CN111548616A - 一种可生物降解垃圾袋及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可生物降解垃圾袋，按照重量百分比计，所述可生物降解垃圾袋包含以下组分且各组分的含量为：聚乳酸50~60%，PHA 2~6%，淀粉10~15%，重质碳酸钙10~15%，增强剂1~2%，其余为抗氧剂。本发明还公开了一种可生物降解的垃圾袋的制备方法，包括：（1）将重质碳酸钙、PHA、淀粉按配比投料至高速混合机中高速混合10~20min，得到第一混合物料；（2）向上述第一混合物料中加入增强剂和抗氧剂，再次在高速混合机中高速混合25~30min，得到第二混合物料；（3）将上述第二混合物料加入吹膜机中，加温至190~210℃，待30~50min后吹出材料膜；（4）待材料膜冷却后进行压边，然后加入制袋机中得到所需规格垃圾袋。本发明的可生物降解垃圾袋强度大，韧性好，适于工业化生产。

Description

一种可生物降解垃圾袋及其制备方法

技术领域

本发明属于生物可降解材料技术领域，具体涉及一种可生物降解垃圾袋及其制备方法。

背景技术

随着我国城市化进程的加快，日益严重的污染也越来越受到人类的重视。特别是诸如塑料、一次性餐盒等此类的废弃物，由于其难降解的特性，致使它们的处理变得困难。现在，一般通过填埋的方式进行处理，但是这类材料在自然状态下很难降解被土壤吸收，使得一方面需要占用大量的资源进行处理，另一方面也破坏了生态平衡。

因此，国家政策要求工业生产需要绿色环保，生产出的产品也同样需要绿色环保。随着人们环保意识的逐步增强，人们对垃圾袋的要求也不断提高，要求垃圾袋能降解，避免造成白色污染，现有的关于可降解垃圾袋的技术也有相当数量的公开。

例如，申请号为CN201110207077.2 的中国发明专利公开了一种淀粉基可降解垃圾袋材料及其制备工艺，它的组分和重量比例份数比例包括：重质碳酸钙84-93份、玉米淀粉18-23份、表面处理剂1-1.8份、POE4-9份、HDPE54-63份、聚异丁烯1-3份。本发明分散性良好，纵横向拉力保持原有性能，具有良好的推广价值。

又如，申请号为CN201810571677.9的中国发明专利公开了一种可降解垃圾袋的制备方法。该垃圾袋由下列重量份数的原料制成：脱脂大豆粕40～70份、聚乳酸40～70份、甘油10~15份、环保颜料1～3份、水10～15份、滑石粉10～50份。本发明处理工艺制得的垃圾袋有无毒、环保、无污染、重量轻、拉伸强度大、直角撕裂强度大、吸水率低、断裂伸长率高、可生物降解、无需回收的优良特点。

又如，申请号为CN201510859742.4的中国发明专利公开了一种可降解的垃圾袋及其制备方法。该垃圾袋的制备原料都为可降解材料，原料包括基材、抗氧化剂以及增强剂；其中，形成基材的原料按重量百分比计包括：40％～60％的合成纤维、20％～30％的天然纤维以及20％～30％的稳定剂；形成增强剂的原料按重量百分比计包括：60％～80％的琼脂以及20％～40％的明胶；形成抗氧化剂的原料按重量百分比计包括：40％～60％的防腐剂、18％～30％抗自由基剂以及18％～30％增韧剂。本发明可降解垃圾袋能够完全降解、强度大、韧性好，制备方法简单，适合推广。

基于上述现有技术的启示，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的可生物降解垃圾袋及其制备方法，能够改进一般现有的可降解垃圾袋，使其性能更加优越。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于对现有的可降解垃圾袋的改进，提供一种可生物降解垃圾袋及其制备方法。本发明的垃圾袋性能优异，可完全降解，强度大且韧性好。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提供了一种可生物降解垃圾袋，按照重量百分比计，所述可生物降解垃圾袋包含以下组分且各组分的含量为：聚乳酸50~60%，PHA 2~6%，淀粉10~15%，重质碳酸钙10~15%，增强剂1~2%，其余为抗氧剂。

前述的可生物降解垃圾袋，按照重量百分比计，所述可生物降解垃圾袋包含以下组分且各组分的含量为：聚乳酸55%，PHA 4%，淀粉15%，重质碳酸钙15%，增强剂 2%，以及抗氧剂9%。

前述的可生物降解垃圾袋，其中，所述淀粉选自玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉中的一种或其混合物。

前述的可生物降解垃圾袋，其中，所述淀粉选自醋酸酯淀粉、氧化羟丙基淀粉、羟丙基淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯中的一种或其混合物。

前述的可生物降解垃圾袋，其中，所述增强剂选自琼脂、明胶、瓜儿胶、阿拉伯胶中的一种或其混合物。

前述的可生物降解垃圾袋，其中，所述抗氧剂的原料按重量百分比计包括：防腐剂46％、抗自由基剂26％，以及增韧剂28％。

前述的可生物降解垃圾袋，其中，所述防腐剂选自松香和/或芦荟胶。

前述的可生物降解垃圾袋，其中，所述抗自由基剂为甘草次酸。

前述的可生物降解垃圾袋，其中，所述增韧剂为聚丁二酸二醇酯。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

本发明还提供了一种制备可生物降解垃圾袋的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）将聚乳酸、重质碳酸钙、PHA、淀粉按配比投料至高速混合机中高速混合10~20min，得到第一混合物料；

（2）向上述第一混合物料中加入增强剂和抗氧剂，再次在高速混合机中高速混合25~30min，得到第二混合物料；

（3）将上述第二混合物料加入吹膜机中，加温至190~210℃，待30~50min后吹出材料膜；

（4）待材料膜冷却后进行压边，然后加入制袋机中得到所需规格的可生物降解垃圾袋。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：本发明是对现有技术的改进，本发明制备的可生物降解垃圾袋能够完全降解、强度大、韧性好、无味、安全卫生，具有广泛的市场应用前景。本发明可生物降解垃圾袋中通过抗氧化剂以及增强剂的添加，增强了可降解垃圾袋的韧性。本发明的垃圾袋所用的原料均为易降解的产品，且对环境无害，是一种绿色环保型产品。另外，本发明的可生物降解垃圾袋的制备方法简单，易于实施，生产所用的原料易得，成本较低廉，生产效率高。

综上所述，本发明特殊的可生物降解垃圾袋可完全降解，且韧性好。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品和方法中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在方法上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的产品具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明所述的可生物降解垃圾袋，按照重量百分比计，该可生物降解垃圾袋包含以下组分且各组分的含量为：聚乳酸50~60%，PHA 2~6%，淀粉10~15%，重质碳酸钙10~15%，增强剂1~2%，其余为抗氧剂。优选地，聚乳酸55%，PHA 4%，淀粉15%，重质碳酸钙15%，增强剂 2%，以及抗氧剂9%。

根据本发明所述的可生物降解垃圾袋，其中，淀粉包括但不限于玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉中的一种或其混合物。淀粉也可以是一种复合淀粉，包括但不限于醋酸酯淀粉、氧化羟丙基淀粉、羟丙基淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯中的一种或其混合物。

根据本发明所述的可生物降解垃圾袋，其中，所述增强剂选自琼脂、明胶、瓜儿胶、阿拉伯胶中的一种或其混合物。

根据本发明所述的可生物降解垃圾袋，其中，所述抗氧剂的原料按重量百分比计包括：防腐剂46％、抗自由基剂26％，以及增韧剂28％。优选地，防腐剂选自松香和/或芦荟胶；抗自由基剂为甘草次酸；增韧剂为聚丁二酸二醇酯。

根据本发明所述的可生物降解垃圾袋的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）将聚乳酸、重质碳酸钙、PHA、淀粉按配比投料至高速混合机中高速混合10~20min，得到第一混合物料；

（2）向上述第一混合物料中加入增强剂和抗氧剂，再次在高速混合机中高速混合25~30min，得到第二混合物料；

（3）将上述第二混合物料加入吹膜机中，加温至190~210℃，待30~50min后吹出材料膜；

（4）待材料膜冷却后进行压边，然后加入制袋机中得到所需规格的可生物降解垃圾袋。

按照上述配比和方法制备可生物降解垃圾袋的具体实施方式详细描述如下，其中，各原料按照总份量100份计。

实施例1

取聚乳酸55份、重质碳酸钙15份、PHA4份、玉米淀粉15份投料至高速混合机中高速混合15min，得到第一混合物料。向上述第一混合物料中加入增强剂2份（琼脂1份，明胶1份）和抗氧剂9份（松香4.14份，甘草次酸2.34份，聚丁二酸二醇酯2.52份），再次在高速混合机中高速混合25min，得到第二混合物料。将上述第二混合物料加入吹膜机中，加温至200℃，待40min后吹出材料膜；待材料膜冷却后进行压边，然后加入制袋机中得到所需规格的可生物降解垃圾袋。

实施例2

取聚乳酸60份、重质碳酸钙10份、PHA 2份、醋酸酯淀粉12份投料至高速混合机中高速混合15min，得到第一混合物料。向上述第一混合物料中加入增强剂2份（琼脂1份，明胶1份）和抗氧剂14份（松香6.44份，甘草次酸3.64份，聚丁二酸二醇酯3.92份），再次在高速混合机中高速混合25min，得到第二混合物料。将上述第二混合物料加入吹膜机中，加温至190℃，待40min后吹出材料膜；待材料膜冷却后进行压边，然后加入制袋机中得到所需规格的可生物降解垃圾袋。

实施例3

取聚乳酸50份、重质碳酸钙13份、PHA 6份、玉米淀粉15份投料至高速混合机中高速混合20min，得到第一混合物料。向上述第一混合物料中加入增强剂2份（瓜尔胶1份，明胶1份）和抗氧剂14份（芦荟胶6.44份，甘草次酸3.64份，聚丁二酸二醇酯3.92份），再次在高速混合机中高速混合25min，得到第二混合物料。将上述第二混合物料加入吹膜机中，加温至190℃，待50min后吹出材料膜；待材料膜冷却后进行压边，然后加入制袋机中得到所需规格的可生物降解垃圾袋。

实施例4

取聚乳酸60份、重质碳酸钙15份、PHA 2份、羟丙基淀粉15份投料至高速混合机中高速混合20min，得到第一混合物料。向上述第一混合物料中加入瓜尔胶1份和抗氧剂7份（芦荟胶3.22份，甘草次酸1.82份，聚丁二酸二醇酯1.96份），再次在高速混合机中高速混合25min，得到第二混合物料。将上述第二混合物料加入吹膜机中，加温至210℃，待30min后吹出材料膜；待材料膜冷却后进行压边，然后加入制袋机中得到所需规格的可生物降解垃圾袋。

实施例5

取聚乳酸55份、重质碳酸钙15份、PHA 4份、木薯淀粉15份投料至高速混合机中高速混合15min，得到第一混合物料。向上述第一混合物料中加入增强剂1份（瓜尔胶0.8份，明胶0.2份）和抗氧剂10份（芦荟胶4.6份，甘草次酸2.6份，聚丁二酸二醇酯2.8份），再次在高速混合机中高速混合25min，得到第二混合物料。将上述第二混合物料加入吹膜机中，加温至190℃，待40min后吹出材料膜；待材料膜冷却后进行压边，然后加入制袋机中得到所需规格的可生物降解垃圾袋。

实施例6

取聚乳酸55份、重质碳酸钙10份、PHA 6份、小麦淀粉15份投料至高速混合机中高速混合10min，得到第一混合物料。向上述第一混合物料中加入阿拉伯胶1份和抗氧剂13份（松香5.98份，甘草次酸3.38份，聚丁二酸二醇酯3.64份），再次在高速混合机中高速混合30min，得到第二混合物料。将上述第二混合物料加入吹膜机中，加温至190℃，待50min后吹出材料膜；待材料膜冷却后进行压边，然后加入制袋机中得到所需规格的可生物降解垃圾袋。

实施例7

取聚乳酸58份、重质碳酸钙13份、PHA 6份、小麦淀粉13份投料至高速混合机中高速混合10min，得到第一混合物料。向上述第一混合物料中加入增强剂2份（阿拉伯胶1.5份，明胶0.5份）和抗氧剂8份（松香3.68份，甘草次酸2.08份，聚丁二酸二醇酯2.24份），再次在高速混合机中高速混合30min，得到第二混合物料。将上述第二混合物料加入吹膜机中，加温至200℃，待30min后吹出材料膜；待材料膜冷却后进行压边，然后加入制袋机中得到所需规格的可生物降解垃圾袋。

对比实施例1

市售的普通垃圾袋。

试验例1 垃圾袋的性能评价

实验材料：本发明实施1~7的可生物降解垃圾袋，对比实施例1 的普通垃圾袋。

试验方法：测试本发明实施1~7的可生物降解垃圾袋，对比实施例1 的普通垃圾袋的各项性能指标。

试验结果：将本发明实施1~7的可生物降解垃圾袋，对比实施例1 的普通垃圾袋的各项性能指标测试后进行分析，结果见表1。

表1 实施例1~7及对比实施例1的垃圾袋性能检测结果

试验项目	降解率（%）	抗拉强度（MPa）	使用寿命（年）	降解方式
					实施例1	100	8.9	1.5	掩埋，微生物降解
实施例2	100	8.8	1.5	掩埋，微生物降解
					实施例3	100	8.9	1.5	掩埋，微生物降解
实施例4	100	8.9	1.5	掩埋，微生物降解
					实施例5	100	8.8	1.5	掩埋，微生物降解
实施例6	100	8.9	1.5	掩埋，微生物降解
					实施例7	100	8.9	1.5	掩埋，微生物降解
对比实施例1	8	2.0	0.4	微生物降解，光解

由表1的结果可以看出，本发明的可生物降解垃圾袋具有优良的性能，与对比实施例1相比，本发明的可生物降解垃圾袋降解率高，抗拉强度和使用寿命均高于普通垃圾袋，且用后处理方便，对环境的危害小，是绿色环保型的产品。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种可生物降解垃圾袋，按照重量百分比计，所述可生物降解垃圾袋包含以下组分且各组分的含量为：聚乳酸50~60%，PHA 2~6%，淀粉10~15%，重质碳酸钙10~15%，增强剂1~2%，其余为抗氧剂。

2.根据权利要求1所述的可生物降解垃圾袋，按照重量百分比计，所述可生物降解垃圾袋包含以下组分且各组分的含量为：聚乳酸55%，PHA 4%，淀粉15%，重质碳酸钙15%，增强剂2%，以及抗氧剂9%。

3.根据权利要求1或2所述的可生物降解垃圾袋，其中，所述淀粉选自玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉中的一种或其混合物。

4.根据权利要求1或2所述的可生物降解垃圾袋，其中，所述淀粉选自醋酸酯淀粉、氧化羟丙基淀粉、羟丙基淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯中的一种或其混合物。

5.根据权利要求1或2所述的可生物降解垃圾袋，其中，所述增强剂选自琼脂、明胶、瓜儿胶、阿拉伯胶中的一种或其混合物。

6.根据权利要求1或2所述的可生物降解垃圾袋，其中，所述抗氧剂的原料按重量百分比计包括：防腐剂46％、抗自由基剂26％，以及增韧剂28％。

7.根据权利要求6所述的可生物降解垃圾袋，其中，所述防腐剂选自松香和/或芦荟胶。

8.根据权利要求6所述的可生物降解垃圾袋，其中，所述抗自由基剂为甘草次酸。

9.根据权利要求6所述的可生物降解垃圾袋，其中，所述增韧剂为聚丁二酸二醇酯。

10.一种制备权利要求1-9中任一项所述的可生物降解垃圾袋的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）将聚乳酸、重质碳酸钙、PHA、淀粉按配比投料至高速混合机中高速混合10~20min，得到第一混合物料；

（2）向上述第一混合物料中加入增强剂和抗氧剂，再次在高速混合机中高速混合25~30min，得到第二混合物料；

（3）将上述第二混合物料加入吹膜机中，加温至190~210℃，待30~50min后吹出材料膜；

（4）待材料膜冷却后进行压边，然后加入制袋机中得到所需规格的可生物降解垃圾袋。