CN112724570A - 一种生物基一次性手套材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生物基一次性手套材料，包括按重量份数计的如下组分：天然基材100份，接枝单体20～25份，乳化剂1～5份，聚乙烯5～20份，水100～150份。另外，本发明还提供了该生物基一次性手套材料的制备方法。本发明采用天然基材为主要原料，并通过接枝单体、乳化剂等对天然基材进行疏水改性，并通过聚乙烯对其进行热塑改性，从而使其可用作制备一次性手套材料，其原材料来源于可再生资源，对环境友好，可以有效解决现有一次性手套对环境的危害，同时材料成本大幅度降低，且加工过程简单，便于进行产业化生产。
Description
技术领域
本发明属于一次性手套材料技术领域，具体涉及一种生物基一次性手套材料及其制备方法。
背景技术
一次性塑料防护手套被广泛应用于食品加工、医疗防护、餐饮和工业劳保等领域。当前市场上的一次性塑料手套所用原料大多数是聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、丁腈橡胶(NBR)等，这些塑料原料都来源于石油化工产业等不可再生资源，石化资源的日益短缺给原料的长期供应带来危机，成本也越来越高，而且制作的一次性手套废弃后无法降解或者很难降解，其可残存于自然界中长达上百年，造成大量的“白色污染”，严重污染环境。
目前国内关于一次性手套的专利，大都是发明专利，从手套形状及结构上做文章；还有部分生物降解手套，虽然能解决环境问题，但是成本太高，无法进行大规模工业生产，导致使用有局限性。
为了解决上述问题，本发明采用天然高分子为主要原料，通过热塑改性后制得一次性手套，不仅能够替代石油原料，减少白色污染，还能降低成本，具有商业化前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物基一次性手套材料，至少可以解决现有技术中存在的部分缺陷。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种生物基一次性手套材料，包括按重量份数计的如下组分：天然基材100份，接枝单体20～25份，乳化剂1～5份，聚乙烯5～20份，水100～ 150份。
进一步的，所述天然基材为淀粉、竹粉、米糠粉、木粉中的一种或几种。
进一步的，所述接枝单体为琥珀酸酐，甲基丙烯酸酯，二氯马来酸酐中任意一种。
进一步的，所述乳化剂为硬脂酸、月桂酸、油酸中任意一种。
进一步的，上述生物基一次性手套材料包括按重量份数计的如下组分：竹粉100份，甲基丙烯酸酯20份，油酸2份，聚乙烯15份，水100份。
进一步的，上述生物基一次性手套材料包括按重量份数计的如下组分：淀粉100份，二氯马来酸酐25份，月桂酸1份，聚乙烯10份，水120份。
进一步的，上述生物基一次性手套材料包括按重量份数计的如下组分：米糠粉50份，木粉50份，琥珀酸酐20份，硬脂酸5份，聚乙烯20份，水100份。
另外，本发明还提供了上述生物基一次性手套材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将天然基材、接枝单体、乳化剂、水按设计用量投入到高压均质机中，混合均匀，再在10000～15000psi均质压力下进行均质接枝反应，制得悬浊液；
2)将上述悬浊液烘干，得到接枝改性的天然基材粉料；
3)将上述接枝改性的天然基材粉料与聚乙烯混合，通过双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到生物基一次性手套材料。
进一步的，所述步骤2)中，将悬浊液烘干至水分含量小于1％。
进一步的，所述步骤3)中，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比≥36，其挤出机温度150～170℃，挤出转速150～250rpm。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供的这种生物基一次性手套材料采用天然基材为主要原料，并通过接枝单体、乳化剂等对天然基材进行疏水改性，并通过聚乙烯对其进行热塑改性，从而使其可用作制备一次性手套材料，其原材料来源于可再生资源，对环境友好，可以有效解决现有一次性手套对环境的危害，同时材料成本大幅度降低，且加工过程简单，便于进行产业化生产。
具体实施方式
下面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做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。
本发明提供了一种生物基一次性手套材料，包括按重量份数计的如下组分：天然基材100份，接枝单体20～25份，乳化剂1～5份，聚乙烯5～ 20份，水100～150份。
其中，所述天然基材为淀粉、竹粉、米糠粉、木粉中的一种或几种；所述接枝单体为琥珀酸酐，甲基丙烯酸酯，二氯马来酸酐中任意一种；所述乳化剂为硬脂酸、月桂酸、油酸中任意一种。
该生物基一次性手套材料的制备方法，包括如下步骤：
首先，将天然基材、接枝单体、乳化剂、水按设计用量投入到高压均质机中，混合均匀，再在10000～15000psi均质压力下进行均质处理，制得悬浊液。在此过程中，该悬浊液发明物理、化学等一系列变化，通过接枝单体、乳化剂等对天然基材进行疏水改性。然后，把上述处理后的悬浊液烘干，使其水分含量小于1％，得到接枝改性的天然基材粉料。再将上述接枝改性的天然基材粉料与聚乙烯混合，通过双螺杆挤出机进行挤出造粒，螺杆长径比≥36，挤出机温度150～170℃，挤出转速150～250rpm，风冷切粒后得到生物基一次性手套材料。
本发明采用天然基材为主要原料，并通过接枝单体、乳化剂等对天然基材进行疏水改性，并通过聚乙烯对其进行热塑改性，从而使其可用作制备一次性手套材料，其原材料来源于可再生资源，对环境友好，可以有效解决现有一次性手套对环境的危害，同时材料成本大幅度降低，且加工过程简单，便于进行产业化生产。
下面通过具体实施例对本发明的生物基一次性手套材料及其制备方法做具体说明。
实施例1：
本实施例提供了一种生物基一次性手套材料，包括按重量份数计的如下组分：竹粉100份，甲基丙烯酸酯20份，油酸2份，聚乙烯15份，水 100份。
该生物基一次性手套材料的制备过程如下：
把竹粉、水、甲基丙烯酸酯、油酸投入高压均质机中，先搅拌5分钟，使物料充分接触；再在15000psi均质压力下，反应15分钟，制得接枝竹粉悬浊液；再把悬浊液通过烘箱干燥，使其水分含量小于1％，制得天然高分子粉料。
再把天然高分子粉料与聚乙烯混合，通过螺杆长径比≥36的双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出机温度150℃～170℃，挤出转速200rpm，即得生物基一次性手套材料。
实施例2：
本实施例提供了一种生物基一次性手套材料，包括按重量份数计的如下组分：淀粉100份，二氯马来酸酐25份，月桂酸1份，聚乙烯10份，水120份。
该生物基一次性手套材料的制备过程如下：
把竹粉、水、甲基丙烯酸酯、油酸投入高压均质机中，先搅拌5分钟，使物料充分接触；再在10000psi均质压力下，反应15分钟，制得接枝竹粉悬浊液；再把悬浊液通过烘箱干燥，使其水分含量小于1％，制得天然高分子粉料。
再把天然高分子粉料与聚乙烯混合，通过螺杆长径比≥36的双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出机温度150℃～170℃，挤出转速150rpm，即得生物基一次性手套材料。
实施例3：
本实施例提供了一种生物基一次性手套材料，包括按重量份数计的如下组分：米糠粉50份，木粉50份，琥珀酸酐20份，硬脂酸5份，聚乙烯 20份，水100份。
该生物基一次性手套材料的制备过程如下：
把竹粉、水、甲基丙烯酸酯、油酸投入高压均质机中，先搅拌5分钟，使物料充分接触；再在12000psi均质压力下，反应15分钟，制得接枝竹粉悬浊液；再把悬浊液通过烘箱干燥，使其水分含量小于1％，制得天然高分子粉料。
再把天然高分子粉料与聚乙烯混合，通过螺杆长径比≥36的双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出机温度150℃～170℃，挤出转速250rpm，即得生物基一次性手套材料。
将上述实施例1～3制得的生物基一次性手套材料以及现有的聚乙烯材料(对比例)按常规一次性手套生产工艺加工制得一次性手套，并对制得的一次性手套性能进行测试，检测结果如表1所示。
表1：
| 拉伸强度(MPa) | 断裂伸长率(％) | 撕裂强度(MPa) | |
| 实施例1 | 17 | 190 | 9 |
| 实施例2 | 18 | 200 | 11 |
| 实施例3 | 16 | 180 | 8 |
| 对比例 | 13 | 150 | 5 |
由表1可知，采用本发明的生物基一次性手套材料制得的一次性手套相较于聚乙烯材料制得的一次性手套，在拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等性能上均有所提高，而且本发明的主要原材料来源于可再生资源，对环境友好，成本低，使用后还可生物降解，减少了白色污染。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种生物基一次性手套材料，其特征在于，包括按重量份数计的如下组分：天然基材100份，接枝单体20～25份，乳化剂1～5份，聚乙烯5～20份，水100～150份。
2.如权利要求1所述的生物基一次性手套材料，其特征在于，所述天然基材为淀粉、竹粉、米糠粉、木粉中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的生物基一次性手套材料，其特征在于，所述接枝单体为琥珀酸酐，甲基丙烯酸酯，二氯马来酸酐中任意一种。
4.如权利要求1所述的生物基一次性手套材料，其特征在于，所述乳化剂为硬脂酸、月桂酸、油酸中任意一种。
5.如权利要求1所述的生物基一次性手套材料，其特征在于，包括按重量份数计的如下组分：竹粉100份，甲基丙烯酸酯20份，油酸2份，聚乙烯15份，水100份。
6.如权利要求1所述的生物基一次性手套材料，其特征在于，包括按重量份数计的如下组分：淀粉100份，二氯马来酸酐25份，月桂酸1份，聚乙烯10份，水120份。
7.如权利要求1所述的生物基一次性手套材料，其特征在于，包括按重量份数计的如下组分：米糠粉50份，木粉50份，琥珀酸酐20份，硬脂酸5份，聚乙烯20份，水100份。
8.如权利要求1～7任一项所述的生物基一次性手套材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将天然基材、接枝单体、乳化剂、水按设计用量投入到高压均质机中，混合均匀，再在10000～15000psi均质压力下进行均质接枝反应，制得悬浊液；
2)将上述悬浊液烘干，得到接枝改性的天然基材粉料；
3)将上述接枝改性的天然基材粉料与聚乙烯混合，通过双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到生物基一次性手套材料。
9.如权利要求8所述的生物基一次性手套材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，将悬浊液烘干至水分含量小于1％。
10.如权利要求8所述的生物基一次性手套材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比≥36，其挤出机温度150～170℃，挤出转速150～250rpm。
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