可生物降解的高聚物母料的制造方法和应用技术

本发明专利技术为可生物降解的高聚物母料及其制品的制造方法，即在高聚物ＰＥ，ＰＶＡ，ＰＳ中，添加适量的淀粉，再加入相容剂，促降剂，经混合密炼后挤出成母粒，经吹塑机吹膜成薄膜，或加入发泡剂，可制成发泡的板材、发泡网、管或发泡餐具等。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别涉及到一种可生物降解的塑料包装材料，尤其涉及一种可生物降解的PE的薄膜和薄膜制品。PE,PVA,PS发泡防震缓冲材料，PE,PVA,PS气泡垫和发泡板材及快餐用具等。目前市场上供应的塑料制品，商品的塑料包装及缓冲材料，购物袋、垃圾袋、快餐用具等均属生物难以降解的产品，这种不易降解的产品在使用后，除部分回收再利用外，大部分被采用垃圾场填埋处理，在这种天然条件下，需经二百年左右才会分解。由于使用塑料制品的量逐渐增大，以至于形成“白色”公害，造成长期的环境污染，影响生态平衡。鉴于此种状况，对高聚物可生物降解性作了大量的研究，从高聚物结构改变或添加某些物质，促其可被生物降解，收到一定的效果，在申请号为94117828.5中国专利中，采用PS添加淀粉的方法，促其可被生物降解，因而使可生物降解的塑料制品应用范围大大扩大、公害亦大为降低，可是在原料来源、制品的成本上，使可生物降解产品的推广应用亦受到影响。本专利技术为解决现在存在的不足之处，选用另一种高聚物PE,PVA或PS并增加淀粉的填充量，在制作工艺的温度，使其下降更易控制操作，同时、在混炼中，加入相容剂，促降剂等，使生物可降解性大为增加。本专利技术的可生物降解高聚物母料的组成为高聚物，淀粉，相容剂、促降解剂，其含量为8％-70％重量的高聚物，15％～86％重量的淀粉，4％～12％重量的相容剂，2％-3％重量的促降剂。本专利技术采用的淀粉为工业用淀粉，其粒度为100目-600目，具体为玉米淀粉，土豆淀粉和红薯淀粉，可采用其中的一种，二种或三种。本专利技术采用的相容剂为甘油，山梨醇的一种或二种，甘油为皂化甘油或复合甘油，山梨醇为固态或液态的山梨醇。本专利技术采用的促降剂为氢氧化铝，氧化蜡，植物油，硬脂酸铁中的一种、二种、三种或四种。本专利技术采用的植物油既是增塑剂，又是自动氧化剂。植物油具体为大豆油，环氧大豆油，菜籽油的一种或二种。在制备生物降解塑料母料时，在制备过程中使淀粉脱水改性，改性后，淀粉含水量在0.5％～2.5％重量。本专利技术选用设备为长径比32∶1-48∶1的大长径比反应型积木式双螺杆挤出机，其加工功能如图。在使用上述设备造粒过程中，淀粉经塑化脱水后，在高速密炼和高速剪切力和相容剂作用下同高聚物相容，制得生物可降解的母粒或专用料。由于工业的淀粉耐热性能较差，一般在加工温度超过200℃时会发生炭化，因此，本专利技术采用的加工工艺温度幅度为80℃～185℃，这样既保证物料充分塑化，又保证淀粉不炭化。采用本专利技术制备的母料或专用料，使用长径比20∶1-30∶1的吹膜机可以制成生物降解薄膜制品，如农用薄膜，食品袋，包装袋，购物袋，垃圾袋等。同样，采用本专利技术制备的母料和专用料通过发泡设备，用丁烷或AC，或采用丁烷加AC发泡剂，可制得可生物降解的发泡板材、发泡网、发泡管、发泡餐具或缓冲包装材料。本专利技术将结合下述实施例作更详细的描述，除了另有说明外，实施例中的份数均指重量份数。实施例1．将55份PE,35份淀粉，7份甘油-山梨醇混合剂、2份增塑剂，1份促降剂混合物经挤出机造粒，温度控制在80℃-180℃之间，造粒后吹塑成型，制得制品各组份含量，工艺温度及其制品的物理性能列于表1中。2．将59份PS和30份淀粉，8份山梨醇或甘油，1份增塑剂，2份促降剂混合物经挤出机造粒，通过发泡设备制得生物可降解的发泡制品。各组含量，工艺温度及制品的物理性能列于表1中，3．将35份PVA,55份淀粉，7份甘油或山梨醇，2.5份增塑剂和0.5份促降剂，造粒后吹塑成型，制得制品各组份含量，工艺温度及制品的物理性能列于表1中。表1 <p>由表1可见，用实施例1、实施例2和实施例3所制得的制品，具有良好的物理性能，能够满足一般使用要求。对于本专利技术可生物降解的高聚物品其降解性能，可使用平板法(实验室法)，堆肥法，失重试验法或野外环境降解测试法，检验其效果，其方法和结果如下。1．平板法按ASTMG21-90技术标准，用平板法试验来检测试样的生物降解性能，将试样裁剪成3CM×3CM的试片，置于预先制备好的培养基平板中央，喷洒一定浓度的试验菌孢子混合悬浮液，盖上盖子，置温度30℃±1℃，相对温度95％以上恒温箱内培养28天，定期观察真菌繁殖情况，并分级记录，结果列于表2中。表2 表中0级无繁殖痕迹1级繁殖痕迹≤10％2级轻度繁殖10％-30％3级中等繁殖30％-60％4级大量繁殖60％或全表面遮盖2．堆肥法将生物降解PE膜试样裁成20CM×15CM试片，并测定其拉伸强度，衡重后水平置于100CM长×30CM宽×15CM深的坑中，上面覆盖生活垃圾，每天测定气温及土壤水分，定期取样检测失重率及强度，并作记录，结果列于表3。表3 由上述表2、表3可见，生物降解塑料制品废弃后在自然环境中，特别是在填埋环境中，微生物生长迅速，失重率高，强度下降快，具有良好的降解效果。3．失重测试法将生物降解PS试样按SO846-1978要求，经56天细菌培养后，测得失重率如表4。表4< 4．野外环境降解测试法将生物降解PE膜、生物降解PVA膜、生物降解PS制品弃于自然环境中，90天后的外观变化，强度变化，平均分子量下降率见表5。表5 由上述几种测试的方法可见，本专利技术的可生物降解高聚物制品，在平板法中经七天开始降解，四周达到60％，其拉断强度，断裂延伸度随堆埋的天数增加，明显的下降，同样失重法亦表明随时间的延长，分子量下降率亦极为明显。所以本专利技术的可生物降解高聚物具有被生物降解的速度较快，残留物较少且为粉粒状，大大降低“白色”公害，对环境的影响极微，再由于本专利技术的制品原料来源容易，成本低，因而该可生物降解制品极易推广。权利要求1．一种可生物降解的高聚物母料及其制品，是由PE,PS,PVA和淀粉及相容剂，促降剂组成，其特征在于PE,PS,PVA含量为8％-70％重量，淀粉为15％-86％重量，相容剂为4％-12％重量，促降剂为2％-3％重量；2．根据权利要求1所述的一种可生物降解的高聚物母料及其制品，其特征在于淀粉可用工业淀粉，如玉米淀粉、土豆淀粉，红薯淀粉中一种或二种、三种，其粒度为100目-600目。3．根据权利要求1所述的一种可生物降解的高聚物母料及其制品，其特征在于PE或PS或PVA与淀粉混炼时，加入相容剂皂化甘油或山梨醇中一种或二种混合物。4．根据权利要求1所述的一种可生物降解的高聚物母料及其制品，其特征在于PE,PS,PVA与淀粉混炼时，加入促降剂，如植物油，氢氧化铝，氧化蜡，硬脂酸铁中一种、二种、三种或四种。5．根据权利要求1所述的一种可生物降解母料及其制品，其特征在于用该母料可制成生物降解的薄膜制品，发泡防震缓冲材料，气泡垫，发泡板材及快餐用具制品。全文摘要本专利技术为,即在高聚物PE,PVA,PS中,添加适量的淀粉,再加入相容剂,促降剂,经混合密炼后挤出成母粒,经吹塑机吹膜成薄膜,或加入发泡剂,可制成发泡的板材、发泡网、管或发泡餐具等。文档编号C08L3/00GK1221762SQ9712522公开日1999年7月7日 申请日期1997年12月30日 优先权日1997年12月30日专利技术者李明德, 顾家振, 李羽豪, 胡振林, 马鸿飞, 蔡荣根 申请人:上海三林降解树脂制品公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可生物降解的高聚物母料及其制品，是由ＰＥ，ＰＳ，ＰＶＡ和淀粉及相容剂，促降剂组成，其特征在于ＰＥ，ＰＳ，ＰＶＡ含量为８％－７０％重量，淀粉为１５％－８６％重量，相容剂为４％－１２％重量，促降剂为２％－３％重量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明德，顾家振，李羽豪，胡振林，马鸿飞，蔡荣根，
申请(专利权)人：上海三林降解树脂制品公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]