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
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
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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