資源綜合利用型光生物雙降解環保材料及制備方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
本發明涉及一種用于制造一次性餐具和一次性包裝物的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料及制備方法。
[0002]【背景技術】:
目前一次性加熱后對人身體有毒有害的塑料餐具應用比較普遍，雖然給人們的生活帶來方便，但同時也給環境造成了嚴重的白色污染，這種發泡餐具在土壤中要經過幾十年甚至上百年才能夠降解，其燃燒后還能產生二惡英這種致癌物，發泡餐具在60°C的溫度下會產生毒素，可見其對人們生活的環境與健康有多大的損害。近幾年來出現的一些淀粉基降解材料雖然解決了發泡塑料造成的白色污染問題，但是這些降解材料由于機械強度差、可塑性差，在生產中要用兩套混煉裝置，生產過程中不易保溫、工藝線路復雜、生產成本高，產品質量達不到要求，因而不能廣泛的應用。同時，大量的農作物桿、秸、殼等廢棄物已成為公害。
[0003]
【發明內容】
:
本發明的目的是提供一種工藝線路短，成本低的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料及制備方法。
[0004]上述的目的是通過以下的技術方案實現:
一種資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，其組成包括:高分子天然淀粉、植物纖維粉末、聚乙內脂、聚丙烯醇基礎料、己丁酯己丁聚糖、山梨醇、鋁鈦復合偶聯劑HY-133、茂金屬聚烯烴，所述的高分子天然淀粉的重量份數為20~55，所述的植物纖維粉末重量份數為20~38，所述的聚乙內脂的重量份數為4~10，所述的聚丙烯醇基礎料重量份數為4~10，所述的己丁酯己丁聚糖的重量份數為0.1-0.5，所述的山梨醇的重量份數為0.2~2，所述的鋁鈦復合偶聯劑HY-133的重量份數為
0.1~3，所述的茂金屬聚烯烴的重量份數為1~10，山梨醇基礎料的重量份數為4-10。
[0005]所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，所述的植物纖維粉末包括玉米桿粉末、麥桿粉末、稻殼粉末、豆桿粉末，所述的玉米桿粉末的重量份數為20%，所述的麥桿粉末20%，所述的稻殼粉末40%，所述的豆桿粉末20%。
[0006]所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，所述的高分子天然淀粉是玉米淀粉或馬鈴薯淀粉。
[0007]所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，所述的高分子天然淀粉的重量份數為30~50，所述的植物纖維粉末重量份數為22~38，所述的聚乙內脂的重量份數為4~10，所述的聚丙烯醇基礎料重量份數為6~10，所述的己丁酯己丁聚糖的重量份數為0.1-0.3，所述的山梨醇的重量份數為0.4-0.8，所述的鋁鈦復合偶聯劑HY-133的重量份數為0.5-2,所述的茂金屬聚烯烴的重量份數為1~3，山梨醇基礎料的重量份數為4~10。
[0008]所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，所述的高分子天然淀粉的重量份數為20，所述的植物纖維粉末重量份數為20，所述的聚乙內脂的重量份數為4，所述的聚丙烯醇基礎料重量份數為4，所述的己丁酯己丁聚糖的重量份數為0.1，所述的山梨醇的重量份數為0.2，所述的鋁鈦復合偶聯劑HY-133的重量份數為0.1，所述的茂金屬聚烯烴的重量份數為1，山梨醇基礎料的重量份數為4。
[0009]所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，所述的高分子天然淀粉的重量份數為55，所述的植物纖維粉末重量份數為38，所述的聚乙內脂的重量份數為10，所述的聚丙烯醇基礎料重量份數為10，所述的己丁酯己丁聚糖的重量份數為0.5，所述的山梨醇的重量份數為2，所述的鋁鈦復合偶聯劑HY-133的重量份數為3，所述的茂金屬聚烯烴的重量份數為10，山梨醇基礎料的重量份數為10。
[0010]所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，所述的高分子天然淀粉的重量份數為35，所述的植物纖維粉末重量份數為30，所述的聚乙內脂的重量份數為6，所述的聚丙烯醇基礎料重量份數為7，所述的己丁酯己丁聚糖的重量份數為0.3，所述的山梨醇的重量份數為1.1，所述的鋁鈦復合偶聯劑HY-133的重量份數為1.6，所述的茂金屬聚烯烴的重量份數為5，山梨醇基礎料的重量份數為7。
[0011]所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，所述的高分子天然淀粉的重量份數為35，所述的植物纖維粉末重量份數為30，所述的聚乙內脂的重量份數為6，所述的聚丙烯醇基礎料重量份數為7，所述的己丁酯己丁聚糖的重量份數為0.3，所述的山梨醇的重量份數為1.1，所述的鋁鈦復合偶聯劑HY-133的重量份數為1.6，所述的茂金屬聚烯烴的重量份數為5，山梨醇基礎料的重量份數為7。
[0012]一種資源綜合利用型光生物雙降解環保材料的制備方法:該方法包括如下步驟:首先將上述重量份數的植物纖維粉末稱取其重量份數的2%，進行發酵處理，然后將發酵后的所述的植物纖維粉末均勻混合到所述的植物纖維粉末所剩余的重量份數98%中，封閉儲存72小時，作為備料，稱取按照所述的重量份數的所述的高分子天然淀粉、植物纖維粉末、聚乙內脂、聚丙烯醇基礎料、己丁酯己丁聚糖、山梨醇，鋁鈦復合偶聯劑HY-133、茂金屬聚烯烴基礎料進行聚合反應共混共聚改性，然后將原料在積木式平行雙螺桿擠出機中進行五級混煉。
[0013]所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料的制備方法，所述的原料進行聚合反應共混共聚改性過程中，采用的設備是油加熱高混與冷混一體機，溫度在70~90°C時加入淀粉和聚乙內脂，并高速混合，當溫度達到90~110°C時，再加入所述的植物纖維粉末，所述的茂金屬聚烯烴和所述的聚丙烯醇并高速混合，繼續加熱至100~120°C時分2~5次將所述的山梨醇、所述的鋁鈦復合偶聯劑HY-133和所述的己丁酯己丁聚糖加入，進行所述的聚合反應共混共改性，溫度為120~150°C，時間為35-40分鐘，最后把所述的原料放至所述的高混與冷混一體機充分混合，并降溫至70~90°C。
[0014]所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料的制備方法，所述的積木式平行雙螺桿擠出機中螺桿的長度與直徑的比為44~56:1，在所述的螺桿上分布有五個混煉段，將所述的積木式平行雙螺桿擠出機中出來的所述的原料經增壓裝置，在120-190°C下制成板材，所述的增壓裝置為熔體泵。
[0015]有益效果:
1.本發明通過實驗和測算對產品中的輔料含量進行了較大的調整，是的農作物廢棄物的含量高達32%以上，同時可塑性增強，并能縮短降解速度和降解時間。
[0016]傳統方法中采用兩條混煉裝制才能完成，本發明的生產方法中只需用一套混煉裝置，與以往相比節省了一套混煉裝置，并且利于生產過程中的保溫，簡化并縮短了工藝線路，降低了生產成本，提高了產品質量。
[0017]本發明的降解機原理是通過微生物和各種細菌及酶的作用，將材料分解成二氧化碳和水，降低分子量，使分子鏈斷成低分子量碎片及多孔破壞結構，增大材料的表面積，在細菌和酶的作用下發生各種分解反應，從而達到被多種微生物代謝的程度，由多種微生物參與并進行光合作用的綜合作用，最終完全分解本發明材料基礎連為3-5，紫外線連為7，所以可以輕易打斷。此材料中沒有光敏劑，是現實中唯一的光與生物雙降解的新型環保材料。
[0018]本發明的材料是成本適中、可控制降解速度和降解時間的新型全降解材料，降解后可改良土壤，進行良性的循環。
[0019]用本發明制造的一次性餐具具有無毒、無害、無異味、耐水、耐油、耐熱(+150°C)、耐冷(-20 0C )、抗壓，并可以在蒸鍋、微波爐中加熱使用。
[0020]本發明材料所產生的制品質地細膩、色澤宜人，其制品廢棄后一方面可回收再加工制成有機肥料，或制成工業包裝成品，或者制成蘑菇生長基；另一方面可降解成肥料，進行良性循環，使之回歸大自然。
[0021]本發明的材料制成餐盒的成本是紙漿制品餐盒成本的40%，是植物纖維制品成本的 50%ο
[0022]本發明的裝置結構特殊，使物料一方面沿鍋壁運動，又同時上下循環翻動，加上導流板的作用，使之混合效果更好，由于物料是高速運動，所以料位之間、料與槳葉之間的摩擦熱很大，它使料溫迅速上升，不僅相應的減少了鍋壁的加熱量，而且有利于被混材料對助劑的吸收和植物纖維粉二次發酵效果。攪拌槳是由不銹鋼制造的，又經高精度的機械加工和拋光，具有耐磨、耐腐蝕性。
[0023]【具體實施方式】:
實施例1:
一種資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，其組成包括:高分子天然淀粉、植物纖維粉末、聚乙內脂、聚丙烯醇基礎料、己丁酯己丁聚糖、山梨醇、鋁鈦復合偶聯劑HY-133、茂金屬聚烯烴，所述的高分子天然淀粉的重量份數為20~55，所述的植物纖維粉末重量份數為20~38，所述的聚乙內脂的重量份數為4~10，所述的聚丙烯醇基礎料重量份數為4~10，所述的己丁酯己丁聚糖的重量份數為0.1-0.5，所述的山梨醇的重量份數為0.2~2，所述的鋁鈦復合偶聯劑HY-133的重量份數為0.1~3，所述的茂金屬聚烯烴的重量份數為1~10，山梨醇基礎料的重量份數為4-10。
[0024]實施例2:
根據實施例1所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，所述的植物纖維粉末包括玉米桿粉末、麥桿粉末、稻殼粉末、豆桿粉末，所述的玉米桿粉末的重量份數為20%，所述的麥桿粉末20%，所述的稻殼粉末40%，所述的豆桿粉末20%。
[0025]實施例3:
根據實施例1或2所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，所述的高分子天然淀粉是玉米淀粉或馬鈴薯淀粉。
[0026]實施例4: 根據實施例1或2或3所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，所述的高分子天然淀粉的重量份數為30~50，所述的植物纖維粉末重量份數為22~38，所述的聚乙內脂的重量份數為4~10，所述的聚丙烯醇基礎料重量份數為6~10，所述的己丁酯己丁聚糖的重量份數為0.1-0.3，所述的山梨醇的重量份數為0.4-0.8，所述的鋁鈦復合偶聯劑HY-133的重量份數為0.5-2,所述的茂金屬聚烯烴的重量份數為1~3，山梨醇基礎料的重量份數為4?10 ο
[0027]實施例5:
根據實施例1或2或3所述的資源綜合利用型光生物雙降解環保材料，所述的高分子天然淀粉的重量份數為20，所