一种自然光-微生物双降解母粒及其制备方法技术

一种自然光

【技术实现步骤摘要】
一种自然光
‑
微生物双降解母粒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及环保材料
，具体涉及塑料降解，具体的是一种自然光
‑
微生物双降解母粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]据了解，我国每年使用塑料袋约需消耗160万吨塑料，全国每年生产塑料袋需消耗480多万吨石油，塑料袋的过度使用将对我国的能源资源以及环境产生不可忽视的负面影响和压力。目前，回收利用的塑料还不到塑料垃圾总量的1％，但竟占了固体垃圾的10%左右。面临着日益严重的环境污染，近年来国内外有关部门加强了对可分解塑料的研究和开发。
[0003]顺应全球塑料工业绿色、低碳、环保的发展趋势，我国塑料产业在开发和技术进步方面呈现新的特征。现阶段，技术人员会通过采用聚乳酸作为降解材料，但乳酸价格及其聚合工艺决定了聚乳酸的成本较高，使其作为通用塑料而得到广泛应用，其价位目前还很难被市场所接受，而这些问题恰恰是生物降解塑料能否大规模市场化的关键。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决现有技术中的问题，提供了一种自然光
‑
微生物双降解母粒及其制备方法，本专利技术的母粒应用在塑料袋上后，塑料袋经过自然条件下，自然光降解后断裂成碎片，并在细菌微生物的作用下，进行最后的降解。
[0005]本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案为：一种自然光
‑
微生物双降解母粒，该母粒的原料包括聚乙烯、费托蜡、光敏催化剂、硬脂酸钙、抗氧剂和硅烷偶联剂，该母粒的原料还包括质量为聚乙烯、费托蜡、光敏催化剂、硬脂酸钙、抗氧剂和硅烷偶联剂总质量1
‑
10%的儿茶素，其中，按照重量百分比，所述原料的组分为：聚乙烯70
‑
80%、费托蜡1
‑
5%、光敏催化剂3
‑
12%、硬脂酸钙10
‑
13%、抗氧剂0.1
‑
1%和硅烷偶联剂0.1
‑
1%。
[0006]本专利技术中的聚乙烯可以替换为石油基塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、PET、PUR等。优选的，本专利技术中的聚乙烯为高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯的一种或多种组合。
[0007]作为本专利技术的一种优选方案，本专利技术中的聚乙烯为低密度聚乙烯微粉、线性低密度聚乙烯颗粒组成，低密度聚乙烯微粉具有多孔结构，利用微粉和颗粒的不同颗粒大小级配，使聚乙烯基体具有稳定的结构，改善母粒的流动性和可加工性，且能够作为费托蜡、光敏催化剂、硬脂酸钙、抗氧剂、促进剂、添加剂和硅烷偶联剂的载体，使这些原料分散性良好，避免团聚。
[0008]作为本专利技术的一种优选方案，按照重量百分比，所述原料的组分为：聚乙烯75%、费托蜡1.5%、光敏催化剂11%、硬脂酸钙11.8%、抗氧剂0.2%和硅烷偶联剂0.5%。
[0009]本专利技术中，光敏催化剂为镧系稀土络合物光敏催化剂、硬脂酸镧、硬脂酸锰、铜蓝
氧化酶中的一种或多种组合。
[0010]本专利技术中的抗氧剂为3
‑
（3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸正十八烷醇酯。
[0011]本专利技术中的硅烷偶联剂为r
‑
（2,3
‑
环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷。
[0012]其中，该母粒的原料还包括促进剂，促进剂的质量占聚乙烯、费托蜡、光敏催化剂、硬脂酸钙、抗氧剂和硅烷偶联剂总重量的0.5
‑
1.5%。
[0013]该母粒的原料还包括添加剂，添加剂的质量占聚乙烯、费托蜡、光敏催化剂、硬脂酸钙、抗氧剂和硅烷偶联剂总重量的1
‑
5.5%，添加剂由质量比为70
‑
80：10
‑
15：10
‑
15的纤维素、甲壳素和壳聚糖组成。
[0014]该母粒中还添加有质量占聚乙烯、费托蜡、光敏催化剂、硬脂酸钙、抗氧剂和硅烷偶联剂总质量1
‑
5%的二氯二茂钛。
[0015]优选的，添加剂由质量比为70：15：15的纳米纤维素、甲壳素和壳聚糖组成，纳米纤维素、甲壳素和壳聚糖能够作为细菌微生物的培养基，微生物在获取营养物质的同时，能够将塑料碎片中的大分子链破坏掉，进而使得塑料碎片在细菌微生物作用下被分解。
[0016]本专利技术含有的3
‑
（3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸正十八烷醇酯和儿茶素，利用合成和天然抗氧化产品协同作用，能够对活性金属离子起到保护作用，避免塑料正常使用过程造成其强度下降。同时，儿茶素中含有能够吸收自然光中紫外线的多酚物质，儿茶素与镧系稀土络合物光敏催化剂、硬脂酸镧、硬脂酸锰、铜蓝氧化酶复配，扩宽了母粒吸收自然光的波长范围，当塑料破裂成碎片后，因紫外线的作用，产生自动氧化反应，导致聚合物降解。
[0017]一种自然光
‑
微生物双降解母粒的制备方法，包括以下步骤：将母粒的原料加入到高速搅拌机内搅拌混合后，控制原料物料温度为90
‑
130℃，置于密炼机中混炼5
‑
10min，放料，待处理好的原料物料冷却到40℃以下，用平行双螺杆挤出机于140
‑
170℃挤出造粒，即可制得母粒。
[0018]本专利技术为母粒粒料，以聚乙烯为基体，加入费托蜡、光敏催化剂、硬脂酸钙、抗氧剂和硅烷偶联剂，还可以再加入二氯二茂钛、促进剂和/或添加剂，其中的硬脂酸钙具有良好的润滑性，无毒性；母粒中含有的铜、钛、镧、锰等活性金属离子，能够嵌入到聚乙烯塑料基体中，当塑料破裂成碎片后，金属离子暴漏在紫外线中或者遇到热能而被激活，进而开始降解。多种活性金属离子的共同作用，能够缩短塑料降解的时间，提升降解效率。
[0019]由于塑料一般具有稳定的化学结构，其内部的长链结构很难被微生物细胞进入，本专利技术的母粒应用在塑料袋上后，塑料袋经过一定时间的自然光照射后断裂成碎片，从而提高与微生物接触的表面积，经过细菌微生物的作用，进行最后的降解。
[0020]在塑料袋生产过程中添加本专利技术的母粒就可以产生出通过光化学和微生物都可降解的塑料薄膜，一旦暴露在紫外线中，降解反应将会引发并且持续不断，即使是黑夜，降解速度遇热之后会加速。经许多研究显示，塑料袋一旦破裂成碎片，生物降解就会随即发生，当分子重量彻底减少以及塑料粉碎的表面积扩大时生物降解就会开始。生物降解的最终产物是二氧化碳、水以及一小部分剩余的无毒的惰性矿物物质。而在受到紫外线照射之前是不会自己分解的，塑料袋降解的剩余物质均无毒无害，且应用的原料成本较低。
[0021]本专利技术的母粒应用在现有的塑料薄膜生产中，不会改变薄膜的生产工艺，可以作为薄膜的添加母粒使用，并不会影响生产薄膜的效果和机器设备的运行。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.费托蜡、光敏催化剂、硬脂酸钙、抗氧剂和硅烷偶联剂，该母粒的原料还包括质量为聚乙烯、费托蜡、光敏催化剂、硬脂酸钙、抗氧剂和硅烷偶联剂总质量1
‑
7%的儿茶素，其中，按照重量百分比，所述原料的组分为：聚乙烯70
‑
80%、费托蜡1
‑
5%、光敏催化剂3
‑
12%、硬脂酸钙10
‑
13%、抗氧剂0.1
‑
1%和硅烷偶联剂0.1
‑
1%。2.根据权利要求1所述的一种自然光
‑
微生物双降解母粒，其特征在于：按照重量百分比，所述原料的组分为：聚乙烯75%、费托蜡1.5%、光敏催化剂11%、硬脂酸钙11.8%、抗氧剂0.2%和硅烷偶联剂0.5%。3.根据权利要求1或2所述的一种自然光
‑
微生物双降解母粒，其特征在于：所述的聚乙烯为高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯中的一种或多种组合。4.根据权利要求1或2所述的一种自然光
‑
微生物双降解母粒，其特征在于：所述的光敏催化剂为镧系稀土络合物光敏催化剂、硬脂酸镧、硬脂酸锰、铜蓝氧化酶中的一种或多种组合。5.根据权利要求1或2所述的一种自然光
‑
微生物双降解母粒，其特征在于：所述的抗氧剂为3
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（3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸正十八烷醇酯。6.根据权利要求1或2所述的一种自然光
‑
微生物双降解母粒，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为r<...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏风军，
申请(专利权)人：洛阳绿之汇塑料降解科技有限公司，
类型：发明
国别省市：