可降解母粒和以其為原料製造膜、片材及餐具的方法
2023-04-28 08:47:51 2
專利名稱：可降解母粒和以其為原料製造膜、片材及餐具的方法
技術領域：
本發明涉及一種以植物纖維做成的可降解母粒及以該母粒製造膜、片材和餐具的工藝。
背景技術：
綠色環保已成為社會關注的熱點，並湧現出眾多的降解塑料製品，然而目前的降解製品大都不完善，未能達到預期效果。目前，國內外做的可降解母料有光降解塑料、生物降解塑料、化學降解塑料、上述三類組合的降解塑料。其中光降解是在聚乙烯中填加光敏劑，在一定時間光照下裂解成碎小顆粒進入土中，久而久之，不僅不能改良土壤，反而使土壤惡化，其原因是聚烯烴材料在土壤裡是幾十年幾百年不可降解的；另一降解方法是在聚烯烴材料中加入改性澱粉來做光/生雙降解，但實際上除澱粉被微生物、細菌等侵蝕後仍還有大量聚烯烴材料存於土壤中，從而造成長期土壤結構改變和環境的二次汙染。其它幾種具有降解功能的方法為一是在聚烯烴樹脂中加入無機材料(如碳酸鈣等)；二是聚烯烴樹脂中加入植物纖維。上述降解方法存在的一個共性問題，即都是以不可降解聚烯烴材料做載體，從這一意義上看降解是有一定難度的。此外能夠生物降解的聚乳酸、聚己內脂、共聚酯系卻因價格昂貴以及某種性能上差異，還不能完全被市場認可，而被廣範應用在各類包裝材料上。美國專利U.S 3.952.347記載了一項可生物降解膜的專利，它是由可生物降解的澱粉或蛋白質和聚乙烯醇或聚乙烯以及增塑劑，如二酣醇或乙二醇、丙二醇製成的製品，該專利的成本較高。現有的膜、片材和餐具的製備方法存在工藝複雜的缺點。
發明內容
本發明的目的是提供一種可降解母粒和以其為原料製造膜、片材及餐具的方法，它既克服了已有技術降解不完全的缺陷，又大大提高了產品的質量性能，擴大了應用領域。本發明的可降解母粒由如下重量百分比的成分組成植物纖維5～75％、二氧化碳聚合物5～50％、聚乙烯醇5～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％，其以可降解母粒為原料製造膜或片材的方法如下a、按照重量百分比取植物纖維5～75％、二氧化碳聚合物5～50％、聚乙烯醇5～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％，上述組分經混料機充分攪拌後送入塑料造粒機中製成母粒，其加工溫度為90～205℃；b、將母粒送入塑料吹塑擠壓機或流延機中加工成厚度為0.03～3mm的膜或片材。以可降解母粒為原料製造餐具的方法如下a、按照重量百分比取植物纖維5～75％、二氧化碳聚合物5～50％、聚乙烯醇5～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％，上述組分經混料機充分攪拌後送入塑料造粒機中製成母粒，加工溫度為90～205℃；b、將母粒送入塑料吹塑擠壓機或流延機中加工成厚度為0.03～3mm的膜或片材；c、將b步驟所得的膜或片材用塑料注塑機注塑加工成型。本發明以二氧化碳聚合物(PPC)、聚乙烯醇(PVA)為載體，它在土壤裡遇水溶解酶化、微生物和細菌侵蝕最終變成水和二氧化碳。本發明用降解母粒做成膜、片材、餐具的優點是使用後埋入土壤裡，首先是厭氧和水溶雙重降解原理，在細菌、微生物等侵蝕逐步變成水和二氧化碳、植物纖維物也逐步腐蝕成為肥料，最終實現可環境消納。本發明的降解母料為可全降解母料，在土壤裡3～6個月降解，最終形成CO2和H2O；植物纖維在土壤裡腐爛後起到改良土壤增肥的效果，有利於農作物生長；具有成本低、加工工藝適應性強(注塑法生產、模塑法生產)的優點，可以用公知的生產設備組織加工生產。本發明與不同類型膜的機械性能比較，其比較結果見表1。
表1 本發明所得產品的性能指標完全符合《一次性可降解餐飲具通用技術條件》(GB18006.1-1999)和《一次性可降解餐飲具降解性能試驗方法》(GB/T18006.2-1999)兩個標準，本發明無毒、無害、清潔無汙染，具有成本低、工藝簡單、降解完全、性能優異的優點。
具體實施例方式具體實施方式
一本實施方式的母粒由如下重量百分比成分組成植物纖維5～75％、二氧化碳聚合物5～50％、聚乙烯醇5～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％。所述植物纖維經超細粉碎成80目、100目、120目、500目或1000目；聚乙烯醇的醇解度為88～100％；相容劑為馬來酸酣、矽油、r-氨基丙基三乙氧基矽烷和硬脂酸的一種或幾種；增塑劑為丙三醇、二甘醇、乙二醇、丙二醇和山梨糖醇中的一種或幾種。
具體實施例方式
二本實施方式的母粒由如下重量百分比成分組成植物纖維10～40％、二氧化碳聚合物10～50％、聚乙烯醇10～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％。本實施方式的母粒可加工成膜和片材製品。
具體實施例方式
三本實施方式的母粒由如下重量百分比成分組成植物纖維15～65％、二氧化碳聚合物5～30％、聚乙烯醇5～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％。本實施方式的母粒可加工成注塑製品，即一次性餐具、餐盒。
具體實施例方式
四本實施方式的母粒由如下重量百分比成分組成植物纖維30％、二氧化碳聚合物25％、聚乙烯醇25％、馬來酸酣和矽油6％、丙三醇14％。
具體實施例方式
五本實施方式的母粒由如下重量百分比成分組成植物纖維65％、二氧化碳聚合物10％、聚乙烯醇10％、馬來酸酣和矽油5％、丙三醇10％。
具體實施例方式
六本實施方式的母粒由如下重量百分比成分組成植物纖維45％、二氧化碳聚合物20％、聚乙烯醇12％、馬來酸酣和矽油8％、丙三醇15％。
具體實施例方式
七本實施方式按照下述步驟進行a、按照重量百分比取植物纖維10～40％、二氧化碳聚合物10～50％、聚乙烯醇10～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％，上述組分經混料機充分攪拌後送入塑料造粒機中製成母粒，加工溫度為90～205℃；b、將母粒送入塑料吹塑擠壓機中加工成厚度為0.03～3mm的膜，可採用本行業公知的生產方法加工成單層結構、三層結構(A/B/A，其中A層佔總厚度的10～30％，B層佔總厚度的50～80％)或五層結構(A/B/C/B/A，其中A層佔總厚度的20～35％，B層佔總厚度的15～30％，C層佔總厚度的15～30％)，也可以根據不同用戶的需要加工成內外兩側帶著色的表層，保證外觀的獨特性。所述加工溫度優選135～195℃。
具體實施例方式
八本實施方式按照下述步驟進行a、按照重量百分比取植物纖維10～40％、二氧化碳聚合物10～50％、聚乙烯醇10～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％，上述組分經混料機充分攪拌後送入塑料造粒機中製成母粒，加工溫度為90～205℃；b、將母粒送入流延機中加工成厚度為0.03～3mm的片材，可採用本行業公知的生產方法加工成單層結構、三層結構(A/B/A，其中A層佔總厚度的10～30％，B層佔總厚度的50～80％)或五層結構(A/B/C/B/A，其中A層佔總厚度的20～35％，B層佔總厚度的15～30％，C層佔總厚度的15～30％)，也可以根據不同用戶的需要加工成內外兩側帶著色的表層，保證外觀的獨特性。
具體實施例方式
九本實施方式按照下述步驟進行a、按照重量百分比取植物纖維15～65％、二氧化碳聚合物5～30％、聚乙烯醇5～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％，上述組分經混料機充分攪拌後送入塑料造粒機中製成母粒，加工溫度為90～205℃；b、將母粒送入塑料吹塑擠壓機或流延機中加工成厚度為0.03～3mm的膜或片材；c、將b步驟所得的膜或片材用塑料注塑機注塑加工成餐具形狀，即得到一次性可降解餐飲具。
權利要求
1.可降解母粒，其特徵在於它由如下重量百分比成分組成植物纖維5～75％、二氧化碳聚合物5～50％、聚乙烯醇5～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％。
2.根據權利要求1所述的可降解母粒，其特徵在於所述植物纖維經超細粉碎成80目、100目、120目、500目或1000目。
3.根據權利要求1所述的可降解母粒，其特徵在於所述聚乙烯醇的醇解度為88～100％。
4.根據權利要求1所述的可降解母粒，其特徵在於所述相容劑為馬來酸酣、矽油、r-氨基丙基三乙氧基矽烷和硬脂酸的一種或幾種；增塑劑為丙三醇、二甘醇、乙二醇、丙二醇和山梨糖醇中的一種或幾種。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的可降解母粒，其特徵在於它由如下重量百分比成分組成植物纖維10～40％、二氧化碳聚合物10～50％、聚乙烯醇10～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％。
6.根據權利要求1、2、3或4所述的可降解母粒，其特徵在於它由如下重量百分比成分組成植物纖維15～65％、二氧化碳聚合物5～30％、聚乙烯醇5～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％。
7.以可降解母粒為原料製造膜的方法，其特徵在於它按照下述步驟進行a、按照重量百分比取植物纖維10～40％、二氧化碳聚合物10～50％、聚乙烯醇10～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％，上述組分經混料機充分攪拌後送入塑料造粒機中製成母粒，加工溫度為90～205℃；b、將母粒送入塑料吹塑擠壓機中加工成厚度為0.03～3mm的膜。
8.根據權利要求7所述的以可降解母粒為原料製造膜的方法，其特徵在於所述加工溫度為135～195℃。
9.以可降解母粒為原料製造片材的方法，其特徵在於它按照下述步驟進行a、按照重量百分比取植物纖維10～40％、二氧化碳聚合物10～50％、聚乙烯醇10～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％，上述組分經混料機充分攪拌後送入塑料造粒機中製成母粒，加工溫度為90～205℃；b、將母粒送入流延機中加工成厚度為0.03～3mm的片材。
10.以可降解母粒為原料製造餐具的方法，其特徵在於它按照下述步驟進行a、按照重量百分比取植物纖維15～65％、二氧化碳聚合物5～30％、聚乙烯醇5～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％，上述組分經混料機充分攪拌後送入塑料造粒機中製成母粒，加工溫度為90～205℃；b、將母粒送入塑料吹塑擠壓機或流延機中加工成厚度為0.03～3mm的膜或片材；c、將b步驟所得的膜或片材用塑料注塑機注塑加工成餐具形狀。
全文摘要
可降解母粒和以其為原料製造膜、片材及餐具的方法，它涉及一種以植物纖維做成的可降解母粒及以該母粒製造膜、片材和餐具的工藝。本發明的母粒由如下重量百分比成分組成植物纖維5～75％、二氧化碳聚合物5～50％、聚乙烯醇5～30％、相容劑1～10％和增塑劑1～15％，上述組分經混料機充分攪拌後送入塑料造粒機中製成母粒；將母粒送入塑料吹塑擠壓機或流延機中加工成膜或片材；將膜或片材用塑料注塑機注塑加工成餐具。本發明使用後埋入土壤裡，首先是厭氧和水溶雙重降解原理，在細菌、微生物等侵蝕逐步變成水和二氧化碳，植物纖維物也逐步腐蝕成為肥料，最終實現可環境消納。它具有成本低、工藝簡單、降解完全、性能優異的優點。
文檔編號C08L73/00GK1594437SQ200410043710
公開日2005年3月16日 申請日期2004年7月14日 優先權日2004年7月14日
發明者許波, 董運達, 王輝才 申請人:許波, 董運達, 王輝才