生物降解天然植物纖維素材料的製作方法
2023-04-27 09:44:51 4
專利名稱：生物降解天然植物纖維素材料的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種生物降解材料，特別涉及一種天然植物纖維素的生物降解 材料。
背景技術：
在十九世紀七十年代，人們開始用澱粉與聚乙烯共混作為材料，滾壓成膜。 將其埋在土壤裡變成粉末狀，認為聚乙烯己經被生物降解，於是各種不同的加 工方法出現，製成所謂"生物降解型"聚乙烯。而上世紀九十年代初，高分子
化學技術的進展發現，上述材料中的c一c鍵不能酶解與水解，要斷鍵除非光
解與氧化，聚乙烯實際上只是成為碎片留存於土壤中。
因此開發完全可生物降解材料成為一個新的課題。天然高分子材料，特別 是多糖類天然高分子材料，不但是完全可生物降解的，而且為可再生資源，來 源豐富，價格低廉，因此與合成聚合物相比具有更大的發展潛力。
發明內容
本發明的目的是解決現有技術存在的不能真正實現生物降解而造成環境 汙染的問題，提供一種無嗅、無味、無毒的天然植物纖維素材料，在自然環境 下，能夠被自然界的微生物進行完全的生物降解，其降解產物能達到回歸於自 然生態平衡中去的要求。
本發明的目的通過下述技術方案來實現
生物降解天然植物纖維素材料，包括具有如下重量百分比組分的母料
天然植物纖維素的衍生物 50% 60%
蛋白質 20% 30%
植物油 1% 5%
f 10% 20%。
上述母料的組分及重量百分比最佳為
天然植物纖維素的衍生物 55% 蛋白質 25% 植物油 5%
15%
所述天然植物纖維素的衍生物為醋酸纖維素、丙酸纖維素、丁酸纖維素、
醋酸一丁酸纖維素中的一種或幾種的混合物。
為了增強利用母料製作產品的生物降解時間的可控性，以及減少單純利用 上述母料製作產品的成本，在所述材料中除了母料以外，添加了輔助成分，進 一步的材料的組分及重量百分比為
LTHO助劑 0.1 0.15%0
線性PE7042 10% 20% PE 30% 600/0 剩餘部分為母料。
上述以母料加工製作的產品及添加了輔助成分後的材料加工的產品分解 後的產物都為土壤腐植酸和二氧化碳，最終能夠分解為二氧化碳和水，實現徹 底地生物降解。
本發明以天然高分子植物纖維素為主要成分，採用共混或化學改性方法破 壞纖維素的氫鍵，使纖維素分子上的羥基發生反應，得到纖維素的衍生物，再 與蛋白質等物質共混，所生成的材料在自然環境下，通過生物的物理作用、生 物的化學作用及酶的直接作用而產生降解，且降解具有可控性、徹底性、無二 次汙染性等優點。
利用本發明的材料製成的薄膜，力學性能、光學性能完全符合普通塑料薄 膜國家標準，能夠在30天內開始降解，180天內徹底降解，實現了力學性能、 光學性能、生物降解性能的統一。
以本發明的材料製成的薄膜，廣泛適用於農用薄膜、日用品包裝、工業包 裝等領域。
圖1是本發明的製作流程示意圖。
具體實施例方式
下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步的說明。
實施例h生物降解天然植物纖維素材料，包括由如下重量百分比的組分
組成的母料
天然植物纖維素的衍生物 55%
蛋白質 25%
植物油 5%
葡聚糖 15%
上述的天然植物纖維素的衍生物為醋酸纖維素、丙酸纖維素、丁酸纖維素 或醋酸一丁酸纖維素中的一種。 製作過程如下
為得到上述天然植物纖維素的衍生物中的一種，先將相應的天然植物纖維 素進行預處理，該預處理過程是將相應的天然植物纖維素進行發酵和烘乾。經 過預處理後，得到天然植物纖維素的衍生物，如醋酸纖維素。
然後將重量百分比為55%的醋酸纖維素、25%的蛋白質、5%的植物油、 15%的葡聚糖經過共混、聚合、擠出等加工工序，得到粒狀的母料。
最後將粒狀的母料與輔助成分按如下重量百分比混合後塑化吹出成膜狀，
形成薄膜產品
LTHO助劑 0.12%。
線性PE7042 15%
PE 30%
母料 54.988%
上述薄膜產品的性能指標為
拉伸負荷N^1. 3; 斷裂伸長率>120%;
厚度0. 008—0. 016 mm;
透光率》60%;
降解率為100%，最終產物為土壤腐植酸和C02.保溫、保溼、保墒性能強， 無嗅、無味、無毒，滿足使用要求。
力學性能、光學性能完全符合普通塑料薄膜國家標準，且30天內開始降 解，180天內徹底降解，實現了力學性能、光學性能、生物降解性能的統一。 並且通過調配輔助成分的含量，可以實現降解時間的控制。
實施例2:生物降解天然植物纖維素材料，由如下重量百分比的組分組成:
天然植物纖維素的衍生物 50%
蛋白質 30%
植物油 3%
葡聚糖 17%
上述的天然植物纖維素的衍生物為醋酸纖維素、丙酸纖維素的混合物。 製作過程如下
先將相應的天然植物纖維素進行預處理，該預處理過程是將相應的天然植 物纖維素進行發酵和烘乾。經過預處理後，得到天然植物纖維素的衍生物—— 醋酸纖維素、丙酸纖維素的混合物。
然後將上述重量百分比的醋酸纖維素、蛋白質、植物油、葡聚糖經過共混、 聚合、擠出等加工工序，得到粒狀的母料。
最後將粒狀的母料經過塑化吹出成膜狀，形成薄膜產品。
實施例3:生物降解天然植物纖維素材料，包括由如下重量百分比的組分 組成的母料
天然植物纖維素的衍生物
蛋白質
植物油
60% 20% 2% 18%
上述的天然植物纖維素的衍生物為丙酸纖維素、丁酸纖維素的混合物。
得到上述母料後，加上輔料按如下重量百分比塑化吹出薄膜產品
LTHO助劑 0.15%0 線性PE7042 10% PE 35% 母料 54.085%
製作過程如實施例1或以現有工藝製作完成。
實施例4:生物降解天然植物纖維素材料，包括由如下重量百分比的組分
組成的母料
天然植物纖維素的衍生物 蛋白質 植物油
52% 28% 5% 15%
上述的天然植物纖維素的衍生物為醋酸纖維素、丙酸纖維素和丁酸纖維素 的混合物。
得到上述母料後，加上輔料按如下重量百分比塑化吹出薄膜產品
LTHO助劑 0.1。%。 線性PE7042 15% PE 60%
母料 24.99%
製作過程如實施例1或以現有工藝製作完成。
實施例5:生物降解天然植物纖維素材料，包括由如下重量百分比的組分 組成的母料
天然植物纖維素的衍生物 58% 蛋白質 25% 植物油 4% 葡聚糖 13% 上述的天然植物纖維素的衍生物為醋酸纖維素、丙酸纖維素和丁酸纖維素 的混合物。
得到上述母料後，加上輔料按如下重量百分比塑化吹出薄膜產品
LTHO助劑 0.13%。 線性PE7042 18% PE 45% 母料 36.987%
製作過程如實施例1或以現有工藝製作完成。
實施例6:生物降解天然植物纖維素材料，包括由如下重量百分比的組分
組成的母料
天然植物纖維素的衍生物 52%
蛋白質 25%
植物油 3%
葡聚糖 20% 上述的天然植物纖維素的衍生物為醋酸纖維素、丙酸纖維素、丁酸纖維素 和醋酸一丁酸纖維素的混合物。
得到上述母料後，加上輔料按如下重量百分比塑化吹出薄膜產品
LTHO助劑 0.14%。
線性PE7042 20%
PE 55%
母料 24.986%
製作過程如實施例1或以現有工藝製作完成。
實施例7:生物降解天然植物纖維素材料，包括由如下重量百分比的組分
組成的母料
天然植物纖維素的衍生物 55%
蛋白質 24%
植物油 1%
葡聚糖 20%
上述的天然植物纖維素的衍生物為丁酸纖維素和醋酸一丁酸纖維素的混 合物。
得到上述母料後，加上輔料按如下重量百分比塑化吹出薄膜產品
LTHO助劑 0.12%。
線性PE7042 12% PE 40% 母料 47.988%
製作過程如實施例1或以現有工藝製作完成。
上述各實施例中，單純以母料塑化吹出薄膜產品，即可解決本發明欲解決 的技術問題，實現本發明的目的，得到本發明的有益效果，添加了輔助成分後， 可以減少母料的比例，在實現上述目的的同時，可以減少產品的成本支出。
權利要求
1、生物降解天然植物纖維素材料，包括母料，其特徵在於母料的組分及重量百分比為，天然植物纖維素的衍生物50％～60％蛋白質20％～30％植物油1％～5％葡聚糖10％～20％。
2、 如權利要求1所述生物降解天然植物纖維素材料，其特徵在於所述 母料的組分及重量百分比為，天然植物纖維素的衍生物 55% 蛋白質 25% 植物油 5% 葡聚糖 15%。
3、 如權利要求1或2所述生物降解天然植物纖維素材料，其特徵在於 所述天然植物纖維的衍生物為醋酸纖維素、丙酸纖維素、丁酸纖維素、醋酸一 丁酸纖維素中的一種或幾種的混合物。
4、 如權利要求3所述生物降解天然植物纖維素材料，其特徵在於所述材料的組分及重量百分比為，LTHO助劑 0.1 0.15%0線性PE7042 10% 20°/。 PE 30% 60% 剩餘部分為母料。
5、 如權利要求1或2所述生物降解天然植物纖維素材料，其特徵在於 所述材料分解後的產物為土壤腐植酸和二氧化碳。
6、 如權利要求4所述所述生物降解天然植物纖維素材料，其特徵在於 所述材料降解後的產物為土壤腐植酸和二氧化碳。
全文摘要
生物降解天然植物纖維素材料，屬於一種生物降解材料，目的是解決現有技術存在的不能真正實現生物降解而造成環境汙染的問題，包括具有如下重量百分比組分的母料天然植物纖維素的衍生物為50％～60％；蛋白質為20％～30％；植物油為1％～5％；葡聚糖10％～20％，還可以在母料的基礎上加上如此重量百分比的輔料LTHO助劑為0.1～0.15‰；線性PE7042為10％～20％；PE30％～60％；剩餘部分為母料。上述纖維素材料分解後的產物為土壤腐植酸和二氧化碳。本發明的材料製成的薄膜，廣泛適用於農用薄膜、日用品包裝、工業包裝等領域。
文檔編號C08L91/00GK101358001SQ20071004965
公開日2009年2月4日 申請日期2007年8月2日 優先權日2007年8月2日
發明者勳 趙 申請人:綿陽寶新容科科技有限公司