一种全降解垃圾袋用薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种全降解垃圾袋用薄膜及其制备方法，属于垃圾袋制备技术领域，包括如下重量份原料：40

【技术实现步骤摘要】
一种全降解垃圾袋用薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于垃圾袋制备
，具体涉及一种全降解垃圾袋用薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]全降解垃圾袋是指在适当和可表明期限的自然环境条件下，能够被微生物(如细菌、真菌和藻类等)完全分解变成低分子化合物的垃圾袋。充分利用天然高分子材料的潜在特性并制备更优异的全降解垃圾袋用薄膜是全降解垃圾袋的发展趋势。
[0003]中国专利CN106243451A公开了一种淀粉
‑
聚乙烯树脂共混全降解垃圾袋及其制备方法，原料组分包括玉米淀粉和聚乙烯树脂，其中玉米淀粉是一种天然高分子，具有可再生性、可生物降解性和生物相容性，具有优异的成膜能力，但是由于天然淀粉颗粒内部强烈的氢键相互作用，力学性能和阻水性能较差；聚乙烯树脂虽可降解，但是由于其生物降解速率极慢，在自然环境中通常需要数年时间才能完全降解。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种全降解垃圾袋用薄膜及其制备方法，以解决
技术介绍
中的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种全降解垃圾袋用薄膜，包括如下重量份原料：40
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140份酸改性淀粉、100
‑
110份纳米碳酸钙、35
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45份PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、385
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495份PBAT(聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二醇酯)、280
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360份PLA(聚乳酸)、1.85
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3份马来酸酐；
[0007]所述酸改性淀粉包括如下制备步骤：
[0008]步骤一、将玉米淀粉50℃干燥16
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20h后，加入甘油，搅拌15
‑
30min后，加入葡萄糖酸钙，搅拌混合1
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3h，得离子改性淀粉；
[0009]步骤二、向离子改性淀粉中加入甘油，搅拌15
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30min后，加入柠檬酸，搅拌混合1
‑
3h，将混合物输送至双螺杆挤出机进行挤出造粒，得酸改性淀粉。
[0010]作为本专利技术的进一步方案，所述纳米碳酸钙的粒径为60
‑
80nm。纳米碳酸钙表面亲油疏水，具有填充及增强、增韧的作用。
[0011]作为本专利技术的进一步方案，步骤一所述玉米淀粉、甘油、葡萄糖酸钙的质量比为8
‑
10:4
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5:0.35
‑
1.4。
[0012]作为本专利技术的进一步方案，步骤二所述离子改性淀粉、甘油、柠檬酸的质量比为8
‑
10:4
‑
5:0.08
‑
0.1。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，步骤二所述双螺杆挤出机的温度设置从加料段到机头段的温度为90℃
‑
145℃，螺杆转速为90
‑
110rpm。
[0014]作为本专利技术的进一步方案，一种全降解垃圾袋用薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0015]步骤S1、按照配方称取原料，将酸改性淀粉、纳米碳酸钙混合搅拌1
‑
3h，将混合物
输送至双螺杆造粒机进行造粒，得内层粒料；
[0016]步骤S2、将PBS、PBAT、PLA、马来酸酐在50
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80℃下真空干燥10
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12h后，去除水分和杂质，搅拌1
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3h，输送至双螺杆造粒机进行造粒，得外层粒料；
[0017]步骤S3、将内层粒料、外层粒料分别输送至共挤压吹膜系统的两个进料口进行挤出吹膜，得一种全降解垃圾袋用薄膜。
[0018]作为本专利技术的进一步方案，步骤S3所述共挤压吹膜系统包括两个单螺杆挤出机和一个A/B/A吹膜机头，外层粒料的熔体流被分成两部分，在吹膜模头之前与内层粒料合并获得三层复合膜。
[0019]作为本专利技术的进一步方案，所述共挤压吹膜系统的加热区温度为160
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180℃，吹膜机头的温度为150℃。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]1、本专利技术采用主要原料酸改性淀粉、PBS、PBAT、PLA均为可完全生物降解材料，其中：
[0022](1)酸改性淀粉通过对玉米淀粉进行离子化改性和酸改性制得，其中Ca
2+
与淀粉单元结构上的羟基化合形成配位键，形成具有刚性性质的螯合结构，葡萄糖酸钙与淀粉/甘油混合物反应，所得螯合结构能显著提高淀粉的热学性能和力学性能；柠檬酸与离子改性淀粉发生水解反应，降低了离子改性淀粉的分子量，能与聚酯形成大量的小结晶，增强了分子间作用力，使薄膜更加密实，从而有利于提高薄膜的力学性能和阻水性能；
[0023](2)PBAT具有高伸长率，优异的柔韧性和良好的加工性能；PLA具有可再生性和生物相容性，具有高强度和高刚度；马来酸酐增强了两者的相互作用，从而提高了薄膜的冲击强度和断裂伸长率；PBS主链含有大量的非极性亚甲基结构和酯键，改善了PLA与PBAT的相容性，降低了PLA与PBAT分子间的相互作用力，提升了薄膜的拉伸强度。
[0024]2、本专利技术通过将酸改性淀粉、纳米碳酸钙混合造粒并作为薄膜内层，将PBS、PBAT、PLA、马来酸酐混合造粒并作为薄膜外层，薄膜内层中的酸改性淀粉为微生物繁殖提供了活性部位，淀粉优先降解，微生物繁殖增多，从而提高了薄膜外层的降解速率。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例1
[0027]酸改性淀粉包括如下制备步骤：
[0028]步骤一、将800g玉米淀粉50℃干燥16h后，加入400g甘油，搅拌15min后，加入35g葡萄糖酸钙，搅拌混合1h，得离子改性淀粉；
[0029]步骤二、向800g离子改性淀粉中加入400g甘油，搅拌15min后，加入8g柠檬酸，搅拌混合1h，将混合物输送至双螺杆挤出机(温度设置从加料段到机头段的温度为90℃
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145℃，螺杆转速为90rpm)进行挤出造粒，得酸改性淀粉。
[0030]实施例2
[0031]酸改性淀粉包括如下制备步骤：
[0032]步骤一、将1000g玉米淀粉50℃干燥20h后，加入500g甘油，搅拌30min后，加入140g葡萄糖酸钙，搅拌混合3h，得离子改性淀粉；
[0033]步骤二、向1000g离子改性淀粉中加入500g甘油，搅拌30min后，加入10g柠檬酸，搅拌混合3h，将混合物输送至双螺杆挤出机(温度设置从加料段到机头段的温度为90℃
‑
145℃，螺杆转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全降解垃圾袋用薄膜，其特征在于，包括如下重量份原料：40
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140份酸改性淀粉、100
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110份纳米碳酸钙、35
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45份PBS、385
‑
495份PBAT、280
‑
360份PLA、1.85
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3份马来酸酐；所述酸改性淀粉包括如下制备步骤：步骤一、将玉米淀粉50℃干燥16
‑
20h后，加入甘油，搅拌15
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30min后，加入葡萄糖酸钙，搅拌混合1
‑
3h，得离子改性淀粉；步骤二、向离子改性淀粉中加入甘油，搅拌15
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30min后，加入柠檬酸，搅拌混合1
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3h，将混合物输送至双螺杆挤出机进行挤出造粒，得酸改性淀粉。2.根据权利要求1所述的一种全降解垃圾袋用薄膜，其特征在于，所述纳米碳酸钙的粒径为60
‑
80nm。3.根据权利要求1所述的一种全降解垃圾袋用薄膜，其特征在于，步骤一所述玉米淀粉、甘油、葡萄糖酸钙的质量比为8
‑
10:4
‑
5:0.35
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1.4。4.根据权利要求1所述的一种全降解垃圾袋用薄膜，其特征在于，步骤二所述离子改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴磊，李汪洋，胡伟，聂敏，李莉，刘鹏举，李怡俊，刘梦茹，
申请(专利权)人：安徽瑞鸿新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：