CN106084312A - 一种一次性餐具可降解塑料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子化合物技术领域，提出了一种一次性餐具可降解塑料，其由按下述重量份的原料制成：甲壳质50～60份、大豆磷脂4～7份、植物淀粉10～30份、植物纤维17～19份、聚乙烯醇聚5～10份、丁二酸丁二醇酯10～30份、环氧大豆1～4份、水1～2份；在制备过程中，将甲壳质用超细粉设备加工为200目的细粉颗粒；取甲壳质细粉颗粒50～60份、大豆磷脂4～7份，加入乳化剂搅拌成悬浮液；再将悬浮液送入胶体磨中细磨后进行过滤，得到泥状胶质体；将得到的泥状胶质体、植物淀粉10～30份、植物纤维17～19份、聚乙烯醇聚5～10份、丁二酸丁二醇酯10～30份、环氧大豆1～4份、水1～2份混合，搅拌得到混合物料；最后将混合物料挤出造粒。通过上述技术方案，解决了现有技术中一次性餐具可降解塑料不实用的问题。
Description
技术领域
本发明属于高分子化合物技术领域，涉及一种一次性餐具可降解塑料。
背景技术
现阶段，生物降解材料已广泛应用，使得“白色污染”问题得到很好的治理，现在应用的塑料袋均是以降解材料制成，丢弃的塑料袋大多可以在70～90天内被分解，达到了不污染环境的问题。
然而，现有的降解材料应用在一些较厚的制品时，尤其是一次性餐具，其解决速度远远达不到降低的速度要求；另外，现在的降解材料的耐热性较差，不适合制作一次性餐具。
发明内容
本发明提出一种一次性餐具可降解塑料，解决了上述背景技术所提出的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种一次性餐具可降解塑料，其由按下述重量份的原料制成：甲壳质50～60份、大豆磷脂4～7份、植物淀粉10～30份、植物纤维17～19份、聚乙烯醇聚5～10份、丁二酸丁二醇酯10～30份、环氧大豆1～4份、水1～2份；
在制备过程中，将甲壳质用超细粉设备加工为200目的细粉颗粒；取甲壳质细粉颗粒50～60份、大豆磷脂4～7份，加入乳化剂搅拌成悬浮液；再将悬浮液送入胶体磨中细磨后进行过滤，得到泥状胶质体；将得到的泥状胶质体、植物淀粉10～30份、植物纤维17～19份、聚乙烯醇聚5～10份、丁二酸丁二醇酯10～30份、环氧大豆1～4份、水1～2份混合，在温度110～120℃并以55～60rpm的搅拌速度搅拌9～11min，得到混合物料；将混合物料加入双螺杆挤出机，挤出造粒， 其中，双螺杆挤出机中五段温度依次为121～125℃、126～130℃、131～135℃、136～140℃、141～145℃，机头温度为146～149℃。
进一步，所述植物淀粉为玉米淀粉、红薯淀粉、魔芋淀粉以及马铃薯淀粉中的一种或多种。
进一步，所述植物纤维为椰子纤维。
进一步，其由按下述重量份的原料制成：甲壳质52～58份、大豆磷脂5～6份、植物淀粉15～25份、植物纤维16～18份、聚乙烯醇聚7～8份、丁二酸丁二醇酯15～25份、环氧大豆2～3份、水1.2～1.8份；
在制备过程中，将甲壳质用超细粉设备加工为200目的细粉颗粒；取甲壳质细粉颗粒52～58份、大豆磷脂5～6份，加入乳化剂搅拌成悬浮液；再将悬浮液送入胶体磨中细磨后进行过滤，得到泥状胶质体；将得到的泥状胶质体、植物淀粉15～25份、植物纤维16～18份、聚乙烯醇聚7～8份、丁二酸丁二醇酯15～25份、环氧大豆2～3份、水1.2～1.8份混合，在温度114～116℃并以57～58rpm的搅拌速度搅拌9～11min，得到混合物料；将混合物料加入双螺杆挤出机，挤出造粒，其中，双螺杆挤出机中五段温度依次为122～124℃、127～129℃、132～134℃、137～139℃、142～144℃，机头温度为147～148℃。
其中，甲壳质是由生物提取的天然产物，物资源丰富，天然安全，性能优异，可生物降解，安全无毒，有良好的生物兼容性且化学性质稳定。甲壳质是一种线型的高分子多糖，自然界中，甲壳质广泛在于低等植物菌类、虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳、真菌的细胞壁等。
大豆磷脂具有较强的乳化、润湿、分散作用。
植物纤维环保材料是利用稻壳、稻草、麦秸、玉米秸秆、棉花秆、木屑、竹屑等农作物秸秆或其它植物的秆茎，先制成10～200目的植物纤维粉料，再用特殊工艺制成混合原料，然后模压或注塑成型的一种新型环保材料；天然成份可达60～90％以上；可制成一次性餐饮容器具、可控降解容器、工艺品、日用品、建筑板材、工业包装等物品。植物纤维环保材料来源于农作物秸秆和快速再生植物，是自然界中取之不尽用之不竭的可再生资源；是对废弃物或是用处不大的资源开发利用，是变废为宝节约资源。植物纤维环保材料具有强度高，表面纹理天然、质朴，颜色鲜艳，质感新颖，适合制做多次、反复使用的物品，可 以替代部分塑料、玻璃、陶、瓷等制品，节省石油资源和能耗。且植物纤维制成的物品用后弃于自然环境可自然降解，是一种新型绿色环保材料。
聚乙烯醇的相对密度(25℃/4℃)1.27～1.31(固体)、1.02(10％溶液)，熔点230℃，玻璃化温度75～85℃，在空气中加热至100℃以上慢慢变色、脆化。聚乙烯醇是唯一可被细菌作为碳源和能源利用的乙烯基聚合物，在细菌和酶的作用下，可完全降解，属于一种生物可降解高分子材料,可由非石油路线大规模生产，价格低廉，其耐油、耐溶剂及气体阻隔性能出众，在食品、药品包装方面具有独特优势。
环氧大豆油是一种广泛应用的无毒、无味的聚氯乙烯和氯丁橡胶的增塑剂兼稳定剂，对光、热有良好的稳定作用，相溶性好、挥发性低、迁移性小。
丁二酸丁二醇酯，呈乳白色，无嗅无味，易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢，最终分解为二氧化碳和水，是典型的可完全生物降解聚合物材料。具有良好的生物相容性和生物可吸收性；密度1.26g/cm，熔点114℃，根据分子量的高低和分子量分布的不同，结晶度在30～45％之间。
本发明有益效果为：
本发明为可降解的餐具塑料，不含对人体有害的物质，经高温蒸煮后不会产生有害物质，长期与食品接触，化学性能稳定；且餐具在使用结束后，可以完全降解，不会污染环境，符合环保的发展需求；且本发明降解后可以有效增加土壤有机质含量，改善土壤物理性质，对这片土地上种植的作物有明显的提质增收效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供了一种一次性餐具用可降解塑料材料，其由按下述重量份的原料制成：甲壳质50份、大豆磷脂4份、植物淀粉30份、植物纤维19份、聚乙烯 醇聚10份、丁二酸丁二醇酯30份、环氧大豆4份、水2份；
在制备过程中，将甲壳质用超细粉设备加工为200目的细粉颗粒；取甲壳质细粉颗粒50份、大豆磷脂4份，加入乳化剂搅拌成悬浮液；再将悬浮液送入胶体磨中细磨后进行过滤，得到泥状胶质体；将得到的泥状胶质体、植物淀粉30份、植物纤维19份、聚乙烯醇聚0份、丁二酸丁二醇酯30份、环氧大豆4份、水2份混合，在温度120℃并以60rpm的搅拌速度搅拌11min，得到混合物料；将混合物料加入双螺杆挤出机，挤出造粒，其中，双螺杆挤出机中五段温度依次为121℃、126℃、131℃、136℃、141℃，机头温度为146℃。
实施例2
本发明提供了一种一次性餐具用可降解塑料材料，其由按下述重量份的原料制成：甲壳质55份、大豆磷脂6份、植物淀粉20份、植物纤维18份、聚乙烯醇聚7份、丁二酸丁二醇酯20份、环氧大豆2.5份、水1.5份；
在制备过程中，将甲壳质用超细粉设备加工为200目的细粉颗粒；取甲壳质细粉颗粒55份、大豆磷脂6份，加入乳化剂搅拌成悬浮液；再将悬浮液送入胶体磨中细磨后进行过滤，得到泥状胶质体；将得到的泥状胶质体、植物淀粉20份、植物纤维18份、聚乙烯醇聚7份、丁二酸丁二醇酯20份、环氧大豆2.5份、水1.5份混合，在温度115℃并以57rpm的搅拌速度搅拌10min，得到混合物料；将混合物料加入双螺杆挤出机，挤出造粒，其中，双螺杆挤出机中五段温度依次为123℃、128℃、133℃、138℃、143℃，机头温度为147℃。
实施例3
本发明提供了一种一次性餐具用可降解塑料材料，其由按下述重量份的原料制成：甲壳质60份、大豆磷脂7份、植物淀粉10份、植物纤维17份、聚乙烯醇聚5份、丁二酸丁二醇酯10份、环氧大豆1份、水1份；
在制备过程中，将甲壳质用超细粉设备加工为200目的细粉颗粒；取甲壳质细粉颗粒60份、大豆磷脂7份，加入乳化剂搅拌成悬浮液；再将悬浮液送入胶体磨中细磨后进行过滤，得到泥状胶质体；将得到的泥状胶质体、植物淀粉10份、植物纤维17份、聚乙烯醇聚5份、丁二酸丁二醇酯10份、环氧大豆1份、水1份混合，在温度110℃并以55rpm的搅拌速度搅拌9min，得到混合物料；将混合物料加入双螺杆挤出机，挤出造粒，其中，双螺杆挤出机中五段温度依次为125℃、130℃、135℃、140℃、145℃，机头温度为149℃。
1、成品检验结果
取实施例1、实施例2和实施例3的样品分别进行检验，3份成品的检验结果见表1。
表1实施例成品检验结果
2、生物降解实验
取实施例1、实施例2和实施例3的样品进行生物降解实验，将样品模拟垃圾填埋场或堆肥环境，放入70℃热老化箱处理60天、365天、730天，处理后的试样根据美国标准ASTMD5988-03进行生物降解实验，实验结果见表2。
表2生物降解实验结果
3、对种植作物影响评价实验
取四块地，在作物种植之前耕地时，分别取实施例1、实施例2、实施例3的样品埋入地块一、地块二、地块三，地块四不做任何处理作为对照组，对四块地的作物产量进行比较，统计学处理，差异无显著意义，四组地块具有可比性，实验结果如表3。
表3作物影响评价
通过上述实验可知，本发明的可降解塑料，外观良好，不含有害物质，化学性能稳定，可完全生物降解，且对作物有明显的增产提质增收效果，可有效增加土壤有机质含量，改善土壤性质，是一种环保的一次性餐具可降解塑料，符合市场发展需求。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种一次性餐具可降解塑料，其特征在于：其由按下述重量份的原料制成：甲壳质50～60份、大豆磷脂4～7份、植物淀粉10～30份、植物纤维17～19份、聚乙烯醇聚5～10份、丁二酸丁二醇酯10～30份、环氧大豆1～4份、水1～2份；
在制备过程中，将甲壳质用超细粉设备加工为200目的细粉颗粒；取甲壳质细粉颗粒50～60份、大豆磷脂4～7份，加入乳化剂搅拌成悬浮液；再将悬浮液送入胶体磨中细磨后进行过滤，得到泥状胶质体；将得到的泥状胶质体、植物淀粉10～30份、植物纤维17～19份、聚乙烯醇聚5～10份、丁二酸丁二醇酯10～30份、环氧大豆1～4份、水1～2份混合，在温度110～120℃并以55～60rpm的搅拌速度搅拌9～11min，得到混合物料；将混合物料加入双螺杆挤出机，挤出造粒，其中，双螺杆挤出机中五段温度依次为121～125℃、126～130℃、131～135℃、136～140℃、141～145℃，机头温度为146～149℃。
2.根据权利要求1所述的一种一次性餐具可降解塑料，其特征在于：所述植物淀粉为玉米淀粉、红薯淀粉、魔芋淀粉以及马铃薯淀粉中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种一次性餐具可降解塑料，其特征在于：所述植物纤维为椰子纤维。
4.如权利要求1-3任一项所述的一次性餐具用可降解塑料材料，其特征在于，其由按下述重量份的原料制成：甲壳质52～58份、大豆磷脂5～6份、植物淀粉15～25份、植物纤维16～18份、聚乙烯醇聚7～8份、丁二酸丁二醇酯15～25份、环氧大豆2～3份、水1.2～1.8份；
在制备过程中，将甲壳质用超细粉设备加工为200目的细粉颗粒；取甲壳质细粉颗粒52～58份、大豆磷脂5～6份，加入乳化剂搅拌成悬浮液；再将悬浮液送入胶体磨中细磨后进行过滤，得到泥状胶质体；将得到的泥状胶质体、植物淀粉15～25份、植物纤维16～18份、聚乙烯醇聚7～8份、丁二酸丁二醇酯15～25份、环氧大豆2～3份、水1.2～1.8份混合，在温度114～116℃并以57～58rpm的搅拌速度搅拌9～11min，得到混合物料；将混合物料加入双螺杆挤出机，挤出造粒，其中，双螺杆挤出机中五段温度依次为122～124℃、127～129℃、132～134℃、137～139℃、142～144℃，机头温度为147～148℃。
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