專利名稱：生物降解塑料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物降解塑料及其制造方法。
自八十年代以來國(guó)內(nèi)外均尋求通用塑料的代用品，以減少環(huán)境污染。其中開發(fā)最多的是生物降解塑料。從目前發(fā)表的專利文獻(xiàn)分析具有價(jià)值的開發(fā)可歸納為以下四類(1)單獨(dú)利用天然高分子的生物降解塑料。如定粉、纖維素及殼聚糖。目前這類高分子有的不能加工成型，如淀粉。有的加工工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴，無實(shí)用價(jià)值，如殼聚糖。
(2)與天然高分子相拼配的生物降解塑料。這類產(chǎn)品是指利用通用塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚合酸作為塑料的骨架，再與淀粉相混合(在一定條件下)制成的生物降解塑料。這類產(chǎn)品已有不少專利如CN1049671等。但這類產(chǎn)品作為一次性食品包裝膜或農(nóng)用膜使用存在明顯的缺點(diǎn)，一是只能部分降解，二是埋入土垠中分解后，其網(wǎng)狀殘余物仍破壞地力，使土質(zhì)變壞。
(3)由己內(nèi)酰酯合成的聚合物，也具有生物降解性，但該聚合物熔點(diǎn)低，不能單獨(dú)作為塑料使用。
(4)由微生物發(fā)酵制成生物降解塑料。美國(guó)、英國(guó)、日本正在開發(fā)用發(fā)酵法制得聚羥基丙酸酯和聚羥基丁酸酯作為塑料骨架，加入其它添加劑制成生物降解塑料，但價(jià)格十分昂貴，比通用塑料貴200倍。
本發(fā)明的目的是提供一種制造方法簡(jiǎn)單易行，產(chǎn)品具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和塑性及優(yōu)良的加工性能，用途廣泛，不產(chǎn)生塑料垃圾的生物降解塑料及其制造方法。
由于聚麥芽三糖高分子化合物具有優(yōu)良的加工性能及食用的安全性，能抽絲、能成膜，且膜具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和塑性，因此本發(fā)明以聚麥芽三糖高分子化合物為主要骨架物質(zhì)，再添加可食用的發(fā)泡劑、成核劑、增塑劑、被復(fù)劑及填充劑組成。
上述發(fā)泡劑為碳酸氫鈉和檸檬酸，成核劑為碳酸鈣，增塑劑為水和甘油或山梨糖醇或多元醇，被復(fù)劑為液體石臘或聚己內(nèi)酰胺，填充劑為明膠或纖維素或直鏈綻粉及其衍生物。
上述各組分的重量百分比為聚麥芽三糖高分化合物 10～70發(fā)泡劑3～5成核劑0.5～2增塑劑5～10被復(fù)劑0.5～1.0填充劑10～50其中發(fā)泡劑中的碳酸氫鈉與檸檬酸的用量比為1∶1。
上述聚麥芽三糖高分子化合物的分子量最好為10萬～30萬。
本發(fā)明可按下述方式實(shí)現(xiàn)先按配比稱取原料并通過攪拌機(jī)進(jìn)行干混合，然后將混合物送入雙螺桿擠壓機(jī)中進(jìn)行混合和塑化，最后將擠出的板材進(jìn)行室溫冷壓成型，其中混合段溫度為35°～45°，塑化段溫度為75℃～85℃，擠出后的模板溫度為45℃～55℃。
上述聚麥芽三糖高分子化合物可通過淀粉發(fā)酵方法制取。
上述增塑劑的添加量因季節(jié)不同而有所不同，其用量一般為5～10％，增塑效果十分理想，添加少量被復(fù)劑可改善加工性能，延緩水溶性。
本發(fā)明的制造方法簡(jiǎn)單易行，其設(shè)備與制造通用塑料的設(shè)備相同，其產(chǎn)品具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和塑性及優(yōu)良的加工性能，具有廣泛的用途，如加工成快餐飯盒、冷飲杯等一次性食品包裝物和洗滌用品包裝物及建材等制品，具有無毒、無味、安全可靠、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，成本僅為通用塑料的1.15倍。其制品能經(jīng)受85℃～90℃的熱水浸泡1.5～2小時(shí)不變形，但在水的長(zhǎng)時(shí)間作用下能溶于水中，并被微生物分解，其最終分解物為二氫化碳和水，不會(huì)產(chǎn)生塑料垃圾污染環(huán)境。
實(shí)施例1按下述重量稱取各組分(單位千克)聚麥芽三糖高分子化合物(分子量為20萬)65.00碳酸氫鈉2.50檸檬酸 2.50碳酸鈣 0.50水 7.00甘油3.00液體石臘1.00明膠18.50先將各組分通過攪拌機(jī)進(jìn)行干混合，然后將混合物送入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行混合和塑化，其混合段溫度為35℃～45℃，塑化段溫度為75℃～85℃，模板溫度為45℃～55℃，制成1mm厚的板材并在冷模中壓制成型，可制成各種一次性食品包裝物。
實(shí)施例2按下述重量稱取各組分(單位千克)聚麥芽三糖高分子化合物(分子量為20萬)35.00碳酸氫鈉2.00檸檬酸 2.00碳酸鈣 1.00水 8.00山梨糖醇2.00聚己內(nèi)酰胺 1.00淀粉(馬鈴薯)49.00工藝流程及設(shè)備和工藝條件均與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
1.一種生物降解塑料，其特征是由聚麥芽三糖高分子化合物和可食用的發(fā)泡劑、成核劑、增塑劑、被復(fù)劑及填充劑組成，其中發(fā)泡劑為碳酸氫鈉和檸檬酸、成核劑為碳酸鈣、增塑劑為水和甘油或山梨糖醇或多元醇，被復(fù)劑為液體石臘或聚己內(nèi)酰胺，填充劑為明膠或纖維素或直鏈淀粉及其衍生物。
2.按權(quán)利要求1所述的一種生物降解塑料，其特征是各組分的重量百分比為聚麥芽三糖高分子化合物10～70發(fā)泡劑3～5成核劑0.5～2增塑劑5～10被復(fù)劑0.5～1.5填充劑10～50其中發(fā)泡劑中的碳酸氫鈉與檸檬酸的用量比為1∶1。
3.按權(quán)利要求1或2所述的一種生物降解塑料，其特征是所說的聚麥芽三糖高分子化合物的分子量為10萬～30萬。
4.一種生物降解塑料的制造方法，先按配比稱取原料并通過攪拌機(jī)進(jìn)行干混合，然后將混合物送入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行混合和塑化，最后將擠出的板材進(jìn)行室溫冷壓成型，其特征是混合段溫度為35℃～45℃，塑化段溫度為75℃～85℃，擠出后的模板溫度為45℃～55℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物降解塑料及其制造方法，主要解決通用塑料易產(chǎn)生塑料垃圾污染環(huán)境和已有的生物降解塑料價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)。其特征是由聚麥芽三糖高分子化合物和可食用的發(fā)泡劑、成核劑、增塑劑、被復(fù)劑及填充劑組成，其制造方法是先將經(jīng)攪拌機(jī)干混合后的原料送入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行混合和塑化，然后將擠出的板材進(jìn)行室溫冷壓成型，其混合段溫度為35℃～45℃，塑化段溫度為75℃～85℃，擠出后的模板溫度為45℃～55℃。本發(fā)明的產(chǎn)品可加工成快餐飯盒、冷飲杯等一次性食品包裝物和洗滌用品包裝物及建材等制品。
文檔編號(hào)C08L3/02GK1117977SQ9411115
公開日1996年3月6日 申請(qǐng)日期1994年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月31日
發(fā)明者何昌義, 譚新國(guó), 鄭杰 申請(qǐng)人:武漢市增林科技有限公司