一種改性甘蔗渣制備的易降解塑料袋的制作方法
【專利摘要】發(fā)明公開了一種改性甘蔗渣制備的易降解塑料袋，由以下成分制成，聚乳酸、改性甘蔗渣、α?甲基苯乙烯環(huán)二聚體、甘油單硬脂酸酯、改性植物淀粉、松香、丙烯酰胺、C9石油樹脂、甘油、硅二醇；本發(fā)明塑料袋采用的植物淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉、菱角淀粉，是速生、可再生資源，資源豐富，單位成本低、可替代性好，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，其生物降解性優(yōu)異，在掩埋120天里，質(zhì)量能降低8?10%。本發(fā)明制得改性甘蔗渣制備的塑料袋不僅能夠很好的利用了甘蔗渣資源，還解決了甘蔗渣與其它成分之間不相容性差的問題，使得制備的塑料袋各方面性能都有極大的提高，具有能耗低、污染小、生產(chǎn)成本低的特點。
【專利說明】
一種改性甘蔗渣制備的易降解塑料袋
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及塑料制作領(lǐng)域，特別是涉及一種改性甘蔗渣制備的易降解塑料袋。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料袋的確給我們生活帶來了方便，但是這一時的方便卻帶來長久的危害，塑料袋回收價值較低，在使用過程中除了造成“白色污染”，它還存在著潛在的危害。塑料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易被天然微生物菌降解，在自然環(huán)境中長期不分離。這就意味著廢塑料垃圾如不加以回收，將在環(huán)境中變成污染物永久存在并不斷累積，會對環(huán)境造成極大危害。隨著環(huán)保理念的深入人心，越來越多的人不斷探索具有可降解、環(huán)保功能的塑料袋。
[0003]甘蔗渣作為一種廣泛存在的天然農(nóng)用廢棄物資源，具有來源廣泛、價廉、可再生和無污染等特點，并以其優(yōu)異的可生物降解性能在高分子材料方面越來越受到青睞。蔗渣最主要的成分是纖維素，其次是半纖維素和木素，其中纖維素約占40%?50%。甘蔗渣分子鏈剛性和極性都很大且高度結(jié)晶并取向，能賦予復(fù)合材料較高的模量拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種改性甘蔗渣制備的易降解塑料袋。
[0005]—種改性甘蔗渣制備的易降解塑料袋，按重量份計由以下成分制成:聚乳酸12、改性甘蔗渣8、α_甲基苯乙烯環(huán)二聚體1、甘油單硬脂酸酯2、改性植物淀粉78、松香4、丙烯酰胺2、C9石油樹脂0.5、甘油2、硅二醇0.5;
所述改性甘蔗渣的制備方法為:
1)將干燥甘蔗渣和研磨介質(zhì)放入球磨機(jī)中，進(jìn)行研磨8分鐘，溫度保持在45-48°C，所述研磨介質(zhì)為經(jīng)過質(zhì)量濃度為2.36%氫氧化鈉浸泡30分鐘后干燥的高嶺土；
2)將水楊酸、乙醇、乙酸庚酯按5:30:1質(zhì)量比例混合配制成溶液1，再將經(jīng)過步驟I)處理的甘蔗渣加入該溶液I中，攪拌均勻后，靜置30分鐘，過濾，干燥，再將甘蔗渣添加到質(zhì)量濃度為3.65%的碳酸鈉溶液中，加熱至90°C，保溫20分鐘后，過濾，洗滌，干燥，即可，所述甘蔗渣與溶液I的質(zhì)量比例為1:2;
所述改性植物淀粉按重量份計由以下成分制成:玉米淀粉25、木薯淀粉18、菱角淀粉3、醋酸乙烯酯0.8、過硫酸銨0.1、辛烯基琥珀酸酐0.3、硫酸鋁0.1，所述改性植物淀粉植物纖維制備方法為:將玉米淀粉、木薯淀粉、菱角淀粉均勻混合到一起，然后采用功率為400W的微波處理15s，然后，添加混合物0.5倍重量的水，攪拌均勻后，添加醋酸乙烯酯、過硫酸銨、琥珀酸酐、硫酸鋁過濾，采用超聲波分散處理5分鐘，然后加熱至45 V，保溫40分鐘后，冷卻至室溫，洗滌，過濾，干燥，即可；
所述改性植物淀粉、C9石油樹脂、松香和丙烯酰胺經(jīng)過預(yù)混處理:將改性植物淀粉、C9石油樹脂、松香和丙烯酰胺在高速混合機(jī)中以1200r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，物料溫度調(diào)節(jié)到64 °C，持續(xù)30分鐘，即可。
[0006]—種改性甘蔗渣制備的易降解塑料袋的制備方法，包括: 1)將聚乳酸、α-甲基苯乙烯環(huán)二聚體、甘油單硬脂酸酯、甘油、硅二醇高速混合機(jī)中以500r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，物料溫度調(diào)節(jié)到64 °C，持續(xù)15分鐘，然后再添加改性甘鹿渣，以lOOOr/min速度攪拌10分鐘后，物料溫度調(diào)節(jié)到68°C，添加經(jīng)過預(yù)混處理的改性植物淀粉、松香、丙烯酰胺、C9石油樹脂混合物，物料溫度調(diào)節(jié)到72°C，以1500r/min速度攪拌20分鐘；
2)將得到的混合物添加到單螺桿擠出機(jī)中造粒后，置于吹膜機(jī)中，溫度為128°C，吹膜，制袋，得到塑料袋。
[0007]本發(fā)明通過對甘蔗渣進(jìn)行大量的實驗研究和各種改性處理，發(fā)現(xiàn)采用先將干燥甘蔗渣和經(jīng)過處理的高嶺土放入球磨機(jī)處理，再將水楊酸、乙醇、乙酸庚酯按5:30:1質(zhì)量比例混合配制成溶液將甘蔗渣添加到溶液中處理30分鐘后，再采用碳酸鈉溶液處理，極大的提高了甘蔗渣的活性，改變了甘蔗渣表面的物理和化學(xué)狀態(tài)，不僅提高了其相容性，還提高了其柔性和韌性，從而，極大的提高了制成的塑料袋的橫向與縱向抗拉強(qiáng)度、韌性和承載力。
[0008]天然淀粉的高分子鏈間存在氫鍵，分子間作用力較強(qiáng)，因此，溶解性差，親水而不易溶于水，且加熱不熔融，300°C以后分解，成型性能較差，濕強(qiáng)度差，遇水后力學(xué)性能顯著降低;本發(fā)明通過采用玉米淀粉、木薯淀粉、菱角淀粉三者配合，并進(jìn)行混合改性，不僅提高了其熱塑性，還能夠提高其流變性能，改善了加工成型性能，提高了濕壓強(qiáng)度，降低了親水性。
[0009]本發(fā)明通過將經(jīng)過處理的改性植物淀粉、C9石油樹脂、松香和丙烯酰胺在特定條件下經(jīng)過預(yù)混處理，得到的混合物，能夠防止制備塑料袋加工過程中熱老化引起的交聯(lián)、防止凝膠化，能夠極大的提高制成的塑料袋熱穩(wěn)定性、抗氧化性，能夠提高其與各成分之間的相容性，還能起到增塑的效果；由于熱塑性塑料加工過程中，樹脂高聚物在熔融之后通常具有較高的粘度，熔融的高聚物在通過澆口、狹縫等通道時，聚合物溶體必定要與加工機(jī)械表面產(chǎn)生摩擦，聚合物的高分子之間也有相對運動產(chǎn)生的摩擦，這些摩擦對聚合物的加工很不利，嚴(yán)重的摩擦?xí)沟弥苽涞乃芰洗砻孀兊么植?，缺乏光澤或者出現(xiàn)流紋，本發(fā)明通過將經(jīng)過處理的改性植物淀粉、C9石油樹脂、松香和丙烯酰胺在特定條件下經(jīng)過預(yù)混處理，得到的混合物配合α-甲基苯乙烯環(huán)二聚體的協(xié)同作用，能夠提高溶體的流動性，減小摩擦，使得高聚物溶體能夠更好的充模和脫模，改善了塑料袋制品表面的光澤性，提高了塑料袋制品的沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比:
本發(fā)明塑料袋采用的植物淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉、菱角淀粉，是速生、可再生資源，資源豐富，單位成本低、可替代性好，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，其生物降解性優(yōu)異，在掩埋120天里，質(zhì)量能降低8-10%。本發(fā)明制得改性甘蔗渣制備的塑料袋不僅能夠很好的利用了甘蔗渣資源，還解決了甘蔗渣與其它之間不相容性差的問題，使得制備的塑料袋各方面性能都有極大的提高，具有能耗低、污染小、生產(chǎn)成本低的特點；本發(fā)明塑料袋縱向拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到16.7MPa，橫向拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到15.4MPa;本發(fā)明塑料袋色澤光亮，透明度好，承重能力高，能滿足顧客多裝東西和反復(fù)使用的要求。
【具體實施方式】
[0011]—種改性甘蔗渣制備的易降解塑料袋，按重量份計由以下成分制成:聚乳酸12、改性甘蔗渣8、α_甲基苯乙烯環(huán)二聚體1、甘油單硬脂酸酯2、改性植物淀粉78、松香4、丙烯酰胺2、C9石油樹脂0.5、甘油2、硅二醇0.5;
所述改性甘蔗渣的制備方法為:
1)將干燥甘蔗渣和研磨介質(zhì)放入球磨機(jī)中，進(jìn)行研磨8分鐘，溫度保持在45-48°C，所述研磨介質(zhì)為經(jīng)過質(zhì)量濃度為2.36%氫氧化鈉浸泡30分鐘后干燥的高嶺土；
2)將水楊酸、乙醇、乙酸庚酯按5:30:1質(zhì)量比例混合配制成溶液1，再將經(jīng)過步驟I)處理的甘蔗渣加入該溶液I中，攪拌均勻后，靜置30分鐘，過濾，干燥，再將甘蔗渣添加到質(zhì)量濃度為3.65%的碳酸鈉溶液中，加熱至90°C，保溫20分鐘后，過濾，洗滌，干燥，即可，所述甘蔗渣與溶液I的質(zhì)量比例為1:2;
所述改性植物淀粉按重量份計由以下成分制成:玉米淀粉25、木薯淀粉18、菱角淀粉3、醋酸乙烯酯0.8、過硫酸銨0.1、辛烯基琥珀酸酐0.3、硫酸鋁0.1，所述改性植物淀粉植物纖維制備方法為:將玉米淀粉、木薯淀粉、菱角淀粉均勻混合到一起，然后采用功率為400W的微波處理15s，然后，添加混合物0.5倍重量的水，攪拌均勻后，添加醋酸乙烯酯、過硫酸銨、琥珀酸酐、硫酸鋁過濾，采用超聲波分散處理5分鐘，然后加熱至45 V，保溫40分鐘后，冷卻至室溫，洗滌，過濾，干燥，即可；
所述改性植物淀粉、C9石油樹脂、松香和丙烯酰胺經(jīng)過預(yù)混處理:將改性植物淀粉、C9石油樹脂、松香和丙烯酰胺在高速混合機(jī)中以1200r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，物料溫度調(diào)節(jié)到64 °C，持續(xù)30分鐘，即可。
[0012]—種改性甘蔗渣制備的易降解塑料袋的制備方法，包括:
1)將聚乳酸、α-甲基苯乙烯環(huán)二聚體、甘油單硬脂酸酯、甘油、硅二醇高速混合機(jī)中以500r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，物料溫度調(diào)節(jié)到64 °C，持續(xù)15分鐘，然后再添加改性甘鹿渣，以lOOOr/min速度攪拌10分鐘后，物料溫度調(diào)節(jié)到68°C，添加經(jīng)過預(yù)混處理的改性植物淀粉、松香、丙烯酰胺、C9石油樹脂混合物，物料溫度調(diào)節(jié)到72°C，以1500r/min速度攪拌20分鐘；
2)將得到的混合物添加到單螺桿擠出機(jī)中造粒后，置于吹膜機(jī)中，溫度為128°C，吹膜，制袋，得到塑料袋。
[0013]本發(fā)明通過對甘蔗渣進(jìn)行大量的實驗研究和各種改性處理，發(fā)現(xiàn)采用先將干燥甘蔗渣和經(jīng)過處理的高嶺土放入球磨機(jī)處理，再將水楊酸、乙醇、乙酸庚酯按5:30:1質(zhì)量比例混合配制成溶液將甘蔗渣添加到溶液中處理30分鐘后，再采用碳酸鈉溶液處理，極大的提高了甘蔗渣的活性，改變了甘蔗渣表面的物理和化學(xué)狀態(tài)，不僅提高了其相容性，還提高了其柔性和韌性，從而，極大的提高了制成的塑料袋的橫向與縱向抗拉強(qiáng)度、韌性和承載力。
[0014]天然淀粉的高分子鏈間存在氫鍵，分子間作用力較強(qiáng)，因此，溶解性差，親水而不易溶于水，且加熱不熔融，300°C以后分解，成型性能較差，濕強(qiáng)度差，遇水后力學(xué)性能顯著降低;本發(fā)明通過采用玉米淀粉、木薯淀粉、菱角淀粉三者配合，并進(jìn)行混合改性，不僅提高了其熱塑性，還能夠提高其流變性能，改善了加工成型性能，提高了濕壓強(qiáng)度，降低了親水性。
[0015]本發(fā)明通過將經(jīng)過處理的改性植物淀粉、C9石油樹脂、松香和丙烯酰胺在特定條件下經(jīng)過預(yù)混處理，得到的混合物，能夠防止制備塑料袋加工過程中熱老化引起的交聯(lián)、防止凝膠化，能夠極大的提高制成的塑料袋熱穩(wěn)定性、抗氧化性，能夠提高其與各成分之間的相容性，還能起到增塑的效果；由于熱塑性塑料加工過程中，樹脂高聚物在熔融之后通常具有較高的粘度，熔融的高聚物在通過澆口、狹縫等通道時，聚合物溶體必定要與加工機(jī)械表面產(chǎn)生摩擦，聚合物的高分子之間也有相對運動產(chǎn)生的摩擦，這些摩擦對聚合物的加工很不利，嚴(yán)重的摩擦?xí)沟弥苽涞乃芰洗砻孀兊么植?，缺乏光澤或者出現(xiàn)流紋，本發(fā)明通過將經(jīng)過處理的改性植物淀粉、C9石油樹脂、松香和丙烯酰胺在特定條件下經(jīng)過預(yù)混處理，得到的混合物配合α-甲基苯乙烯環(huán)二聚體的協(xié)同作用，能夠提高溶體的流動性，減小摩擦，使得高聚物溶體能夠更好的充模和脫模，改善了塑料袋制品表面的光澤性，提高了塑料袋制品的沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。
【主權(quán)項】
1.一種改性甘蔗渣制備的易降解塑料袋，按重量份計由以下成分制成:聚乳酸12、改性甘蔗渣8、α_甲基苯乙烯環(huán)二聚體1、甘油單硬脂酸酯2、改性植物淀粉78、松香4、丙烯酰胺2、C9石油樹脂0.5、甘油2、硅二醇0.5; 所述改性甘蔗渣的制備方法為: 1)將干燥甘蔗渣和研磨介質(zhì)放入球磨機(jī)中，進(jìn)行研磨8分鐘，溫度保持在45-48°C，所述研磨介質(zhì)為經(jīng)過質(zhì)量濃度為2.36%氫氧化鈉浸泡30分鐘后干燥的高嶺土； 2)將水楊酸、乙醇、乙酸庚酯按5:30:1質(zhì)量比例混合配制成溶液1，再將經(jīng)過步驟I)處理的甘蔗渣加入該溶液I中，攪拌均勻后，靜置30分鐘，過濾，干燥，再將甘蔗渣添加到質(zhì)量濃度為3.65%的碳酸鈉溶液中，加熱至90°C，保溫20分鐘后，過濾，洗滌，干燥，即可，所述甘蔗渣與溶液I的質(zhì)量比例為1:2; 所述改性植物淀粉按重量份計由以下成分制成:玉米淀粉25、木薯淀粉18、菱角淀粉3、醋酸乙烯酯0.8、過硫酸銨0.1、辛烯基琥珀酸酐0.3、硫酸鋁0.1，所述改性植物淀粉植物纖維制備方法為:將玉米淀粉、木薯淀粉、菱角淀粉均勻混合到一起，然后采用功率為400W的微波處理15s，然后，添加混合物0.5倍重量的水，攪拌均勻后，添加醋酸乙烯酯、過硫酸銨、琥珀酸酐、硫酸鋁過濾，采用超聲波分散處理5分鐘，然后加熱至45 V，保溫40分鐘后，冷卻至室溫，洗滌，過濾，干燥，即可； 所述改性植物淀粉、C9石油樹脂、松香和丙烯酰胺經(jīng)過預(yù)混處理:將改性植物淀粉、C9石油樹脂、松香和丙烯酰胺在高速混合機(jī)中以1200r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，物料溫度調(diào)節(jié)到64 °C，持續(xù)30分鐘，即可。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性甘蔗渣制備的易降解塑料袋的制備方法，其特征在于，包括: 1)將聚乳酸、α-甲基苯乙烯環(huán)二聚體、甘油單硬脂酸酯、甘油、硅二醇高速混合機(jī)中以500r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，物料溫度調(diào)節(jié)到64 °C，持續(xù)15分鐘，然后再添加改性甘鹿渣，以lOOOr/min速度攪拌10分鐘后，物料溫度調(diào)節(jié)到68°C，添加經(jīng)過預(yù)混處理的改性植物淀粉、松香、丙烯酰胺、C9石油樹脂混合物，物料溫度調(diào)節(jié)到72°C，以1500r/min速度攪拌20分鐘； 2)將得到的混合物添加到單螺桿擠出機(jī)中造粒后，置于吹膜機(jī)中，溫度為128°C，吹膜，制袋，得到塑料袋。
【文檔編號】C08L97/02GK105906850SQ201610366425
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】李維光, 楊永志
【申請人】蚌埠市維光塑膠制品有限公司