本发明专利技术公开了一种可降解淀粉基塑料的制备方法，包括如下步骤：步骤1)，分别制备热塑性淀粉和蔗渣纤维；步骤2)，使所述步骤1)制备的热塑性淀粉和蔗渣纤维在混合设备中混合，同时向所述混合设备中添加塑化剂，得到共混物；步骤3)，使所述步骤2)得到的共混物在120～170℃下，加入交联剂和催化剂经双螺杆挤出机塑化，螺杆转速30～50r/min，熔体挤出，即可制得可降解淀粉基塑料。该制备方法在制备淀粉基塑料时加入蔗渣纤维作为填充剂，可以降低产品成本，增强材料的机械强度，明显改善该材料的应用性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物降解材料
，特别地，涉及。
技术介绍
为了减轻废旧塑料对环境的污染和缓解能源危机，多年来人们尝试开发可降解塑料，用以代替普通塑料制品。淀粉是一种多糖类化合物，广泛存在于玉米、小麦、马铃薯、木薯等植物中，具有来源广，成本低，可生物降解等优点，因此很早就有人将其作为生物降解研究的材料。淀粉是可再生资源，且价格便宜，用它作原料可大大降低塑料工业对石油工业的依赖性。同时，作为开发具有生物降解性聚合物产品其在各种环境中都具备完全的生物降解能力，淀粉分子降解或灰化后，形成二氧化碳气体，对土壤或空气没有毒害。通过一定的工艺使淀粉热塑性化后可以达到用于制造塑料材料的机械性能，从而开拓淀粉的利用还有利于农村产业结构调整和农业经济的发展。淀粉塑料也称淀粉基塑料(Starch-based Plastics),泛指其组成含有淀粉或其衍生物的塑料，以天然淀粉为填充剂的和以天然淀粉或其衍生物为共混体系主要组分的塑料都属此类。近年来，国内外生物降解塑料蓬勃发展，逐渐呈现出取代传统塑料的趋势。淀粉基生物降解塑料广泛应用于人们生产生活的各个方面，如包装材料、农用地膜、一次性用品等。目前欧美国家已经建立起了万吨级的生产线，业内领军的知名公司包括意大利Novanmont 公司、美国的 Warner-Lambert、Air Product & Chemical 公司、日本的日本合成化学工业公司、加拿大EPI公司等。我国塑料工业起步较晚但发展迅速。我国淀粉塑料首先由江西省科学院研究成功，现在参与研究的高等学校、科研院所及企业有60多家，生产厂家或生产线已有80多家，生产能力估计达6万吨 8万吨/年，其中有多家的技术来自于国外引进。但是迄今为止，从综合性能和成本考虑，所有的降解材料均无法取代现行塑料，有些品种如填充型淀粉塑料等根本不具备生命力。遗憾的是，我国目前已投产的绝大多数恰恰属于这类品种，从国外引进的大多要么成本高，难以与现行塑料竞争，要么技术不成熟或不能完全降解，已属国外淘汰品种，因而引进调试完毕即告停产。能形成真正意义上的完全降解淀粉基塑料生产力的只有少数几家企业机构，例如哈尔滨绿环生物降解制品开发有限公司、陕西旺大实业股份有限公司、中科院长春应化所等，但远不能满足市场对环保材料的需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，该制备方法在制备淀粉基塑料时加入蔗渣纤维作为填充剂，可以降低产品成本，增强材料的机械强度，明显改善该材料的应用性能。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是，其特征在于，包括如下步骤步骤I)，分别制备热塑性淀粉和蔗渣纤维；步骤2)，使所述步骤I)制备的热塑性淀粉和蔗渣纤维在混合设备中混合，同时向所述混合设备中添加塑化剂，得到共混物；步骤3)，使所述步骤2)得到的共混物在120 170°C下，加入交联剂和催化剂经双螺杆挤出机塑化，螺杆转速30 50r/min，熔体挤出，即可制得可降解淀粉基塑料。螺杆转速在30 50r/min的转速范围内时，物料可以充分得更加混匀，交联剂可以充分反应完 全。上述技术方案中，所述步骤2)中的所述混合设备为高速搅拌混合器，使其获得更好的混合效果。塑化剂的添加方式可以采用“喷洒”的方式，使所得到的共混物更加均匀。所谓“喷洒”，是指使塑化剂成雾状或飞沫状喷射散落在所述热塑性淀粉和蔗渣纤维的混合物上。所述步骤2)还包括将所述共混物从所述混合设备中取出，并使其在密封袋中保存。密封袋保存是暂时保存本专利技术的中间产品物料，并防止其在保存过程中失水。本专利技术所述的，其特征在于，还包括步骤4)，将所述步骤3)所得的可降解淀粉基塑料进行造粒。造粒设备可以根据现有技术进行选择。所述热塑性淀粉的制备的具体步骤是以淀粉、甘油和水作为原料，按照淀粉甘油水=I 2 5 0. 05 0. 3的比例，在高速混合机中混合4 15min，然后在单螺杆挤出机中塑化挤出，温度控制在120 170°C，转速控制在30 50r/min，制成热塑性淀粉。单螺杆挤出机在30 50r/min的转速下3种原料可以充分混匀，反应完全。所述蔗渣纤维的制备的具体步骤是将制糖废弃物蔗渣洗净、干燥后，用粉碎机粉碎，过100目筛，备用。所述塑化剂的制备的具体步骤是将甘油、水、聚乙二醇按照甘油水聚乙二醇=I 0.05 0.2 3 10的比例，在60 90°C加热的条件下混合。所述淀粉选自木薯淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉和大米淀粉中的任何一种或其组入口 o所述催化剂选自氯化镁、氯化锌、三氯化铝。综上所述，本专利技术与现有技术相比，具有如下优点(I)以淀粉为主要原料，蔗渣为主要辅料，生产出含淀粉80%以上的可以100%降解的淀粉基塑料，在土壤中经30-45天即可完全降解消失，该材料可以制成农用薄膜、购物袋、一次性饭盒等应用产品，可满足市场和环保的各种需求。(2)在制备淀粉基塑料时加入蔗渣纤维作为填充剂，可以降低产品成本，增强材料的机械强度，明显改善该材料的应用性能。(3)采用反应性挤出工艺进行生产，在挤出过程中加入交联剂，让淀粉/PVA共混体系具有优良的相容性，增强材料的疏水性，使其具有更广泛的应用空间。附图说明图I是本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。实施例实施例I 按照木薯淀粉甘油水=I : 3 : 0. I的比例，在高速混合机(型号SHR-100A，张家港市金城塑料机械厂)中混合8min，转速为950rpm/min，然后在单螺杆挤出机中塑化挤出，温度控制在165 170°C，转速控制在40 45r/min，制成热塑性淀粉(TPS)。将甘油、水、聚乙二醇按照甘油水聚乙二醇=I 0. 05 10的比例在加热的条件下预混合，缓慢喷洒至已混有热塑性淀粉和蔗渣纤维的高速搅拌混合器中，搅拌6min，取出后在密封袋中保存，密封袋保存可以以确保塑化剂渗透到材料之中。将上述共混物在160°C下经双螺杆挤出机塑化，添加乙二醛为交联剂，氯化镁为催化剂，螺杆转速45r/min，熔体挤出、造粒。上述实施例中，所述蔗渣纤维的制备的具体步骤是将制糖废弃物蔗渣洗净、干燥后，粉碎，过100目筛，备用。所述制糖废弃物是指甘蔗制糖废弃物。根据QB/T 2957-2008 (淀粉基塑料中淀粉含量的测定)，本实施例所得的产品中的淀粉含量为82. 5% ;根据GB/T 1039-92(塑料力学性能试验方法总则)检验产品性能，拉伸强度达到20. OMPa，断裂伸长率为150% ;根据GB/T 20197-2006 (降解塑料的定义、分类、标识和降解性能要求)检测降解性能，30天平均降解率达到80%以上，45 50天内达到100%降解。实施例2按照玉米淀粉甘油水=I : 4 : 0. 08的比例，在高速混合机(型号SHR-100A，张家港市金城塑料机械厂)中混合lOmin，转速为950rpm/min，然后在单螺杆挤出机中塑化挤出，温度控制在165 170°C，转速控制在40 45r/min，制成热塑性淀粉(TPS)。将甘油、水、聚乙二醇按照甘油水聚乙二醇=I 0. 2 5的比例在加热的条件下预混合，缓慢喷洒至已混有热塑性淀粉和蔗渣纤维的高速搅拌混合器中，搅拌8min，取出本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡玮，
申请(专利权)人：宁波德沃生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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