專利名稱：生物薯類淀粉降解塑料母粒及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料制品的原材料，具體地說，涉及一種利用純天然植物制成的
塑料制品生產(chǎn)母粒。
背景技術(shù)：
塑料，做為一種新材料，從20世紀(jì)中期起就得到了蓬勃發(fā)展，并呈現(xiàn)出逐年持續(xù) 增長態(tài)勢?，F(xiàn)在，塑料制品已在人類活動的各行業(yè)；各領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，我們的日常生 活，越來越難于離開塑料制品。在塑料行業(yè)發(fā)展的同時(shí)，塑料材料也遇到了兩個(gè)難題(l) 資源有限。塑料等高分子化合物主要來源于石油，而石油是不可再生的資源，地球上已呈現(xiàn) 逐漸枯竭態(tài)勢。(2)對生態(tài)環(huán)境的污染。目前，世界塑料的產(chǎn)量已達(dá)到兩億噸，我國塑料的 產(chǎn)量也在每年2000萬噸左右。越來越多的塑料制品，在使用一段時(shí)間后，變成廢棄塑料制 品。由于塑料制品難以分解，二次再生利用的塑料制品量，還不到塑料制品生產(chǎn)量的50%。 因此，廢棄塑料制品就形成大量的垃圾，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，并威脅到人類的生存環(huán) 境。 塑料薄膜和一次性塑料制品在塑料垃圾中占有很大比例。由于廢塑料薄膜密度 小，表面積大、不易降解、難于回收利用，在人們的生活環(huán)境中漂浮，給生態(tài)環(huán)境造成很大的 破壞、形成極明顯的視覺污染。針對這些難題；許多人開發(fā)出利用玉米淀粉經(jīng)過加工改性做 成的(生物玉米淀粉降解塑料母粒)。在塑料的快速降解，塑料的減量化方面取得成果，人 們希望通過對(生物玉米淀粉降解塑料)的開發(fā)應(yīng)用，解決日益嚴(yán)重的廢棄塑料垃圾及對 環(huán)境污染問題。同時(shí)，在(生物玉米淀粉降解塑料)中也遇到一個(gè)難題玉米作為人類主要 糧食之一 ，不能大量使用作為降解塑料制品，以免造成糧食短缺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有塑料制品存在的難降解、不環(huán)保等不足，提供一種利用天然薯類 作為原料生產(chǎn)出的具有高降解能力的新型塑料制品加工用母粒及其制備方法和應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種生物薯類淀粉降解塑料母粒，所述的塑料母粒按重量 比由以下成分構(gòu)成細(xì)化薯類淀粉70-80 % ，增韌劑7-10 % ，引發(fā)劑0. 5 % -2 % ，改性劑 4% -7%，增塑劑1% _3%，潤滑加工助劑3% -6%。 優(yōu)選的是，所述的增韌劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物；所述的引發(fā)劑為過氧化二異 丙苯；所述的改性劑為硬酯酸與順丁烯二酸酐的混合物，所述的增塑劑為乙二醇或甘油或 山梨醇，所述的潤滑加工助劑為白油或PE臘。 優(yōu)選的是，所述的改性劑中硬酯酸的含量占總含量的3% _5%，順丁烯二酸酐的 含量占總含量的1% _2%。 上述生物薯類淀粉降解塑料母粒的生產(chǎn)方法，包括以下步驟薯類淀粉細(xì)化工序、 淀粉高速混合工序以及反應(yīng)擠出工序；其中；淀粉細(xì)化工序中淀粉和硬脂酸在常溫下于高 混鍋中低速攪拌2min，轉(zhuǎn)速調(diào)至高速攪拌3min，轉(zhuǎn)速調(diào)至低速后放料，將混合好的料轉(zhuǎn)入
3細(xì)化機(jī)中，分級轉(zhuǎn)速1000r/min，細(xì)化至1000-1200目(10_13咖)；淀粉高速混合工序中，
首先準(zhǔn)確稱取物料，甘油和乙二醇稱好后混和均勻，待用，將淀粉加入高混機(jī)內(nèi)，然后加入
增塑劑，啟動高混機(jī)，高混機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn)5min切換成高速運(yùn)轉(zhuǎn)5min后轉(zhuǎn)入中速運(yùn)行；將順酐
緩慢加入高混鍋內(nèi)，中速攪拌2-3min停機(jī)，依次加入聚乙烯蠟，中速攪拌3min，高速攪拌
3min，當(dāng)物料溫度升到130-15(TC左右時(shí)轉(zhuǎn)入中速攪拌，敞開揮發(fā)孔，加入硬脂酸中速攪拌
3min，觀察物料，自然揮發(fā)水份，停機(jī)，加入EVA、DCP，中速攪拌2min，高速攪拌4min，在中速
攪拌時(shí)緩慢加入白油，攪拌2-3min，此時(shí)主機(jī)電流開始上升，物料溫度升高，物料逐漸結(jié)團(tuán)，
應(yīng)當(dāng)讓水分充分揮發(fā)，當(dāng)物料團(tuán)逐漸散開時(shí)，打開排料閥，同時(shí)啟動冷鍋攪拌，物料緩慢進(jìn)
入冷鍋，待物料在高速混和改性機(jī)內(nèi)改性完畢后即刻將物料放入冷卻攪拌機(jī)內(nèi)，出料溫度
95-10(TC，攪拌10-20min，冷卻攪拌機(jī)采用水冷，使物料溫度下降到5(TC以下；反應(yīng)擠出工
序中，雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)一步嚙合、塑化、高溫反應(yīng)，物料呈現(xiàn)均一態(tài)，并通過真空口負(fù)壓脫
揮，排除水分和揮發(fā)性物質(zhì)，最后完成擠出造粒，通過旋風(fēng)分離冷卻器和震動篩得到成品。 利用上述的生物薯類淀粉降解塑料母粒所制成的農(nóng)用地膜，按照重量百分比由以
下成分構(gòu)成PE樹脂70% _90%，生物薯類淀粉降解塑料母粒10% -30%。 利用上述的生物薯類淀粉降解塑料母粒所制成的包裝袋，按照重量百分比由以下
成分構(gòu)成PE樹脂60% _85%，生物薯類淀粉降解塑料母粒15% -40%。 利用上述的生物薯類淀粉降解塑料母粒所制成的包裝膜，按照重量百分比由以下
成分構(gòu)成PE樹脂40% -80% ，生物薯類淀粉降解塑料母粒20% -60% 。 本發(fā)明的有益效果是淀粉是生物薯類淀粉降解塑料(母料)的主要原料，是一種
高的聚合度的天然高分子物質(zhì)。極性很強(qiáng)，一般占母料總量的70_80%，也是材料中具有強(qiáng)
降解功能的材料之一。通常選用粒度小于200-300目的薯類淀粉，因?yàn)樗鼈冇休^高的直鏈
淀粉含量，而且價(jià)格低廉，容易購買。另外，它容易和聚合物發(fā)生接枝反應(yīng)，容易和改性劑發(fā)
生酯化反應(yīng)淀粉通過微細(xì)化、改性處理、反應(yīng)擠出使天然淀粉由高剛性、高結(jié)晶度轉(zhuǎn)變成一
種具有塑料特性的塑料母料。由于這種母料具有一定的強(qiáng)度和熱塑加工性能，可以以不同
的添加量用于各類膜制品、吹塑制品、注塑制品的加工。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的第一具體實(shí)施例，一種生物薯類淀粉降解塑料母粒，所述的塑料母粒按 重量比由以下成分構(gòu)成細(xì)化薯類淀粉75% ，乙烯-醋酸乙烯共聚物10% ，過氧化二異丙苯 2%，硬酯酸5%，順丁烯二酸酐1%，乙二醇3%，白油4%。 本發(fā)明的第二具體實(shí)施例，一種生物薯類淀粉降解塑料母粒，所述的塑料母粒按 重量比由以下成分構(gòu)成細(xì)化薯類淀粉80%，乙烯-醋酸乙烯共聚物7%，過氧化二異丙苯
0. 5%，硬酯酸4. 5%，順丁烯二酸酐1%，乙二醇2%，白油5%。 本發(fā)明的第三具體實(shí)施例，一種生物薯類淀粉降解塑料母粒，所述的塑料母粒按 重量比由以下成分構(gòu)成細(xì)化薯類淀粉77%，乙烯-醋酸乙烯共聚物8%，過氧化二異丙苯
1. 5%，硬酯酸4%，順丁烯二酸酐2%，乙二醇1. 5，白油6%。 上述生物薯類淀粉降解塑料母粒的生產(chǎn)方法，包括以下步驟薯類淀粉細(xì)化工序、 淀粉高速混合工序以及反應(yīng)擠出工序；其中；淀粉細(xì)化工序中淀粉和硬脂酸在常溫下于高 混鍋中低速攪拌2min，轉(zhuǎn)速調(diào)至高速攪拌3min，轉(zhuǎn)速調(diào)至低速后放料，將混合好的料轉(zhuǎn)入
4細(xì)化機(jī)中，分級轉(zhuǎn)速1000r/min，細(xì)化至1000-1200目(10_13咖)；淀粉高速混合工序中，
首先準(zhǔn)確稱取物料，甘油和乙二醇稱好后混和均勻，待用，將淀粉加入高混機(jī)內(nèi)，然后加入
增塑劑，啟動高混機(jī)，高混機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn)5min切換成高速運(yùn)轉(zhuǎn)5min后轉(zhuǎn)入中速運(yùn)行；將順酐
緩慢加入高混鍋內(nèi)，中速攪拌2-3min停機(jī)，依次加入聚乙烯蠟，中速攪拌3min，高速攪拌
3min，當(dāng)物料溫度升到130-15(TC左右時(shí)轉(zhuǎn)入中速攪拌，敞開揮發(fā)孔，加入硬脂酸中速攪拌
3min，觀察物料，自然揮發(fā)水份，停機(jī)，加入EVA、DCP，中速攪拌2min，高速攪拌4min，在中速
攪拌時(shí)緩慢加入白油，攪拌2-3min，此時(shí)主機(jī)電流開始上升，物料溫度升高，物料逐漸結(jié)團(tuán)，
應(yīng)當(dāng)讓水分充分揮發(fā)，當(dāng)物料團(tuán)逐漸散開時(shí)，打開排料閥，同時(shí)啟動冷鍋攪拌，物料緩慢進(jìn)
入冷鍋，待物料在高速混和改性機(jī)內(nèi)改性完畢后即刻將物料放入冷卻攪拌機(jī)內(nèi)，出料溫度
95-10(TC，攪拌10-20min，冷卻攪拌機(jī)采用水冷，使物料溫度下降到5(TC以下；反應(yīng)擠出工
序中，雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)一步嚙合、塑化、高溫反應(yīng)，物料呈現(xiàn)均一態(tài)，并通過真空口負(fù)壓脫
揮，排除水分和揮發(fā)性物質(zhì)，最后完成擠出造粒，通過旋風(fēng)分離冷卻器和震動篩得到成品。 利用上述的生物薯類淀粉降解塑料母粒所制成的農(nóng)用地膜，按照重量百分比由以
下成分構(gòu)成PE樹脂70% _90%，生物薯類淀粉降解塑料母粒10% -30%。 利用上述的生物薯類淀粉降解塑料母粒所制成的包裝袋，按照重量百分比由以下
成分構(gòu)成PE樹脂60% _85%，生物薯類淀粉降解塑料母粒15% -40%。 利用上述的生物薯類淀粉降解塑料母粒所制成的包裝膜，按照重量百分比由以下
成分構(gòu)成PE樹脂40% -80% ，生物薯類淀粉降解塑料母粒20% -60% 。
權(quán)利要求
一種生物薯類淀粉降解塑料母粒，其特征在于所述的塑料母粒按重量比由以下成分構(gòu)成細(xì)化薯類淀粉70-80％，增韌劑7-10％，引發(fā)劑0.5％-2％，改性劑4％-7％，增塑劑1％-3％，潤滑加工助劑3％-6％。
2. 如權(quán)利要求1所述的生物薯類淀粉降解塑料母粒，其特征在于所述的增韌劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物或POE或M-LLDPE ;所述的引發(fā)劑為過氧化二異丙苯；所述的改性劑為硬酯酸與順丁烯二酸酐的混合物，所述的增塑劑為乙二醇或甘油或山梨醇，所述的潤滑加工助劑為白油或PE臘。
3. 如權(quán)利要求2所述的生物薯類淀粉降解塑料母粒，其特征在于所述的改性劑中硬酯酸的含量占總含量的3% _5%，順丁烯二酸酐的含量占總含量的1% -2%。
4. 一種如權(quán)利要求2所述的生物薯類淀粉降解塑料母粒的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟薯類淀粉細(xì)化工序、淀粉高速混合工序以及反應(yīng)擠出工序；其中；淀粉細(xì)化工序中淀粉和硬脂酸在常溫下于高混鍋中低速攪拌2min，轉(zhuǎn)速調(diào)至高速攪拌3min，轉(zhuǎn)速調(diào)至低速后放料，將混合好的料轉(zhuǎn)入細(xì)化機(jī)中，分級轉(zhuǎn)速1000r/min，細(xì)化至1000-1200目(10-13um);淀粉高速混合工序中，首先準(zhǔn)確稱取物料，甘油和乙二醇稱好后混和均勻，待用，將淀粉加入高混機(jī)內(nèi)，然后加入增塑劑，啟動高混機(jī)，高混機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn)5min切換成高速運(yùn)轉(zhuǎn)5min后轉(zhuǎn)入中速運(yùn)行；將順酐緩慢加入高混鍋內(nèi)，中速攪拌2-3min停機(jī)，依次加入聚乙烯蠟，中速攪拌3min，高速攪拌3min，當(dāng)物料溫度升到130-15(TC左右時(shí)轉(zhuǎn)入中速攪拌，敞開揮發(fā)孔，加入硬脂酸中速攪拌3min，觀察物料，自然揮發(fā)水份，停機(jī)，加入EVA、 DCP，中速攪拌2min，高速攪拌4min，在中速攪拌時(shí)緩慢加入白油，攪拌2-3min，此時(shí)主機(jī)電流開始上升，物料溫度升高，物料逐漸結(jié)團(tuán)，應(yīng)當(dāng)讓水分充分揮發(fā)，當(dāng)物料團(tuán)逐漸散開時(shí)，打開排料閥，同時(shí)啟動冷鍋攪拌，物料緩慢進(jìn)入冷鍋，待物料在高速混和改性機(jī)內(nèi)改性完畢后即刻將物料放入冷卻攪拌機(jī)內(nèi)，出料溫度95-100°C ，攪拌10-20min，冷卻攪拌機(jī)采用水冷，使物料溫度下降到5(TC以下；反應(yīng)擠出工序中，雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)一步嚙合、塑化、高溫反應(yīng)，物料呈現(xiàn)均一態(tài)，并通過真空口負(fù)壓脫揮，排除水分和揮發(fā)性物質(zhì)，最后完成擠出造粒，通過旋風(fēng)分離冷卻器和震動篩得到成品。
5. —種利用權(quán)利要求1所述的生物薯類淀粉降解塑料母粒所制成的農(nóng)用地膜，其特征在于所述的地膜按照重量百分比由以下成分構(gòu)成PE樹脂70% _90%，生物薯類淀粉降解塑料母粒10% -30%。
6. —種利用權(quán)利要求1所述的生物薯類淀粉降解塑料母粒所制成的包裝袋，其特征在于所述的包裝袋按照重量百分比由以下成分構(gòu)成PE樹脂60% _85%，生物薯類淀粉降解塑料母粒15% -40%。
7. —種利用權(quán)利要求1所述的生物薯類淀粉降解塑料母粒所制成的包裝膜，其特征在于所述的包裝膜按照重量百分比由以下成分構(gòu)成PE樹脂40% _80%，生物薯類淀粉降解塑料母粒20% -60%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物薯類淀粉降解塑料母粒，所述的塑料母粒按重量比由以下成分構(gòu)成細(xì)化薯類淀粉70-80％，增韌劑7-10％，引發(fā)劑0.5％-2％，改性劑4％-7％，增塑劑1％-3％，潤滑加工助劑3％-6％。上述生物薯類淀粉降解塑料母粒的生產(chǎn)方法，包括以下步驟薯類淀粉細(xì)化工序、淀粉高速混合工序以及反應(yīng)擠出工序。薯類淀粉是一種高的聚合度的天然高分子物質(zhì)，極性很強(qiáng)，有較高的直鏈淀粉含量，而且價(jià)格低廉，容易購買。另外，它容易和聚合物發(fā)生接枝反應(yīng)，容易和改性劑發(fā)生酯化反應(yīng)淀粉通過微細(xì)化、改性處理、反應(yīng)擠出使天然淀粉由高剛性、高結(jié)晶度轉(zhuǎn)變成一種具有塑料特性的塑料母料。由于這種母料具有一定的強(qiáng)度和熱塑加工性能，可以以不同的添加量用于各類膜制品、吹塑制品、注塑制品的加工。
文檔編號B65D30/02GK101724178SQ20091021620
公開日2010年6月9日 申請日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者梁雄輝 申請人:梁雄輝