TW200911892A - Method for producing plastic material of energy saving and environmental protection bag - Google Patents

Description

200911892 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為有關一種節能環保袋塑膠原料之製造方法，尤指 加入稀土偶聯劑之製造方法，其可利用吹膜機製成烯烴環保袋 成品’使製造之成品具有可自然分解、抗菌、焚化不產生有毒 物體以達到環保、成本低且物性良好之功效。 【先前技術】 枚’目前市面上所製造塑膠使用之母粒（即原料） i 石反酉夂詞（C a c〇3 ) +聚婦烴+助劑（聚乙稀腊、鈦白粉、 硬脂酸鋅）另加觸舰行活化處理而製成，_該母料中可 以混入8碳酸飼，但採用該母料製作產品時，添加此種母 料的酉。比甚低’且其脆度高、勒性从，因此目前使用碳酸舞 劑所生產的_母料，僅能舰使用於免洗餐具、 ，衣、包裝盒等產品的生產，其雖可減少樹脂·生的有毒 解仍存在部份的有毒廢氣，而掩埋後並無法達到自然分 "3禾可刊用碳匕 成-種作為聚稀烴產I:::;;:·-的發展財1在近年來細」之以’雖已有2 Q年以上 者使用2 5^^- #劑進打活化處理時，有此f 更用L 5/的焉劑量並料 有二業 ’可以將碳物添加量予提高二配=械， J Q 、聚烯烴為丄、 200911892 助劑為6 但是其缺點輕聯齡加過多，製造成本亦提高 ，活化處理的時間需3 〇分鐘，則使生產週期延長、降低產量 ;助劑6%的比例亦太高，成本也會提高，而助劑仍為聚乙稀 腊、鈦白粉、硬脂酸鋅三種，其所生產之母料於製造成品時， 可以增加補_量至三成，但無法克服缝魏觸造成的 脆硬度，並具有如下列之缺點： f:ι、 1、碳酸妈含量高，其所生產製造之產品的質地脆硬度高、勒 性不足，易生碎裂情況。 2 母料製成的產品具異味，無法使用於製造環保袋及食品相 關之餐飲用具。 目前市面上有95%以上之同質性產品均是不可分解，嚴 重造成環境污染，不符合環保訴求。 4 母料運用於吹膜式製造之產品（如PE類製品），其配比 無法超越三成’則影響產品之品質。 上述習用塑膠母料之製造，因母料成分、配比不同會影塑 母料及後製產品的品質，實需予以改善，此即為本發明 事此行業者所亟欲改善之目標所在。 、& 【發明内容】 故，發明人有鑑於上述習用之不足與缺失，乃搜集相關資 料’經由多方評估及考量，方以從事此行業之多年經驗透過二 斷的構思、修改，始設計出此種成本低且可自然分解之節能環 200911892 保袋塑膠原料之製造方法的發明專利者。 本發明之主要目的乃在於其製造步驟為將碳酸鈣 (C a C〇3 )加熱後，予以加入硬脂酸（η S T)元素，並 進行添加稀土偶聯劑數次之後，即可依序添加ρΕ腊（ΝΕ~ 3)及環氧大豆油，則於添加入數次的硬脂酸鈽 (Ce〔CH3CH2)16C〇2〕3 )後，乃添加入線性低密 度聚乙烯（L L D P E)及高密度聚乙烯（HD P E)粒子， 並進行預拌、加熱至1 〇 5 〇C後為止，即可製成塑膠原料，再 利用吹膜機進—步製成烯烴環保袋成品，使製造之成品具有可 自然分解、抗菌、焚化不產生有毒物體，以達到環保、成本低 且物性良好之功效。 本發明之次要目的乃在於塑膠原料的製造過程中依預定的 %間分別添加各種元素，並㈣定的劑i添加，其巾並以鑭系 稀土金屬作為稀土偶聯劑、而硬脂酸鈽 〔CH3 (CH2)16C〇2〕3)則為天然之強氧劑與 降解作用元素’俾減少聚稀烴粒子使用之數量而使製造之縣 降低’且其轉補所製造之成品可以自然分解、不污染環境 〇 【實施方式】 騎成上述目的及功效，本發明所_之技術手段及 造本發明之較佳實施爾加㈣其與功能如下 200911892 ，俾利完全瞭解。 請參閱第-、二圖所示’係為本發明之製程流程圖、製造 之產品立體外觀圖’由圖中所示可以清楚看出，本發明之節能 環保袋塑膠原料之製造方法，其製程步驟為： (一） 將61.5kg之碳酸甸（CaC〇3)予以加熱至工 2 8 C後，即保持溫度二十分鐘後，再加入11〇 〇忌 之硬脂酸（H S T)元素。 (二） 經五分鐘後添加入3 6 7 g之稀土偶聯劑，並在間隔二 分鐘及三分鐘之後，再分二次添加367g、366g 等不同劑量之稀土偶聯劑。 (二）又經過二分鐘後添加入1l〇〇g之PE腊（ne—3 )，經一分鐘後再添加入丄丄〇 〇 g之環氧大豆油。 (四） 之後經一分鐘再添加入3 6 7 g之硬脂酸鈽 (Ce〔CH3 (CH2 ) 16C〇T〕3 )元素，而於 每隔三分鐘後，分二次添加各為367g及366g等 不同劑量之硬脂酸鈽 (Ce〔CH3 (CH2)16C〇2—〕3)元素。 (五） 二分鐘過後即分別添加入15 . 3 k g之線性低密度聚 乙稀（1乙0?丑）及99匕莒之高密度聚乙稀（ HD P E)粒子，並進行持續高速預拌、加熱至1〇 5 °C為止。 200911892

(六）再經過一分鐘後即可出料，以製成塑膠原料。 其化學式為： △128。。 C a C03ss. (61.5kg) 20， HST- (llOOg) 5, 稀土偶聯劑----^稀土偶聯劑一 (367g) 35 (367g) >稀土偶聯劑------ 2 (366g) 3， NE-3 ^環氧大豆油------ (llOOg) Γ (li〇〇g) 2， C e [ C H3 ( C H2) (367g) c e [CH3 ( CH2) (367g) 1 6 C 〇 2 ] 3------ 3， 1 6 C 0 2 ] 3----- 3, f c e [CH3 ( ch2 (366g) △105t ^出料 Γ ieC〇2 ]3 ^LLDPE 'HOPE — 2 (15.3kg) (99kg) 上迷之塑膠原料製造流程中，為利用鑭系稀土金屬（如鑭 h a 、雀节c 、 以 、e、镨pr、鏑Dy等元素）作為稀土偶聯劑，而 以^子的相容性包覆在石炭酸妈（c a c〇3 )粒子外圍達9 9 作田〇〇如使碳酸約（CaC〇3 )粒子間形成良好的偶聯 作用，且盔I、 ’ ' …，.、、軋味、为散效果佳，兼具增韌、潤滑、促進 '々力此不僅可改善物料加工的流動性，亦相對地提高了 9 200911892 生產效率；而_稀土金屬—硬脂酸筛 〔CH3 ( C H2 ) 16 C〇2 —〕3 )，由於其稀土離子 〃、氧原子的配位親和能力很強，則為良好之天然強氧劑，且因 〃又到外界陽光、空氣、溼度等條件，可進一步降解成低分子 夏之綱、輕、酸、醋、過酸、過脂等物質，並容易被微生物所 利用分解，而可釋放出C〇2#H2〇等化合物，故也是極佳的 降解作用（Degradation)元素，可使利用本發明 之2膝原料所製成的產品自然分解、不污染環境，並達到可與 土壤及環境同化的效果。 此外，本發明塑膠原料製成時’係包括重量百分比為2 5 %〜4 1%之碳酸舞（〇3(：〇3)、5 8%〜6 7%之聚婦 垣’以及7 %〜1%之複合助劑。 而前述塑膠原料製成時，其包括重量之百分比的良好比值 為3 4%之碳酸鈣（“。〇3)、63%之聚烯烴以及3% 之複合助劑；而6 3%之聚烯烴為包括重量百分比為8 . 4% 的線性低密度聚乙烯（L i n e a r l 〇w density p〇lyethyleile，LLDPE) 及5 4 . 6%的高密度聚乙烯（High density

Polyethylene，HDPE) 且該3 %之複合助 劑為包括重量百分比為〇 聯劑、0 . 6%的NE — • 6%的硬轉、0 . 6%的稀土偶 3與0 · 6%的環氧大豆油，以及〇 10 200911892 .6%的硬脂酸鈽（Ce〔cm (CH2 )16C〇2-〕3 ) =素’職上触佩獻各觀素，所s成本料之塑 ^能可烴粒子使用的重量百分比，並具有提高其物理 A成本之效|’即可_吹賴進—步製成符合 即月(3泝求之烯烴環保袋成品。 又，前述本發明塑膠原料為可將碳酸鈣（c a C〇3)直 煙之線性低密度聚乙烯(LLDPE)及高密度聚乙 、（DPE)依比例混合，係採（CaC〇3)3〜9.7 二^^咖则）之間的比例，而較佳之比例狀 義(CaC〇3)4:6(LLDPE及HDPE)，甚 ::(CaC〇3 ) 8 : 2 (LLD”及HDPE)的比例 合’使其製成_膠顧不必與純轉粒子（P p或p 卜進行此合，亦不需再添加助劑（如聚乙烯腊、欽白粉 、硬脂酸鋅等），即可齡吹賴製祕合各魏格需求秘 能環保袋，並於廢紐能触频分解，且不會使魏污染，p 乃利用光合、氧化、蒸發、細g吞食崎解作用（ ^ g Γ a d a t i 0 n) ’破壞聚稀烴的高分子鍵，藉以實 見刀解的功效、抗菌、若將其予以焚化處理，亦不 氣體、不產生大量黑煙，且產品焚化後為呈細粉·，可在I 然界中分解、不污染環境。 再者，上述較佳實施例中_原料為藉由鑭系稀土金屬作 200911892 為稀土偶聯劑’且利用硬脂酸鈽 (Ce〔CH3 (CH2)i6Cn)元素為天然之強氧 化劑及降解_(DegradatiQn)^，並配合多 r 種元素而使娜原料具有能自動分解之特性，而不會對環境造 成㈣，則使塑膠原料所製成之產品易於分解，元素之性能佳 1降低製造成本，俾_娜原财減躲烯練子使用的重 量百分比’提高其物理性能、降低製造成本之效益，並可利用 吹膜機製成符合節能訴麵驗環錄成品之實施方式，非因 此即舰本發明之補制，僅需使歸雜所製成之產品， 可具自齡解不污染魏之雜，故舉凡朝本發明說明書及 圖式内容所為之簡易修氣等效結構變化，均應同理包含於本 發明之專利範圍内，合予陳明。 承上所述’本發明人經由多次辛苦研究與實驗，依據節能 環保袋塑膠補之製造方法所製成的轉粒及瓣_，委託 財團法人塑膠工紐術發展中心進行各項能力試驗（°

Proficiency Testing)加以整合、分析 方法所得之結果，以及所產生之測試數據，請參閱附件一、附 件二及附件三所示’其中：附件—為針對塑膠粒的斜（p B )付 、鎘（Cd)、汞(Hg)、鉻（Cr)、硒（s〇 ' 石申（ A s)、錄（S b)及鋇（B a)含量的試驗結果，並未檢驗 出任何含有前述之化學元素成份，據此可知其不會對環境:成 12 200911892 污染，若將其予以焚化處理，亦不致產生有毒氣體及大量黑煙 而附件_為對轉薄膜分觀行落雜擊試驗、最大抗拉強 度及斷·抗拉伸鲜的試驗，係舰美睛料與試驗協會（ a=tm)的鮮方法，由賴驗結果可清楚得知，其落球衝 犟^破壞重置為8 3 g、最大抗拉強度3 6 6 k g f/

C⑺、斷裂點抗拉伸長率3 3 7%，即具有耐衝擊、韋刀性高 魏展佳之躲’健有物性良好之功效；再_件三也可進 —步清楚得知，該«粒之騎為3 . 8 Q g/1 〇 Π * 2 5 4 g/cm3 >tA^?^2 4 9 g f八111、斷裂點抗拉伸長率5 0 7%、衝擊強度4 〇 k g f . cm/cm,以及無機填充物分析經高溫灰化之 ^驗結料3 8 · 6%，秘產品焚化後係呈細粉雜，即可 自然界中分解'不污染環境，進而使塑膠原料所製成之產品 =刀解’並翻可與土壤及環境同化的效果 。士口]1匕，貝ijy明 传知本發明各項試驗結果與數據，皆能確實翻其功效及目 、’以作為參考之資料來支持本發明。 際使用時 上述本發明節鱗保袋娜原狀f造方法於實 為具有下列各項優點，如： ' 1原料為彻嶋、稀土金騎為稀土偶卿，以良好的 相公陡包覆在石炭酸練子外圍之包覆率可達9 9 . 7%， 而使碳酸输子間形成良好的偶聯作用，轉毒、無氣味 13 200911892 、分散效果ϋ，兼具職、潤滑、促進塑化的功能，不僅 可改善物料加工的流動性，亦相對地提高了生產效率。 2 土膠原料為利用鑭系稀土金屬之硬脂酸鈽元素，由於其稀 離子與氧原子的配位親和能力很強，則為良好之天然強 氧d且因其可以光合、氧化、蒸發、細菌吞食等各種作 用，破壞聚稀烴的高分子鏈，亦為極佳的降解作用元素， 即可實現分解、抗菌、不污染環境之功效。 3塑膠原料製成母料時，係包括重量百分比為2 5%〜4工 心碳峡、5 8 %〜6 7 %之聚烯烴，以及7 %〜i % 之複口助劑，相較於習用，本發明為可減用聚婦烴粒子使 勺重塁百刀比’並具有提高其物理性能、降低製造成本 之效益。 4塑膠原料為利用稀土偶聯劑將碳酸妈直接與聚稀煙分別以 3〜9·7〜1之間的比例均勻混合，使其製成的塑膠原 料母料不必與純塑膠粒子（pp或pE)另外進行混合， 亦不需再添加助劑，即可利用吹膜機製成符合節能訴求之 烯烴環保袋成品。 )、塑膠原·由雜騎聚_按_直接混合均勻後所製 、、、、不θ產生有比重的問題，而於吹模機之鎮頭擠出吹 袋成型時，則可防止如習用之母料必須先與純塑膠粒子另 外進行融溶混合，但因兩者比重並不相同，導致其擠出環 200911892 流速率亦不相同所造成有鍈頭受損之情況。 6、塑膠原料所製成之環保袋成品，相較於習用運用於吹膜式 製造之產品（如PE類製品）價格相對低廉，真經焚化時 不產生黑煙、不產生有毒氣體，並於焚化後物體呈為細粉 屑狀，即可在自然界中被分解、不污染環境，以達到節約 旎源兼具符合環保需求之效益。 、“上所述’本發明上述之節能獅袋娜原料製造方法 於貫把㈣時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為 一貫用性優異之㈣’為符合發明專利之t請要件，紐法提 出申°月鳴審委早曰賜准本案’以保障發明人之辛苦研發，倘 若釣局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力 配合，實感德便。 15 200911892 【圖式簡單說明】 第一圖係為本發明之製程流程圖。 第二圖係為本發明製造之產品立體外觀圖。 【主要元件符號說明】

無 16

Claims (1)

1. 200911892 十、申請專利範圍： 1、一種節能環保袋塑膠原料之製造方法，尤指於製程中分別加入 稀土偶聯劑及硬脂酸鈽（C e〔 CH3 ( CH2) 16C ΟΓ〕3 )之製造方法，其製造步驟為： (一） 將碳酸^弓（C a C◦3 )加熱後，並加入硬脂酸（ HST)元素； (二） 分數次添加入稀土偶聯劑； (三） 分別添加入PE腊（NE —3)及環氧大豆油； (四） 再分數次添加入硬脂酸鈽 (C e〔 CH3 (CH2) 16C〇2~〕3)元素； (五） 分別添加入線性低密度聚乙稀（L L D P E)及高密度 聚乙烯（HDPE)粒子； (六） 製成塑膠原料。 2、 如申請專利範圍第丄項所述之節能環保袋塑膠原料之製造方法 其中该碳酸部（C a C 03 )係加熱至1 2 8 °C且經過二十 分鐘後再進行後序步驟。 3、 如申請專利範圍第1項所述之節能環保袋塑膠原料之製造方法 ’其中該碳酸鈣（C a C〇3 )於加入硬脂酸（η S T )元素 後五分鐘即加入稀土偶聯劑’且在間隔二分鐘及三分鐘後，再 刀數次加入稀土偶聯劑。 4如申請專利範圍第1項所述之節能環保袋塑膠原料之製造方法 200911892 ，其中該稀土偶聯劑為利用鑭系稀土金屬所製成，係具有良 好相容性，而其包覆碳酸鈣（C a C〇3 )之密度玎達9 9 · 7%，藉以使碳酸鈣（C a C 〇3 )粒子間形成良好的偶聯作 用。 5、 如申請專利範圍第1項所述之節能環保袋塑膠原料之製造方法 ’其中該硬脂酸鈽（C e〔 CH3 (CH2 ) 16C〇r〕3 ) Γ 元素為鑭系稀土金屬元素之〆，係為天然之強氧劑、亦為降解 作用（D e g r a d a t i ο η)元素。 6、 如申請專利範圍第1項所述之節能環保袋塑膠原料之製造方法 ，其中該碳酸鈣（C a c 〇3 )於加入硬脂酸（H S Τ)元素 及稀土偶聯劑後，經過三分鐘則加入P E腊（N E — 3)，旅 Ί一分鐘後再加入環氧大豆油。 7、 如申請專利範圍第1項所述之節能環保袋塑膠原料之製造方法 ( ，其中該碳酸約（C a C 0 3 )於加入硬脂酸（η S 丁）元素 、稀土偶聯劑及Ρ Ε腊（Ν Ε — 3 )、環氧大豆油後，姐經過 二分鐘加入硬脂酸鈽（c e〔 CH3 (CIi2) uC〇2-〕3 ) 元素，再每隔三分鐘分數次加入硬脂酸鈽 (Ce〔CH3 (CH2)16C〇2-〕3)元素，而經過二分 鐘後再分別加入線性低密度聚乙烯（L L D p E )及高密度聚 乙締（H D P E )原料，並進行預拌、加熱至1 〇 $。匚，即可 完成製造步驟。 18 200911892 8、 如申請專利範圍第1項所述之節能環保袋塑膠原料之製造方法 ，其中該塑膠原料製成時，係包括重量百分比為2 5 %〜41 %之碳酸妈（CaC〇3 )、58 %〜6 7 %之聚烯烴以及7 %〜1%之複合助劑。 9、 如申請專利範圍第1項所述之節能環保袋塑膠原料之製造方法 ，其中該塑膠原料為可將碳酸鈣（C a C〇3 )直接與聚烯烴 之線性低密度聚乙烯（L L D P E)及高密度聚乙烯（ r' ' H D P E )粒子依比例混合，係採（C a C〇3 ) 3〜9 : 7 〜1 (LLDPE及HDPE)之間的比例。 19