃物填埋在地下，会破坏土壤的通透性，使土壤板结，影响植物的生长。如果家畜误食了混入饲料或残留在野外的塑料，也会造成因消化道梗阻而死亡。自2008年6月1日起，中国实行限塑令:"在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度，一律不得免费提供塑料购物袋，并在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋"。
针对塑料袋的问题很多国家都采取焚烧(热能源再生)或再加工制造(制品再生)的办法处理废弃塑料。这两种办法使废弃塑料得到再生利用，达到了节约资源的目的。但是，现有技术中，由于由废弃塑料在焚烧或再加工时会产生对人体有害的气体，污染环境，可以说废弃塑料的处理至今仍是环保工作中的一大难题。
发明内容
本发明要一方面要解决的技术问题是提供可降解方底袋，该方底袋有效降低环境污染，且可以用作农业堆肥。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种可降解方底袋，包括以下重量份的原料制备而成：麦秆纸浆纤维10-20份、紫薯粉10-50份、木薯粉10-20、壳聚糖30-50份和百千层树皮纤维70-150份；所述可降解方底袋包括八条边；所述可降解方底袋的主体从外到内主要由第一层基材，第二层基材和第三层基材合成，所述第一层基材为牛皮纸，所述第二层基材和第三层基材均为PLA。
优选的，包括以下重量份的原料制备而成：麦秆纸浆纤维10-12份、紫薯粉10-20份、木薯粉10-15、壳聚糖30-40份和百千层树皮纤维70-130份。
优选的，包括以下重量份的原料制备而成：麦秆纸浆纤维12-20份、紫薯粉20-50份、木薯粉15-20、壳聚糖40-50份和百千层树皮纤维130-150份。
更优选的，包括以下重量份的原料制备而成：麦秆纸浆纤维12-15份、紫薯粉20-40份、木薯粉18-20、壳聚糖45-50份和百千层树皮纤维100-140份。
更优选的，包括以下重量份的原料制备而成：麦秆纸浆纤维15份、紫薯粉30份、木薯粉18、壳聚糖45份和百千层树皮纤维120份。
特别优选的，还包括以下重量份的原料制备而成：扇贝粉120份、生蚝壳粉100份、海螺壳粉80份、甘蔗渣粉50份和聚乳酸15份。
壳聚糖是甲壳质经脱乙酰反应后的产品，脱乙酰基程度(D.D)决定了大分子链上胺基(NH2)含量的多少，而且D.D增加，由于胺基质子化而使壳聚糖在稀酸溶液中带电基团增多，聚电解质电荷密度增加，其结果必将导致其结构，性质和性能上的变化，在食品工业中是一种天然、无毒的保鲜剂、絮凝剂，且可吸附水中镉、汞、铜等重金属离子。
特别优选的，还包括以下重量份的原料制备而成：扇贝粉120份、生蚝壳粉100份、海螺壳粉80份、甘蔗渣粉50份、聚乳酸15份和10份。
本发明另一方面要解决的问题为提供一种可降解方底袋的制备方法，包括以下步骤：
一种可降解方底袋的制备方法，包括以下步骤：
(S1)原料称取：按照重量份数配比称取原料；
(S2)制备第一混合液料：先将麦秆纸浆纤维、紫薯粉、木薯粉、壳聚糖份和百千层树皮纤维混合均匀，加水稀释制得第一混合物；
(S3)制备第二混合液料：先(S2)制得的第一混液料加入混合容器中与聚乳酸混合均匀制得第二混合液料；
(S4)制备第三混合液料：将扇贝粉、生蚝壳粉、海螺壳粉和甘蔗渣粉加入混合容器中与(S3)中制得的第二混合物混合均匀制得第三混合液料；
(S5)液料糊化：将第三混合液料加热脱气候制得糊化液料；
(S6)基材成型：将糊化液料进行缩聚和干燥处理，得到PLA基材；
(S7)袋子压合：牛皮纸表面涂布环保胶水，在湿润状态下即与第一层PLA基材通过复合装置进行挤压复合，再与第二层PLA基材通过复合装置进行挤压复合，制得复合半成品；
(S8)烘干成型：通过熟化室烘干除去溶剂，使3层基材复合在一起。
优选的，(S2)中混合的条件为：温度130℃，转速1200-1400r/min，混合时间2.5-3h；(S3)中混合的条件为：温度为110℃，转速为100r/min，混合时间1-1.5h；(S3)中混合的条件为：温度为120℃，转速为1200r/min，混合时间2-2.5h；(S7)中挤压条件为50-70℃；(S8)中烘干条件为50-75℃，2天。
更优选的，(S5)中的糊化条件为85-90℃，时间为90-120min；(S6)中的干燥温度为85-90℃；(S7)中挤压条件为70℃；(S8)中烘干条件为75℃，2天。
采用上述技术方案，由于使用麦秆纸浆纤维、紫薯粉和木薯粉作为原料制备PLA基材，并以PLA和牛皮纸基材压合成为方底袋，麦秆、紫薯粉和木薯均为可被微生物消化掉的原料，使得方底袋可以被降解，降低对环境的破坏。百千层树皮纤维的结合可增加方底袋的韧性。
此外，扇贝粉、生蚝壳粉、海螺壳粉和甘蔗渣粉同样属于动物壳和植物原料，有助于方底袋的降解之余，还可以在降解后，作为肥料，对土地有益。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
为解决现有技术中塑料袋带来的环境污染问题，本发明提供以下实施例：
实施例1
一种可降解方底袋，包括八条边采用以下重量份的原料制备而成：麦秆纸浆纤维10份、30份、紫薯粉10份、木薯粉10、壳聚糖30份、25份和百千层树皮纤维70份以及扇贝粉、生蚝壳粉、海螺壳粉、甘蔗渣粉、聚乳酸和10份；所述可降解方底袋的主体从外到内主要由第一层基材，第二层基材和第三层基材合成，所述第一层基材为牛皮纸，所述第二层基材和第三层基材均为PLA。
本实施例的可降解方底袋的制备方法，包括以下步骤：
(S1)原料称取：按照重量份数配比称取原料；
(S2)制备第一混合液料：先将麦秆纸浆纤维、紫薯粉、木薯粉、壳聚糖份和百千层树皮纤维混合均匀，加水稀释制得第一混合物；
(S3)制备第二混合液料：先(S2)制得的第一混液料加入混合容器中与聚乳酸混合均匀制得第二混合液料；
(S4)制备第三混合液料：将扇贝粉、生蚝壳粉、海螺壳粉和甘蔗渣粉加入混合容器中与(S3)中制得的第二混合物混合均匀制得第三混合液料；
(S5)液料糊化：将第三混合液料加热脱气候制得糊化液料；
(S6)基材成型：将糊化液料进行缩聚和干燥处理，得到PLA基材；
(S7)袋子压合：牛皮纸表面涂布环保胶水，在湿润状态下即与第一层PLA基材通过复合装置进行挤压复合，再与第二层PLA基材通过复合装置进行挤压复合，制得复合半成品；
(S8)烘干成型：通过熟化室烘干除去溶剂，使3层基材复合在一起。
具体的，(S2)中混合的条件为：温度130℃，转速1200r/min，混合时间2.5h；(S3)中混合的条件为：温度为110℃，转速为100r/min，混合时间1.5h；(S3)中混合的条件为：温度为120℃，转速为1200r/min，混合时间2.5h；(S7)中挤压条件为50℃；(S8)中烘干条件为50℃，2天。
更具体的，(S5)中的糊化条件为85℃，时间为90min。
实施例2
一种可降解方底袋，包括八条边采用以下重量份的原料制备而成：麦秆纸浆纤维15份、40份、紫薯粉30份、木薯粉18、壳聚糖45份、35份和百千层树皮纤维120份以及扇贝粉、生蚝壳粉、海螺壳粉、甘蔗渣粉、聚乳酸和10份。可降解方底袋的主体从外到内主要由第一层基材，第二层基材和第三层基材合成，第一层基材为牛皮纸，第二层基材和第三层基材均为PLA。
本实施例的可降解方底袋的制备方法，包括以下步骤：
(S1)原料称取：按照重量份数配比称取原料；
(S2)制备第一混合液料：先将麦秆纸浆纤维、紫薯粉、木薯粉、壳聚糖份和百千层树皮纤维混合均匀，加水稀释制得第一混合物；
(S3)制备第二混合液料：先(S2)制得的第一混液料加入混合容器中与聚乳酸混合均匀制得第二混合液料；
(S4)制备第三混合液料：将扇贝粉、生蚝壳粉、海螺壳粉和甘蔗渣粉加入混合容器中与(S3)中制得的第二混合物混合均匀制得第三混合液料；
(S5)液料糊化：将第三混合液料加热脱气候制得糊化液料；
(S6)基材成型：将糊化液料进行缩聚和干燥处理，得到PLA基材；
(S7)袋子压合：牛皮纸表面涂布环保胶水，在湿润状态下即与第一层PLA基材通过复合装置进行挤压复合，再与第二层PLA基材通过复合装置进行挤压复合，制得复合半成品；
(S8)烘干成型：通过熟化室烘干除去溶剂，使3层基材复合在一起。
具体的，(S2)中混合的条件为：温度130℃，转速1300r/min，混合时间3h；(S3)中混合的条件为：温度为110℃，转速为100r/min，混合时间1.5h；(S3)中混合的条件为：温度为120℃，转速为1200r/min，混合时间2.5h；(S7)中挤压条件为60℃；(S8)中烘干条件为65℃，2天。
更具体的，(S5)中的糊化条件为90℃，时间为110min。
实施例3
一种可降解方底袋，包括八条边，采用以下重量份的原料制备而成：麦秆纸浆纤维20份、60份、紫薯粉50份、木薯粉20、壳聚糖50份、40份和百千层树皮纤维150份以及扇贝粉、生蚝壳粉、海螺壳粉、甘蔗渣粉、聚乳酸和10份。可降解方底袋的主体从外到内主要由第一层基材，第二层基材和第三层基材合成，第一层基材为牛皮纸，第二层基材和第三层基材均为PLA。
本实施例的可降解方底袋的制备方法，包括以下步骤：
(S1)原料称取：按照重量份数配比称取原料；
(S2)制备第一混合液料：先将麦秆纸浆纤维、紫薯粉、木薯粉、壳聚糖份和百千层树皮纤维混合均匀，加水稀释制得第一混合物；
(S3)制备第二混合液料：先(S2)制得的第一混液料加入混合容器中与聚乳酸混合均匀制得第二混合液料；
(S4)制备第三混合液料：将扇贝粉、生蚝壳粉、海螺壳粉和甘蔗渣粉加入混合容器中与(S3)中制得的第二混合物混合均匀制得第三混合液料；
(S5)液料糊化：将第三混合液料加热脱气候制得糊化液料；
(S6)基材成型：将糊化液料进行缩聚和干燥处理，得到PLA基材；
(S7)袋子压合：牛皮纸表面涂布环保胶水，在湿润状态下即与第一层PLA基材通过复合装置进行挤压复合，再与第二层PLA基材通过复合装置进行挤压复合，制得复合半成品；
(S8)烘干成型：通过熟化室烘干除去溶剂，使3层基材复合在一起。
具体的，(S2)中混合的条件为：温度130℃，转速1400r/min，混合时间3h；(S3)中混合的条件为：温度为110℃，转速为100r/min，混合时间1.5h；(S3)中混合的条件为：温度为120℃，转速为1200r/min，混合时间2.5h；(S7)中挤压条件为70℃；(S8)中烘干条件为75℃，2天。
更具体的，(S5)中的糊化条件为90℃，时间为120min。
不同实施例和对照例的降解测试结果如表一所示：
表一：不同实施例和对照例的降解测试
Figure BDA0002474348650000051
降解后的物质用在豆苗种植的试验结果如表二所示：
表二：不同实施例和对照例的堆肥测试
Figure BDA0002474348650000052
Figure BDA0002474348650000061
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种可降解方底袋，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：麦秆纸浆纤维10-20份、紫薯粉10-50份、木薯粉10-20、壳聚糖30-50份和百千层树皮纤维70-150份、扇贝粉120份、生蚝壳粉100份、海螺壳粉80份、甘蔗渣粉50份和聚乳酸15份；所述可降解方底袋包括八条边；所述可降解方底袋的主体从外到内主要由第一层基材，第二层基材和第三层基材合成，所述第一层基材为牛皮纸，所述第二层基材和第三层基材均为PLA；
其中，所述的可降解方底袋的制备方法：包括以下步骤：
(S1)原料称取：按照重量份数配比称取原料；
(S2)制备第一混合液料：先将麦秆纸浆纤维、紫薯粉、木薯粉、壳聚糖和百千层树皮纤维混合均匀，加水稀释制得第一混合物；
(S3)制备第二混合液料：先(S2)制得的第一混液料加入混合容器中与聚乳酸混合均匀制得第二混合液料；
(S4)制备第三混合液料：将扇贝粉、生蚝壳粉、海螺壳粉和甘蔗渣粉加入混合容器中与(S3)中制得的第二混合物混合均匀制得第三混合液料；
(S5)液料糊化：将第三混合液料加热脱气候制得糊化液料；
(S6)基材成型：将糊化液料进行缩聚和干燥处理，得到PLA基材；
(S7)袋子压合：牛皮纸表面涂布环保胶水，在湿润状态下即与第一层PLA基材通过复合装置进行挤压复合，再与第二层PLA基材通过复合装置进行挤压复合，制得复合半成品；
(S8)烘干成型：通过熟化室烘干除去溶剂，使3层基材复合在一起。
2.根据权利要求1所述的可降解方底袋，其特征在于：包括以下重量份的原料制备而成：麦秆纸浆纤维10-12份、紫薯粉10-20份、木薯粉10-15、壳聚糖30-40份和百千层树皮纤维70-130份。
3.根据权利要求1所述的可降解方底袋，其特征在于：包括以下重量份的原料制备而成：麦秆纸浆纤维12-20份、紫薯粉20-50份、木薯粉15-20、壳聚糖40-50份和百千层树皮纤维130-150份。
4.根据权利要求1所述的可降解方底袋，其特征在于：包括以下重量份的原料制备而成：麦秆纸浆纤维12-15份、紫薯粉20-40份、木薯粉18-20、壳聚糖45-50份和百千层树皮纤维100-140份。
5.根据权利要求4所述的可降解方底袋，其特征在于：包括以下重量份的原料制备而成：麦秆纸浆纤维15份、紫薯粉30份、木薯粉18、壳聚糖45份和百千层树皮纤维120份。
6.根据权利要求1所述的可降解方底袋，其特征在于：(S2)中混合的条件为：温度130℃，转速1200-1400r/min，混合时间2.5-3h；(S3)中混合的条件为：温度为110℃，转速为100r/min，混合时间1-1.5h；(S3)中混合的条件为：温度为120℃，转速为1200r/min，混合时间2-2.5h；(S7)中挤压条件为50-70℃；(S8)中烘干条件为50-75℃，2天。
7.根据权利要求1所述的可降解方底袋，其特征在于：(S5)中的糊化条件为85-90℃，时间为90-120min；(S6)中的干燥温度为85-90℃；(S7)中挤压条件为70℃；(S8)中烘干条件为75℃，2天。
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