一种可生物降解的片材及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种可生物降解的片材及其制备方法，涉及可生物降解片材技术领域，所述可生物降解片材采用可生物降解聚合物制成，所述可生物降解片材材料包括聚乳酸、聚羟基脂肪酸脂类聚合物、食用级淀粉、改性纤维素、填充剂和聚己内酯，所述可生物降解片材各材料质量百分含量的组分为：食用级淀粉50

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解的片材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及可生物降解片材
，尤其涉及一种可生物降解的片材及其制备方法。

技术介绍

[0002]塑料片材是指将塑料原料在塑料挤出机或塑料压延机中加热、熔化后，挤压或压延出厚度在0.1
‑
2.0mm左右的塑料卷材，这类材料主要有PVC、PET、PS、 PP、ABS等，根据加工的不同，分为挤出片材和压延片材；根据用途不同，可分为食品级，医疗级和普通级；根据所用材料是否有回料掺入，可分为全新料、一级料A级、二级回料B级、片材主要用在吸塑行业和塑料印刷行业，用途广泛，降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求，在保存期内性能不变，而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料，因此，也被称为可环境降解塑料，现有多种新型塑料：光降解型塑料、生物降解型塑料、光/氧化/生物全面降解性塑料、二氧化碳基生物降解塑料、热塑性淀粉树脂降解塑料，聚合物的降解是指因化学和物理因素引起的聚合的大分子链断裂的过程，聚合物暴露于氧、水、射线、化学品、污染物质、机械力、昆虫等动物以及微生物等环境条件下的大分子链断裂的降解过程被称为环境降解，降解使聚合物分子量下降，聚合物材料物性降低，直到聚合物材料丧失可使用性，这种现象也被称为聚合物材料的老化降解。
[0003]以食品级淀粉为主要原料，加入一定比例的聚乳酸、纳米原料和填充剂，经高速混炼改性，挤出压片所得的片材或经高速混炼改性、挤出造粒所得的母粒，而传统可降解片材的制备方法较为繁琐，并且降解效果一般，在投入使用以后，降解效果差导致降解周期较长，在一定程度上降低了该片材的环保强度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在传统可降解片材的制备方法较为繁琐，并且降解效果一般，在投入使用以后，降解效果差导致降解周期较长，在一定程度上降低了该片材的环保强度的缺点，而提出的一种可生物降解的片材及其制备方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：所述可生物降解片材采用可生物降解聚合物制成，所述可生物降解片材材料包括聚乳酸、聚羟基脂肪酸脂类聚合物、食用级淀粉、改性纤维素、填充剂和聚己内酯。
[0006]优选的，所述可生物降解片材各材料质量百分含量的组分为：
[0007]食用级淀粉50
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60％；
[0008]聚乳酸10
‑
20％；
[0009]聚羟基脂肪酸脂类聚合物2
‑
5％；
[0010]改性纤维素5
‑
8％；
[0011]聚己内酯2
‑
10％；
[0012]填充剂5
‑
10％。
[0013]采用上述技术方案，本专利技术中以食用级淀粉、聚乳酸、聚羟基脂肪酸脂类聚合物、改性纤维素、聚己内酯、填充剂作为制作可生物降解片材的原材料，其中可生物降解片材中占比最多的食用级淀粉作为基材，对食用级淀粉进行物理或化学处理，改善其热塑加工性能，使其具有良好的可塑成膜性能，同时能在适当的环境中快速降解，可以真正实现完全生物降解，其中聚乳酸在可生物降解片材材料中具有不可或缺的作用，聚乳酸具有优异的生物降解性，废弃后一年内能被土壤中的微生物百分百完全降解，生成二氧化碳和水，对环境不产生污染，其中聚羟基脂肪酸脂类聚合物在可生物降解片材材料中具有较强地辅助作用，聚羟基脂肪酸脂类聚合物具有生物可降解性、生物相容性、压电性和光学活性等，可进一步增强片材材料的可生物降解强度，其中改性纤维素在可生物降解材料中也具有举足轻重的作用，首先改性纤维素本身可被微生物完全降解，其次改性纤维素的生物相容性很强，在添加改性纤维素后借助其较强相容性使材料更易加工，降低生产成本，不污染环境，改性纤维素本身没有毒性，因此在此基础上可以广泛应用，其中聚己内酯在可生物降解片材材料中占比较低，聚己内酯中的己内酯开环聚合没有副产物，可控性更好，更容易实现对聚己内酯分子量大小、分子量分布以及分子结构等参数的精确调控，是针对各种应用领域所需的聚己内酯可控合成的首选方案。
[0014]优选的，所述聚己内酯是以二元醇为引发剂，由己内酯开环聚合而得到的热塑性结晶聚酯，熔点为59
‑
64℃，是一种白色不透明固体，在室温下处于橡胶态，采用己内酯共聚方法来改善片材生物降解性和自身物理强度。
[0015]优选的，所述填充剂为松花粉，且松花粉为食用级松花粉，将传统的滑石粉填充剂替换成松花粉，在一定程度上提高了生产可降解片材时的安全系数，滑石粉属于风险成分，具有较强的致癌性。
[0016]优选的，该方法包括以下步骤：
[0017]1)先计算各组分质量百分含量以及所需制备材料质量。
[0018]2)对食用级淀粉进行超细化处理，使其细读为200
‑
500目，然后加入适量水，将加入适量水的食用级淀粉、聚乳酸、聚羟基脂肪酸脂类聚合物、改性纤维素、聚己内酯以及填充剂按照步骤1)称取后，通入高速混合机中混合得到糊状物料。
[0019]3)将糊状物料通入双螺杆挤出机，然后通过过滤、挤出造粒。
[0020]4)将造粒放入模具中，采用注塑机、挤吹机、热压机进行挤压成片材。
[0021]优选的，步骤2)中高速混合机转速为2000
‑
4000r/min。
[0022]优选的，步骤3)中双螺杆挤出机的温度控制在160
‑
170℃。
[0023]优选的，步骤1)中将称取所需质量的材料先在50
‑
100℃条件下进行干燥。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于，
[0025]本专利技术中，先采用50
‑
100℃进行干燥处理，然后对食用级淀粉、聚乳酸、聚羟基脂肪酸脂类聚合物、改性纤维素、聚己内酯以及填充剂按照所需量进行称取，干燥处理达到了使称取结果更加准确，进而达到使数据保持精准，高速混合机转速达到2000
‑
4000r/min能够通过较高转速对超细化处理后加注适量水的食用级淀粉进行充分搅拌混合，使食用级淀粉、聚乳酸、聚羟基脂肪酸脂类聚合物、改性纤维素、聚己内酯以及填充剂进行充分接触，对食用级淀粉进行物理或化学处理，改善其热塑加工性能，使其具有良好的可塑成膜性能，同时能在适当的环境中快速降解，可以真正实现完全生物降解，聚乳酸具有优异的生物降解
性，废弃后一年内能被土壤中的微生物百分百完全降解，生成二氧化碳和水，对环境不产生污染，在添加改性纤维素后借助其较强相容性使材料更易加工，降低生产成本，不污染环境，各种原料之间化学性质保持最优，在利用双螺杆挤出机挤压成型时，温度控制在160
‑
170℃可使原料之间在充分反应的基础上可以更加快速成型，填充剂采用松花粉，且松花粉为食用级松花粉，将传统的滑石粉填充剂替换成松花粉，在一定程度上提高了生产可降解片材时的安全系数，滑石粉属于风险成分，具有较强的致癌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解的片材，其特征在于：所述可生物降解片材采用可生物降解聚合物制成，所述可生物降解片材材料包括聚乳酸、聚羟基脂肪酸脂类聚合物、食用级淀粉、改性纤维素、填充剂和聚己内酯。2.根据权利要求1所述的一种可生物降解的片材，其特征在于：所述可生物降解片材各材料质量百分含量的组分为：食用级淀粉50
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60％；聚乳酸10
‑
20％；聚羟基脂肪酸脂类聚合物2
‑
5％；改性纤维素5
‑
8％；聚己内酯2
‑
10％；填充剂5
‑
10％。3.根据权利要求2所述的一种可生物降解的片材，其特征在于：所述聚己内酯是以二元醇为引发剂，由己内酯开环聚合而得到的热塑性结晶聚酯，熔点为59
‑
64℃，是一种白色不透明固体，在室温下处于橡胶态，采用己内酯共聚方法来改善片材生物降解性和自身物理强度。4.根据权利要求3所述的一种可生物降解的片材，其特征在于：所述填充剂为松花粉，且松花粉为食用级松花粉。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：李延军，蒋红亮，王俭波，
申请(专利权)人：无锡境悠新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：