生物降解材料、其原料组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种生物降解材料、其原料组合物及其制备方法和应用。生物降解材料的原料组合物包括如下重量份数的各组分：20～80份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、5～30份聚乳酸、10～50份造纸废弃物、5～40份纤维素和2～15份助剂。本发明专利技术将造纸废弃物、纤维素添加到生物降解树脂里面，大大降低了生物降解材料的成本。同时扩大了造纸废弃物和纤维素的用途，提高了造纸废弃物的利用度，实现变废为宝。实现变废为宝。

【技术实现步骤摘要】
生物降解材料、其原料组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术具体涉及一种生物降解材料、其原料组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前，塑料因其质量轻、强度高、化学性能稳定及廉价等优点而在许多领域广泛发展。但由于用过的塑料尚没有妥善的处理方法，塑料垃圾对自然环境的污染越来越严重，对人类生存的危害也越来越严重。由于环境的急剧恶化，廉价、无环境污染的高性能生物降解材料取代石油基的传统塑料成为了研究的热点。但因目前现有的生物降解树脂的成本高，限制了其合理的应用。
[0003]中国专利申请CN106317941A公开了一种全生物降解垃圾袋，以重量计，包括35～55份PBAT、45～65份PLA、0.3～0.8份抗氧化剂和0.5～2份过氧化二苯甲酰。该全生物降解垃圾袋原料虽然解决了降解问题，但成本较高。
[0004]因此，本领域亟需开发一种原料来源广泛，易降解，对环境无污染，成本低的生物降解材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中石油基的传统塑料在自然界中降解性能差，对环境造成污染，而现有生物降解材料的成本又比较高等缺陷而提供一种生物降解材料、其原料组合物及其制备方法和应用。本专利技术将造纸废弃物、纤维素添加到生物降解树脂里面，大大降低了生物降解材料的成本。同时扩大了造纸废弃物和纤维素的用途，提高了造纸废弃物的利用度，实现变废为宝。
[0006]本专利技术采用以下技术方案解决上述技术问题：
[0007]本专利技术提供一种生物降解材料的原料组合物，其包括如下重量份数的各组分：20～80份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、5～30份聚乳酸(PLA)、10～50份造纸废弃物、5～40份纤维素和2～15份助剂。
[0008]本专利技术中，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯在190℃/2.16kg条件下的熔体流动速率可为本领域该类物质常规的熔体流动速率，较佳地为3～5g/10min，更佳地为3.5～4g/10min。
[0009]本专利技术中，所述聚乳酸在190℃/2.16kg条件下的熔体流动速率可为本领域该类物质常规的熔体流动速率，较佳地为3～5g/10min，更佳地为3.5～4g/10min。
[0010]本专利技术中，所述纤维素的制备方法可为本领域从植物中提取纤维素的常规方法，一般包括如下步骤：将植物和质量百分数为2％～5％的NaOH水溶液在100℃条件下煮沸90～100min后，降温至70～80℃；再与质量百分数为5％的双氧水混合，在70～80℃条件下保温0.5～1h，过滤收集滤渣，洗涤所述滤渣至中性，干燥，即得。
[0011]其中，所述植物可为本领域制备纤维素常规使用的原料，一般可为木材、棉花、棉短绒、麦草、稻草、麻、芦苇、桑皮、楮皮和甘蔗渣中的一种或多种，较佳地为木材、棉花、稻
草、麻或芦苇。
[0012]本专利技术中，所述造纸废弃物可为造纸领域制浆过程中常规产生的废弃物，较佳地为烧碱法制浆废液提取物、硫酸盐法制浆废液提取物和亚硫酸盐法制浆废液提取物中的一种或多种经干燥、粉碎后得到的干物料。
[0013]其中，所述烧碱法制浆废液提取物可为造纸领域采用烧碱法制备纸浆过程中除去纸浆后剩余的物料。
[0014]其中，所述硫酸盐法制浆废液提取物可为造纸领域采用硫酸盐法制备纸浆过程中除去纸浆后剩余的物料。
[0015]其中，所述亚硫酸盐法制浆废液提取物可为造纸领域采用亚硫酸盐法制备纸浆过程中除去纸浆后剩余的物料。
[0016]本专利技术中，所述造纸废弃物的粒径可为本领域该类物质常规的粒径，较佳地为50～5000目，例如500～2000目或200～3000目。
[0017]本专利技术中，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的重量份数较佳地为30～70份，更佳地为35～65份，进一步更佳地为40～65份，例如45份或50份。
[0018]本专利技术中，所述聚乳酸的重量份数较佳地为5～25份，更佳地为5～20份，例如10份或15份。
[0019]本专利技术中，所述造纸废弃物的重量份数较佳地为15～45份，更佳地为15～30份，例如20份。
[0020]本专利技术中，所述纤维素的重量份数较佳地为10～35份，更佳地为15～30份，进一步更佳地为15～20份。
[0021]本专利技术中，所述助剂的重量份数较佳地为3～13份，更佳地为4～10份，进一步更佳地为7～8份。
[0022]本专利技术中，所述助剂可包括塑料加工领域常规添加的交联剂、增塑剂和润滑剂中的一种或多种，例如包括如下重量份数的各组分：0.5～3份交联剂、1～8份增塑剂和0.5～3份润滑剂。
[0023]其中，所述交联剂可为本领域常规使用的交联剂，较佳地为过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)和2,5
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二甲基
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2,5二叔丁基过氧化己烷中的一种或多种，更佳地为过氧化二异丙苯(DCP)或过氧化苯甲酰(BPO)。
[0024]其中，所述增塑剂可为本领域常规使用的增塑剂，较佳地为柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、甘油、对叔丁基邻苯二酚(TBC)和环氧大豆油中的一种或多种，更佳地为环氧大豆油、甘油或对叔丁基邻苯二酚。
[0025]其中，所述润滑剂可为本领域常规使用的润滑剂，较佳地为硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸钙中的一种或多种，更佳地为硬脂酸钙。
[0026]其中，所述交联剂的重量份数较佳地为0.7～1.5份，更佳地为0.8～1.2份，进一步更佳地为0.8～1份。
[0027]其中，所述增塑剂的重量份数较佳地为2～7份，更佳地为5～6份。
[0028]其中，所述润滑剂的重量份数较佳地为1～2.5份，更佳地为1～1.5份。
[0029]本专利技术还提供一种生物降解材料的制备方法，所述生物降解材料的原料包括如上所述的生物降解材料的原料组合物，所述生物降解材料的制备方法包括如下步骤：所述生
物降解材料的原料经混合、挤出塑化，即可。
[0030]其中，所述混合的条件和方法可为本领域该类操作常规的条件和方法，一般在高速混合机中进行。
[0031]其中，所述挤出塑化的条件和方法可为本领域该类操作常规的条件和方法，一般在双螺杆挤出机中进行。
[0032]在双螺杆挤出机中进行所述挤出塑化时，所述双螺杆挤出机从一区到六区的温度可为本领域该类操作常规的温度，较佳地为80～240℃，更佳地为80～195℃。
[0033]一较佳实施方案中，在双螺杆挤出机中进行所述挤出塑化时，所述双螺杆挤出机从一区到六区的温度分别为80～120℃、120～155℃、140～190℃、145～195℃、145～195℃和145～195℃。
[0034]另一较佳实施方案中，在双螺杆挤出机中进行所述挤出塑化时，所述双螺杆挤出机从一区到六区的温度分别为80～110℃、120～145℃、140～170℃、165～175℃、165～195℃和1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物降解材料的原料组合物，其特征在于，其包括如下重量份数的各组分：20～80份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、5～30份聚乳酸、10～50份造纸废弃物、5～40份纤维素和2～15份助剂。2.如权利要求1所述的生物降解材料的原料组合物，其特征在于，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯在190℃/2.16kg条件下的熔体流动速率为3～5g/10min，较佳地为3.5～4g/10min；和/或，所述聚乳酸在190℃/2.16kg条件下的熔体流动速率为3～5g/10min，较佳地为3.5～4g/10min；和/或，所述纤维素的制备方法包括如下步骤：将植物和质量百分数为2％～5％的NaOH水溶液在100℃条件下煮沸90～100min后，降温至70～80℃；再与质量百分数为5％的双氧水混合，在70～80℃条件下保温0.5～1h，过滤收集滤渣，洗涤所述滤渣至中性，干燥，即得；较佳地，所述植物为木材、棉花、棉短绒、麦草、稻草、麻、芦苇、桑皮、楮皮和甘蔗渣中的一种或多种，更佳地为木材、棉花、稻草、麻或芦苇；和/或，所述造纸废弃物为烧碱法制浆废液提取物、硫酸盐法制浆废液提取物和亚硫酸盐法制浆废液提取物中的一种或多种经干燥、粉碎后得到的干物料；和/或，所述造纸废弃物的粒径为50～5000目，较佳地为500～2000目或200～3000目。3.如权利要求1所述的生物降解材料的原料组合物，其特征在于，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的重量份数为30～70份，较佳地为35～65份，更佳地为40～65份，进一步更佳地为45份或50份；和/或，所述聚乳酸的重量份数为5～25份，较佳地为5～20份，更佳地为10份或15份；和/或，所述造纸废弃物的重量份数为15～45份，较佳地为15～30份，更佳地为20份；和/或，所述纤维素的重量份数为10～35份，较佳地为15～30份，更佳地为15～20份；和/或，所述助剂的重量份数为3～13份，较佳地为4～10份，更佳地为7～8份。4.如权利要求1～3中任一项所述的生物降解材料的原料组合物，其特征在于，所述助剂包括交联剂、增塑剂和润滑剂中的一种或多种；较佳地，所述助剂包括如下重量份数的各组分：0.5～3份交联剂、1～8份增塑剂和0.5～3份润滑剂。5.如权利要求4所述的生物降解材料的原料组合物，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰和2,5
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二甲基
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2,5二叔丁基过...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，金霞朝，
申请(专利权)人：上海昶法新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：