陽光生物雙向全降解膜及其製備方法

2023-05-13 14:28:21

專利名稱：陽光生物雙向全降解膜及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種膜，特別是涉及一種陽光生物雙向全降解膜，同時本發明還涉及所述陽光生物雙向全降解膜的製備方法，屬於國際專利分類C08J5「薄膜或片材的製造」技術領域。
背景技術：
塑料薄膜的用途十分廣泛，用作地膜覆蓋栽培技術，促進了農業增產增收，用作包裝材料，為人們的生產和生活提供了極大的便利。但是，目前使用的塑料薄膜由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等製成，其不易降解，在日常生活丟棄的塑膠袋和殘留舊膜在農田和土地壤中難以消除，形成了「白色汙染」。目前解決「白色汙染」的措施一是回收利用，即將廢舊塑料薄膜，收集起來，再造成塑料產品。但收集土壤中的舊薄膜很困難，而且回收利用的再生塑料的各項指標大大下降；二是深埋或夢燒，深埋方式花費人力、物力、而且並未消除「白色汙染」。焚燒又造成了空氣汙染，而且仍有殘留物。所以人們一直在尋找可降解的地膜及包裝膜。目前國內科技人員研製的具有光降解功能的塑料膜，具有微生物降解功能的塑料膜，或同時具有光降解或微生物降解功能的塑料膜，因其成本較高，降解不完全效果不理想，而未批量投入使用。

發明內容
本發明的目的是提供一種可用陽光和微生物雙向降解，應用範圍廣、降解時間可調節、成本低、質量可靠、原料豐富、工藝簡單的塑料膜。
本發明是這樣實現的一種陽光生物雙向全降解膜，它由下述重量配比的原料製成澱粉 30-32份 石蠟 1.88-2.5份 聚乙烯蠟 1.56-2.19份1150A 1.25-1.88份 裂解劑 0.75-0.94份 N200 4.68-5份催化劑 0.09-0.12份 Li2A-10.9份 1F7B 0.9份7042 160份 丙酮 0-0.0096份 氫氧化鈉 0.0048-0.008份六水三氯化鐵 0.0072-0.0096份 二乙胺 0.001-0.0011份二硫化碳 0.004-0.0048份 氯化鎳 0.00122-0.00163份其中各原料的重量配比最好為澱粉 31份 石蠟 2.3份 聚乙烯蠟 2.06份1150A 1.63份 裂解劑 0.88份 N200 4.88份催化劑 0.1份 Li2A-1 0.9份 1F7B 0.9份7042 160份 丙酮 0-0.008份 氫氧化鈉 0.0068份六水三氯化鐵 0.009份 二乙胺 0.001份二硫化碳 0.0042份 氯化鎳 0.0015份所說的澱粉是玉米粉、紅苕粉、藕粉、土豆粉。
陽光生物雙向全降解膜的製備方法，其步驟如下(1)制澱粉母粒a、配料將澱粉、石蠟、聚乙烯蠟、1150A、裂解劑、N200按比例稱取，然後將配比為0.52∶1.55∶11的裂解劑、催化劑、石蠟熬化，溫度＜80℃，製成合成劑。
b、合成將石蠟溶化，依次加入聚乙烯蠟、1150、裂解劑、1/3的合成劑，攪拌，再加入N200、1/3的合成劑、澱粉、1/3的合成劑，然後攪拌、排氣三次，製成糊狀。
c、自然冷卻。
d、粉碎用粉碎機將其粉碎成直徑2cm。
e、造粒用塑料雙螺杆造粒機，使其直徑達到2-3mm。
f、乾燥用烘乾機烘乾，使其水份含量＜5‰。
2、制短期光敏劑將含量為98％的丙酮，含量為98％的氫氧化鋼，含量為96％的六水三氯化鐵，冰水按配比8-12∶3-5∶4.5-6∶20稱取，攪拌均勻，如出現未溶解小顆粒，則加入適量濃硫酸，溫度＜20℃，若高於20℃加碎冰降低溫度，然後甩幹、造粒、烘乾，烘乾溫度為90℃-105℃。
3、制長期光敏劑將含量為96％的二乙胺，含量為98％氫氧化鈉，含量為96％的二硫化碳，含量為96％的六水三氯化鐵按4-5∶2-3∶3.5-5∶3-4.5重量配比稱取，製備方法同短期光敏劑。
4、制光保護劑將含量為96％的二乙胺，含量為96％的氫氧化鈉，含量為96％的二硫化碳，含量的76％的氯化鎳按4-5∶2-3∶3.5-5∶6-8重量配比稱取，製備方法同短期光敏劑。
5、制短期光敏母粒將短期光敏劑、li2A-1、1F7B、7042按0.3∶2.5∶25∶50重量配比稱取，加入甲醇或乙醇拌混30分鐘成糊狀，然後用單螺杆造粒機製成直徑為2-3mm的顆粒。
6、制長期光敏母粒將長期光敏劑、li2A-1、1F7B、7042按0.3∶25∶25∶50重量配比稱取，製備方法同制短期光敏母粒。
7、制光保護母粒將光保護母粒、li2A-1、1F7B、7042按0.3∶25∶25∶50重量配比稱取，製備同制短光敏母粒。
8、制膜(1)將7042、澱粉母粒、短期光敏母粒、光保護劑按160∶40∶0.24∶0.07重量配比稱取，然後攪拌均勻，在吹塑機上吹塑成摸。
(2)將7042、澱粉母粒、長期光敏母粒，光保護劑按160∶40∶0.04-0.1∶0.04-0.07重量配比稱取，然後攪拌均勻，在吹塑機上吹塑成摸。
本發明製得的塑料膜的強度指標為縱向拉伸強度17MPa，橫向拉伸強度16MPa，縱向斷裂伸長率460％，橫向斷裂伸長率710％，縱向直角撕裂強度79KN/m，橫向直角撕裂強度110KN/m。
由於本發明利用高活性、高適應性的生物酶與澱粉進行包覆，能很好地促進PE的降解，尤其是在閉光、潮溼的條件下能加速PE的降解；光降解劑具有敏感度高、無毒的特點。
本發明的特點是1、降解時間易調節通過調節生物酶與光降解劑的用量可確定降解時間。
2、降解率高降解率達到100％。
3、應用範圍廣用作地膜、日用塑膠袋、工業包裝膜、一次性飲盒。
4、成本低、原料易購、工藝簡單、強度高、質量好、重量輕、鋪蓋面積比普通地膜大7-10％。
具體實施例方式
下面結合實施例說明本發明實施例11、制澱粉母粒(1)配料稱取50kg玉米澱粉、3.7kg石蠟、3.3kg聚乙烯蠟、2.6kg1150A、1.4kg裂解劑、7.8kgN200，然後將52克裂解劑、150克催化劑、1kg石蠟熬化，溫度小於80℃製成1.207kg合成劑，待用。
(2)合成將石蠟在80℃下熔化，時間5-10分鐘，加入聚乙烯蠟、1150A、溫度控制在120℃，時間5-10分鐘；加入裂解劑，溫度180℃，時間2分鐘，加入0.402kg合成劑攪拌2-3分鐘；加入N200，溫度200℃，攪拌10分鐘，依次加入0.402kg合成劑、玉米澱粉、0.402kg合成劑，最後攪拌8-10分鐘，排氣3次，製成糊狀。
(3)自然冷卻。
(4)粉碎用粉碎機將其碎粉至直徑為2cm。
(5)造粒用塑料雙螺杆造粒機，便其直徑達到2-3mm。
(6)乾燥用烘乾機將其烘乾，使其水份含量＜5‰。
(7)封包入庫，得到64kg的玉米澱粉母粒，顏色為白色。
2、制短期光敏劑稱取4.7kg含量的98％的丙酮、4.2kg含量為98％的氫氧化鈉、5.7kg含量的96％的六三氯化鐵、20kg冰水，將其攪拌均勻，溫度控制在20℃以下，若高於則加碎冰，以降低溫度，如出現未溶解小顆粒，則加入250-300毫升濃鹽酸，然後甩幹，造粒，烘乾、烘乾溫度90℃-105℃，得到顏色為白色的成品3kg，備用。
3、制長期光敏劑稱取4.7kg含量為96％二乙胺，2.7kg含量為98％的氫氧化鈉、4.8kg含量為96％二硫化碳、3.5kg含量為96％的六水三氯化鐵，製作工藝同短期光敏劑，得到顏色是黑色的3.2kg的成品。
4、制光保護劑稱取4.7kg含量為96％的二乙胺、2.7kg含量為98％氫氧化鈉，含量為96％的二硫化碳、7.5kg含量為76％的氯化鎳，將其攪拌均勻，溫度控制在17℃以下，然後甩幹、封包、造粒、儲存、烘乾，烘乾溫度90-150℃，得到顏色呈綠色的3.2kg成品。
5、制短期光敏母粒稱取30克短期光敏劑、2.5kg li2A-1、2.5kg 1F7B、5kg 7042，加入甲醇或乙醇拌混30分鐘製成糊狀，然後用單螺杆機造粒至直徑為2-3mm，得顏色呈紅色的成品10kg。
6、制長期光敏母粒稱取30克短期光敏劑、2.5kg li2A-1、2.5kg 1F7B、5kg 7042，加入甲醇或乙醇拌混30分鐘製成糊狀，然後用單螺杆機造粒至直徑為2-3mm，得顏色呈黑色的成品10kg。
7、制光保護母粒稱取30克短期光敏劑、2.5kg li2A-1、2.5kg 1F7B、5kg 7042，加入甲醇或乙醇拌混成糊狀30分鐘，然後用單螺杆機造粒至直徑為2-3mm，得到顏色呈綠色的成品10.03kg。
8、制膜稱取16kg 7042、4kg玉米澱粉母粒、240克短期光敏母粒、70克光保護母粒，然後攪拌均勻，在吹塑機上吹塑成摸，得到20.31kg降解期為一個月的陽光生物雙向全降解膜。
實施例21-7同實施例1。
8、稱取16kg 7042、4kg玉米澱粉母粒、70克長期光敏母粒、65克光保護母粒，然後攪拌均勻，在吹塑機上吹塑成膜，得到20.135kg降解膜為3個月的陽光生物雙向全降解膜。
實施例31-7用實施例1。
8、稱取16kg7042、4kg玉米澱粉母粒、40克長期光敏母粒、65克光保護母粒，然後攪拌均勻，在吹塑機上吹塑成膜，得到20.105kg降解期為6個的陽光生物雙向全降解膜。
權利要求
1.一種陽光生物雙向全降解膜，其特徵在於它由下述重量配比的原料製成澱粉 30-32份石蠟1.88-2.5份 聚乙烯蠟 1.56-2.19份1150A 1.25-1.88份裂解劑 0.75-0.94份N200 4.68-5份催化劑 0.09-0.12份Li2A-1 0.9份 1F7B 0.9份7042 160份 丙酮0-0.0096份 氫氧化鈉 0.0048-0.008份六水三氯化鐵 0.0072-0.0096份 二乙胺 0.001-0.0011份二硫化碳 0.004-0.0048份 氯化鎳 0.00122-0.00163份
2.根據權利要求1所述的陽光生物雙向全降解膜，其特徵在於其中各原料的重量配比為澱粉 31份 石蠟2.3份 聚乙烯蠟 2.06份1150A 1.63份 裂解劑 0.88份 N200 4.88份催化劑 0.1份Li2A-1 0.9份 1F7B 0.9份7042 160份丙酮0-0.008份 氫氧化鈉 0.0068份六水三氯化鐵 0.009份二乙胺 0.001份二硫化碳 0.0042份 氯化鎳 0.0015份
3.根據權利要求1或2所述的陽光生物雙向全降解膜，其特徵在於所述的澱粉是玉米粉、紅苕粉、藕粉、土豆粉。
4.根據權利要求3所述的陽光生物雙向全降解膜的製備方法，其步驟如下(1)制澱粉母粒a、配料將澱粉、石蠟、聚乙烯蠟、1150A、裂解劑、N200按比例稱取，然後將配比為0.52∶1.55∶11的裂解劑、催化劑、石蠟熬化，溫度＜80℃，製成合成劑；b、合成將石蠟溶化，依次加入聚乙烯蠟、1150、裂解劑、1/3的合成劑，攪拌，再加入N200、1/3的合成劑、澱粉、1/3的合成劑，然後攪拌，排氣三次，製成糊狀；c、自然冷卻；d、粉碎用粉碎機將其粉碎成直徑2cm；e、造粒用塑料雙螺杆造粒機，使其直徑達到2-3mm；f、乾燥用烘乾機烘乾，使其水份含量＜5‰；(2)、制短期光敏劑將含量為98％的丙酮，含量為98％的氫氧化鋼，含量為96％的六水三氯化鐵，冰水按配比8-12∶3-5∶4.5-6∶20稱取，攪拌均勻，如出現未溶解小顆粒，則加入適量濃硫酸，溫度＜20℃，若高於20℃，加碎冰降低溫度，然後甩幹、造粒、烘乾，烘乾溫度為90℃-105℃；(3)、制長期光敏劑將含量為96％的二乙胺，含量為98％氫氧化鈉，含量為96％的二硫化碳，含量為96％的六水三氯化鐵按4-5∶2-3∶3.5-5∶3-4.5重量配比稱取，製備方法同短期光敏劑；(4)、制光保護劑將含量為96％的二乙胺，含量為96％的氫氧化鈉，含量為96％的二硫化碳，含量為76％的氯化鎳按4-5∶2-3∶3.5-5∶6-8重量配比稱取，製備方法同短期光敏劑；(5)、制短期光敏母粒將短期光敏劑、1i2A-1、1F7B、7042按0.3∶2.5∶25∶50重量配比稱取，加入甲醇或乙醇拌混30分鐘成糊狀，然後用單螺杆造粒機製成直徑為2-3mm的顆粒；(6)、制長期光敏母粒將長期光敏劑、1i2A-1、1F7B、7042按0.3∶25∶25∶50重量配比稱取，製備方法同制短期光敏母粒；(7)、制光保護母粒將光保護母粒、1i2A-1、1F7B、7042按0.3∶25∶25∶50重量配比稱取，製備同制短光敏母粒；(8)、制膜①將7042、澱粉母粒、短期光敏母粒、光保護劑按160∶40∶0.24∶0.07重量配比稱取，然後攪拌均勻，在吹塑機上吹塑成摸；②將7042、澱粉母粒、長期光敏母粒，光保護劑按160∶40∶0.04-0.1∶0.04-0.07重量配比稱取，然後攪拌均勻，在吹塑機上吹塑成摸。
全文摘要
本發明提供一種陽光生物雙向全降解膜。其組份包含澱粉30－32份、石蠟1.88－2.5份、聚乙烯醇1.56－2.19份、1150A 1.25－1.88份、裂解劑0.75－0.94份、N200 4.68－5份、催化劑0.09－0.12份、1i2A－1 0.9份、1F7B 0.9份、7042 160份、丙酮0－0.0096份、氫氧化鈉0.0048－0.008份、六水三氯化鐵0.0072－0.0096份、二乙胺0.001－0.0011份、二硫化碳0.004－0.0048份、氯化鎳0.0012－0.0016份，該膜降解率高，可達到100％，降解時間可調節，成本低，重量輕，強度高，鋪蓋面積大，使用範圍廣，可用作農用地膜，日用塑膠袋，工業包裝膜，一次性飯盒等。
文檔編號C08K5/17GK1861665SQ20061002067
公開日2006年11月15日 申請日期2006年4月10日 優先權日2006年4月10日
發明者晉光全 申請人:晉光全