CN1184126A - 用以制造塑料包装物的可生物分解的合成材料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

用以制造塑料包装物的可生物分解的合成材料,原料重量比是:淀粉100,脂肪酸酯5～15,不饱和脂肪酸0.5～1,聚乙烯树脂或聚氯乙烯树脂80～90。淀粉含水量大于1%,加氧化钙干燥。用木薯淀粉、聚苯乙烯树脂的重量比是:木薯淀粉100,脂肪酸酯8～10,不饱和脂肪酸0.8～1.2,聚苯乙烯树脂800～1000。制造方法由混合、碾压、冷却、切割工序组成。材料具有可降解性和塑料的理化性质,产品可分解,有利环保。制造方法简单。

Description

用以制造塑料包装物的可生物分解的合成材料及其制造方法

本发明涉及制造降解塑料包装物的技术配方及其制造方法。

目前，市场上广泛使用的塑料商品包装(盒、壳)，多以聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯塑料树脂为原料制成。这些包装物具的某些优点，如强度高、美观、防湿防潮等。同时也有一个致命的缺点：使用后的塑料包装物弃于商店或路边，造成白色污染且百年不烂，遗害无穷。

本发明的目的是，提供一种用以制造树脂包装物的可生物分解的合成材料及其制造方法。

本发明通过如下技术方案来实现：

用以制造塑料包装物(袋、盒、壳)的可生物分解的合成材料，具有可生物降解性。所谓生物降解性，是在活性微生物，如：细菌、真菌和酶的作用下，最终使其全部分解破坏而成为微生物代谢过程的中介体。这种存在于塑料包装物中的可生物分解的合成材料，在微生物存在的环境下，尤其与土壤接触时(埋入或部分埋入土中)，将发生生物降解。对整个塑料包装物而言，最初表面降解并滤除，接着内部开始降解，形成多孔结构。这种多孔结构易被氧化、水解酶变，或在上述多种因素作用下分解。这就是对由碳与碳连接链构成的塑料大分子进行有效降解的方法。

本发明用以制造塑料包装物的可生物分解的合成材料，选择塑料(聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)树脂、淀粉(或乳糖)、脂肪酸酯、不饱和脂肪酸为原料。如所用淀粉含水量较高，还要加入适量的干燥剂(硫酸钙、氧化钙等)，这种合成材料在物理化学上相容。

淀粉是多糖化合物，经水解生成糖。淀粉在自然状态下具有热稳定性和相对可控的水溶性。在潮湿条件下，有利于生物降解。淀粉具有吸附性，可将脂肪酸酯、不饱和脂肪酸等吸附在其分子表面。

脂肪酸酯、不饱和脂肪酸能被吸附在淀粉分子表面，在自然环境中能自身氧化，产生过氧化氢或过氧化物。这是因为不饱合脂肪酸的烃基中含有一个或几个双键，如油酸就是。这种氧化物能截断塑料分子的碳链。这种自动氧化借助金属铁催化。金属铁可加在合成材料中，也可借助土壤中的微量铁。

一、技术配方

原料名称及其间的重量比：

淀粉                      100

脂肪酸酯                  5～15

不饱和脂肪酸              0.5～1

聚乙烯树脂或聚氯乙烯树脂  80～90

不饱和脂肪酸的烃基中至少有一个双键。所用的塑料树脂也可为聚丙烯等。若所用淀粉含水量大于1％，则应加脂肪酸酯和不饱合脂肪酸重量2％的干燥剂(氧化钙、硫酸钙等)。

淀粉可用玉米、大米、木薯淀粉或乳糖。最好用玉米、大米制成的混合淀粉。

如果在技术配方中，采用木薯淀粉和聚苯乙烯树脂，则其间的重量比应是：

木薯淀粉(含水2％)   100

脂肪酸酯            8～10

不饱和脂肪酸        0.8～1.2

聚苯乙烯树脂        800～1000

氧化钙              0.176～0.224

二、制造方法

制造方法由混合、碾压、冷却、切割四道工序组成：

混合，将物料按技术配方准确称量，用混料机均匀混合。

碾压，将混合均匀的物料放入碾压机中，在140～150℃温度下，碾压8～10分钟，然后由碾压机压出2～4mm厚的板坯。

冷却，将由碾压机压出的物料冷却至常温，待用。

切割，将冷却的物料用切割机切成颗粒。以备与塑料树脂，按各自工艺制成相应的塑料包装物。

本发明可生物分解的合成材料，具有明显性可降解性，同时具有塑料的理化性质。所用原料价廉易购。用其生产的塑料包装物，可分解消失，有利环保。其制造方法比较简单，易于掌握。

实施例1：由聚烯烃树脂、淀粉、脂肪酸脂和脂肪酸组成的合成物。

将预先干燥过的湿度为0.6％的玉米淀粉200克、乙基油酸脂30克，油酸1克及160克的低比重乙烯相混合，挤压膜密度为0.920，熔流指数为1。混合后的物料在双辊碾压机中碾压10分钟，温度为140℃。最后，一种白色，光滑的合成物从碾压机压出。塑料板坯约为3毫米厚。冷却后，用切割机切成颗粒。这种合成材料用作与比重为0.916，熔流指数为1的低比重聚乙烯相混合的原料，使在最终的合成材料中淀粉所占比率为8％。

将原料与填充聚合物混合后喂入45毫米的单螺旋挤压机，压缩比为2.5∶1，L∶D比率为20∶1，在最终模具温度为175℃时，用吹膜拉伸设备及常规模具吹膜。该产品是半透明的柔性薄膜。与不含有淀粉及其它材料成分的同样聚合物，以同样的设备生产的产品相比较：其落物冲击强度为265克，顺向拉伸强度为8.28MN/m²，横向拉伸强度为5.52MN/m²，顺向撕裂强度为2.07MN/m²，横向和撕裂强度为1.73MN/m²。

实施例2：含有聚苯乙稀热塑树脂、淀粉脂肪及脂肪酸的合成材料。

将300克预干燥的200木薯淀粉，300克聚苯乙烯颗粒，30克药用烷基油酸脂和3克纯净油酸相混合，然后在混合器中加热合成，经过6分钟的加热合成后，将物料倒入已预热至150℃的双辊碾压机内，形成薄塑料板坯，待降温后切成颗粒状，再喂入单螺旋挤出机，C∶D比为25∶1，螺旋推进器的直径为45毫米，为了筒体内的通风和挥发，采用两级分段的螺旋推进器。挤出机出口的压出物料进入模具，形成0.7毫米厚，250毫米宽的薄膜，该膜表面光滑，适用于热成型过程。例如生产薄壁包装材料或一次性水杯等。

Claims (4)

1.用以制造塑料包装物的可生物分解的合成材料，由塑料树脂及可降解填料组成，其特征在于组成可生物分解合成材料的原料及重量比是，

淀粉                      100

脂肪酸酯                  5～15

不饱和脂肪酸              0.5～1

聚乙烯树脂或聚氯乙烯树脂  80～90

不饱和脂肪酸的烃基中至少有一个双键，

若淀粉含水量大于1％，则加脂肪酸酯和不饱合脂肪酸重量2％的氧化钙或硫酸钙为干燥剂。

2.根据权利要求1所述的合成材料，其特征在于用乳糖替代淀粉。

3.根据权利要求1所述的合成材料，其特征在于使用木薯淀粉、聚苯乙烯树脂时各种原料的重量比是：

木薯淀粉        100

脂肪酸酯        8～10

不饱和脂肪酸    0.8～1.2

聚苯乙烯树脂    800～1000

4.用以制造塑料包装物的可生物分解合成材料的制造方法，其特征在于由混合、碾压、冷却、切割四道工序组成，

混合，将物料按比例称量，均匀地混合，

碾压，将混合好的物料放入碾压机中，在140～150℃条件下，碾压8～10分钟，由碾压机压出2～4mm厚的板坯，

冷却，将压出的板坯冷却至常温，

切割，将冷却的物料用切割机切成颗粒，以备与塑料树脂混合制成可生物分解的塑料包装物。