JP2006518780A - 完全に生物分解可能なプラスチック原料及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ポリ乳酸(分子式:
そのカップリング剤はアルミ酸エステル又はジイソシアナートなどである;
その分散剤は、グリセリン、トウモロコシ油又は白油などである;
完全に生物分解するエンジニヤリングプラスチック原料を生成するとき、その多環性ラクトンは分子構造における重複単位チェーンが短く、剛性が大きい、硬度が高い多環性ラクトン(ポリグリコル酸又はポリ乳酸が好ましい)を用いて、完全に生物分解する薄膜類のプラスチック原料をを生成するとき、その多環性ラクトンは分子構造における重複単位チェーンが長く、柔和性が大きい多環性ラクトン(ポリカプロラクタム又はポリヒドロキシ脂肪酸を用い、
エステル(ポリβ-水酸基ブチル)が好ましい(分子構造式:
その可塑剤はシラン改質低分子鑞(CH-PA)エチレン酢ビコポリマー、(EVA)低分子鑞を用いる;
その酸化補助剤は、低温熱酸化剤又は不飽和脂肪酸などを用いる;
その化学分解促進剤は遷移金属の水素酸塩種を用いる;
その固化防止剤はケイ素アルミ酸ナトリウム又は二酸化ケイ素などを用いる。前述の本発明の完全に生物分解するプラスチック原料組成に可塑剤、分散剤を加えることは、多環性ラクトンの可塑温度を下げて、澱粉とより良いの混煉結合を図るためである。
1. 澱粉の粉砕、脱水:
(1) 澱粉、水、固化防止剤を混合した上、攪拌してパルプにした後、澱粉の粒径が1-10μmなるまで粉砕機にて20-30分粉砕する。なお、粉砕温度は40-60℃に管理し、粉砕化した澱粉パルプをマイクロフィルタにて脱水する;
(2) 初回脱水後の澱粉とグリセリン又はトウモロコシ油を混合した上、攪拌してパルプにした後、澱粉の粒径が<1μmなるまで粉砕機にて40-50分粉砕する。なお、粉砕温度は50-70℃に管理し、粉砕化した澱粉パルプをマイクロフィルタに入れて、澱粉の水分が<0.5%まで、第2回脱水後の澱粉を遠心機に入れて、油と粉を分離する;
(3) 手順2より得られた澱粉とカップリング剤を高速混練機に入れて、20-30分改質を行い、変性澱粉1を生成する;
2. 混煉:手順1より作られた変性澱粉1に以下の順序により、多環性ラクトン、可塑剤、分散剤、酸化補助剤、化学分解促進剤を入れて、20-30分を混煉する;
3. 成型:手順2により作られた材料を二軸押出機により押出造粒して、本発明のプラスチック原料を生成する。
手順1に示すマイクロフィルタには、中国天津藍十字膜技術有限公司HDZC-006-1マイクロフィルタを使用する;
手順1に示す遠心機は、中国合肥天公科技開發有限公司GKH1250-N遠心機を使用する;
手順2に示す高速混煉機は、中国山東曙光グループ機械工場GL500/1600の高速混煉機を使用する;
手順3に示す押出造粒機は、中国南京科亜(KEYA)公司TE-95二軸押出機を使用する。二軸押出機を選んだ主な理由は、多環性ラクトンと澱粉の分子構造とも大量な水酸基を含まれているため、水分子を吸収しやすく、二軸押出機の押出により、この二者をうまく融合し結合して、互いに貫通するネットワークを形成して、二軸押出機により、水分を有効に排出させ、乾燥な製品を得て、最終製品の加工に便利する。
[実施例1]
(2) 初回細分化された澱粉パルプ液をHDZC-006-1マイクロフィルタにて、脱水する。
(3) 初回脱水後の澱粉とグリセリン又はトウモロコシ油100部を再び混合し攪拌してパルプになった後、前述の粉砕機に入れて粉砕する。澱粉の粒径が<1μmなるまで、40-50分粉砕し、粉砕温度は50-70℃に管理する。
(4) 二回目粉砕された澱粉パルプ液を前記のマイクロフィルタに入れて、澱粉の含水量が<0.5%になるまで脱水する。
(5) 二回脱水後の澱粉をGKH1250-N遠心機に入れて、油と粉を適宜に分離する。
(6) 手順5で得られた澱粉とカップリング剤3部をGL500/1600高速混煉機に入れて、20-30分混煉して、変性する。
(7) さらに、ポリグリ乳酸30部、可塑剤12部、分散剤5部、酸化補助剤0.5部、化学分解促進剤3部の順を入れて、20-30分混煉する。
(8) 手順7により得られた物質を二軸押出機により押出造粒する。押出温度は130-160℃ (機器1組130℃、2組135℃、3組140℃、4組145℃、5組150℃、6組155℃、7組160℃、ヘッダー155℃)、生成されたプラスチック粒子を真空による密封包装しておく、この粒子は完全に生物分解でするエンジニアリング・プラスチックの生産に提供する。
[実施例2]
(2) 初回細分化された澱粉パルプ液をHDZC-006-1マイクロフィルタにて、脱水する。
(3) 初回脱水後の澱粉とグリセリン又はトウモロコシ油100部を再び混合し攪拌してパルプになった後、前述の粉砕機に入れて粉砕する。澱粉の粒径が<1μmなるまで、40-50分粉砕し、粉砕温度は50-70℃に管理する。
(4) 二回目粉砕された澱粉パルプ液を前記のマイクロフィルタに入れて、澱粉の含水量が<0.5%になるまで脱水する。
(5) 二回脱水後の澱粉をGKH1250-N遠心機に入れて、油と粉を適宜に分離する。
(6) 手順5で得られた澱粉とカップリング剤4部をGL500/1600高速混煉機に入れて、20-30分混煉して、改質する。
(7) さらに、ポリグリ乳酸40部、可塑剤16部、分散剤8部、酸化補助剤0.2部、化学分解促進剤6部の順を入れて、20-30分混煉する。
(8) 手順7により得られた物質を二軸押出機により押出造粒する。押出温度は130-160℃(機器1組130℃、2組135℃、3組140℃、4組145℃、5組150℃、6組155℃、7組160℃、ヘッダー155℃)、生成されたプラスチック粒子を真空による密封包装しておく、この粒子は完全に生物分解でするエンジニアリング・プラスチックの生産に提供する。
[実施例3]
(2) 初回細分化された澱粉パルプ液をHDZC-006-1マイクロフィルタにて、脱水する。
(3) 初回脱水後の澱粉とグリセリン又はトウモロコシ油100部を再び混合し攪拌してパルプになった後、前述の粉砕機に入れて粉砕する。澱粉の粒径が<1μmなるまで、40-50分粉砕し、粉砕温度は50-70℃に管理する。
(4) 二回目粉砕された澱粉パルプ液を前記のマイクロフィルタに入れて、澱粉の含水量が<0.5%になるまで脱水する。
(5) 二回脱水後の澱粉をGKH1250-N遠心機に入れて、油と粉を適宜に分離する。
(6) 手順5で得られた澱粉とカップリング剤8部をGL500/1600高速混煉機に入れて、20-30分混煉して、改質する。
(7) さらに、ポリカプロラクタム50部、可塑剤24部、分散剤10部、酸化補助剤1.0部、化学分解促進剤5部の順を入れて、20-30分混煉する。
(8) 手順7により得られた物質を二軸押出機により押出造粒する。押出温度は80-120℃(機器1組80℃、2組88℃、3組93℃、4組98℃、5組105℃、6組112℃、7組118℃、ヘッダー115℃)、生成されたプラスチック粒子を真空による密封包装しておく、この粒子は完全に生物分解でするエンジニアリング・プラスチックの生産に提供する。
[実施例4]
(2) 初回細分化された澱粉パルプ液をHDZC-006-1マイクロフィルタにて、脱水する。
(3) 初回脱水後の澱粉とグリセリン又はトウモロコシ油100部を再び混合し攪拌してパルプになった後、前述の粉砕機に入れて粉砕する。澱粉の粒径が<1μmなるまで、40-50分粉砕し、粉砕温度は50-70℃に管理する。
(4) 二回目粉砕された澱粉パルプ液を前記のマイクロフィルタに入れて、澱粉の含水量が<0.5%になるまで脱水する。
(5) 二回脱水後の澱粉をGKH1250-N遠心機に入れて、油と粉を適宜に分離する。
(6) 手順5で得られた澱粉とカップリング剤12部をGL500/1600高速混煉機に入れて、20-30分混煉して、改質する。
(7) さらに、水酸基ブチル90部、可塑剤35部、分散剤20部、酸化補助剤1.2部、化学分解促進剤18部の順を入れて、20-30分混煉する。
(8) 手順7により得られた物質を二軸押出機により押出造粒する。押出温度は80-120℃(機器1組80℃、2組88℃、3組93℃、4組98℃、5組105℃、6組112℃、7組118℃、ヘッダー115℃)、生成されたプラスチック粒子を真空による密封包装しておく、この粒子は完全に生物分解でするエンジニアリング・プラスチックの生産に提供する。
Claims (12)
- そのプラスチック原料は澱粉100部と固化防止剤0.2-1.0部を2回の粉砕を経て脱水した後、カップリング剤3-12部と混煉し、改質澱粉を得た上、分散剤5-20部、多環性ラクトン30-90部、可塑剤12-35部、化学分解促進剤3-18部、酸素分解補助剤0.2-1.2部と混煉した後、射出成型により得られるものとし、その部数は重量部であることを特徴とする完全に生物分解可能なプラスチック原料。
- 完全に生物分解するエンジニアリング・プラスチック原料を生産するとき、その多環性ラクトンは分子構造の重複単元チェーンが短く、剛性が大きく、硬度が高い多環性ラクトン構造であることを特徴とする請求項1記載の完全に生物分解可能なプラスチック原料。
- その多環性ラクトンは、ポリ乳酸又はポリグリコル酸構造であることを特徴とする請求項1記載の完全に生物分解可能なプラスチック原料。
- 完全に生物分解する薄膜プラスチック原料を生産するとき、その多環性ラクトンは分子構造の重複単元チェーンが長く、柔和性が大きく、強靱性が高い多環性ラクトン構造であることを特徴とする請求項1記載の完全に生物分解可能なプラスチック原料。
- その多環性ラクトンは、ポリグリコル酸又はポリヒドロキシ脂肪酸構造であることを特徴とする請求項4記載の完全に生物分解可能なプラスチック原料。
- そのポリヒドロキシ脂肪酸は、ポリβ-水酸基ブチルであることを特徴とする請求項5記載の完全に生物分解可能なプラスチック原料。
- 重量部によるものは、澱粉100部、カップリング剤3-4部、分散剤5-8部、ポリ乳酸又はポリグリコル酸30-40部、可塑剤12-16部、固化防止剤0.2-0.3部、化学分解促進剤3-6部、酸化補助剤0.2-0.5部であることを特徴とする請求項3記載の完全に生物分解可能なプラスチック原料。
- 重量部によるものは、澱粉100部、カップリング剤8-12部、分散剤10-20部、ポリカプロラクタム又はポリβ-水酸基ブチル50-90部、可塑剤24-35部、固化防止剤0.9-1.0部、化学分解促進剤8-18部、酸化補助剤1.0-1.2部であることを特徴とする請求項5又は6記載の完全に生物分解可能なプラスチック原料。
- 完全に生物分解するプラスチック原料の生産は、以下の手順により実現できる完全に生物分解可能なプラスチック原料。
(1) 澱粉の粉砕、脱水:
(a) 澱粉、水、固化防止剤を混合した上、攪拌してパルプにした後、澱粉の粒径が1-10μmなるまで粉砕機にて20-30分粉砕し、ここで粉砕温度は40-60℃を管理し、粉砕化した澱粉パルプをマイクロフィルタにて脱水する;
(b) 初回脱水後の澱粉とグリセリン又はトウモロコシ油に混合して、攪拌してパルプにした後、澱粉の粒径が<1μmなるまで粉砕機にて40-50分粉砕し、ここで、粉砕温度は50-70℃を管理し、粉砕化した澱粉パルプをマイクロフィルタに入れて、澱粉の水分が<0.5%まで、第2回脱水後の澱粉を遠心機に入れて、油と粉を分離する;
(c) 手順(b)で得られた澱粉とカップリング剤を高速混練機に入れて、20-30分変性を行い、変性澱粉1を生成する;
(2) 混煉:手順1より作られた変性澱粉1に以下の順序により、多環性ラクトン、可塑剤、分散剤、酸化補助剤、化学分解促進剤を入れて、20-30分を混煉する;
(3) 成型:手順2により作られた材料を二軸押出機により押出造粒して、プラスチック原料を生成する。 - その成型手順3は、さらに造粒した上、空気を抜いて真空による密封包装工程を加えることを特徴とする請求項9記載の完全に生物分解可能なプラスチック原料。
- その完全に生物分解できるエンジニアリング・プラスチック原料を生産するとき、前述の手順3における成型温度は130-160℃であることを特徴とする請求項9記載の完全に生物分解可能なプラスチック原料。
- その完全に生物分解できる薄膜プラスチック原料を生産するとき、前述の手順3における成型温度は80-120℃であることを特徴とする請求項9記載の完全に生物分解可能なプラスチック原料。
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