CN1288210C - 可降解母粒和以其为原料制造膜、片材及餐具的方法 - Google Patents

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Abstract

可降解母粒和以其为原料制造膜、片材及餐具的方法,它涉及一种以植物纤维做成的可降解母粒及以该母粒制造膜、片材和餐具的工艺。本发明的母粒由如下重量百分比成分组成:植物纤维5~75%、二氧化碳聚合物5~50%、聚乙烯醇5~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%,上述组分经混料机充分搅拌后送入塑料造粒机中制成母粒;将母粒送入塑料吹塑挤压机或流延机中加工成膜或片材;将膜或片材用塑料注塑机注塑加工成餐具。本发明使用后埋入土壤里,首先是厌氧和水溶双重降解原理,在细菌、微生物等侵蚀逐步变成水和二氧化碳,植物纤维物也逐步腐蚀成为肥料,最终实现可环境消纳。它具有成本低、工艺简单、降解完全、性能优异的优点。

Description

可降解母粒和以其为原料制造膜、片材及餐具的方法
技术领域:
本发明涉及一种以植物纤维做成的可降解母粒及以该母粒制造膜、片材和餐具的工艺。
背景技术:
绿色环保已成为社会关注的热点,并涌现出众多的降解塑料制品,然而目前的降解制品大都不完善,未能达到预期效果。目前,国内外做的可降解母料有:光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料、上述三类组合的降解塑料。其中光降解是在聚乙烯中填加光敏剂,在一定时间光照下裂解成碎小颗粒进入土中,久而久之,不仅不能改良土壤,反而使土壤恶化,其原因是聚烯烃材料在土壤里是几十年几百年不可降解的;另一降解方法是在聚烯烃材料中加入改性淀粉来做光/生双降解,但实际上除淀粉被微生物、细菌等侵蚀后仍还有大量聚烯烃材料存于土壤中,从而造成长期土壤结构改变和环境的二次污染。其它几种具有降解功能的方法为:一是在聚烯烃树脂中加入无机材料(如碳酸钙等);二是聚烯烃树脂中加入植物纤维。上述降解方法存在的一个共性问题,即都是以不可降解聚烯烃材料做载体,从这一意义上看降解是有一定难度的。此外能够生物降解的聚乳酸、聚己内脂、共聚酯系却因价格昂贵以及某种性能上差异,还不能完全被市场认可,而被广范应用在各类包装材料上。美国专利U.S 3.952.347记载了一项可生物降解膜的专利,它是由可生物降解的淀粉或蛋白质和聚乙烯醇或聚乙烯以及增塑剂,如二酣醇或乙二醇、丙二醇制成的制品,该专利的成本较高。现有的膜、片材和餐具的制备方法存在工艺复杂的缺点。
发明内容:
本发明的目的是提供一种可降解母粒和以其为原料制造膜、片材及餐具的方法,它既克服了已有技术降解不完全的缺陷,又大大提高了产品的质量性能,扩大了应用领域。本发明的可降解母粒由如下重量百分比的成分组成:植物纤维5~75%、二氧化碳聚合物5~50%、聚乙烯醇5~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%,其以可降解母粒为原料制造膜或片材的方法如下:a、按照重量百分比取植物纤维5~75%、二氧化碳聚合物5~50%、聚乙烯醇5~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%,上述组分经混料机充分搅拌后送入塑料造粒机中制成母粒,其加工温度为90~205℃;b、将母粒送入塑料吹塑挤压机或流延机中加工成厚度为0.03~3mm的膜或片材。以可降解母粒为原料制造餐具的方法如下:a、按照重量百分比取植物纤维5~75%、二氧化碳聚合物5~50%、聚乙烯醇5~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%,上述组分经混料机充分搅拌后送入塑料造粒机中制成母粒,加工温度为90~205℃;b、将母粒送入塑料吹塑挤压机或流延机中加工成厚度为0.03~3mm的膜或片材;c、将b步骤所得的膜或片材用塑料注塑机注塑加工成型。本发明以二氧化碳聚合物(PPC)、聚乙烯醇(PVA)为载体,它在土壤里遇水溶解酶化、微生物和细菌侵蚀最终变成水和二氧化碳。本发明用降解母粒做成膜、片材、餐具的优点是:使用后埋入土壤里,首先是厌氧和水溶双重降解原理,在细菌、微生物等侵蚀逐步变成水和二氧化碳、植物纤维物也逐步腐蚀成为肥料,最终实现可环境消纳。本发明的降解母料为可全降解母料,在土壤里3~6个月降解,最终形成CO2和H2O;植物纤维在土壤里腐烂后起到改良土壤增肥的效果,有利于农作物生长;具有成本低、加工工艺适应性强(注塑法生产、模塑法生产)的优点,可以用公知的生产设备组织加工生产。本发明与不同类型膜的机械性能比较,其比较结果见表1。
表1
Figure C20041004371000051
本发明所得产品的性能指标完全符合《一次性可降解餐饮具通用技术条件》(GB18006.1-1999)和《一次性可降解餐饮具降解性能试验方法》(GB/T18006.2-1999)两个标准,本发明无毒、无害、清洁无污染,具有成本低、工艺简单、降解完全、性能优异的优点。
具体实施方式:
具体实施方式一:本实施方式的母粒由如下重量百分比成分组成:植物纤维5~75%、二氧化碳聚合物5~50%、聚乙烯醇5~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%。所述植物纤维经超细粉碎成80目、100目、120目、500目或1000目;聚乙烯醇的醇解度为88~100%;相容剂为马来酸酐、硅油、r-氨基丙基三乙氧基硅烷和硬脂酸的一种或几种;增塑剂为丙三醇、二甘醇、乙二醇、丙二醇和山梨糖醇中的一种或几种。
具体实施方式二:本实施方式的母粒由如下重量百分比成分组成:植物纤维10~40%、二氧化碳聚合物10~50%、聚乙烯醇10~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%。本实施方式的母粒可加工成膜和片材制品。
具体实施方式三:本实施方式的母粒由如下重量百分比成分组成:植物纤维15~65%、二氧化碳聚合物5~30%、聚乙烯醇5~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%。本实施方式的母粒可加工成注塑制品,即一次性餐具、餐盒。
具体实施方式四:本实施方式的母粒由如下重量百分比成分组成:植物纤维30%、二氧化碳聚合物25%、聚乙烯醇25%、马来酸酐和硅油6%、丙三醇14%。
具体实施方式五:本实施方式的母粒由如下重量百分比成分组成:植物纤维65%、二氧化碳聚合物10%、聚乙烯醇10%、马来酸酐和硅油5%、丙三醇10%。
具体实施方式六:本实施方式的母粒由如下重量百分比成分组成:植物纤维45%、二氧化碳聚合物20%、聚乙烯醇12%、马来酸酐和硅油8%、丙三醇15%。
具体实施方式七:本实施方式按照下述步骤进行:a、按照重量百分比取植物纤维10~40%、二氧化碳聚合物10~50%、聚乙烯醇10~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%,上述组分经混料机充分搅拌后送入塑料造粒机中制成母粒,加工温度为90~205℃;b、将母粒送入塑料吹塑挤压机中加工成厚度为0.03~3mm的膜,可采用本行业公知的生产方法加工成单层结构、三层结构(A/B/A,其中A层占总厚度的10~30%,B层占总厚度的50~80%)或五层结构(A/B/C/B/A,其中A层占总厚度的20~35%,B层占总厚度的15~30%,C层占总厚度的15~30%),也可以根据不同用户的需要加工成内外两侧带着色的表层,保证外观的独特性。所述加工温度优选135~195℃。
具体实施方式八:本实施方式按照下述步骤进行:a、按照重量百分比取植物纤维10~40%、二氧化碳聚合物10~50%、聚乙烯醇10~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%,上述组分经混料机充分搅拌后送入塑料造粒机中制成母粒,加工温度为90~205℃;b、将母粒送入流延机中加工成厚度为0.03~3mm的片材,可采用本行业公知的生产方法加工成单层结构、三层结构(A/B/A,其中A层占总厚度的10~30%,B层占总厚度的50~80%)或五层结构(A/B/C/B/A,其中A层占总厚度的20~35%,B层占总厚度的15~30%,C层占总厚度的15~30%),也可以根据不同用户的需要加工成内外两侧带着色的表层,保证外观的独特性。
具体实施方式九:本实施方式按照下述步骤进行:a、按照重量百分比取植物纤维15~65%、二氧化碳聚合物5~30%、聚乙烯醇5~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%,上述组分经混料机充分搅拌后送入塑料造粒机中制成母粒,加工温度为90~205℃;b、将母粒送入塑料吹塑挤压机或流延机中加工成厚度为0.03~3mm的膜或片材;c、将b步骤所得的膜或片材用塑料注塑机注塑加工成餐具形状,即得到一次性可降解餐饮具。

Claims (10)

1、可降解母粒,其特征在于它由如下重量百分比成分组成:植物纤维5~75%、二氧化碳聚合物5~50%、聚乙烯醇5~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%。
2、根据权利要求1所述的可降解母粒,其特征在于所述植物纤维经超细粉碎成80目、100目、120目、500目或1000目。
3、根据权利要求1所述的可降解母粒,其特征在于所述聚乙烯醇的醇解度为88~100%。
4、根据权利要求1所述的可降解母粒,其特征在于所述相容剂为马来酸酐、硅油、r-氨基丙基三乙氧基硅烷和硬脂酸的一种或几种;增塑剂为丙三醇、二甘醇、乙二醇、丙二醇和山梨糖醇中的一种或几种。
5、根据权利要求1、2、3或4所述的可降解母粒,其特征在于它由如下重量百分比成分组成:植物纤维10~40%、二氧化碳聚合物10~50%、聚乙烯醇10~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%。
6、根据权利要求1、2、3或4所述的可降解母粒,其特征在于它由如下重量百分比成分组成:植物纤维15~65%、二氧化碳聚合物5~30%、聚乙烯醇5~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%。
7、以可降解母粒为原料制造膜的方法,其特征在于它按照下述步骤进行:a、按照重量百分比取植物纤维10~40%、二氧化碳聚合物10~50%、聚乙烯醇10~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%,上述组分经混料机充分搅拌后送入塑料造粒机中制成母粒,加工温度为90~205℃;b、将母粒送入塑料吹塑挤压机中加工成厚度为0.03~3mm的膜。
8、根据权利要求7所述的以可降解母粒为原料制造膜的方法,其特征在于所述加工温度为135~195℃。
9、以可降解母粒为原料制造片材的方法,其特征在于它按照下述步骤进行:a、按照重量百分比取植物纤维10~40%、二氧化碳聚合物10~50%、聚乙烯醇10~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%,上述组分经混料机充分搅拌后送入塑料造粒机中制成母粒,加工温度为90~205℃;b、将母粒送入流延机中加工成厚度为0.03~3mm的片材。
10、以可降解母粒为原料制造餐具的方法,其特征在于它按照下述步骤进行:a、按照重量百分比取植物纤维15~65%、二氧化碳聚合物5~30%、聚乙烯醇5~30%、相容剂1~10%和增塑剂1~15%,上述组分经混料机充分搅拌后送入塑料造粒机中制成母粒,加工温度为90~205℃;b、将母粒送入塑料吹塑挤压机或流延机中加工成厚度为0.03~3mm的膜或片材;c、将b步骤所得的膜或片材用塑料注塑机注塑加工成餐具形状。
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