一种可控降解塑料垃圾袋及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种可控降解塑料垃圾袋，所述垃圾袋是由以下的原料：聚乙烯、水化硅酸盐水泥生料、淀粉、相容剂、增塑剂、偶联剂，经熔融共混挤出吹膜而成。本发明专利技术制作方法简单，制得的垃圾袋降解效率高，具有显著的生态效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种可控降解塑料垃圾袋及其制备方法
本专利技术涉及一种可控降解塑料垃圾袋，属于塑料垃圾袋生产及应用领域。
技术介绍
塑料薄膜垃圾袋已经应用于人民生活的各个领域，成为我们生活中不可或缺的一部分。与此同时，塑料的稳定性和耐久性也因技术进步而被持续改善，可抵御许多来自环境的影响，大量塑料废弃物使昔日“白色革命”演变成日益严重的“白色污染”。众所周知，合成高分子材料具有一定的环境降解性，它在光、热、水、气和微生物的共同作用下可以部分降解。依据任何高分子材料的物理、化学性能的变化都归因于其自身存在的环境因素，诸如光、热、湿、化学条件及生物影响的原理，降解塑料应运而生。降解塑料是一种新型功能材料，从世界范围来看，该技术在不断发展，用途在不断开拓。塑料的降解可分为光降解、辐射降解、热降解、化学降解、氧(臭氧)降解、微生物降解等几种途径,其中降解塑料比较重要的是光降解塑料、生物降解塑料、热氧化降解塑料。光降解塑料是在塑料中掺入光敏剂，在日照下使塑料逐渐分解。它属于较早的一代降解塑料，采用这种塑料制备的垃圾袋的缺点是降解时间因日照和气候变化难以预测，因而无法控制降解时间。生物降解塑料可在微生物的作用下，可完全分解为低分子化合物的塑料。其特点是贮存运输方便，只要保持干燥，不需避光。PHA和聚乳酸等降解塑料是生物降解塑料中性能最为优良的，同时由于其成本较高，生产工艺较为复杂，还处于市场起步阶段。
技术实现思路
专利技术所解决的问题：本专利技术针对目前生物可降解塑料垃圾袋成本较高，生产工艺较为复杂及光催化降解薄膜的降解时间不可控的问题，提出了一种新的解决办法。本专利技术的技术方案：本专利技术的目的是针对已有技术方案的不足，提供一种可控降解塑料垃圾袋，本专利技术提供的可控降解塑料垃圾袋，所述垃圾袋是由以下的原料：聚乙烯、水化硅酸盐水泥、淀粉、相容剂、增塑剂、偶联剂，经熔融共混挤出吹膜而成。该垃圾袋按重量份计是由以下的组分经熔融共混挤出吹膜而成：聚乙烯40～60水化硅酸盐水泥熟料粉体10～30淀粉5～10相容剂1～5增塑剂1～3偶联剂0.1～0.5所述的聚乙烯为薄膜级聚乙烯，为LLDPE和LDPE中的一种。所述的水化硅酸盐水泥熟料是以生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的产物，硅酸盐水泥熟料微粒的制备方法为将硅酸盐水泥熟料磨细至比表面积500±10m2/kg，加水，水/固比0.4,加三已醇胺（以熟料粉计，占0.2%），室温搅拌4～12h，经120℃干燥至恒重，得到粉体。所述的淀粉为为大米淀粉、玉米淀粉、绿豆淀粉、藕淀粉和马铃薯淀粉中的至少一种。所述的相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐、聚乙烯接枝油酸、POE接枝马来酸酐、聚乙烯蜡接枝马来酸酐中的一种。所述的增塑剂为甘油、低分子量聚乙烯醇和乙二醇中的一种。所述的偶联剂为铝酸酯偶联剂或者钛酸酯偶联剂中的一种该可控降解塑料垃圾袋的制备方法为：（1）塑化淀粉的制备：将淀粉加入高速搅拌机，加入增塑剂，处理30分钟后，静置24小时以上熟化；（2）水化硅酸盐水泥熟料微粉的制备及活化：将市售水化硅酸盐水泥的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的产物，得到硅酸盐水泥熟料。将硅酸盐水泥熟料磨细至比表面积500±10m2/kg，加水，水/固比0.4,加三已醇胺（以熟料粉计，占0.2%），室温搅拌4、8、12h，经120℃干燥至恒重，得到水化硅酸盐水泥熟料粉体。将硅酸盐水泥熟料微粒放入到高速混合机中，搅拌加热到105～120℃，10分钟后，加入偶联剂，继续搅拌处理5分钟后，取出；（3）初混：将塑化淀粉、活化硅酸盐水泥熟料粉体、聚乙烯和相容剂按照配方在高速混合机中混合；（4）挤出吹膜：将初混的原料加入到挤出机中，挤出吹膜，制备得到垃圾袋。有益效果：本专利技术与现有技术相比，特点以及优势在于：（1）本专利技术申请添加了硅酸盐水泥熟料作为降解剂。水泥熟料与水发生水化反应，生成水化硅酸钙、铝酸钙，它们都是纤维状或片状的，尺寸在微米和纳米范围，强度较高，加入到聚乙烯中，起到物理交联增强作用。垃圾袋在使用过程中，空气中的CO2渗透到薄膜内部，与水化硅酸钙、铝酸钙反应，生成碳酸钙。碳酸钙与水化硅酸钙、铝酸钙相比，结构是立方状，强度也不如前者。随着该反应的进行，高强度纤维或者片状的微粒逐步变成强度较低的粉状微粒，聚乙烯薄膜中的物理交联增强作用逐步减弱以致于消失。同时，由于形成的碳酸钙密度小于水化硅酸钙、铝酸钙，聚乙烯薄膜中的微粒的尺寸变大，在塑料薄膜上形成了非常多微孔。由于以上原因，聚乙烯塑料薄膜的原有结构被破坏。众多微孔的形成，使微生物与薄膜中塑化淀粉接触的机会大大增加，使聚乙烯结构的进一步被破坏，以至于降解。（2）硅酸盐水泥熟料水化过程中得到的水化硅酸钙、铝酸钙结构的完善程度与水化搅拌时间有关，水化搅拌时间越长，形成的水化硅酸钙、铝酸钙完善程度越高，形成的纤维越长，密度越大，越不容易与CO2反应。因此可以通过控制硅酸盐水泥熟料的水化搅拌时间和添加量，控制形成碳酸钙的数量和尺寸，进一步控制塑料垃圾袋的降解时间，达到可控降解的目的。本专利采用了的水泥熟料微粒作为降解剂，与塑化淀粉配合，起到协同降解作用，原料价廉易得、工艺简单；且通过改变硅酸盐水泥熟料的水化搅拌时间和添加量，控制塑料薄膜垃圾袋的降解时间。具体实施方式下面对本专利技术的技术方案进行清楚，完整的描述。有必要指出的是，实施例只用于对本专利技术做进一步的说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可根据本专利技术的内容做出一些非本质的改进和调整，也落入本专利技术的保护范围实施例1将30份甘油与70份大豆淀粉混合，得到塑化淀粉，静置24小时备用。将硅酸盐水泥熟料磨细至比表面积500±10m2/kg，加水，水/固比0.4,加三已醇胺（以熟料粉计，占0.2%），室温搅拌4h，经120℃干燥至恒重，得到水化粉体；将100份水化粉体与1份铝酸酯偶联剂高速混合机中混合10分钟，得到活化硅酸盐水泥熟料微粉。将10份塑化淀粉、60份LLDPE、5份马来酸酐接枝聚乙烯和30份硅酸盐水泥熟料微粉高速混合10分钟后，挤出吹膜，得到可降解塑料垃圾袋。将制备得到的塑料垃圾袋埋入土中，186天后完全降解。实施例2将30份甘油与70份大豆淀粉混合，静置24小时备用。将硅酸盐水泥熟料磨细至比表面积500±10m2/kg，加水，水/固比0.4,加三已醇胺（以熟料粉计，占0.2%），室温搅拌6h，经120℃干燥至恒重，得到水化粉体；将100份水化粉体与1份铝酸酯偶联剂高速混合机中混合10分钟，得到活化硅酸盐水泥熟料微粉。将10份塑化淀粉、60份LLDPE、5份马来酸酐接枝聚乙烯和30份硅酸盐水泥熟料微粉高速混合10分钟后，挤出吹膜，得到可降解塑料垃圾袋。将制备得到的塑料垃圾袋埋入土中，205天后完全降解。实施例3...

【技术保护点】
1.一种可控降解塑料垃圾袋的制备方法，其特征在于，所述垃圾袋是由以下的原料：聚乙烯、水化硅酸盐水泥生料、淀粉、相容剂、增塑剂、偶联剂，经熔融共混挤出吹膜而成，制备方法包括：/n步骤1：将淀粉的塑化，得到塑化淀粉；/n步骤2：水化硅酸盐水泥的熟料粉体的制备及活化；/n步骤3：原料的初混；/n步骤4：初混后的原料挤出吹膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种可控降解塑料垃圾袋的制备方法，其特征在于，所述垃圾袋是由以下的原料：聚乙烯、水化硅酸盐水泥生料、淀粉、相容剂、增塑剂、偶联剂，经熔融共混挤出吹膜而成，制备方法包括：
步骤1：将淀粉的塑化，得到塑化淀粉；
步骤2：水化硅酸盐水泥的熟料粉体的制备及活化；
步骤3：原料的初混；
步骤4：初混后的原料挤出吹膜。


2.根据权利要求1所述的可控降解的塑料垃圾袋的制备方法，其特征在于，所述步骤1为，将淀粉加入高速搅拌机，加入增塑剂，处理，静置后熟化；
所述步骤2为，将水化硅酸盐水泥生料烧至部分熔融，得到硅酸盐水泥熟料；将硅酸盐水泥熟料磨细，加水，室温搅拌，干燥至恒重，得到水化硅酸盐水泥熟料粉体；将硅酸盐水泥熟料粉体放入到高速混合机中，搅拌加热，加入偶联剂，继续搅拌处理后，得到活化硅酸盐水泥熟料粉体，取出；
所述步骤3为：将塑化淀粉、活化硅酸盐水泥熟料粉体、聚乙烯和相容剂在高速混合机中混合；
所述步骤4为：将前述步骤制得的原料加入到挤出机中，挤出吹膜，制备得到垃圾袋。


3.根据权利要求2所述的可控降解的塑料垃圾袋的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇斌，候贵华，张峰，代少俊，
申请(专利权)人：江苏中恒宠物用品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32