CN115403865A - 一种含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒及其制备方法，属于材料领域，包括以下原料：聚丙烯树脂、改性淀粉、植物纤维粉末、抗菌剂、偶联剂、降解促进剂，制备方法为将聚丙烯树脂、改性淀粉、植物纤维粉末和抗菌剂混合，加水搅拌均匀，加入偶联剂和降解促进剂，混合搅拌后静置反应，真空泵去除水分，以双螺杆挤出机挤出造粒，消毒杀菌后包装。本发明选用可自然降解的材料为主要原料，成本低，原料广泛，对环境友好，并在制作过程中加入纳米银作为抗菌剂，具有很好的抗菌效果，此外，原料中还包含二氧化钛，使得材料不仅可以进行生物降解，还可以进行光降解。
Description
技术领域
本发明涉及一种可降解塑料颗粒及其制备方法，具体涉及一种含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒及其制备方法，属于材料领域。
背景技术
塑料颗粒在我们日常生活中随处可见，为人们的生活提供了极大地方便，虽然塑料颗粒具有良好的稳定性、耐久性和化学性能，在人们的生活中也在广泛使用，但是这些塑料所带来的危害也是不容忽视的，这些塑料颗粒因废弃后上百年不腐烂，填埋在地里会严重破坏土壤结构，引起土壤恶化，焚烧销毁又将放出剧毒，已经造成了塑料公害和白色污染问题。
目前，解决塑料污染环境有回收再利用、焚烧、填埋和使用可降解塑料等方法，其中降解塑料主要分为生物可降解塑料和光可降解塑料，生物可降解塑料又可分为天然大分子，淀粉添加剂以及化学合成聚合物等。其中天然大分子的生物可降解塑料具有加工设备简单，降解产物无毒、无污染，最具有开发前景。现有的天然大分子的生物可降解塑料主要包括淀粉，聚糖，纤维素等。淀粉基塑料由于加工设备简单、价格低廉而特引人注目，较为常用。但是淀粉基塑料的韧性较差，在自然条件下易霉变。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒及其制备方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒，以重量份数计，包括以下原料：聚丙烯树脂30-50份，改性淀粉30-50份，植物纤维粉末20-30份，抗菌剂5-8份，偶联剂3-5份，降解促进剂3-5份。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步，所述改性淀粉为经过氧化改性处理的玉米淀粉。
进一步，所述植物纤维粉末为椰壳粉。
进一步，所述抗菌剂为纳米银抗菌剂。
进一步，所述偶联剂为马来酸酐、丙稀酸酐、丙稀酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯的任一种或几种的混合。
进一步，所述降解促进剂纳米二氧化钛。
本发明还提供了上述含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)按上述重量份数称取原料；
(2)取聚丙烯树脂、改性淀粉、植物纤维粉末和抗菌剂混合，加水搅拌均匀，得到浆液；
(3)向浆液中加入偶联剂和降解促进剂，混合搅拌后静置反应，得到原料浆；
(4)通过真空泵去除原料浆中的水分，以双螺杆挤出机挤出造粒，消毒杀菌后包装，即得。
进一步，步骤(2)中所述加水的量为聚丙烯树脂、改性淀粉、植物纤维粉末和抗菌剂混合后质量5-7倍的水；
步骤(2)和/或步骤(3)中所述搅拌的操作为在常温下60转/分钟混合搅拌40-60分钟；
步骤(4)中所述消毒杀菌的方法为紫外线杀菌。
进一步，步骤(3)中静置反应的时间为1-3小时。
进一步，步骤(4)中所述双螺杆挤出机一区温度为160-190℃，二区温度为190-210℃，三区温度为210-230℃，四区温度为205-220℃，停留时间为1-3分钟，压强为12-15MPa。
本发明的有益效果在于，本发明选用可自然降解的材料为主要原料，成本低，原料广泛，对环境友好，并在制作过程中加入纳米银作为抗菌剂，具有很好的抗菌效果，此外，原料中还包含二氧化钛，使得材料不仅可以进行生物降解，还可以进行光降解。
具体实施方式
下面将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。
在以下实施例中，改性淀粉为经过氧化改性处理的玉米淀粉；植物纤维粉末为椰壳粉；抗菌剂为纳米银抗菌剂；偶联剂为马来酸酐、丙稀酸酐、丙稀酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯的混合；降解促进剂纳米二氧化钛。
实施例1
含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒，制备方法包括如下步骤：
(1)按聚丙烯树脂30g，改性淀粉30g，植物纤维粉末20g，抗菌剂5g，偶联剂3g，降解促进剂3g称取原料；
(2)取聚丙烯树脂、改性淀粉、植物纤维粉末和抗菌剂混合，加混合物5倍质量的水，在常温下60转/分钟混合搅拌40分钟，得到浆液；
(3)向浆液中加入偶联剂和降解促进剂，在常温下60转/分钟混合搅拌40分钟后静置反应1小时，得到原料浆；
(4)通过真空泵去除原料浆中的水分，以双螺杆挤出机挤出造粒，一区温度为160℃，二区温度为190℃，三区温度为210℃，四区温度为205℃，停留时间为1分钟，压强为12MPa，紫外线消毒杀菌后包装，即得。
实施例2
含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒，制备方法包括如下步骤：
(1)按聚丙烯树脂50g，改性淀粉50g，植物纤维粉末30g，抗菌剂8g，偶联剂5g，降解促进剂5g称取原料；
(2)取聚丙烯树脂、改性淀粉、植物纤维粉末和抗菌剂混合，加混合物7倍质量的水，在常温下60转/分钟混合搅拌60分钟，得到浆液；
(3)向浆液中加入偶联剂和降解促进剂，在常温下60转/分钟混合搅拌60分钟后静置反应3小时，得到原料浆；
(4)通过真空泵去除原料浆中的水分，以双螺杆挤出机挤出造粒，一区温度为190℃，二区温度为210℃，三区温度为230℃，四区温度为220℃，停留时间为3分钟，压强为15MPa，紫外线消毒杀菌后包装，即得。
实施例3
含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒，制备方法包括如下步骤：
(1)按聚丙烯树脂45g，改性淀粉40g，植物纤维粉末25g，抗菌剂6g，偶联剂5g，降解促进剂3g称取原料；
(2)取聚丙烯树脂、改性淀粉、植物纤维粉末和抗菌剂混合，加混合物6倍质量的水，在常温下60转/分钟混合搅拌55分钟，得到浆液；
(3)向浆液中加入偶联剂和降解促进剂，在常温下60转/分钟混合搅拌50分钟后静置反应2小时，得到原料浆；
(4)通过真空泵去除原料浆中的水分，以双螺杆挤出机挤出造粒，一区温度为190℃，二区温度为200℃，三区温度为220℃，四区温度为220℃，停留时间为2分钟，压强为14MPa，紫外线消毒杀菌后包装，即得。
实施例4
含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒，制备方法包括如下步骤：
(1)按聚丙烯树脂40g，改性淀粉50g，植物纤维粉末30g，抗菌剂6g，偶联剂5g，降解促进剂4g称取原料；
(2)取聚丙烯树脂、改性淀粉、植物纤维粉末和抗菌剂混合，加混合物6倍质量的水，在常温下60转/分钟混合搅拌50分钟，得到浆液；
(3)向浆液中加入偶联剂和降解促进剂，在常温下60转/分钟混合搅拌40分钟后静置反应2小时，得到原料浆；
(4)通过真空泵去除原料浆中的水分，以双螺杆挤出机挤出造粒，一区温度为170℃，二区温度为180℃，三区温度为210℃，四区温度为220℃，停留时间为3分钟，压强为12MPa，紫外线消毒杀菌后包装，即得。
实施例5
含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒，制备方法包括如下步骤：
(1)按聚丙烯树脂30g，改性淀粉45g，植物纤维粉末30g，抗菌剂8g，偶联剂5g，降解促进剂3g称取原料；
(2)取聚丙烯树脂、改性淀粉、植物纤维粉末和抗菌剂混合，加混合物7倍质量的水，在常温下60转/分钟混合搅拌50分钟，得到浆液；
(3)向浆液中加入偶联剂和降解促进剂，在常温下60转/分钟混合搅拌50分钟后静置反应2小时，得到原料浆；
(4)通过真空泵去除原料浆中的水分，以双螺杆挤出机挤出造粒，一区温度为170℃，二区温度为180℃，三区温度为210℃，四区温度为215℃，停留时间为2分钟，压强为140MPa，紫外线消毒杀菌后包装，即得。
性能检测
对实施例1-5所制备的含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒分别进行性能检测，检测项目及检测结果如下：
Claims (10)
1.一种含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒，其特征在于，以重量份数计，包括以下原料：聚丙烯树脂30-50份，改性淀粉30-50份，植物纤维粉末20-30份，抗菌剂5-8份，偶联剂3-5份，降解促进剂3-5份。
2.根据权利要求1所述的含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒，其特征在于，所述改性淀粉为经过氧化改性处理的玉米淀粉。
3.根据权利要求1所述的含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒，其特征在于，所述植物纤维粉末为椰壳粉。
4.根据权利要求1所述的含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒，其特征在于，所述抗菌剂为纳米银抗菌剂。
5.根据权利要求1所述的含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒，其特征在于，所述偶联剂为马来酸酐、丙稀酸酐、丙稀酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯的任一种或几种的混合。
6.根据权利要求1所述的含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒，其特征在于，所述降解促进剂纳米二氧化钛。
7.一种含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按权利要求1-6所述重量份数称取原料；
(2)取聚丙烯树脂、改性淀粉、植物纤维粉末和抗菌剂混合，加水搅拌均匀，得到浆液；
(3)向浆液中加入偶联剂和降解促进剂，混合搅拌后静置反应，得到原料浆；
(4)通过真空泵去除原料浆中的水分，以双螺杆挤出机挤出造粒，消毒杀菌后包装，即得。
8.根据权利要求7所述的含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述加水的量为聚丙烯树脂、改性淀粉、植物纤维粉末和抗菌剂混合后质量5-7倍的水；
步骤(2)和/或步骤(3)中所述搅拌的操作为在常温下60转/分钟混合搅拌40-60分钟；
步骤(4)中所述消毒杀菌的方法为紫外线杀菌。
9.根据权利要求7所述的含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(3)中静置反应的时间为1-3小时。
10.根据权利要求7所述的含纳米银的抗菌可降解塑料颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述双螺杆挤出机一区温度为160-190℃，二区温度为190-210℃，三区温度为210-230℃，四区温度为205-220℃，停留时间为1-3分钟，压强为12-15MPa。
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2022
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