專利名稱：：全生物降解鞋材專用材料及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種全生物降解鞋材及其制備方法。技術背景目前，已公開的環保鞋用材料的制備方法如200610200481.6(EVA/植物纖維發泡復合鞋用材料的制備方法)又如200610069806.1(EVA/PE/淀粉復合發泡材料的制備方法)再如02105027.9(可生物降解的復合材料及其制法和用途)等專利，所述的配方及制備方法都擺脫不了采用傳統的EVA、PE等非降解材料，因此，其所得產品均是不完全降解的材料，而鞋子又是人們生活中必不可少的生活易耗品，因此每年都有大量的廢舊鞋子被遺棄，因此采用上述材料制造的鞋子由于不能完全降解對環境還是會造成一定程度的污染。
發明內容本發明的目的在于提供一種能保證使用性能及使用壽命的基礎上達到全降解要求的全生物降解鞋材專用材料及其制備方法。為了實現上述目的，本發明是以如下技術方案實現的一種全生物降解鞋材專用材料，它包括下列組分及重量份數比植物淀粉100份、全降解樹脂1080份、堿性水溶液1020份、抗氧劑0.52份、潤滑增塑劑340份、相容劑520份，交聯劑0.13份，穩定劑13份，抗菌防霉劑02份，著色劑05份。由于本發明中所釆用的物料全部是可以完全降解的生物材料，為此所制出的專用材料亦是能夠完全降解的，因此本發明具有在保證同類型鞋的使用性能及使用壽命的基礎上能有效減少被遺棄的廢舊鞋子對環境造成污染的優點，甚至可達到零污染的目的。并且本發明的材料可用于制造沙灘拖，兒童拖、賓館拖、休閑拖、休閑鞋、運動鞋、高檔旅游鞋的中跟及鞋面等以及兒童拼圖、兒童防摔墊、泡沫地板、工藝品、玻璃器具、精密儀器、電子產品等的包裝抗震墊的材料，本發明還具有易于著色的優點，并賦于預發泡的功能，適用于壓片發泡或擠出注塑發泡。具體實施方式一、一種全生物降解鞋材專用材料，它包括下列組分及重量份數比植物淀粉100份、全降解樹脂1080份、堿性水溶液1020份、抗氧劑0.52份、潤滑增塑劑340份、相容劑520份，交聯劑0.13份，穩定劑l3份，抗菌防霉劑02份，著色劑05份，發泡劑28份。所述的植物淀粉為木薯淀粉、玉米淀粉、馬嶺薯淀粉、小麥淀粉、番薯淀粉等植物淀粉中的一種或多種。所述的全降解樹脂為聚丁二酸丁二醇脂(PBS)、聚己內脂(PCL)、聚己二酸一對苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚己二酸-丁二醇酯/對苯二甲酸-乙二醇酯(Ecoflex)等其中的一種或多種。所述的堿性水溶液為0.5%2%的氫氧化鈉水溶液。所述的抗氧劑為2.2'—亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(即抗氧劑2246)、(3，5二叔丁基4-羥基-苯基)丙酸]季戊四醇酯(即抗氧劑1010)、2，6二叔丁基-4-甲基苯酚(即抗氧劑264)等其中的一種或多種。所述的潤滑增塑劑為白油、環垸油、甘油、山梨醇、木糖醇、乙二醇、丙二醇等其中的一種或多種。所述的相容劑為PAA(聚丙烯酸)、EAA(乙烯一丙烯酸共聚物)、EMA(乙烯/甲基丙烯酸共聚物)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)、單硬脂酸甘油脂等其中的一種或多種。所述的交聯劑為DCP(過氧化二異丙苯)或CHP(過氧化氫異丙苯)BP0(過氧化苯甲酰)等其中的一種或多種。所述的穩定劑為硬酯酸、硬酯酸鈉、硬酯酸鈣、硬酯酸鋅等其中的一種或多種。所述的抗菌防霉劑為銀鋅復合無機抗菌劑或聚乙酰胺基葡萄糖(或稱甲殼素)。所述的銀鋅復合無機抗菌劑還可以是由廈門鑫達康無機材料有限公司生產、型號為沸石載銀無機抗菌劑XDK-101的沸石基銀及銀鋅復合無機抗菌劑。抗菌防霉劑的添加量可以是2份以下的任意數量。所述的著色劑為鈦白粉、炭黑、氧化鐵紅、群青、酞青藍、酞青綠等其中的一種或多種。著色劑的添加量可以是5份以下的任意數量。所述的發泡劑為偶氮二甲酰胺(AC、ADC發泡劑)或二磺硒肼二苯醚(OBSH發泡劑)。二、全生物降解鞋材專用材料的制備方法有以下二種方法一它包括以下步驟(a)將100重量份植物淀粉投入500800轉/分的高速混合機中進行高攪，(b)在高攪下加入1030份0.5%2%的氫氧化鈉水溶液，加入過程無時間限定，(c)然后高攪升溫至約ll(TC后，維持1030分鐘均可，蒸發除去水份，(d)然后下料到冷混鍋中以100300轉/分速度進行低攪，通過冷混鍋的夾層用冷卻水對鍋體中的物料進行降溫，(e)當降溫到6(TC以下或常溫下時加入340份的潤滑增塑劑，(f)在低攪下攪拌均勻后，分別加入全降解樹脂1080份、抗氧劑0.52份、相容劑520份，交聯劑0.13份，穩定劑13份，抗菌防霉劑02份，著色劑05份，發泡劑28份，然后高攪攪拌均勻啟，(g)將物料放入密煉機，采用現有的密煉工藝，使物料中的各種組分之間充分融合，捏合密煉至塑化均勻，(h)再放入壓片機，繼續塑煉成熔融狀態后，壓煉引出片料，(i)經切成所需規格的片材后，(j)放入模壓發泡機中在15(TC18(TC的溫度下引發發泡劑產生的氣體進行發泡，(k)爾后冷卻定型，切成所需的鞋材形狀，供制鞋時使用。另需以注塑方式制作鞋材的，(1)可在前述引出片料時就經豎切成條，(m)然后再橫切成小方塊狀的顆粒，制成粒料。然后用此粒料放入注塑機中，在適當的溫度、壓力下，注入鞋材模具中并發泡，按模具形狀制成鞋材樣的產品。方法二(a)將100重量份植物淀粉投入500800轉/分的高速混合機中進行高攪，(b)在高攪下加入1030份0.5%2%的氫氧化鈉水溶液，加入過程無時間限定，(c)然后高攪升溫至約11(TC后，維持1030分鐘均可，蒸發除去水份，(d)然后下料到冷混鍋中以100300轉/分速度進行低攪，通過冷混鍋的夾層用冷卻水對鍋體中的物料進行降溫，(e)降溫到60t:以下或常溫下時加入340份的潤滑增塑劑，(f)在低攪下攪拌均勻后，分別加入全降解樹脂1080份、抗氧劑0.52份、相容劑520份，交聯劑0.13份，穩定劑13份，抗菌防霉劑02份，然后攪拌均勻，(g)然后將物料進行擠出造粒，形成粒料(h)可將粒料再與所需的著色劑05份，發泡劑28份混合后放入煉膠壓片機中，繼續塑煉成熔融狀態，(i)再引出片料，(j)經切成一定規格的片材后，放入模壓發泡機中在一定的溫度下引發發泡劑產生的氣體進行發泡，(k)爾后冷卻定型，(1)切成所需的鞋材形狀，供制鞋時使用。另需以注塑方式制作鞋材的，(m)可將粒料與所需的著色劑05份，發泡劑28份混合后直接放入注塑機中，(n)在約13(TC16(TC的溫度和約12001800kgf/cmS壓力下，注入鞋材模具中并發泡，按模具形狀制成鞋材樣的產品，此種方式的優點是物料經長徑比雙螺桿雙排氣擠出造粒機的捏合塑煉，淀粉和全降解樹脂完全交融效果更好，但要注意發泡劑不可提前加入，以避免提前發泡而失效。本發明的生產設備由高冷混機、密煉機、大長徑比雙螺桿雙排氣擠出機，壓片機、切粒機等組成，并分別應用這些設備對淀粉進行改性處理和在特定的工藝溫度和工藝條件下使淀粉和全降解樹脂完全交融，并賦于預發泡的功能，適用于壓片發泡或擠出注塑發泡，從而制出完全生物降解的鞋材專用材料。實施例一啟動高冷混機組的高速混合機運轉，將100kg木薯淀粉投入500轉/分的高速混合機中，在此高攪下噴灑加入20kg1%的氫氧化鈉水溶液，然后高攪升溫至約ll(TC后，維持約20分鐘蒸發除去水份，然后下料到冷混鍋100轉/分低攪降溫到5(TC加入25kg的山梨醇，4kg的白油攪拌均勻后，再依次分別加入全降解樹脂Ecoflex(聚己二酸-丁二醇酯/對苯二甲酸-乙二醇酯)60kg、抗氧劑IOIO[P-(3，5二叔丁基4-羥基-苯基)丙酸]季戊四醇酯1kg、相容劑PAA(聚丙烯酸)10kg和單硬脂酸甘油脂8kg，交聯劑DCP(過氧化二異丙苯)0.2kg，穩定劑硬酯酸1.2kg和硬酯酸鋅0.8kg，抗菌防霉劑聚乙酰胺基葡萄糖(甲殼素)0.6kg，ADC發泡劑(偶氮二甲酰胺)4kg，然后高攪五分鐘攪拌均勻后，放入密煉機，捏合密煉至塑化均勻，再放入壓片機，繼續塑煉成熔融狀態，再引出片料，經切成50X100cm規格的片材后，放入模壓發泡機中在18(TC的溫度下發泡八分鐘，爾后冷卻定型，切成所需的鞋材形狀。實施例二啟動高冷混機組的高速混合機運轉，將100kg玉米淀粉投入600轉/分高速混合機中，在此高攪下噴灑加入15kg1.5%的氫氧化鈉水溶液，然后高攪升溫至約ll(TC后，維持1015分鐘蒸發除去水份，然后下料到300轉/分冷混鍋低攪降溫到5(TC加入23kg的甘油，3kg的白油攪拌均勻后，再依次分別加入全降解樹脂PBS(聚丁二酸丁二醇脂)80kg、抗氧劑IOIO[3-(3，5二叔丁基4-羥基-苯基)丙酸]季戊四醇酯1kg、相容劑PAA(聚丙烯酸)8kg單硬脂酸甘油脂12kg，交聯劑BPO(過氧化苯甲酰)0.3kg，穩定劑硬酯酸lkg和硬酯酸鈉lkg，抗菌防霉劑銀鋅復合無機抗菌劑0.3kg，著色劑鈦白粉4kg，AC發泡劑(偶氮二甲酰胺)3kg，然后高攪五分鐘攪拌均勻后，放入密煉機，捏合密煉至塑化均勻，再放入壓片機，繼續塑煉成熔融狀態，再引出片料，然后經豎切條后再橫切成約4X4rran的小方塊狀顆粒，形成粒料，然后用此粒料放入注塑機中，在約15(TC溫度下、約1500kgf/cr^壓力下，注入鞋材模具中并發泡，并在冷卻后定型，使其按模具形狀制成所需鞋材樣的產品。實施例三啟動高冷混機組的高速混合機運轉，將100kg玉米淀粉投入800轉/分高速混合機中，在高攪下噴灑加入30kg0.8%的氫氧化鈉水溶液，然后高攪升溫至約115'C后，維持二十五分鐘蒸發除去水份，然后下料到200轉/分冷混鍋低攪降溫到6(TC加入30kg甘油、5kg山梨醇，5kg白油攪拌均勻后，再依次分別加入全降解樹脂Ecoflex(聚己二酸-丁二醇酯/對苯二甲酸-乙二醇酯)70kg、抗氧劑264(2，6二叔丁基-4-甲基苯酚)1kg、相容劑EAA(乙烯一丙烯酸共聚物)10kg、EMA(乙烯/甲基丙烯酸共聚物)8kg，交聯劑CHP(過氧化氫異丙苯)O.2kg，穩定劑硬酯酸1kg和硬酯酸轉1kg，抗菌防霉劑聚乙酰胺基葡萄糖(甲殼素)0.5kg，然后高攪五分鐘攪拌均勻后，放入大長徑比雙螺桿雙排氣擠出造粒機的料斗中，在約12(TC16(TC下擠出造粒。然后取100kg粒料加著色劑酞青綠2kg，AC發泡劑(偶氮二甲酰胺)4kg混合后放入煉膠壓片機中，繼續塑煉成熔融狀態，再引出片料，經切成50X100cm規格的片材后，放入模壓發泡機中在180。C的溫度下發泡八分鐘，爾后冷卻定型，切成所需的鞋材形狀，供制鞋時使用。實施例四啟動高冷混機組的高速混合機運轉，將100kg木薯淀粉投入700轉/分高速混合機中，在高攪下噴灑加入15kg1%的氫氧化鈉水溶液，然后高攪升溫至約115"C后，維持30分鐘蒸發除去水份，然后下料到200轉/分冷混鍋低攪降溫到6(TC加入25kg甘油、5kg山梨醇，4kg白油攪拌均勻后，再依次分別加入全降解樹脂PBS(聚丁二酸丁二醇脂)100kg、、抗氧劑264(2，6二叔丁基-4-甲基苯酚)lkg、相容劑PAA(聚丙烯酸)6kg，EAA(乙烯一丙烯酸共聚物)12kg，交聯劑DCP(過氧化二異丙苯)0.3kg，穩定劑硬酯酸2kg和硬酯酸鈉1kg，抗菌防霉劑聚乙酰胺基葡萄糖(甲殼素)0.5kg，然后高攪五分鐘攪拌均勻后，放入大長徑比雙螺桿雙排氣擠出造粒機的料斗中，在約120。C16(TC下擠出造粒，成粒后取100kg粒料加著色劑鈦白粉2kg，AC發泡劑(偶氮二甲酰胺)4kg混合后放入注塑機中，在約15(TC溫度下、約1500kgf/cn^壓力下，注入鞋材模具中并發泡，爾后冷卻后定型，使其按模具形狀制成所需鞋材樣的產品。所得鞋材專用材料料經檢測，其性能符合鞋材使用標準，見下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>權利要求1一種全生物降解鞋材專用材料，其特征在于其原料配方包括下列組分和重量份數比植物淀粉100份、全降解樹脂10～100份、堿性水溶液10～30份、抗氧劑0.5～2份、潤滑增塑劑3～40份、相容劑5～30份，交聯劑0.1～3份，穩定劑1～5份，抗菌防霉劑0～2份，著色劑0～5份。2、根據權利要求l所述的全生物降解鞋材專用材料，其特征在于其原料配方中還包括下列組分和重量份數比發泡劑28份。3、根據權利要求1或2所述的全生物降解鞋材專用材料，其特征在于:所述的植物淀粉為木薯淀粉、玉米淀粉、馬嶺薯淀粉、小麥淀粉、番薯淀粉中的一種或多種。4、根據權利要求1或2所述的全生物降解鞋材專用材料，其特征在于所述的全降解樹脂為聚丁二酸丁二醇脂、聚己內脂、聚己二酸一對苯二甲酸丁二酯、聚己二酸-丁二醇酯/對苯二甲酸-乙二醇酯中的一種或多種。5、根據權利要求1或2所述的全生物降解鞋材專用材料，其特征在于:所述的堿性水溶液為0.5%2%的氫氧化鈉水溶液。6、根據權利要求1或2所述的全生物降解鞋材專用材料，其特征在于:所述的抗氧劑為2.2，一亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、[e-(3，5二叔丁基4-羥基-苯基)丙酸]季戊四醇酯、2，6二叔丁基-4-甲基苯酚中的一種或多種。7、根據權利要求1或2所述的全生物降解鞋材專用材料，其特征在于:所述的潤滑增塑劑為白油、環烷油、甘油、山梨醇、木糖醇、乙二醇、丙二醇中的一種或多種。8、根據權利要求1或2所述的全生物降解鞋材專用材料，其特征在于所述的相容劑為聚丙烯酸、乙烯一丙烯酸共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物、聚甲基丙烯酸甲脂、單硬脂酸甘油脂中的一種或多種。9、根據權利要求1或2所述的全生物降解鞋材專用材料，其特征在于所述的交聯劑為過氧化二異丙苯、過氧化氫異丙苯、過氧化苯甲酰中的一種或多種。10、根據權利要求1或2所述的全生物降解鞋材專用材料，其特征在于所述的穩定劑為硬酯酸、硬酯酸鈉、硬酯酸鈣、硬酯酸鋅中的一種或多種。11、根據權利要求1或2所述的全生物降解鞋材專用材料，其特征在于所述的抗菌防霉劑為銀鋅復合無機抗菌劑或聚乙酰胺基葡萄糖。12、根據權利要求1或2所述的全生物降解鞋材專用材料，其特征在于所述的著色劑為鈦白粉、炭黑、氧化鐵紅、群青、酞青藍、酞青綠中的一種或多種。13、根據權利要求2所述的全生物降解鞋材專用材料，其特征在于所述的發泡劑為偶氮二甲酰胺或二磺硒肼二苯醚。14、根據權利要求1或2所述的全生物降解鞋材專用材料的制備方法，其特征在于它包括下列步驟(a)將100重量份植物淀粉投入500800轉/分的高速混合機中進行高攪，(b)在高攪下加入1030份0.5%2%的氫氧化鈉水溶液，加入過程無時間限定，(c)然后高攪升溫至約ll(TC后，維持1030分鐘蒸發除去水份，(d)然后下料到冷混鍋中以100300轉/分速度進行低攪，通過冷混鍋的夾層用冷卻水對鍋體中的物料進行降溫，(e)當降溫到60°C以下或常溫下時加入340份的潤滑增塑劑，(f)在低攪下攪拌均勻后，分別加入全降解樹脂1080份、抗氧劑0.52份、相容劑520份，交聯劑O.13份，穩定劑13份，抗菌防霉劑02份，著色劑05份，發泡劑28份，然后高攪攪拌均勻，(g)然后將物料放入密煉機，采用現有的密煉工藝，使物料中的各種組分之間充分融合，捏合密煉至塑化均勻，(h)再放入壓片機，繼續塑煉成熔融狀態后，壓煉引出片料。15、根據權利要求14所述的全生物降解鞋材專用材料的制備方法，其特征在于它還包括下列步驟(i)將引出的片料經切成所需規格的片材，(j)放入模壓發泡機中在15(TC18(TC的溫度下引發發泡劑產生的氣體進行發泡，(k)爾后冷卻定型，切成所需的鞋材形狀，供制鞋時使用。16、根據權利要求14所述的全生物降解鞋材專用材料的制備方法，其特征在于它還包括下列步驟(1)將引出的片料直接進行豎切成條，(m)然后再橫切成小方塊狀的顆粒，制成粒料。17、根據權利要求1所述的全生物降解鞋材專用材料的制備方法，其特征在于它包括下列步驟-(a)將100重量份植物淀粉投入500800轉/分的高速混合機中進行高攪，(b)在高攪下加入1030份0.5%2%的氫氧化鈉水溶液，加入過程無時間限定，(c)然后高攪升溫至約ll(TC后，維持1030分鐘蒸發除去水份，(d)然后下料到冷混鍋中以100300轉/分速度進行低攪，通過冷混鍋的夾層用冷卻水對鍋體中的物料進行降溫，(e)當降溫到6(TC以下或常溫下時加入340份的潤滑增塑劑，(f)在低攪下攪拌均勻后，分別加入全降解樹脂1080份、抗氧劑0.52份、相容劑520份，交聯劑0.13份，穩定劑13份，抗菌防霉劑02份，然后攪拌均勻后，(g)然后將物料進行擠出造粒，形成粒料。18、根據權利要求17和2所述的全生物降解鞋材專用材料的制備方法，其特征在于它還包括下列步驟(h)將粒料與所需的著色劑05份，發泡劑28份混合后放入煉膠壓片機中，繼續塑煉成熔融狀態，(i)再引出片料，(j)經切成所需規格的片材后，放入模壓發泡機中在15(TC18(TC的溫度下引發發泡劑產生的氣體進行發泡，(k)爾后冷卻定型，(1)切成所需的鞋材形狀，供制鞋時使用。19、根據權利要求17和2所述的全生物降解鞋材專用材料的制備方法,其特征在于它好包括下列步驟(m)將粒料與所需的著色劑05份，發泡劑28份混合后直接放入注塑機中，(n)在約130'C16(TC的溫度下和約12001800kgf/ci^壓力下，注入鞋材模具中并發泡，按模具形狀制成鞋材樣的產品。全文摘要本發明涉及全生物降解鞋材專用材料及其制備方法，本發明其原料配方包括下列組分和重量份數比植物淀粉100份、全降解樹脂10～100份、堿性水溶液10～30份、抗氧劑0.5～2份、潤滑增塑劑3～40份、相容劑5～30份，交聯劑0.1～3份，穩定劑1～5份，抗菌防霉劑0～2份，著色劑0～5份。其生產設備由高冷混機、密煉機、大長徑比雙螺桿雙排氣擠出機，壓片機、切粒機等組成，并分別應用這些設備對淀粉進行改性處理和在特定的工藝溫度和工藝條件下使淀粉和全降解樹脂完全交融，并賦于預發泡的功能，適用于壓片發泡或擠出注塑發泡，從而制出完全生物降解的鞋材專用材料。文檔編號B29B9/04GK101235164SQ200810070729公開日2008年8月6日申請日期2008年3月10日優先權日2008年3月10日發明者余潤保,陳明興,黃祥秋申請人:福建百事達生物材料有限公司