一種一次性可完全降解塑料包裝袋的製作方法

2023-10-06 14:59:59

本發明屬於塑料製品技術領域，具體涉及一種一次性可完全降解塑料包裝袋。

背景技術：

目前常用的聚乙烯(pe)和聚丙烯(pp)塑料包裝袋由於質量輕、價格低廉、使用便捷等優點被廣泛應用於人們的日常生活中。但是它在豐富和方便人民生活的同時，由於其主要成分在自然環境中難以分解，因而造成了嚴重的「白色汙染」問題。隨著社會的可持續發展，生態環境問題已經被各國政府提高到了發展戰略的高度，而研究和開發可完全生物降解塑料是解決塑料包裝袋廢棄物帶來的「白色汙染」問題的重要途徑。

但是pva的降解對降解環境要求較高，使降解速度還是顯得相對較慢，且無法人為控制。不僅如此，還由於pva樹脂的熔點相對較高，一般在210～280℃，而其的熱降解溫度又較低，即在170℃左右pva就會開始脫水醚化，繼續升溫則會逐漸變色熱降解，因而pva的這種性質使得其難以進行熔融加工。為了解決pva樹脂熔點高於其熱降解溫度的問題，現有技術一般是通過添加增塑劑來降低其熔點。

澱粉是一種天然可再生材料，其資源豐富、價格低廉，且容易受到微生物侵蝕，最後代謝為水和二氧化碳，因而具有優良的生物降解性能，適用於作為生物降解材料的原料成分。而以其所形成的澱粉基降解塑料是目前最有發展前景的一類可降解塑料，它在包裝領域中顯示出巨大的發展前景。maddever研究後提出，澱粉基聚合物的降解包括兩個過程：一方面，澱粉被微生物侵蝕，逐漸降解消失，並在聚合物中形成多孔破壞結構，導致聚合物表面積增大，從而有利於聚合物進一步自然分解；另一方面，澱粉降解可以促發促氧化劑和自氧化劑的作用，能切斷高分子鏈，使聚合物的相對分子量不斷減小到可被微生物代謝的程度。因此為了保證澱粉基塑料製品的最終使用性能，一般的解決辦法是降低澱粉的添加量，但這

樣又會帶來製品的成本較高，降解速度較慢的問題。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明的目的在於提供一種一次性可完全降解塑料包裝袋，具體的技術方案為：

一種一次性可完全降解塑料包裝袋，由以下重量份的原料製備而成：聚乙烯醇20-50份、馬鈴薯澱粉20-40份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物10-20份、檸檬酸三乙酯10-20份、乙醯基檸檬酸三正丁酯10-20份、納米二氧化鈦5-15份、抗氧化劑5-18份、馬來酸酐10-20份、十二烷基順酐3-8份、碳酸鈣2-5份、高嶺土2-5份、矽灰石2-5份、紫外線吸收劑5-10份、顏料8-15份。

優選的，本發明所述的一種一次性可完全降解塑料包裝袋，由以下重量份的原料製備而成：聚乙烯醇30份、馬鈴薯澱粉30份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物15份、檸檬酸三乙酯15份、乙醯基檸檬酸三正丁酯15份、納米二氧化鈦10份、抗氧化劑12份、馬來酸酐15份、十二烷基順酐5份、碳酸鈣3份、高嶺土4份、矽灰石3份、紫外線吸收劑8份、顏料12份。優選的，所述納米二氧化鈦的粒徑為1～100nm。

一種本發明所述的一次性可完全降解塑料包裝袋，包括以下步驟：

(1)準確稱取各原料，投入高速混合機中，在溫度50～80℃，轉速100～500轉/分鐘下攪拌10～30min，出料；

(2)將所得預混料加入雙螺杆擠出機中，在螺杆轉速100～500轉/分鐘，溫度165～190℃下熔融擠出造粒即得納米複合改性劑；

(3)將步驟(2)得到的納米複合改性劑通過單螺杆擠出吹膜機在155～190℃加工溫度下進行熱熔擠出吹塑成膜，最後制袋、切割、熱封、印刷並進行包裝。

有益效果：本發明提供了一種一次性可完全降解塑料包裝袋，該包裝袋中所含的納米複合改性劑在採用了易與澱粉形成氫鍵的小分子增塑劑的同時，又添加一定量的經表面處理過的無機納米助劑，因而當用其改性pva後，不僅可大大減少小分子增塑劑的用量、降低成本，避免薄膜後期的力學性能下降和析出汙染被包裝物的問題，而且還能得到具備塑料薄膜力學性能和後期使用性能均佳的可控完全生物降解薄膜。由於本發明提供的塑料包裝袋中添加的經表面處理過的無機納米助劑為具有光催化作用的材料，能夠以太陽光的能量作為化學反應能量來源，本發明提供的製備塑料包裝袋不僅降低了pva熔融加工溫度，使熔融加工成為可能，有利於實現大規模工業化生產，且過程簡單，工藝成熟，易於掌握，便於推廣。

具體實施方式

下面結合具體實施例來進一步描述本發明，以下實施例僅是本發明的最佳實施例，並不對本發明的範圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發明的精神和範圍下可以對本發明技術方案的細節和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發明的保護範圍內。

實施例1

一種一次性可完全降解塑料包裝袋，由以下重量份的原料製備而成：聚乙烯醇30份、馬鈴薯澱粉30份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物15份、檸檬酸三乙酯15份、乙醯基檸檬酸三正丁酯15份、納米二氧化鈦10份、抗氧化劑12份、馬來酸酐15份、十二烷基順酐5份、碳酸鈣3份、高嶺土4份、矽灰石3份、紫外線吸收劑8份、顏料12份。

優選的，所述納米二氧化鈦的粒徑為50nm。

一種本發明所述的一次性可完全降解塑料包裝袋，包括以下步驟：

(1)準確稱取各原料，投入高速混合機中，在溫度60℃，轉速300轉/分鐘下攪拌20min，出料；

(2)將所得預混料加入雙螺杆擠出機中，在螺杆轉速300轉/分鐘，溫度180℃下熔融擠出造粒即得納米複合改性劑；

(3)將步驟(2)得到的納米複合改性劑通過單螺杆擠出吹膜機在180℃加工溫度下進行熱熔擠出吹塑成膜，最後制袋、切割、熱封、印刷並進行包裝。

實施例2

一種一次性可完全降解塑料包裝袋，由以下重量份的原料製備而成：聚乙烯醇20份、馬鈴薯澱粉20份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物10份、檸檬酸三乙酯10份、乙醯基檸檬酸三正丁酯10份、納米二氧化鈦5份、抗氧化劑5份、馬來酸酐10份、十二烷基順酐3份、碳酸鈣2份、高嶺土2份、矽灰石2份、紫外線吸收劑5份、顏料8份。

優選的，所述納米二氧化鈦的粒徑為1nm。

一種本發明所述的一次性可完全降解塑料包裝袋，包括以下步驟：

(1)準確稱取各原料，投入高速混合機中，在溫度50℃，轉速100轉/分鐘下攪拌10min，出料；

(2)將所得預混料加入雙螺杆擠出機中，在螺杆轉速100轉/分鐘，溫度165℃下熔融擠出造粒即得納米複合改性劑；

(3)將步驟(2)得到的納米複合改性劑通過單螺杆擠出吹膜機在155℃加工溫度下進行熱熔擠出吹塑成膜，最後制袋、切割、熱封、印刷並進行包裝。

實施例3

一種一次性可完全降解塑料包裝袋，由以下重量份的原料製備而成：聚乙烯醇50份、馬鈴薯澱粉40份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物20份、檸檬酸三乙酯20份、乙醯基檸檬酸三正丁酯20份、納米二氧化鈦15份、抗氧化劑18份、馬來酸酐20份、十二烷基順酐8份、碳酸鈣5份、高嶺土5份、矽灰石5份、紫外線吸收劑10份、顏料15份。

優選的，所述納米二氧化鈦的粒徑為100nm。

一種本發明所述的一次性可完全降解塑料包裝袋，包括以下步驟：

(1)準確稱取各原料，投入高速混合機中，在溫度80℃，轉速500轉/分鐘下攪拌30min，出料；

(2)將所得預混料加入雙螺杆擠出機中，在螺杆轉速500轉/分鐘，溫度190℃下熔融擠出造粒即得納米複合改性劑；

(3)將步驟(3)得到的納米複合改性劑通過單螺杆擠出吹膜機在190℃加工溫度下進行熱熔擠出吹塑成膜，最後制袋、切割、熱封、印刷並進行包裝。