TWI494176B - 環保複合材料、其製造方法及其應用 - Google Patents

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Kuo Hsiung Wang
Chen Feng Kuan
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Description

環保複合材料、其製造方法及其應用
本發明是一種環保材料，尤其是關於一種以聚乳酸混合紙成分之複合材料。
為了符合環保及各人衛生需求，紙類餐具或紙類包裝已經是民生不可或缺的產品。為了增加紙杯、紙碗等容器之耐水性及耐用性，其通常以淋膜或類似的製程技術將紙面上塗佈貼合一塑料層形成一淋膜紙，再將該淋膜紙成形為容器、包裝等產品。
由於淋膜紙在製造的過程中，產生大量的邊料及下腳料，且由淋膜紙上取下塑料層非常困難幾乎不可行，因此該些邊料及下腳料常以廢棄物直接處理，不僅未能達到環保目的反而造成環境的負擔。再者，前述以淋膜紙製成的容器或產品通常為一次性使用之產品，使用者用後即拋，其廢棄物也造成嚴重的環保問題。
為了解決既有淋膜紙之邊料、下腳料或產品廢棄物造成的環保問題，本發明開發一種回收淋膜紙的再生利用製造方法，將包含紙廢棄物與塑料與以混合並熔融混練後，造粒形成可以射出利用之原料，解決既有技術的問題，達到環保之要求。
本發明提供一種環保複合材料的製造方法，其步驟包含：將至少包含一塑料淋膜層之一淋膜紙初步碎裂形成一淋膜紙碎料；將該淋膜紙碎料與一基礎塑料以熔融混練方式熔融混合形成一混合原料，其中，該熔融混練製程方式提供一剪切力使該淋膜紙碎料可以進一步細小化，全部或局部形成紙纖維或紙粉均勻混合於該基礎塑料內；及將該混合原料輸出至一造粒裝置，使流動態之該混合原料擠出形成條狀並降溫之後裁切而形成顆粒狀。
其中，該淋膜紙碎料之最大尺寸較佳於2cm以內。
其中，該淋膜紙包含一紙基材以及塗佈於該紙基材之其中一表面或兩面表面之塑料淋膜層，該塑料淋膜層之材質為聚乳酸或以聚乳酸為主要成份的塑料。
其中，該熔融混練之製程方式係以批次式混練設備或連續熔融混練設備，該批次式混練設備為萬馬力機或利拿機。
其中，熔融混練的溫度介於150~240℃。
其中，該淋膜紙碎料之比例為該基礎塑料之10~60wt%。
其中，形成該混合原料之熔融混練步驟，進一步添加一功能材，該功能材包含一相容劑、一結晶促進劑及/或其混合物，該功能材之含量比例較佳可介於1~40wt%。
本發明再提供一種環保複合材料，其包含由一淋膜紙碎料與一基礎塑料熔融混練而成之一混合原料，其中，該淋膜紙碎料之含量為10~60wt%。
進一步地，該環保複合材料包含一功能材，該功能材係 選自於由一相容劑、一結晶促進劑及其混合物所組的群組，該功能材含量介於1~40wt%。
其中，該淋膜紙碎料為由一淋膜紙粉碎而成，其最大尺寸小於2cm，該淋膜紙包含一紙基材以及塗佈於該紙基材之其中一表面或兩面表面之塑料淋膜層，該塑料淋膜層之材質為聚乳酸或以聚乳酸為主要成份的塑料。
本發明又提供一種高爾夫球座，其材質係一種環保複合材料製成，該環保複合材料其包含由一淋膜紙碎料與一基礎塑料熔融混練而成之一混合原料，其中，該淋膜紙碎料之含量為10~60wt%。
本發明再提供一種植栽盆，其材質係一種環保複合材料製成，該環保複合材料其包含由一淋膜紙碎料與一基礎塑料熔融混練而成之一混合原料，其中，該淋膜紙碎料之含量為10~60wt%。
本發明再提供一種農業用薄膜，其材質係一種環保複合材料製成，該環保複合材料其包含由一淋膜紙碎料與一基礎材料熔融混練而成之一混合原料，其中，該淋膜紙碎料之含量為10~60wt%。
屆此，本發明具有下列技術特徵並達成相關功效如下：
1.主要的成分之一來可自於回收再利用廢棄之淋膜紙製容器、淋膜紙邊料或廢料，解決淋膜紙之廢料或其製品廢棄物處理的技術問題。
2.本發明製成簡單，所生產的產物可以用於多種塑料製程，供不同用途使用。
3.使用本發明所揭露的材料製造一次性使用之產品， 不需再擔心回收問題，其可以更容易被大自然吸收/分解，達到環保之效果。
本發明環保複合材料之製造方法的步驟包含：
步驟1)碎裂：將至少包含一塑料淋膜層之一淋膜紙初步碎裂形成一淋膜紙碎料，該淋膜紙碎料之最大尺寸較佳於2cm以內。該淋膜紙包含一紙基材以及塗佈於該紙基材之其中一表面或兩面表面之塑料淋膜層，本實施例之該塑料淋膜層之材質為聚乳酸(PLA)、聚乙烯、聚丙烯或以聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯為主要成份的複合塑料。
步驟2)混練：將該淋膜紙碎料與一基礎塑料(matrix)以熔融混練方式熔融混合形成一混合原料，其中，該熔融混練之製程方式種類不限定，可以是批次式混練設備或連續熔融混練設備，該批次式熔融混練設備可例如為萬馬力機(bundery)或利拿機(needer)等，透過混練製成設備所提供的剪切力，該淋膜紙碎料可以進一步細小化，全部或局部形成紙纖維或紙粉均勻混合於該基礎塑料內；熔融混練的溫度較佳可介於150~240℃。其中，該淋膜紙碎料之比例可以為該基礎塑料之10~60wt%。於此一步驟中，可以進一步添加一功能材，該功能材可為一相容劑、一結晶促進劑及/或其混合物。本實施例之該基礎塑料為聚乳酸(PLA)，該相容劑可為馬來酸酐接枝物，該結晶促進劑可為蒙脫土、滑石粉、二氧化矽或微細粉末等可以促進聚乳酸結晶之添加物。該功能材之含量比例較佳可介於1~40wt%。
步驟3)造粒：將該混合原料輸出至一造粒裝置(例如單螺桿或雙螺桿等)，使流動態之該混合原料擠出形成條狀並降溫(例如輸出至常溫空氣中)之後裁切而形成顆粒狀。其中，該單螺桿或雙螺桿之高溫混練製程溫度可以為使該基礎塑料軟化之溫度。
步驟4)成形：取造粒之混合原料輸入熱壓、押出或射出設備，形成具有特定形狀之產物，例如熱壓或射出製程可以將混合原料製成高爾夫球座(golf tee)、植栽盆、農業用薄膜等。
由前述說明可知，本發明主要的成分之一來可自於回收再利用廢棄之淋膜紙製容器、淋膜紙邊料或廢料，解決淋膜紙之廢料或其製品廢棄物處理的技術問題，達到環保之效果。
第一圖本發明較佳實施例之製造流程圖。

Claims (6)

  1. 一種環保複合材料，其包含由一淋膜紙碎料與一基礎料熔融混練而成之一混合原料，其中，該淋膜紙碎料之含量為10~60wt%；及該淋膜紙碎料為由一淋膜紙粉碎而成，其最大尺寸小於2cm，該淋膜紙包含一紙基材以及塗佈於該紙基材之其中一表面或兩面表面之塑料淋膜層，該塑料淋膜層之材質為聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯或以聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯為主要成份的複合塑料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之環保複合材料，其包含一功能材，該功能材係選自於由一相容劑、一結晶促進劑及其混合物所組的群組，該功能材含量介於1~40wt%。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之環保複合材料，該相容劑為馬來酸酐接枝物，該結晶促進劑為蒙脫土、滑石粉、二氧化矽或微細粉末。
  4. 一種高爾夫球座，其材質係由申請專利範圍第1或2或3項所述之環保複合材料製成。
  5. 一種植栽盆，其材質係由申請專利範圍第1或2或3項所述之環保複合材料製成。
  6. 一種農業用薄膜，其材質係由申請專利範圍第1或2或3項所述之環保複合材料製成。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003073988A (ja) * 2001-08-30 2003-03-12 Hokuetsu Paper Mills Ltd 樹脂配合用繊維材料及びそれを用いた樹脂組成物並びに成形品及びその製造方法
TWI338015B (zh) * 2005-03-23 2011-03-01 Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd
TW201209087A (en) * 2010-08-25 2012-03-01 Jin-Fu Chen Biomass composite material composition and foaming method thereof

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