專利名稱：一種符合en13432標準的全生物降解薄膜及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物降解材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種符合EW3432標準的全生物降解薄膜及制備方法。
背景技術(shù)：
生物降解材料是世界上各國重點研究的環(huán)保課題。目前國內(nèi)采用以聚乙烯醇為聚合樹脂來開發(fā)生物降解包裝材料的單位，因其聚乙烯醇含量高于30%的原因，無法達到 EN13432標準所規(guī)定的180天降解和12周崩解90%的指標，因而也無法進入國際主流銷售市場；單純降低聚乙烯醇的含量，成膜困難。目前，國內(nèi)還沒有出現(xiàn)以聚乙烯醇為聚合樹脂的符合EW3432標準的全生物降解薄膜及制備方法。
發(fā)明內(nèi)容
針對以上現(xiàn)有的可降解包裝材料的不足，本發(fā)明的目的是提供一種符合EW3432 標準的全生物降解薄膜及制備方法。
本發(fā)明的目的是通過采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
一種符合EW3432標準的全生物降解薄膜，其按照質(zhì)量百分比包括 改性淀粉70-80% ；
聚合樹脂10-15%，其中，聚乙烯醇5-10% ；
丙三醇10% ；
復(fù)合助劑5%，其包括增塑劑、分散劑、脫模劑、增強劑； 氧化劑0. 5-1% ；如氧化生物降解添加劑； 碳酰胺0. 5-1%。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述改性淀粉為非轉(zhuǎn)基因玉米淀粉、轉(zhuǎn)基因玉米淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉或馬鈴薯淀粉。
一種符合EN13432標準的全生物降解薄膜的制備方法，其包括以下步驟 第一步稱取配方量的聚乙烯醇，將聚乙烯醇進行預(yù)增塑處理生成改性聚乙烯醇，以降低其熔點；
第二步稱取配方量的改性淀粉，將其經(jīng)淀粉細化機細化為1000目以上的改性細化淀粉顆粒；
第三步稱取與聚乙烯醇等量的去離子水、配方量的碳酰胺、氧化劑，將碳酰胺和氧化劑放入去離子水中，攪拌成為水溶液；
第四步將水溶液、改性細化淀粉、改性聚乙烯醇都加入混料機中混合均勻； 第五步稱取配方量的丙三醇進行攪拌，邊攪拌邊加入第四步所得混合物料，然后再高速攪拌10分鐘；
第六步稱取配方量的復(fù)合助劑，將其加入第五步所得混合物中，攪拌均勻，將攪拌后的物料放入高低溫混料機的低溫混料倉繼續(xù)攪拌15分鐘，出倉；第七步提供一中頻加熱雙螺桿擠出機，將第六步攪拌好的物料放入該中頻加熱雙螺桿擠出機上料斗內(nèi)，設(shè)置中頻加熱雙螺桿擠出機的十三個溫區(qū)的溫度，物料由喂料斗螺旋上料，經(jīng)雙螺桿喂料器均勻加入擠出機內(nèi)，經(jīng)高溫高壓擠出切粒，冷卻，稱重，包裝；
第八步提供一內(nèi)冷循環(huán)吹膜機，將其預(yù)熱備用，設(shè)置該內(nèi)冷循環(huán)吹膜機各溫區(qū)的溫度，將制得粒料放入吹膜機料倉內(nèi)，吹膜、牽引、收卷。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述中頻加熱雙螺桿擠出機螺桿的長度與直徑之比大于52。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述中頻加熱雙螺桿擠出機的十三個溫區(qū)分別設(shè)置不同的溫度范圍。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述中頻加熱雙螺桿擠出機的十三個溫區(qū)的溫度分別設(shè)置為
第一溫區(qū)60-80°C ； 第二溫區(qū)80-100°C ； 第三溫區(qū):100-120°C ； 第四溫區(qū):160-180°C ； 第五溫區(qū):160-180°C ； 第六溫區(qū)200-220°C ； 第七溫區(qū)200-220°C ； 第八溫區(qū)250-260°C ； 第九溫區(qū)200-220°C ； 第十溫區(qū)180-200°C ； 第—^一溫區(qū)160-180°C ； 第十二溫區(qū)；130-150°C ； 模頭溫區(qū)；120-140°C。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述內(nèi)冷循環(huán)吹膜機的模頭吹脹比為1 :6。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述內(nèi)冷循環(huán)吹膜機各溫區(qū)的溫度設(shè)置如下 第一溫區(qū):120-150°C ；
第二溫區(qū):150-180°C ； 第三溫區(qū):120-150°C ； 第四溫區(qū):100-130°C ； 模頭溫區(qū)100-120°C。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的主要配方成份為淀粉與聚乙烯醇，淀粉在自然界中可生物分解，而聚乙烯醇在自然界可以通過水解和生物降解兩種途徑分解，最終分解產(chǎn)物為 H2O和CO2,其水溶物無色、無味、無毒、無害，滲入土壤還可作為土壤改良劑，達到EW3432 的檢測要求，徹底改變了傳統(tǒng)塑料包裝材料和現(xiàn)有的可降解包裝材料對環(huán)境的破壞和影響；另一方面，通過改變生產(chǎn)工藝和設(shè)備，由于提高了淀粉的含量，從而使整體材料的成本低于傳統(tǒng)塑料，從根本上替代或部分替代傳統(tǒng)塑料包裝材料，以徹底解決“白色污染”的難題；本發(fā)明應(yīng)用范圍廣，可用于垃圾分類和沼氣/堆肥處理的餐廚垃圾袋、要求完全生物降解的購物袋、干貨包裝袋、書報袋、狗屎袋、衛(wèi)生巾帶、服裝以及工業(yè)包裝材料等等。
具體實施例方式一、 本發(fā)明符合EN13432標準的全生物降解薄膜的配方(以質(zhì)量百分比計) 改性淀粉70-80% ；
聚合樹脂10-15%，其中，聚乙烯醇5-10% ；
丙三醇10% ；
復(fù)合助劑5%，包括增塑劑、分散劑、脫模劑、增強劑； 氧化劑0. 5-1%，如氧化生物降解添加劑； 碳酰胺0. 5-1%。
所述改性淀粉為非轉(zhuǎn)基因玉米淀粉、轉(zhuǎn)基因玉米淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉或馬鈴薯淀粉。
二、本發(fā)明符合EN13432標準的全生物降解薄膜的制備方法實施例包括以下步驟
第一步按重量稱取聚乙烯醇100份，將聚乙烯醇進行預(yù)增塑處理生成改性聚乙烯醇， 以降低其熔點；
第二步按重量稱取改性淀粉700份，將其經(jīng)淀粉細化機細化為1000目以上的顆粒； 第三步按重量稱取去離子水100份、碳酰胺5份、氧化劑5份，將碳酰胺和氧化劑放入去離子水中，攪拌成為水溶液；
第四步將水溶液、改性細化淀粉、改性聚乙烯醇都加入混料機中混合均勻； 第五步按重量稱取丙三醇100份進行攪拌，邊攪拌邊加入第四步所得混合物料，然后再高速攪拌10分鐘；
第六步按重量稱取復(fù)合助劑50份，將其加入第五步所得混合物中，攪拌均勻，將攪拌后的物料放入高低溫混料機的低溫混料倉繼續(xù)攪拌15分鐘，出倉；
第七步提供一中頻加熱雙螺桿擠出機，將第六步攪拌好的物料放入該中頻加熱雙螺桿擠出機上料斗內(nèi)，中頻加熱雙螺桿擠出機的十三個溫區(qū)按以下溫度設(shè)置 第一溫區(qū)60-80°C ； 第二溫區(qū)80-100°C ； 第三溫區(qū):100-120°C ； 第四溫區(qū):160-180°C ； 第五溫區(qū):160-180°C ； 第六溫區(qū)；200-220°C ； 第七溫區(qū)200-220°C ； 第八溫區(qū)250-260°C ； 第九溫區(qū)200-220°C ； 第十溫區(qū)180-200°C ； 第—^一溫區(qū)160-180°C ； 第十二溫區(qū)130-150°C ； 模頭溫區(qū):120-140°C ；
物料由喂料斗螺旋上料，經(jīng)雙螺桿喂料器均勻加入擠出機內(nèi)，經(jīng)高溫高壓擠出切粒，冷卻，稱重，包裝；第八步提供一內(nèi)冷循環(huán)吹膜機，將其預(yù)熱備用，該內(nèi)冷循環(huán)吹膜機各溫區(qū)的溫度設(shè)定如下
第一溫區(qū):120--150°C第二溫區(qū):150--180°C第三溫區(qū):120--150°C第四溫區(qū):100--130°C模頭溫區(qū):100--120°C
將制得粒料放入吹膜機 三、設(shè)備
1、中頻加熱雙螺桿擠出機本發(fā)明所述中頻加熱雙螺桿擠出機設(shè)置13個溫區(qū)，均采用中頻加熱方式，溫度上升快，節(jié)電可靠，便于控制，溫度控制精度在正負1度。螺桿的長度與直徑之比大于52，螺桿的對應(yīng)喂料部分設(shè)有進料口，塑化部分從前至后分為喂料化學(xué)反應(yīng)段、混煉段和擠出段，喂料化學(xué)反應(yīng)段為螺桿長度的40%，混煉段長度為螺桿長度的50%，擠出段長度為螺桿長度的 10%。通過螺桿捏合塊的組配，增加了剪切及混合，13個溫區(qū)采用不同溫度的設(shè)置，使得淀粉樹脂與改性聚乙烯醇共混體系的各組分有機地熔合在一起，從而塑化更均勻。
2、內(nèi)冷循環(huán)吹膜機的模頭吹脹比為1 :6，采用本發(fā)明所述按配方生產(chǎn)的粒料，在吹膜機產(chǎn)生膜泡的時候，無論橫向或縱向都得到有效的的拉伸，內(nèi)冷循環(huán)的作用可以使膜泡盡快結(jié)晶，從而使成膜質(zhì)量得到提高。
權(quán)利要求
1.一種符合EN13432標準的全生物降解薄膜，其特征是按照質(zhì)量百分比包括 改性淀粉70-80% ；聚合樹脂10-15%，其中，聚乙烯醇5-10% ；丙三醇10% ； 復(fù)合助劑5% ；氧化劑0. 5-1% ；如氧化生物降解添加劑； 碳酰胺0. 5-1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種符合EW3432標準的全生物降解薄膜，其特征是所述復(fù)合助劑包括增塑劑、分散劑、脫模劑、增強劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種符合EW3432標準的全生物降解薄膜，其特征是所述改性淀粉為非轉(zhuǎn)基因玉米淀粉、轉(zhuǎn)基因玉米淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉或馬鈴薯淀粉。
4.一種符合EW3432標準的全生物降解薄膜的制備方法，其特征是包括以下步驟 第一步稱取配方量的聚乙烯醇，將聚乙烯醇進行預(yù)增塑處理生成改性聚乙烯醇，以降低其熔點；第二步稱取配方量的改性淀粉，將其經(jīng)淀粉細化機細化為1000目以上的改性細化淀粉顆粒；第三步稱取與聚乙烯醇等量的去離子水、配方量的碳酰胺、氧化劑，將碳酰胺和氧化劑放入去離子水中，攪拌成為水溶液；第四步將水溶液、改性細化淀粉、改性聚乙烯醇都加入混料機中混合均勻； 第五步稱取配方量的丙三醇進行攪拌，邊攪拌邊加入第四步所得混合物料，然后再高速攪拌10分鐘；第六步稱取配方量的復(fù)合助劑，將其加入第五步所得混合物中，攪拌均勻，將攪拌后的物料放入高低溫混料機的低溫混料倉繼續(xù)攪拌15分鐘，出倉；第七步提供一中頻加熱雙螺桿擠出機，將第六步攪拌好的物料放入該中頻加熱雙螺桿擠出機上料斗內(nèi)，設(shè)置中頻加熱雙螺桿擠出機的十三個溫區(qū)的溫度，物料由喂料斗螺旋上料，經(jīng)雙螺桿喂料器均勻加入擠出機內(nèi)，經(jīng)高溫高壓擠出切粒，冷卻，稱重，包裝；第八步提供一內(nèi)冷循環(huán)吹膜機，將其預(yù)熱備用，設(shè)置該內(nèi)冷循環(huán)吹膜機各溫區(qū)的溫度，將制得粒料放入吹膜機料倉內(nèi)，吹膜、牽引、收卷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種符合EW3432標準的全生物降解薄膜的制備方法，其特征是所述中頻加熱雙螺桿擠出機螺桿的長度與直徑之比大于52。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種符合EW3432標準的全生物降解薄膜的制備方法，其特征是所述中頻加熱雙螺桿擠出機的十三個溫區(qū)分別設(shè)置不同的溫度范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種符合EW3432標準的全生物降解薄膜的制備方法，其特征是所述中頻加熱雙螺桿擠出機的十三個溫區(qū)的溫度分別設(shè)置為第一溫區(qū)60-80°C ； 第二溫區(qū)80-100°C ； 第三溫區(qū):100-120°C ； 第四溫區(qū):160-180°C ； 第五溫區(qū):160-180°C ；第六溫區(qū)200-220°C ； 第七溫區(qū)200-220°C ； 第八溫區(qū)250-260°C ； 第九溫區(qū)200-220°C ； 第十溫區(qū)180-200°C ； 第—^一溫區(qū)160-180°C ； 第十二溫區(qū)；130-150°C ； 模頭溫區(qū)；120-140°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種符合EW3432標準的全生物降解薄膜的制備方法，其特征是所述內(nèi)冷循環(huán)吹膜機的模頭吹脹比為1 :6。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種符合EW3432標準的全生物降解薄膜的制備方法，其特征是所述內(nèi)冷循環(huán)吹膜機各溫區(qū)的溫度設(shè)置如下第一溫區(qū):120--150°C第二溫區(qū):150--180°C第三溫區(qū):120--150°C第四溫區(qū):100--130°C模頭溫區(qū):100--120°Co
全文摘要
本發(fā)明涉及一種符合EN13432標準的全生物降解薄膜及制備方法。本發(fā)明的主要配方成份為淀粉與聚乙烯醇，淀粉在自然界中可生物分解，聚乙烯醇在自然界可以通過水解和生物降解兩種途徑分解，最終分解產(chǎn)物為H-2O和CO-2，無色、無味、無毒、無害，達到EN13432的檢測要求，徹底改變了傳統(tǒng)塑料包裝材料和現(xiàn)有的可降解包裝材料對環(huán)境的破壞和影響;另一方面，通過改變生產(chǎn)工藝和設(shè)備，使薄膜中的淀粉含量提高，使整體材料的成本低于傳統(tǒng)塑料，從根本上替代或部分替代傳統(tǒng)塑料包裝材料，徹底解決“白色污染”的難題；本發(fā)明應(yīng)用范圍廣泛，可用于垃圾分類和沼氣/堆肥處理的餐廚垃圾袋、要求完全生物降解的購物袋、干貨包裝袋、書報袋等。
文檔編號B29B9/06GK102181077SQ20111006041
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月14日
發(fā)明者馮碩, 楊育軍, 路連峰 申請人:珠海市比格爾生物科技有限公司