CN113861659A - 一种生物基可降解膜及制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种生物基可降解膜及制备工艺,包括:S1、将160‑200质量份的淀粉,180‑240质量份的聚己二酸,140‑180质量份的聚乳酸,160‑220质量份的生物可降解聚酯,60‑80质量份的多孔粒子,2‑6质量份的抗菌剂混合后分成两组,然后向其中一组加入60‑80质量份的反射粒子后再次混合,得到基层母料和反射层母料;S2、将基层母料和反射层母料分别投入挤出机中,设置挤出参数进行挤出;S3、将两个挤出机挤出的熔融体经过层流分配后送入流延机进行流延成型;S4、将流延机输出的薄膜除静电后进行收卷。本发明有助于降低农民种植投入成本,实现惠农助农;能够伴随作物的生长周期自动降解,降低后续处理的难度和成本,避免对土壤造成污染和危害。

Description

一种生物基可降解膜及制备工艺
技术领域
本发明涉及可降解材料技术领域,具体为一种生物基可降解膜及制备工艺。
背景技术
随着社会对环保问题的持续关注,越来越多的传统塑料制品都开始往可降解方向转型。地膜作为一种用量大且一次性使用的塑料制品,其可降解能力也越来越受到农民的关注。
传统地膜由于无法降解,因此在作物收获后通常残留在土壤中,造成一定污染和危害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物基可降解膜及制备工艺,能够伴随作物生长周期的结束而自动降解,从而减少对土壤的危害。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种生物基可降解膜,包括:
160-200质量份的淀粉,180-240质量份的聚己二酸,140-180质量份的聚乳酸,160-220质量份的生物可降解聚酯,60-80质量份的多孔粒子,60-80质量份的反射粒子,2-6质量份的抗菌剂。
进一步地,包括:
160质量份的淀粉,180质量份的聚己二酸,180质量份的聚乳酸,220质量份的生物可降解聚酯,60质量份的多孔粒子,80质量份的反射粒子,6质量份的抗菌剂。
进一步地,包括:
200质量份的淀粉,240质量份的聚己二酸,140质量份的聚乳酸,160质量份的生物可降解聚酯,80质量份的多孔粒子,60质量份的反射粒子,2质量份的抗菌剂。
进一步地,包括:
180质量份的淀粉,210质量份的聚己二酸,160质量份的聚乳酸,190质量份的生物可降解聚酯,70质量份的多孔粒子,70质量份的反射粒子,4质量份的抗菌剂。
进一步地,所述生物可降解聚酯为PCL、PBS、PHA中的至少一种。
进一步地,所述多孔粒子为多孔高岭土、多孔硅藻土、多孔氧化铝、多孔氧化镁、多孔氧化锌中的至少一种,所述多孔粒子的粒径范围为10-100μm。
进一步地,所述反射粒子为铝粒子、铜粒子、锌粒子、石英粒子中的至少一种,所述反射粒子的粒径范围为400nm-800nm。
进一步地,所述抗菌剂为天然抗菌剂、有机抗菌剂中的至少一种。
本发明还提供了一种生物基可降解膜的制备工艺,包括:
S1、将160-200质量份的淀粉,180-240质量份的聚己二酸,140-180质量份的聚乳酸,160-220质量份的生物可降解聚酯,60-80质量份的多孔粒子,2-6质量份的抗菌剂混合后分成两组,然后向其中一组加入60-80质量份的反射粒子后再次混合,得到基层母料和反射层母料;
S2、将基层母料和反射层母料分别投入挤出机中,设置挤出参数进行挤出;
S3、将两个挤出机挤出的熔融体经过层流分配后送入流延机进行流延成型;
S4、将流延机输出的薄膜除静电后进行收卷。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明中的生物基可降解膜的主要原料采用生物基材料,来源丰富且成本低廉,有助于降低农民种植投入成本,实现惠农助农;且本发明中的生物基可降解膜不仅具备传统地膜的优点,而且还具备可降解能力,能够伴随作物的生长周期自动降解,降低后续处理的难度和成本,避免对土壤造成污染和危害。
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他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
S1、取160质量份的淀粉,180质量份的聚己二酸,180质量份的聚乳酸,220质量份的PCL,30质量份的粒径为50μm的多孔高岭土,30质量份的粒径为50μm的多孔硅藻土,6质量份的天然抗菌剂投入混合机内进行混合,然后将混合料分成两组,向其中一组加入80质量份的粒径为500nm的铝粒子后再次混合,得到基层母料和反射层母料。
S2、将基层母料和反射层母料分别投入挤出机中,设置两个挤出机的五个温区的温度分别为120℃、140℃、160℃、180℃、200℃,螺杆转速为40r/min。
S3、将两个挤出机挤出的熔融体经过层流分配后送入流延机进行流延成型,流延机的螺杆转速为30r/min,牵引速度为40m/min,冷却温度为25℃,成型厚度为20μm。
S4、将流延机输出的薄膜除静电后进行收卷。
通过光度计对本例得到的生物基可降解膜进行反射率测定,得到的反射率为28%,根据GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法》进行透气性测定,得到的透气量为3240cm3/(m2·24h·0.1MPa),透气系数为1.12×10-17 cm3·(m2·h·0.1MPa),6个月堆肥降解率为98%。
实施例二
S1、取200质量份的淀粉,240质量份的聚己二酸,140质量份的聚乳酸,160质量份的PBS,30质量份的粒径为50μm的多孔氧化铝、50质量份的粒径为50μm的多孔氧化镁,2质量份的有机抗菌剂投入混合机内进行混合,然后将混合料分成两组,向其中一组加入20质量份的粒径为400nm的铜粒子、40质量份的粒径为400nm的锌粒子后再次混合,得到基层母料和反射层母料。
S2、将基层母料和反射层母料分别投入挤出机中,设置两个挤出机的五个温区的温度分别为120℃、140℃、160℃、180℃、200℃,螺杆转速为45r/min。
S3、将两个挤出机挤出的熔融体经过层流分配后送入流延机进行流延成型,流延机的螺杆转速为30r/min,牵引速度为40m/min,冷却温度为25℃,成型厚度为20μm。
S4、将流延机输出的薄膜除静电后进行收卷。
通过光度计对本例得到的生物基可降解膜进行反射率测定,得到的反射率为26%,根据GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法》进行透气性测定,得到的透气量为3320cm3/(m2·24h·0.1MPa),透气系数为1.13×10-17 cm3·(m2·h·0.1MPa),6个月堆肥降解率为98.5%。
实施例三
S1、取180质量份的淀粉,210质量份的聚己二酸,160质量份的聚乳酸,190质量份的PHA,70质量份粒径为80μm的多孔氧化锌,2质量份的天然抗菌剂,2质量份的有机抗菌剂投入混合机内进行混合,然后将混合料分成两组,向其中一组加入70质量份的粒径为600nm的石英粒子后再次混合,得到基层母料和反射层母料。
S2、将基层母料和反射层母料分别投入挤出机中,设置两个挤出机的五个温区的温度分别为120℃、140℃、160℃、180℃、200℃,螺杆转速为35r/min。
S3、将两个挤出机挤出的熔融体经过层流分配后送入流延机进行流延成型,流延机的螺杆转速为30r/min,牵引速度为40m/min,冷却温度为25℃,成型厚度为20μm。
S4、将流延机输出的薄膜除静电后进行收卷。
通过光度计对本例得到的生物基可降解膜进行反射率测定,得到的反射率为27%,根据GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法》进行透气性测定,得到的透气量为3290cm3/(m2·24h·0.1MPa),透气系数为1.11×10-17 cm3·(m2·h·0.1MPa),6个月堆肥降解率为97%。
本发明未详述之处,均为本领域技术人员的公知技术。
最后所要说明的是:以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改和等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种生物基可降解膜,其特征在于:包括:
160-200质量份的淀粉,180-240质量份的聚己二酸,140-180质量份的聚乳酸,160-220质量份的生物可降解聚酯,60-80质量份的多孔粒子,60-80质量份的反射粒子,2-6质量份的抗菌剂。
2.根据权利要求1所述的一种生物基可降解膜,其特征在于:包括:
160质量份的淀粉,180质量份的聚己二酸,180质量份的聚乳酸,220质量份的生物可降解聚酯,60质量份的多孔粒子,80质量份的反射粒子,6质量份的抗菌剂。
3.根据权利要求1所述的一种生物基可降解膜,其特征在于:包括:
200质量份的淀粉,240质量份的聚己二酸,140质量份的聚乳酸,160质量份的生物可降解聚酯,80质量份的多孔粒子,60质量份的反射粒子,2质量份的抗菌剂。
4.根据权利要求1所述的一种生物基可降解膜,其特征在于:包括:
180质量份的淀粉,210质量份的聚己二酸,160质量份的聚乳酸,190质量份的生物可降解聚酯,70质量份的多孔粒子,70质量份的反射粒子,4质量份的抗菌剂。
5.根据权利要求1所述的一种生物基可降解膜,其特征在于:所述生物可降解聚酯为PCL、PBS、PHA中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种生物基可降解膜,其特征在于:所述多孔粒子为多孔高岭土、多孔硅藻土、多孔氧化铝、多孔氧化镁、多孔氧化锌中的至少一种,所述多孔粒子的粒径范围为10-100μm。
7.根据权利要求1所述的一种生物基可降解膜,其特征在于:所述反射粒子为铝粒子、铜粒子、锌粒子、石英粒子中的至少一种,所述反射粒子的粒径范围为400nm-800nm。
8.根据权利要求1所述的一种生物基可降解膜,其特征在于:所述抗菌剂为天然抗菌剂、有机抗菌剂中的至少一种。
9.一种生物基可降解膜的制备工艺,其特征在于:包括:
S1、将160-200质量份的淀粉,180-240质量份的聚己二酸,140-180质量份的聚乳酸,160-220质量份的生物可降解聚酯,60-80质量份的多孔粒子,2-6质量份的抗菌剂混合后分成两组,然后向其中一组加入60-80质量份的反射粒子后再次混合,得到基层母料和反射层母料;
S2、将基层母料和反射层母料分别投入挤出机中,设置挤出参数进行挤出;
S3、将两个挤出机挤出的熔融体经过层流分配后送入流延机进行流延成型;
S4、将流延机输出的薄膜除静电后进行收卷。
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