TW201336924A - 聚乳酸植物纖維複合可分解材料 - Google Patents
聚乳酸植物纖維複合可分解材料 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201336924A TW201336924A TW101106782A TW101106782A TW201336924A TW 201336924 A TW201336924 A TW 201336924A TW 101106782 A TW101106782 A TW 101106782A TW 101106782 A TW101106782 A TW 101106782A TW 201336924 A TW201336924 A TW 201336924A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- polylactic acid
- plant fiber
- temperature
- fiber composite
- fiber filler
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 title claims abstract description 39
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 15
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 18
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims description 16
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 15
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 3
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 claims description 3
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 claims description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 3
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 3
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 claims description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims description 3
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 abstract 2
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 abstract 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 239000013039 cover film Substances 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000166124 Eucalyptus globulus Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000012785 packaging film Substances 0.000 description 1
- 229920006280 packaging film Polymers 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
一種聚乳酸植物纖維複合可分解材料，主要係將高分子澱粉聚乳酸經由催化劑於高速高溫中催化，使其分子量改變成可塑性具可四面拉伸之聚乳酸母料；再利用農業廢棄物或農業加工後剩餘之廢棄物利用降溫的物理原理高速磨成粉末達到所需的粒子大小目數，進行高溫殺菌並與澱粉進行乳化聚合而製成植物纖維填充料；最後將上述聚乳酸母料、植物纖維填充料以及改良劑依所需比例調配混拌組合，再進行高溫(190℃~210℃)聚合成各種天然、無毒、綠色環保製品所使用之可生物分解的複合原料。
Description
本發明係有關於一種聚乳酸植物纖維的複合料，尤指一種可取代傳統石化製品及木製板材等綠色環保製品所使用之可分解原料。
按、石化塑料製品廣泛地被運用在不同產業上，因此不論工業性產品、消費性產品或生活用品等都到處可見，其雖然為產業上或生活上帶來許多方便性，但由於塑料產品於高溫時即容易釋放有毒物質，且本身不易被分解，焚燒處理時更會釋放出有毒氣體而污染空氣，對人類及生態環造成極大的危害。因此隨著傳統石化產品的增加，環境汙染已到了刻不容緩的地步，儘管近年來已有相關業者將塑膠瓶回收製成其它填充料或原料使用，但只不過是將該塑膠產品從一種形式變成另一種形式，卻無法達到真正可被分解成為綠色環保的真正用意。
再者，近來全球環保意識的提昇，聯合國、歐盟等世界組織早已前後通過了部分的環保協定，針對高污染、有害廢物的科技產品也祭出明確的限用期限：因此面對未來綠色環保的潮流，一種能夠節省天然資源、避免有害物質產生，且可取代傳統石化製品，真正無公害可再生的綠色環保材料技術已成為相關產業發展的首要目標。
有鑑於此，本發明人乃針對上述需求，經長時間潛心研思終有本發明之衍生。
本發明之主要目的在提供一種聚乳酸植物纖維複合可分解材料，不僅具有天然、無毒、環保、永續等優良特性，並且可完全被分解回歸於自然環境。
本發明之另一目的在提供一種聚乳酸植物纖維複合可分解材料，其所製得之產品具有可抗拉、可防撞、可防水、可防油等特性，故可取代一般石化塑膠製品，以降低對石油資源的依賴，同時也減少了對生態環境的污染。
本發明之再一目的在提供一種聚乳酸植物纖維複合可分解材料，其可取代木製材料應用於建築、裝潢及傢俱等領域，減少對樹木的砍伐，以維護與珍惜自然界的生態平衡。
為達上述目的，本發明之一種聚乳酸植物纖維複合可分解材料，其包含有下列步驟：
a.將高分子澱粉聚乳酸經由催化劑於高速高溫中催化，使其分子量改變成可塑性，具有可四面拉伸之聚乳酸母料；
b.利用農業廢棄物(如玉米梗、棉花枝梗、小米梗)或農業加工後剩餘之廢棄物(如稻殼、木薯粉)，經降溫的物理原理高速磨成所需的粒子大小目數的植物纖維粉末，再進行高溫殺菌並與澱粉進行乳化聚合以製成植物纖維填充料；
c.將聚乳酸母料、植物纖維填充料及改質劑依所需比例調配混拌混合；
d.以攝氏190℃～210℃高溫將混合原料加以催化聚合。
於另外可行實施例更包含有步驟e.，步驟e.為經由擠壓造粒加工方法，以製成聚乳酸植物纖維複合可分解材料之原料顆粒。所製成可生物分解之原料顆粒，藉以可製得各式膜(袋)類或注塑壓延板類等綠色環保製品。
本發明之其他特點及具體實施例可於以下配合附圖之詳細說明中，進一步瞭解。
請參第1圖所示，本發明之聚乳酸植物纖維複合可分解材料，主要係由聚乳酸母料10、植物纖維填充料20及改質劑30依所需之比例經聚合而成，其製造方法如下：
a.將高分子澱粉聚乳酸11經由催化劑12於高速高溫中催化，使其分子量改變成可塑性，具有可四面拉伸之聚乳酸母料10。
b.利用農業廢棄物(如玉米梗、棉花枝梗、小米梗)或農業加工後剩餘之廢棄物(如稻殼、木薯粉)，經降溫的物理原理高速磨成所需的粒子大小目數的植物纖維粉末21，再進行高溫殺菌並與澱粉22進行乳化聚合以製成植物纖維填充料20。
c.將聚乳酸母料10、植物纖維填充料20及改質劑30依產品類型之所需比例調配混拌混合。
d.以攝氏190℃～210℃高溫將混合原料加以催化聚合。
e.最後經擠壓造粒以製成聚乳酸植物纖維複合可分解材料之原料顆粒。藉此，則可供各產業製得各式之綠色環保製品。
而上述之聚乳酸植物纖維複合可分解材料於實施時，依各原料採不同比例混合時，可獲得不同的延展特性，例如當欲製作成為農業土地覆蓋薄膜時，其可採35%～45%比例之高分子澱粉11經高速高溫催化為聚乳酸母料10，再混以35%～55%比例之植物纖維填充料20，以及混以10%～15%比例之改質劑30，整體加以調配混拌混合，而所製得之原料顆粒則可應用於製成薄膜或包裝袋類之產品使用；如農業土地覆蓋用薄膜、產品包裝膜、貼合膜、保鮮膜、紙淋膜…等薄膜類製品。特別是當使用於農業土地覆蓋膜時，因其具有可防水、可防油及可陽光遮蔽等特性。
本發明之聚乳酸植物纖維複合可分解材料當製成為一種農業土地覆蓋薄膜時，其衍生具有以下特性及功效：
1.具有可抑制雜草生長。
2.能使土壤具有保溼作用，有助於農作物的生長。
3.當農作物採收完後需重新整地時，可將本農業土地覆蓋膜連同土壤一起翻攪混拌於土壤中，而此覆蓋膜因可於土壤中可被微生物分解成二氧化碳和水，不僅沒有環境汙染等問題，同時亦可為土壤帶來養份幫助農作物的生長，因此可為整體農作環境形成良好的生態循環效果。
又本發明另一實施例，依各原料採不同比例混合時，可獲得不同的延展特性，例如當欲製作成為注塑壓延板材料時，其可採以25%～35%比例之高分子澱粉11經高速高溫催化為聚乳酸母料10，再混以45%～55%比例之植物纖維填充料20，以及混以15%～20%比例之改質劑30，整體加以調配混拌混合，而其所製得之原料顆粒則可透過各種成型加工機加工，藉以製得各式注塑壓延板類之綠色環保製品；而注塑壓延板製品具有可抗拉、可防撞、可防水、可防油等特性，因此可取代傳統石化製品，如應用於餐具、容器、消費性電子產品、農用植栽育苗材、各類產品包裝材、生活用品、紡織纖維…等產品。
再者本發明之可分解材原料顆粒亦可依使用需求延壓製作成厚度較大之壓縮板材，而應用於建築、裝潢及傢俱等領域中，藉此取代木製材料以減少對樹木的砍伐。更特別適用於特殊用途之一次性使用板材類產品，如棺木。可降低對林木資源的浪費，且於焚燒時也不會產生有毒物質而造成環境污染。
由上可知，本發明所設可分解材料具有如下實用優點：
1.本發明之主要原料皆取自於天然農作物所製，且其植物纖維填充料更是利用農業廢棄物或農業加工後所剩餘之廢棄物再生使用，不僅具資源回收在利用之環保功效外，更具有取得方便、價格低廉之產業優勢。
2.本發明之聚乳酸植物纖維複合可分解材料，因其製品之物理性質比傳統石化製品具有更加優良的特性，而且不再以石油為原料，故可降低對石油之有限資源的依賴，具有永續發展的特點，同時也間接降低了原油煉油等製程中產生的污染物質。
3.本發明所製得之產品，不僅符合綠色環保之要求，且對生態環境極為有善均能自然分解。
綜上所述，本發明確可達到所預期之目的，可完全取之於自然，並分解回歸於自然，達到資源循環之功效，更能完全符合綠色環保永續發展之觀念，實具有產業上利用之價值，爰依法提出專利申請。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10．．．聚乳酸母料
11．．．高分子澱粉
12．．．催化劑
20．．．植物纖維填充料
21．．．植物纖維粉末
22．．．澱粉
30．．．改質劑
第1圖係本發明之製造流程示意圖。
10．．．聚乳酸母料
11．．．高分子澱粉
12．．．催化劑
20．．．植物纖維填充料
21．．．植物纖維粉末
22．．．澱粉
30．．．改質劑
Claims (4)
- 一種聚乳酸植物纖維複合可分解材料，主要係由聚乳酸母料、植物纖維填充料及改質劑依所需之比例經聚合而成，其特徵在於包括下列之步驟：a.將高分子澱粉聚乳酸經由催化劑於高速高溫中催化，使其分子量改變成可塑性，具有可四面拉伸之聚乳酸母料；b.利用農業廢棄物(如玉米梗、棉花枝梗、小米梗)或農業加工後剩餘之廢棄物(如稻殼、木薯粉)，經降溫的物理原理高速磨成所需的粒子大小目數的植物纖維粉末，再進行高溫殺菌並與澱粉進行乳化聚合以製成植物纖維填充料；c.將聚乳酸母料、植物纖維填充料及改質劑依所需比例調配混拌混合；d.以攝氏190℃～210℃高溫將混合原料加以催化聚合。
- 如申請專利範圍第1項所述之聚乳酸植物纖維複合可分解材料，其中所述聚乳酸母料、植物纖維填充料及改質劑依所需之比例經聚合而成，其中採以35%～45%比例之高分子澱粉經高速高溫催化為聚乳酸母料，再混以35%～55%比例之植物纖維填充料，以及混以10%～15%比例之改質劑，整體加以調配混拌混合，製成薄膜或包裝袋之原料。
- 如申請專利範圍第1項所述之聚乳酸植物纖維複合可分解材料，其中所述聚乳酸母料、植物纖維填充料及改質劑依所需之比例經聚合而成，其中採以25%～35%比例之高分子澱粉經高速高溫催化為聚乳酸母料，再混以45%～55%比例之植物纖維填充料，以及混以15%～20%比例之改質劑，整體加以調配混拌混合，製成注塑壓延板製品之原料。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之聚乳酸植物纖維複合可分解材料，其中更包含有步驟e.經由擠壓造粒加工方法，以製成聚乳酸植物纖維複合可分解材料之原料顆粒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW101106782A TW201336924A (zh) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | 聚乳酸植物纖維複合可分解材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW101106782A TW201336924A (zh) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | 聚乳酸植物纖維複合可分解材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201336924A true TW201336924A (zh) | 2013-09-16 |
| TWI454524B TWI454524B (zh) | 2014-10-01 |
Family
ID=49627715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW101106782A TW201336924A (zh) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | 聚乳酸植物纖維複合可分解材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TW201336924A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI768869B (zh) * | 2021-05-04 | 2022-06-21 | 德威科技投資管理顧問股份有限公司 | 生物降解植物纖維顆粒母料之製法 |
| CN117259402A (zh) * | 2023-11-01 | 2023-12-22 | 长沙大旗至诚环保科技有限公司 | 居民家庭厨余垃圾处理方法、装置及应用 |
-
2012
- 2012-03-01 TW TW101106782A patent/TW201336924A/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI768869B (zh) * | 2021-05-04 | 2022-06-21 | 德威科技投資管理顧問股份有限公司 | 生物降解植物纖維顆粒母料之製法 |
| CN117259402A (zh) * | 2023-11-01 | 2023-12-22 | 长沙大旗至诚环保科技有限公司 | 居民家庭厨余垃圾处理方法、装置及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI454524B (zh) | 2014-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kolybaba et al. | Biodegradable polymers: past, present, and future | |
| Suwanmanee et al. | Life cycle assessment of single use thermoform boxes made from polystyrene (PS), polylactic acid,(PLA), and PLA/starch: cradle to consumer gate | |
| Malabadi et al. | Industrial cannabis sativa: hemp plastic-updates | |
| CN102120870A (zh) | 一种可降解塑料及其生产方法 | |
| CN103059527B (zh) | 聚乳酸植物纤维复合可分解材料 | |
| JP2023511750A (ja) | 土質植物質の堆肥化可能な生分解性の基材、及び、その製造方法 | |
| CN107955383A (zh) | 一种注塑级天然秸秆塑料及其制备方法与应用 | |
| CN101759968A (zh) | 一种生物降解薄膜及其制备方法 | |
| JP2014125611A (ja) | キャッサバ由来のでんぷんを含有する生分解性プラスチック組成物 | |
| KR100879528B1 (ko) | 생분해성 플라스틱 조성물 및 이를 이용한 생분해성 플라스틱 제조방법 | |
| Raghunathan et al. | Biodegradable products from renewable sources: impact on replacing single-use plastic for protecting the environment | |
| TW201336924A (zh) | 聚乳酸植物纖維複合可分解材料 | |
| CN104945870A (zh) | 一种可完全生物降解的改性聚乳酸吹膜级树脂及其制备方法 | |
| KR102058394B1 (ko) | 친환경 바이오 필름 봉투의 제조방법 및 이로부터 수득된 필름 봉투 | |
| CN101357703A (zh) | 液体包装降解膜 | |
| CN101717527A (zh) | 薯类淀粉降解塑料制品 | |
| Bulla et al. | Bioplastic for a clean environment | |
| CN102115549A (zh) | 可生物降解的含淀粉的高分子组合物及其制备 | |
| CN106700359A (zh) | 水溶性环保地膜专用料 | |
| Jalil et al. | Environmental impact of chemically modified natural biopolymers | |
| Kaur et al. | Role of Green Chemistry in Producing Biodegradable Plastic and Its Role in Sustainable Development | |
| Berkesch | Biodegradable Polymers | |
| Qasim et al. | Production of biodegradable plastics as substitute for convectional plastics in Nigeria | |
| Ibrahim et al. | Overview of Bioplastic Introduction and Its Applications in Product Packaging. Coatings 2021, 11, 1423 | |
| US11859085B2 (en) | Hemp and PBAT biopolymer substrate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |