生物澱粉基(片材)降解母粒的製作方法
2023-10-07 23:55:59
專利名稱：生物澱粉基(片材)降解母粒的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種塑料母粒，尤其涉及一種生物澱粉基降解母粒。
背景技術：
生物(薯類玉米)澱粉降解塑料片材型具有普通塑料製品相同的物理性能和力 學性能及其它特殊性能；而且工藝簡單、成本較低。同時能夠在自然環境中降解，從而起到 減輕環境汙染，緩解環境矛盾作用，符合固體廢棄物汙染防治法中減量化、資源化、無害化 的要求。隨著石油資源的日益匱乏，塑料等高分子化合物主要來源於石油，而石油是不可 再生的資源，已呈現逐漸枯竭態勢，以石油為資源的傳統塑料行業形式越發嚴峻，而以薯 類、玉米澱粉等可再生資源為主要原料的生物(薯類玉米)澱粉降解塑料片材型必將成為 最佳的替代品。生物(薯類玉米)澱粉降解塑料片材型主要原料來源於薯類、玉米等產量較高的 經濟作物，這類作物分布廣，資源豐富。目前傳統的澱粉加工行業利潤低，由於多年的競爭 使澱粉加工業獲利很少，澱粉加工缺乏高技術轉化增值，在一定程度上減少了農民的收入。 而以薯類、玉米澱粉等為主要原料的生物(薯類玉米)澱粉降解塑料片材型可提高澱粉優 勢資源的增值轉化，對大規模發展現代澱粉類農作物種植業，形成澱粉產品的加工體系和 特色農產品產業鏈發展，都具有重大現實意義。
發明內容
本發明的目的之一，在於提供一種製備工藝簡單，成本低的生物澱粉基降解母粒。為實現上述目的，本發明提供了如下方案，一種生物澱粉降解塑料母粒，包括按重 量比由以下成分構成細化澱粉70 % 80 %，增韌劑7 % 10 %，引發劑0. 5 % 2 %，改性 劑4 % 7 %，增塑劑1 % 3 %，潤滑加工助劑3 % 6 %。優選的是，增韌劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物或Ρ0Ε(乙烯-辛烯共聚物)或 M-LLDPE(茂金屬線性低密度聚乙烯)；引發劑為過氧化二異丙苯；改性劑為硬酯酸與順丁 烯二酸酐的混合物；增塑劑為乙二醇或甘油或山梨醇；潤滑加工助劑為白油或PE(聚乙烯)臘。優選的是，改性劑中硬酯酸的含量佔總含量的3% 5% (重量比)，順丁烯二酸酐 的含量佔總含量的 2% (重量比)。本發明的另一個目的在於提供一種製備上述生物澱粉降解塑料母粒的方法。為了實現上數目的，本發明提供的製備生物澱粉降解塑料母粒的方法包括如下步 驟澱粉細化工序、其中，澱粉細化工序中澱粉和硬脂酸在常溫下於高混鍋中低速攪 拌2min (分鐘)，轉速調至高速攪拌3min (分鐘)，轉速調至低速後放料，將混合好的料轉入 細化機中，分級轉速1000r/min (轉每分鐘)，細化至1200目以上(13um)；
4
澱粉高速混合工序；其中，首先準確稱取物料，甘油和乙二醇稱好後混和均勻，待 用，將澱粉加入高混機內，然後加入增塑劑，啟動高混機，高混機中速運轉5min(分鐘)切 換成高速運轉5min(分鐘)後轉入中速運行；將順酐緩慢加入高混鍋內，中速攪拌2 3min (分鐘)停機，依次加聚乙烯蠟，中速攪拌3min (分鐘)，高速攪拌3min (分鐘)；當物料溫度升到130 150°C左右時轉入中速攪拌，敞開揮發孔，加入硬脂酸中 速攪拌3min (分鐘)，觀察物料，自然揮發水份，停機，加入EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)、 DCP (過氧化二異丙苯)DCP (交聯聚乙烯)，中速攪拌2min (分鐘)，高速攪拌4min (分鐘)， 在中速攪拌時緩慢加入白油，攪拌2 3min(分鐘)，此時主機電流開始上升，物料溫度升 高，物料逐漸結團，應當讓水分充分揮發，當物料團逐漸散開時，打開排料閥，同時啟動冷鍋攪拌，物料緩慢進入冷鍋，待物 料在高速混和改性機內改性完畢後即刻將物料放入冷卻攪拌機內，出料溫度95 100°C， 攪拌10 20min (分鐘)，冷卻攪拌機採用水冷，使物料溫度下降到50°C以下；放出物料，進 入粉碎機粉碎成顆粒狀母料。前述製備方法進一步包括，將粉碎好的生物澱粉降解母料顆粒與基礎塑料樹脂混 合，基礎塑料樹脂有高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)；其中按重量比，生 物澱粉降解母料30 % 80 %，基礎塑料樹脂18 % 68 %，自氧化劑2 %。前述製備方法進一步包括，將混合好的料放入反應擠出工序中，雙螺杆擠出機的 進一步嚙合、塑化、高溫反應，物料呈現均一態，並通過真空口負壓脫揮，排除水分和揮發性 物質，最後完成擠出造粒，通過旋風分離冷卻器和震動篩得到成品。在前述製備方法中，擠出機的設定溫度分為是個區段，分別為 其中，擠出機的主機轉速為200 260r/min，餵料速度10 15Hz，切粒速度20 30Hz，熔體壓力 1. 5 3. 0 ；真空一 -O. 05mpa ；真空二 -0. 08mpa。本發明的生物(薯類玉米)澱粉降解塑料片材型製品，製品要求不透明都可以使 用這類塑料。其使用範圍包括(1)注塑製品杯、桶、盆、盤、碗、叉、盒等的製造。
(2)發泡製品軟泡沫板、包裝用泡沫減震材料、泡沫結構材料包裝、快餐盒等的製造。
圖1為依照本發明的生物澱粉基(片材)降解母粒生產工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1澱粉細化工序、其中，澱粉細化工序中澱粉和硬脂酸在常溫下於高混鍋中低速攪 拌2min (分鐘)，轉速調至高速攪拌3min (分鐘)，轉速調至低速後放料，將混合好的料轉入 細化機中，分級轉速1000r/min (轉每分鐘)，細化至1500目；澱粉高速混合工序；其中，首先準確稱取物料，甘油和乙二醇稱好後混和均勻，待 用，將澱粉加入高混機內，然後加入增塑劑，啟動高混機，高混機中速運轉5min(分鐘)切 換成高速運轉5min(分鐘)後轉入中速運行；將順酐緩慢加入高混鍋內，中速攪拌2 3min (分鐘)停機，依次加聚乙烯蠟，中速攪拌3min (分鐘)，高速攪拌3min (分鐘)；當物料溫度升到130 150°C左右時轉入中速攪拌，敞開揮發孔，加入硬脂酸中 速攪拌3min (分鐘)，觀察物料，自然揮發水份，停機，加入EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)、 DCP (過氧化二異丙苯)DCP (交聯聚乙烯)，中速攪拌2min (分鐘)，高速攪拌4min (分鐘)， 在中速攪拌時緩慢加入白油，攪拌2 3min(分鐘)，此時主機電流開始上升，物料溫度升 高，物料逐漸結團，應當讓水分充分揮發，當物料團逐漸散開時，打開排料閥，同時啟動冷鍋攪拌，物料緩慢進入冷鍋，待物 料在高速混和改性機內改性完畢後即刻將物料放入冷卻攪拌機內，出料溫度95 100°C， 攪拌10 20min (分鐘)，冷卻攪拌機採用水冷，使物料溫度下降到50°C以下；放出物料，進 Λ粉碎機粉碎成顆粒狀母料。前述製備方法進一步包括，將粉碎好的生物澱粉降解母料顆粒與基礎塑料樹脂混 合，基礎塑料樹脂有高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(ΡΡ)、聚苯乙烯(PS)；其中按重量比，生 物澱粉降解母料40 %，基礎塑料樹脂58 %，自氧化劑2 %。前述製備方法進一步包括，將混合好的料放入反應擠出工序中，雙螺杆擠出機的 進一步嚙合、塑化、高溫反應，物料呈現均一態，並通過真空口負壓脫揮，排除水分和揮發性 物質，最後完成擠出造粒，通過旋風分離冷卻器和震動篩得到成品。實施例2基礎塑料樹脂有高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)；其中按重量 比，生物澱粉降解母料30 %，基礎塑料樹脂68 %，自氧化劑2 %。實施例3基礎塑料樹脂有高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)；其中按重量 比，生物澱粉降解母料80%，基礎塑料樹脂18%，自氧化劑2%。在前述各實施例中，擠出機的設定溫度分為是個區段，分別為 其中，擠出機的主機轉速為200 260r/min，餵料速度10 15Hz，切粒速度20 30Hz，熔體壓力 1. 5 3. 0 ；真空一 -0· 05mpa ；真空二 -0· 08mpa。
權利要求
一種生物澱粉降解塑料母粒，包括按重量比由以下成分構成細化澱粉70％～80％，增韌劑7％～10％，引發劑0.5％～2％，改性劑4％～7％，增塑劑1％～3％，潤滑加工助劑3％～6％。
2.根據權利要求1所述的生物澱粉降解塑料母粒，其中，增韌劑為乙烯_醋酸乙烯共聚 物或乙烯_辛烯共聚物或茂金屬線性低密度聚乙烯。
3.根據權利要求1所述的生物澱粉降解塑料母粒，其中，引發劑為過氧化二異丙苯；改 性劑為硬酯酸與順丁烯二酸酐的混合物。
4.根據權利要求1所述的生物澱粉降解塑料母粒，其中，增塑劑為乙二醇或甘油或山 梨醇。
5.根據權利要求1所述的生物澱粉降解塑料母粒，其中，潤滑加工助劑為白油或聚乙 烯臘。
6.根據權利要求3所述的生物澱粉降解塑料母粒，其中，改性劑中硬酯酸的含量佔總 含量的重量比為3% 5%，順丁烯二酸酐的含量佔總含量的重量比為1% 2%。
7.一種製備生物澱粉降解塑料母粒的方法，包括如下步驟將澱粉和硬脂酸在常溫下於高混鍋中低速攪拌一定時間後，轉速至高速攪拌， 再將轉速調至低速後放料，將混合好的料轉入細化機中細化至1200目以上； 準確稱取物料，甘油和乙二醇稱好後混和均勻，待用，將澱粉加入高混機內，然後加入 增塑劑，啟動高混機，高混機中速運轉一段時間後切換成高速運轉再運轉一定時間後轉入中速 運行；將順酐緩慢加入高混鍋內，中速攪拌一定時間後停機，依次加聚乙烯蠟，中速攪拌一段 時間後再高速攪拌一段時間；當物料溫度升到130 150°C左右時轉入中速攪拌，敞開揮發孔，加入硬脂酸中速攪拌 一段時間，觀察物料，自然揮發水份，停機，加入乙烯_醋酸乙烯共聚物、過氧化二異丙苯、交聯聚乙烯，中速攪拌一段時間後再高 速攪拌一段時間，在中速攪拌時緩慢加入白油，攪拌，此時主機電流開始上升，物料溫度升高，物料逐漸 結團，應當讓水分充分揮發，當物料團逐漸散開時，打開排料閥，同時啟動冷鍋攪拌，物料緩慢進入冷鍋， 待物料在高速混和改性機內改性完畢後即刻將物料放入冷卻攪拌機內，出料溫度 95 IOO0C，攪拌10 20min (分鐘)，冷卻攪拌機採用水冷，使物料溫度下降到50°C以下；放出物料，進入粉碎機粉碎成顆 粒狀母料。
8.根據權利要求7所述的製備生物澱粉降解塑料母粒的方法，進一步包括將粉碎好 的生物澱粉降解母料顆粒與基礎塑料樹脂混合的步驟，其中按重量比，生物澱粉降解母料 30% 80%，基礎塑料樹脂18% 68%，自氧化劑2% ；其中，基礎塑料樹脂是高密度聚乙 烯、聚丙烯或聚苯乙烯。
9.根據權利要求7所述的製備生物澱粉降解塑料母粒的方法，進一步包括 將混合好的料放入反應擠出工序中，雙螺杆擠出機的進一步嚙合、塑化、高溫反應，物料呈現均一態， 通過真空口負壓脫揮，排除水分和揮發性物質，最後完成擠出造粒，通過旋風分離冷卻 器和震動篩得到成品。
全文摘要
本發明公開了一種生物澱粉降解塑料母粒，包括按重量比由以下成分構成細化澱粉70％～80％，增韌劑7％～10％，引發劑0.5％～2％，改性劑4％～7％，增塑劑1％～3％，潤滑加工助劑3％～6％。本發明還公開了其製備方法。
文檔編號C08L3/06GK101914222SQ20101024587
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月5日 優先權日2010年8月5日
發明者梁雄輝 申請人:梁雄輝