專(zhuān)利名稱(chēng)：用以制造塑料包裝物的可生物分解的合成材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造降解塑料包裝物的技術(shù)配方及其制造方法。
目前，市場(chǎng)上廣泛使用的塑料商品包裝(盒、殼)，多以聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯塑料樹(shù)脂為原料制成。這些包裝物具的某些優(yōu)點(diǎn)，如強(qiáng)度高、美觀、防濕防潮等。同時(shí)也有一個(gè)致命的缺點(diǎn)使用后的塑料包裝物棄于商店或路邊，造成白色污染且百年不爛，遺害無(wú)窮。
本發(fā)明的目的是，提供一種用以制造樹(shù)脂包裝物的可生物分解的合成材料及其制造方法。
本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)用以制造塑料包裝物(袋、盒、殼)的可生物分解的合成材料，具有可生物降解性。所謂生物降解性，是在活性微生物，如細(xì)菌、真菌和酶的作用下，最終使其全部分解破壞而成為微生物代謝過(guò)程的中介體。這種存在于塑料包裝物中的可生物分解的合成材料，在微生物存在的環(huán)境下，尤其與土壤接觸時(shí)(埋入或部分埋入土中)，將發(fā)生生物降解。對(duì)整個(gè)塑料包裝物而言，最初表面降解并濾除，接著內(nèi)部開(kāi)始降解，形成多孔結(jié)構(gòu)。這種多孔結(jié)構(gòu)易被氧化、水解酶變，或在上述多種因素作用下分解。這就是對(duì)由碳與碳連接鏈構(gòu)成的塑料大分子進(jìn)行有效降解的方法。
本發(fā)明用以制造塑料包裝物的可生物分解的合成材料，選擇塑料(聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)樹(shù)脂、淀粉(或乳糖)、脂肪酸酯、不飽和脂肪酸為原料。如所用淀粉含水量較高，還要加入適量的干燥劑(硫酸鈣、氧化鈣等)，這種合成材料在物理化學(xué)上相容。
淀粉是多糖化合物，經(jīng)水解生成糖。淀粉在自然狀態(tài)下具有熱穩(wěn)定性和相對(duì)可控的水溶性。在潮濕條件下，有利于生物降解。淀粉具有吸附性，可將脂肪酸酯、不飽和脂肪酸等吸附在其分子表面。
脂肪酸酯、不飽和脂肪酸能被吸附在淀粉分子表面，在自然環(huán)境中能自身氧化，產(chǎn)生過(guò)氧化氫或過(guò)氧化物。這是因?yàn)椴伙柡现舅岬臒N基中含有一個(gè)或幾個(gè)雙鍵，如油酸就是。這種氧化物能截?cái)嗨芰戏肿拥奶兼?。這種自動(dòng)氧化借助金屬鐵催化。金屬鐵可加在合成材料中，也可借助土壤中的微量鐵。
一、技術(shù)配方原料名稱(chēng)及其間的重量比淀粉 100脂肪酸酯 5～15不飽和脂肪酸 0.5～1聚乙烯樹(shù)脂或聚氯乙烯樹(shù)脂 80～90不飽和脂肪酸的烴基中至少有一個(gè)雙鍵。所用的塑料樹(shù)脂也可為聚丙烯等。若所用淀粉含水量大于1％，則應(yīng)加脂肪酸酯和不飽合脂肪酸重量2％的干燥劑(氧化鈣、硫酸鈣等)。
淀粉可用玉米、大米、木薯淀粉或乳糖。最好用玉米、大米制成的混合淀粉。
如果在技術(shù)配方中，采用木薯淀粉和聚苯乙烯樹(shù)脂，則其間的重量比應(yīng)是木薯淀粉(含水2％) 100脂肪酸酯8～10不飽和脂肪酸0.8～1.2聚苯乙烯樹(shù)脂800～1000氧化鈣 0.176～0.224
二、制造方法制造方法由混合、碾壓、冷卻、切割四道工序組成混合，將物料按技術(shù)配方準(zhǔn)確稱(chēng)量，用混料機(jī)均勻混合。
碾壓，將混合均勻的物料放入碾壓機(jī)中，在140～150℃溫度下，碾壓8～10分鐘，然后由碾壓機(jī)壓出2～4mm厚的板坯。
冷卻，將由碾壓機(jī)壓出的物料冷卻至常溫，待用。
切割，將冷卻的物料用切割機(jī)切成顆粒。以備與塑料樹(shù)脂，按各自工藝制成相應(yīng)的塑料包裝物。
本發(fā)明可生物分解的合成材料，具有明顯性可降解性，同時(shí)具有塑料的理化性質(zhì)。所用原料價(jià)廉易購(gòu)。用其生產(chǎn)的塑料包裝物，可分解消失，有利環(huán)保。其制造方法比較簡(jiǎn)單，易于掌握。
實(shí)施例1由聚烯烴樹(shù)脂、淀粉、脂肪酸脂和脂肪酸組成的合成物。
將預(yù)先干燥過(guò)的濕度為0.6％的玉米淀粉200克、乙基油酸脂30克，油酸1克及160克的低比重乙烯相混合，擠壓膜密度為0.920，熔流指數(shù)為1?；旌虾蟮奈锪显陔p輥碾壓機(jī)中碾壓10分鐘，溫度為140℃。最后，一種白色，光滑的合成物從碾壓機(jī)壓出。塑料板坯約為3毫米厚。冷卻后，用切割機(jī)切成顆粒。這種合成材料用作與比重為0.916，熔流指數(shù)為1的低比重聚乙烯相混合的原料，使在最終的合成材料中淀粉所占比率為8％。
將原料與填充聚合物混合后喂入45毫米的單螺旋擠壓機(jī)，壓縮比為2.5∶1，L∶D比率為20∶1，在最終模具溫度為175℃時(shí)，用吹膜拉伸設(shè)備及常規(guī)模具吹膜。該產(chǎn)品是半透明的柔性薄膜。與不含有淀粉及其它材料成分的同樣聚合物，以同樣的設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品相比較其落物沖擊強(qiáng)度為265克，順向拉伸強(qiáng)度為8.28MN/m2，橫向拉伸強(qiáng)度為5.52MN/m2，順向撕裂強(qiáng)度為2.07MN/m2，橫向和撕裂強(qiáng)度為1.73MN/m2。
實(shí)施例2含有聚苯乙稀熱塑樹(shù)脂、淀粉脂肪及脂肪酸的合成材料。
將300克預(yù)干燥的200木薯淀粉，300克聚苯乙烯顆粒，30克藥用烷基油酸脂和3克純凈油酸相混合，然后在混合器中加熱合成，經(jīng)過(guò)6分鐘的加熱合成后，將物料倒入已預(yù)熱至150℃的雙輥碾壓機(jī)內(nèi)，形成薄塑料板坯，待降溫后切成顆粒狀，再喂入單螺旋擠出機(jī)，C∶D比為25∶1，螺旋推進(jìn)器的直徑為45毫米，為了筒體內(nèi)的通風(fēng)和揮發(fā)，采用兩級(jí)分段的螺旋推進(jìn)器。擠出機(jī)出口的壓出物料進(jìn)入模具，形成0.7毫米厚，250毫米寬的薄膜，該膜表面光滑，適用于熱成型過(guò)程。例如生產(chǎn)薄壁包裝材料或一次性水杯等。
權(quán)利要求
1.用以制造塑料包裝物的可生物分解的合成材料，由塑料樹(shù)脂及可降解填料組成，其特征在于組成可生物分解合成材料的原料及重量比是，淀粉 100脂肪酸酯 5～15不飽和脂肪酸 0.5～1聚乙烯樹(shù)脂或聚氯乙烯樹(shù)脂 80～90不飽和脂肪酸的烴基中至少有一個(gè)雙鍵，若淀粉含水量大于1％，則加脂肪酸酯和不飽合脂肪酸重量2％的氧化鈣或硫酸鈣為干燥劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成材料，其特征在于用乳糖替代淀粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成材料，其特征在于使用木薯淀粉、聚苯乙烯樹(shù)脂時(shí)各種原料的重量比是木薯淀粉100脂肪酸酯8～10不飽和脂肪酸0.8～1.2聚苯乙烯樹(shù)脂800～1000
4.用以制造塑料包裝物的可生物分解合成材料的制造方法，其特征在于由混合、碾壓、冷卻、切割四道工序組成，混合，將物料按比例稱(chēng)量，均勻地混合，碾壓，將混合好的物料放入碾壓機(jī)中，在140～150℃條件下，碾壓8～10分鐘，由碾壓機(jī)壓出2～4mm厚的板坯，冷卻，將壓出的板坯冷卻至常溫，切割，將冷卻的物料用切割機(jī)切成顆粒，以備與塑料樹(shù)脂混合制成可生物分解的塑料包裝物。
全文摘要
用以制造塑料包裝物的可生物分解的合成材料,原料重量比是:淀粉100,脂肪酸酯5～15,不飽和脂肪酸0.5～1,聚乙烯樹(shù)脂或聚氯乙烯樹(shù)脂80～90。淀粉含水量大于1%,加氧化鈣干燥。用木薯淀粉、聚苯乙烯樹(shù)脂的重量比是:木薯淀粉100,脂肪酸酯8～10,不飽和脂肪酸0.8～1.2,聚苯乙烯樹(shù)脂800～1000。制造方法由混合、碾壓、冷卻、切割工序組成。材料具有可降解性和塑料的理化性質(zhì),產(chǎn)品可分解,有利環(huán)保。制造方法簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)C08L3/02GK1184126SQ9712561
公開(kāi)日1998年6月10日 申請(qǐng)日期1997年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月24日
發(fā)明者黃發(fā) 申請(qǐng)人:黃發(fā)