淀粉改性增塑助剂制造技术

“淀粉改性增塑助剂”化学名称：１，３二酰胺丁二酯聚合物，分子量：１８０万～２３０万左右，白色或浅黄色固体；分子结构式：－［－＊－ＮＨ－ＣＨ↓［２］－＊－ＮＨ－ＣＨ↓［２］－］↓［ｎ］－；用于制造“淀粉基热可塑性生物降解材料”（片材或粒料），采用普通塑料机械用压、注、吹等不同热塑成型方式生产制造各类一次性（环保型）用品。该助剂根据用户制品使用类型（别）需求，按８～１５％与植物原淀粉重量为８５～９２％快速改性（酶化）后，直接与组份重量２０～４０％高聚物或可降解高聚物ＰＬＡ／ＰＣＬ在淀粉改性锅中接枝出料，依次进入双阶塑料挤出机中混炼，塑化造粒或片材，所制得的材料可取代部分塑料，广泛用于一次性餐具、儿童玩具、无防布、个人卫生用品、各类工农业用膜、鞋类包装及一次性包装材料等领域，是一次性塑料制品理想的代替品。

【技术实现步骤摘要】

淀粉改性技术是以植物淀粉为主要原料(玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉等)，添加可降解的合成高分子助剂与少量的PLA/PCL等，在淀粉改性锅中快速改性，依次进入平行双螺杆混炼机中混炼、聚合、增溶(塑)，淀粉通过改性结接后，达到热塑成型的效果，以利于塑料机械采用压、注、吹等热塑成型方式加工各类一次性生物降解环保材料及制品。
技术介绍
随着科学技术的发展，塑料原料、石油化工材料愈来愈短缺，并且塑料制品废弃物严重污染环境，为此世界多国科学家们正在努力开发研究生物环保新能源，包刮“淀粉基热可塑性”材料，以便解决一次性塑料制品市场需求。我国把生物环保材料项目已列入“863”和“火炬”计划，组织了多位知深专家进行研究工作多年，但进展不快。“淀粉改性增塑助剂”是我们经过多年研究开发出的成果，淀粉是取之不尽，可再生的纯天然高分子化合物，对植物淀粉资源的开发利用提供了广阔前景，同时对农村农业产业结构调整发挥积极作用，促进农业经济的健康发展，可取代一次性塑料用品，节约有限的石油资源，将会产生巨大的社会效益和经济效益，因而本产品的开发应用，将是包装业的一次绿色革命，对人类、环境生存起着重要的作用。
技术实现思路
“淀粉改性增塑助剂”又名化学名称1，3二酰胺丁二酯聚合物，分子量180万～230万左右，白色固体；分子结式 主要技术与性能指标含量 ≥98％初熔点75～80℃分子量180～230万左右重金属(以Pb计)≤1％氯化物(cI计) ≤0.2％酸碱度(PH值) PH6～8水份 ≤1％外观 白色，浅黄色结晶固体基本实施方式淀粉改性增塑助剂，其具有以下组成(kg％)高级脂肪醇8～12％、环氧大豆油10～20％、异丙醇铵0～2％、马来酸酐5～10％、硬脂酰胺5～10％、硬脂酸锌0～3％、增强剂10～18％、防老剂10～17％、促进剂、10～15％、抗氧剂3～8％，以上配比计量后(1)将高级脂肪醇、环氧大豆油进入乳化机乳化静止待用；(2)将异丙醇铵0.5～2％计量待用；(3)将其它配比组份一同倒入高速混合机混合8～12分钟，依次将(1)倒入混合机内混合均匀，最后将(2)组份适量加入调节PH值，随机抽查PH值达到6～8合格后去制粒包装入库。淀粉改性技术是助剂的合理计量使用与设备的工艺参数控制，机械物理反应等共同实现完成的创新技术，也是一门复杂的环境科学、高分子化学，生物物理及生物化学———等交叉的新领域，近年来我们在实践过程中得出的结果与理论基理十分复杂。淀粉是天然高分子碳水化合物，在分子间力和氢键的作用下，形成团粒结构，原植物淀粉不能够作为材料使用，“淀粉改性增塑剂”用于对淀粉基树脂的使用添加量为8～15％，与重量85～92％原植物淀粉(玉米、马铃薯、红薯、木薯等淀粉)在淀粉改性锅内改性后，并可直接与组份20～40％(根据产品的使用性能需求)可降解的高分子材料、如PLA、PCL等或PP、PE等高聚物经淀粉改性锅中25～30分钟快速混合改性(酶化)进行接枝，依次进入平行双螺杆挤出机中，经“低温高剪切”力的作用，使淀粉充分改性塑化、混炼“聚合增溶”应用“粉料一步法”挤出造粒(树脂)或片材，用于各类一次性环保用品所需的材料——“热可塑性淀粉基生物全降解材料”，利用塑料机械采用压、注、吹等热塑成型方式生产一次性所需的各类制品(如餐具、儿童玩具、无防布、个人卫生用品、化妆品包装、医药产品包装、工农业用膜、鞋类包装等产品)。“可塑性淀粉基降解材料”它分为二类一类是“光/生物双降解材料”(植物淀粉/PP或PE等共混改性接枝)；另一类是“全生物降解材料”(植物淀粉/PLA或PCL等共混改性接枝)；它们也是目前世界上各国重点研究的课题之一，发展较快、面临的困难也很多，发展快的因素是其淀粉资源十分丰富，是取之不尽、可再生的资源，淀粉降解树脂从成本上而言，与石油化工树脂相比，淀粉价格便宜。随着淀粉在制品中含量的提高，成本将进一步降低，淀粉是可以完全生物降解的高分子化合物，加入助剂、聚酯(可完全生物降解的)后生产出来的制品能够达到完全降解的目的。该助剂的生产工艺和机械设备组合，打破了“高温高剪切”在淀粉基行业生产上的常规理论，根据淀粉的特性实现了“低温高剪切”的工艺路线，攻克了国内外专家“高温高剪切”不利于淀粉基生产的难题。同时本技术生产淀粉基可塑性材料，一步法风冷模面切粒(无需水环切粒)，缩短了工艺，解决了淀粉基材料水环切粒，含水量大，难以加工的难题。“淀粉改性增塑助剂”抗粘连，与植物淀粉改性后转化为“热可塑性材料”，无需“糊化处理复杂工艺”，在同向平行双螺杆挤出机中同时实现“低温高剪切”、“粉料一步法”生产片材或“风冷模面切粒”树脂且产量大(是同类机型的2～3倍)，能耗低，并能一机二用。制品淀粉含量高、韧性好、流动性好、生产效率高。制品废弃物焚烧处理、燃烧完全无滴落物、可化为灰烬。最重要的是制品使用无溶出物，这是其它助剂所生产出的制品无法达到的指标。制品废弃后在土壤、淤泥、海水等自然环境条件下，受微生物(细茵、酶茵等)作用下，降低为低分子量物质，然后被微生物吞噬，经新陈代谢后变成二氧化碳和水，达到了完全降解的目的。权利要求“淀粉改性增塑助剂”化学名称1，3二酰胺丁二酯聚合物，白色或浅黄色固体；分子结构式 ；分子量180万～230万左右，用于制造淀粉基热可塑性生物降解材料；其特征是助剂重量8～15％与重量85～92％的原植物淀粉快速改性(酶化)后，直接与组份重量20～40％PP/PE或PLA/PCL等高聚物在淀粉改性锅中接枝出料，依次进入双阶塑料挤出机中，应用“低温高剪切”的生产工艺，“粉料一步法”生产片材或树脂，该材料可用于各类一次性塑料制品，制品使用时无溶出物，废弃物在自然条件堆肥处理，一年内完全生物降解，焚烧取理，燃烧完全、无滴落物。全文摘要“淀粉改性增塑助剂”化学名称1，3二酰胺丁二酯聚合物，分子量180万～230万左右，白色或浅黄色固体；分子结构式文档编号C08G69/00GK1935884SQ200610018819公开日2007年3月28日 申请日期2006年4月18日 优先权日2006年4月18日专利技术者祝顺生 申请人:祝顺生本文档来自技高网...

【技术保护点】
“淀粉改性增塑助剂”化学名称：１，３二酰胺丁二酯聚合物，白色或浅黄色固体；分子结构式：－［－＊－ＮＨ－ＣＨ↓［２］－＊－ＮＨ－ＣＨ↓［２］－］↓［ｎ］－；分子量：１８０万～２３０万左右，用于制造淀粉基热可塑性生物降解材料；其特征是助剂重量８～１５％与重量８５～９２％的原植物淀粉快速改性（酶化）后，直接与组份重量２０～４０％ＰＰ／ＰＥ或ＰＬＡ／ＰＣＬ等高聚物在淀粉改性锅中接枝出料，依次进入双阶塑料挤出机中，应用“低温高剪切”的生产工艺，“粉料一步法”生产片材或树脂，该材料可用于各类一次性塑料制品，制品使用时无溶出物，废弃物在自然条件堆肥处理，一年内完全生物降解，焚烧取理，燃烧完全、无滴落物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：祝顺生，
申请(专利权)人：祝顺生，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]