全生物降解包装膜及其制备方法技术

一种全生物降解包装膜，其各组份有如下的重量百分比：胺化淀粉为４０％～８０％，改性聚乙烯醇为１５％～４５％，增塑剂为２％～１０％，络合剂为１％～５％，润滑剂为０．５％～１％，剩余量是其它助剂。本发明专利技术还提出了一种制造上述全生物降解包装膜的制备方法。本发明专利技术全生物降解包装膜性能良好、能够被环境中有机微生物降解；其制备方法简单、成本低廉；并且其符合资源替代和产品环保的塑料包装工业可持续发展的要求，是一种具有很大发展潜力和市场需求的全生物降解包装膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子化合物的组合物，特别是涉及生物降解塑料技术，尤其是涉 及。
技术介绍
早在20世纪70年代，人们即已明显感觉到，塑料制品虽然获得广泛应用，但 是当塑料制品被作为垃圾而丟弃于环境中时，由于这类塑料制品经久耐用，在自然 界中长期不能降解，会对环境造成污染，于是这类塑料制品反而成为人类的负担了。 所以，人们希望采用能够被环境中有机微生物降解的替代品，或者可由再生资源制 造的生物降解塑料；因而新的生物降解塑料技术亦应运而生。20世纪元90年代以来降解塑料技术有了较大进展，并开发了各种可降解塑料， 这种可降解塑料主要以淀粉共混型为主，但这类可降解塑料不是严格意义上的降解 塑料，只是一种分解型塑料，对环境同样会造成二次污染。所以开发生物降解塑料 制品成为上世纪90年代的热点，但是当时生物降解塑料因为成本和技术题，发 展缓慢。近年来随着原料生产和制品加工技术的进步，生物降解塑料成为可持续和 循环经济发展的亮点，无论是从能源替代、二氧化碳减少，还是从环境保护以及部 分解决"三农"问题，发展生物降解塑料都是必要的，也是十分有意义的。全生物降解塑料，例如聚己内脂、聚乳酸、聚乙烯醇等，由于价格昂贵很难 被巿场接受。因此，只有通过生物降解塑料与淀粉共混，提高淀粉含量降低成本， 采用工业化生产过程，提高产品性价比，才能得到推广和应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种全生物降解包装膜及其制备方法；本专利技术全生物降解包装膜性能好、能够被环境中有机 微生物降解;其制备方法简单、成本低廉；并且其符合资源替代和产品环保的塑料包 装工业可持续发展的要求，是一种具有很大发展潜力和巿场需求的全生物降解包装 膜。本专利技术解决所述技术问题釆用的技术方案是提供一种全生物降解包装膜，其各组份有如下的重量百分比胺化淀粉为40% ~ 80%，改性聚乙烯醇为15%~45%，增塑剂为2%-10%,络合剂为1%~5%，润滑剂为0. 5%~ ly。，剩余量是其它助剂， 一般其它助剂为0. 5%~ 1%。所述全生物降解包装膜的各组份详细说明如下 胺化淀粉所述胺化淀粉包括淀粉和淀粉胺化剂，其各组份的重量百分比淀粉为85%~ 95%,所述酰胺或聚丙烯酰胺为5%~15%。所述淀粉是来源于植物的玉米淀粉、木薯 淀粉、土豆淀粉、小麦淀粉及高支链淀粉中的任何一种，优先选用玉米淀粉。所述 淀粉胺化剂是酰胺类化合物，优先选用酰胺或聚丙烯酰胺中的任何一种。 一般淀粉 的结晶度较高，达到40%，实际上是无法进行塑化加工的；将淀粉胺化， 一方面可以 降低加工过程中淀粉凝胶化的速度，另一方面可以减少混合物中水份的含量。所述胺化淀粉的制备方法是按重量百分比将85%~95%的淀粉和5%~15%的淀粉 胺化剂称好重量；将称好重量的所述淀粉置于高速搅拌反应釜中，缓慢加热并开启 高速搅拌反应釜搅拌，待所述淀粉温度达到60 65X:时，缓慢加入称好重量的所述 淀粉胺化剂，保持60 65。C的恒温，并以900 ~ 1200转/分钟的高速搅拌25~35分 钟，再降温冷却至室温，放料即得到所述胺化淀粉。改性聚乙烯醇所述改性聚乙烯醇包括聚乙烯醇、正丁醛和尿素；其各组份的重量百分比聚乙 烯醇为70%~90%，正丁醛为5%~25%，剩佘量是尿素，尿素是3%~8%。PVA (聚乙烯醇)的熔点与分解温度十分接近，而且因为水份含量的变化，聚乙 烯醇的加工温度变化较大，所以只有降低聚乙烯醇的塑化温度才易于塑化加工。本 专利技术采用对聚乙烯醇进行缩醛化改性。所述改性聚乙烯醇的制备方法是按重量百分比将70%~90%的聚乙烯醇、5%~ 25%的正丁醛和剩佘量的尿素称好重量；将称好重量的所述聚乙烯醇加入高速搅拌 反应釜，开始搅拌并升温，同时加入水，加入水的重量等于聚乙烯醇的重量,待升温 至90 92'C,保持90 92。C的恒温搅拌25 30分钟，然后降温到60 ~ 65。C时加入 称好重量的正丁醛，保持60 65。C的恒温搅拌25~ 30分钟，再加入称好重量的尿 素降温至室温，干燥、失水即得到所述改性聚乙烯醇。增塑剂所述增塑剂是脂肪族多元醇的一种或多种的混合物。选用所述增塑剂应具备以下几点①增塑剂必须能够与胺化淀粉、改性聚乙烯醇是完全相容的化合物；②增塑剂不但能够降低改性聚乙烯醇的熔点，而且能够改变其流动性；③增塑剂的沸点要高于所选组份混合物的加工温度；④增塑剂中必须 富含有羟基。增塑剂的选择和用量至关重要，不但决定所述全生物降解包装膜的整 体加工参数，而且决定所述全生物降解包装膜力学性能的优异。所述络合剂是硼砂、硼酸、硼酸镁或含硼化合物中的任何一种。 将胺化淀粉和改性聚乙烯醇在增塑剂存在的情况下，通过机械共混，主体组份 通过络合剂中的硼氧为中心离子与混合组份中的羟基、醛基形成网状结构的多核络 合物，而成为较好交联体系，并且络合剂还具有以下作用①增加亲水基的官能团 和亲油基官能团的相互结合，提高所述全生物降解包装膜的力学性能；②提高所述 全生物降解包装膜的透明度；③提高所述全生物降解包装膜的撕裂强度。润滑剂所述润滑剂是液体石蜡、聚氧乙烯蜡或微晶蜡中的任何一种。 润滑剂可以选择塑料加工中常用的烃类、脂肪酸酰胺中的一种或几种的混合物。例如可以用烯烃类润滑剂中的液体石蜡、聚氧乙烯蜡，这种润滑剂一般用量较大而价格低廉，而脂肪酸酰胺类润滑剂用量较少而价格较贵。所述其它助剂是常规包装工业所用的抗老化剂、赋形剂、增白剂等化学助剂中 的一种或多种的混合物，抗老化剂是蔗糖酯，赋形剂是硬脂酸钠，增白剂是钬白粉; 这些助剂在所述全生物降解包装膜中用量较少，但效果比较明显。上述所提到的所有原料和助剂可全部在巿场上购买得到。所述全生物降解包装膜制备所用的设备 高速搅拌反应釜采用多功能分散反应釜，集低速强力搅拌和高速分散于一体，对能变性物料具 有很好的适应性，搅拌分散同时进行并保证各种物料不挥发损失；特别适合淀粉胺 化，聚乙烯醇改性的反应体系。高速搅拌反应釜为本公司加工生产，或者北京华新 科塑料机械有限公司制造的高速搅拌反应釜,其型号为SHR-200。高速搅拌反应釜低 速搅拌速度为500 750r/min(转/分钟)，其高速搅拌速度为900 ~ 1200r/min (转 /分钟)。络合剂其它助剂挤出机采用本公司研制生产的挤出机挤出造粒，或者南京杰恩特机电有限公司制造的挤出机，其型号为SJ-"，无须其它设备。使用挤出机的特点(l)挤出机能够克服其 它挤出机造粒时因熔体粘度较大，不易进料的缺点；(2)挤出机温度调解能够保证了 物料所需的流动性和剪切力，以及各物料间的掺混均匀程度；(3)挤出机保证了淀粉 中原有水份的不蒸发损失，以方便控制物料的含水量；(4)挤出机的螺杆结构采用多 级压缩结构保证了所有物料的塑化过程；(5)挤出机主要控制温度有四段，它们分别 是85~95°C、 120~130°C、 130~140°C、 140~150。C;吹膜机用适合于聚丙烯、聚乙烯等吹膜的普通吹膜机吹膜，在本专利技术中吹膜时控制温 度有五段分别是机体温度140~150°C、 150~160°C、 150~160°C、 155~165°C, 模头温度130~140°C。本专利技术还提出了一种制造上述全生物降解包装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全生物降解包装膜，其特征在于所述包装膜各组份有如下的重量百分比：　胺化淀粉为４０％～８０％　改性聚乙烯醇为１５％～４５％　增塑剂为２％～８％　络合剂为１％～５％　润滑剂为０．５％～１％　剩余量是其它助 剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李保银，唐志雄，
申请(专利权)人：深圳市环之源生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]