專利名稱：一種可完全生物降解塑料樹脂及其薄膜類制品的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包裝材料，具體涉及一種可完全生物降解塑料樹脂的生產(chǎn)方法，本發(fā)明還涉及采用這種可完全生物降解塑料樹脂的薄膜類制品生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，現(xiàn)在石油資源日益緊缺，油價不斷攀升，給人們?nèi)粘Ｉ?、工作帶來了諸多不良影響，嚴重影響了社會經(jīng)濟的發(fā)展速度，也是地區(qū)之間資源爭奪的不安定因素。長期以來，我們所使用的塑料薄膜類制品都是用石油合成樹脂，如聚氯乙烯，聚乙烯等材料制成的一次性薄膜類制成品，用完后被廢棄為垃圾，這種垃圾需200年左右才能被分解，因此有的被隨處丟棄，造成了危害很大的“白色污染”，有的被堆埋、或焚燒，極大的浪費了上億年才能形成的石油資源，在處理棄置塑料薄膜類制品過程中會產(chǎn)生有害物質(zhì)直接污染大氣或水源，由于石油化工塑料不降解特性，其殘留的塑料破壞了土壤結(jié)構(gòu)，使許多良田減產(chǎn)，土壤沙漠化，河流堵塞，造成洪澇災(zāi)害。近年來，解決“白色污染”對人類產(chǎn)生的危害正被許多國家政府提到日程議事上，呼聲越來越高，各國相繼投入了大量的財力物力，并拿出了相應(yīng)的治理措施，但效果均不明顯。“白色污染”正在不斷地破環(huán)我們賴以生存的自然環(huán)境，全世界正在努力的想辦法治理或消除“白色污染”給人們帶來的危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種可完全生物降解塑料樹脂及完全生物降解薄膜類制品的生產(chǎn)方法。若采用這種方法生產(chǎn)的降解塑料包裝膜，可從根本上解決包裝材料在使用完以后，丟棄在大自然中或堆埋在垃圾中，可在3個月至半年的時間內(nèi)被完全分解成二氧化碳和水等，是一種有益于植物生長的物質(zhì)的可完全生物降解的包裝材料。
本發(fā)明的另一個目的是能夠解決取代石油資源消耗的問題。所述可全生物降解材料為全生物材料，不含4P(即PE、PP、PVC、PS)是一種全新的生物降解材料，能夠有效的替代石油資源。全世界每年用于包裝材料上的聚烯烴材料數(shù)以億萬噸計，都是石油產(chǎn)品裂解制得的。我們成功地將淀粉基制造的包裝材料，在石油價格不斷攀升之際，每年將為國家節(jié)省大量石油資源。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下本發(fā)明的生產(chǎn)可完全生物分解樹脂的主要原料包括淀粉、硬脂酸、滑石粉、甘油、山梨醇、乙烯丙烯酸共聚物和BASF公司推出的新型環(huán)保產(chǎn)品，商品名為ECOFLEX-全生物降解材料。其中所述各成份的重量份數(shù)配比為淀粉25-35份硬脂酸 0.2-0.5份硬脂酸鈣0.5-1.5份單甘酯 1.0-3.0份滑石份 5-8份甘油5-10份山梨醇3-6份乙烯丙烯酸共聚物 12-16份ECOFLEX 45-60份其中所述淀粉可采用農(nóng)業(yè)高產(chǎn)作物玉米制得的工業(yè)一級淀粉。所述硬脂酸化工商品有售，其作用在于提高塑料樹脂的流動性能。所述的甘油，山梨醇化工市場有售。所述BASF公司的ECOFLEX可替代現(xiàn)有的石油化工塑料，在土壤或堆肥環(huán)境條件下可在幾周內(nèi)降解而不留殘留物。可用于食品包裝，特別是高級食品或綠色食品的包裝。其降解機理是天然存在的酶能夠攻擊它而發(fā)生生物降解，該材料通過了歐洲、日本等國家的生物降解材料體系的測試和認證。
本發(fā)明的可完全生物降解塑料樹脂的生產(chǎn)方法是將淀粉、硬脂酸、硬脂酸鈣、單甘酯、滑石粉混合，攪拌均勻，在攪拌過程中依次加入乙烯丙烯酸共聚物、ECOFLEX、山梨醇、甘油，攪拌均勻后得到混合料即可。
本發(fā)明可完全生物降解塑料樹脂的生產(chǎn)方法還包括將混合料經(jīng)造粒、真空包裝和檢驗步驟，產(chǎn)品合格后方可銷售。
其中所述的各材料的混合是經(jīng)過高速混合機攪拌完成。
所述混合料攪拌均勻后，造粒過程需在互相嚙合的同向雙螺桿擠出機中進行。以ZSK-58擠出機組為例，具體過程是將ZSK-58互相嚙合的向雙螺桿擠出機機筒進行預(yù)熱，溫度設(shè)置為第一區(qū)145攝氏度、第二區(qū)160攝氏度、第三區(qū)160攝氏度、第四區(qū)160攝氏度、第五區(qū)150攝氏度、第六區(qū)145攝氏度當(dāng)機器各區(qū)的預(yù)熱溫度達到所設(shè)置的溫度后，啟動主電機調(diào)速器，將螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)至200RPM/MIN；啟動混合喂料器，設(shè)定喂料機的喂料頻率，向ZSK-58同向雙螺桿擠出機喂料；當(dāng)熔融物料從模頭的出料孔擠出時，出料需經(jīng)水冷卻，再經(jīng)風(fēng)機風(fēng)干，最后將出料送入造粒機組造粒。所制粒料直徑在2-3MM，粒料的長度在3-4MM，表面為微黃色的圓柱顆粒。所述的出料冷卻過程應(yīng)保持在20攝氏度左右。因生物降解塑料樹脂具有吸濕的特性，包裝時應(yīng)排出包裝袋內(nèi)的空氣，內(nèi)袋采用PE膜熱合密封，外袋選用紙塑復(fù)合袋進行縫合防潮包裝，生產(chǎn)過程中應(yīng)對樹脂的水份、融體指數(shù)等相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)進行控制、檢測，經(jīng)檢驗合格后包裝計量，按25公斤每袋進行包裝，出具檢驗報告方可銷售。
本發(fā)明的可完全生物降解塑料樹脂的生產(chǎn)方法的優(yōu)點是工藝簡單，采用一步法把各種原料混合，通過雙螺桿擠出機造粒，且淀粉不需改性直接作原料，使加工過程工序減少了許多環(huán)節(jié)，效益提高了。所制成的樹脂，可在通用塑料成型設(shè)備上加工成品。原料采用農(nóng)業(yè)高產(chǎn)作物可再生資源玉米制造的玉米淀粉作為本發(fā)明的主要原材料，節(jié)省了大量的石油資源，我國作為農(nóng)業(yè)大國，解決了農(nóng)產(chǎn)品的出路，同時增加了農(nóng)產(chǎn)品的附加值，有利于農(nóng)業(yè)的發(fā)展。利用乙烯丙烯酸共聚物對淀粉基及ECOFLEX進行改性、接枝，分子鍵重組達到可被微生物最終分解成二氧碳和水不留下任何殘留物，消除了大量塑料薄膜類制品因不能分解廢棄后造成的“白色污染”給人類帶來了危害。
采用本發(fā)明的可完全生物降解塑料樹脂加工成薄膜類制品時工藝也很簡單，具體過程是將L/D大于或等于28∶1的吹膜機及流延機組進預(yù)熱，以吹膜機組為例，溫度設(shè)置為第一區(qū)120攝氏度、第二區(qū)140攝氏度、第三區(qū)150攝氏度、第四區(qū)150攝氏度、第五區(qū)140攝氏度、第六區(qū)135攝氏度。
當(dāng)各區(qū)溫度達到設(shè)定的溫度后，加入生物降解樹脂，啟動主電機，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速至300-450RPM/MIN，當(dāng)熔融物料從?？诔鰜砗?，開啟氣泵充氣至所需的尺寸，啟動牽引輥，調(diào)節(jié)牽引速度，正常后開啟收卷機組收卷即可。
本發(fā)明對加工設(shè)備的要求不高，混料過程只需一臺高速混合機把各種物料攪拌均勻即可?？赏耆锝到馑芰蠘渲纳a(chǎn)，在國產(chǎn)機電一體的雙螺桿擠出機上經(jīng)過捏合塊特殊組合改進就可以完成，只需5分鐘就可以完成復(fù)雜的加工過程，制成合格的完全生物降解塑料樹脂。設(shè)備投資較小，所用能耗較低。
具體實施例方式
實例提供一種可完全生物降解樹脂，其原料包括淀粉、硬脂酸、硬脂酸鈣、單甘酯、滑石粉、甘油、山梨醇、乙烯丙烯酸共聚物和BASF公司推出的新型環(huán)保產(chǎn)品，商品名為ECOFLEX-全生物降解材料。其中淀粉25-35份、硬脂酸0.2-0.5份、硬脂酸鈣0.5-1.5份、單甘酯1.0-3.0份、滑石份5-8份、甘油5-10份、山梨醇3-6份、乙烯丙烯酸共聚物12-16份、ECOFLEX其所長45-60份。
制備時按以下步驟進行1、依次稱取25公斤玉米淀粉、0.2公斤的硬脂酸、5公斤的滑石粉、0.5公斤的硬脂酸鈣、1.0公斤的單甘酯、15公斤的乙烯丙烯酸共聚物和50公斤的ECOFLEX-全生物降解材料，加入到200L的高速混合機內(nèi)，然后開啟攪拌電機攪拌2分鐘。
2、稱取8公斤的甘油、4公斤的山梨醇依次緩慢的加入到運行中的高速混合機內(nèi)，開啟低速轉(zhuǎn)高速運行按鈕使得物料在里面能夠充分的攪拌均勻，2分鐘以后轉(zhuǎn)為低速運行，開啟放料口放料到裝料容器內(nèi)以備生產(chǎn)樹脂用。
3、合上ZSK-58雙螺桿擠出機電源，開啟擠出機預(yù)熱開關(guān)，給雙螺桿擠出機加熱，將溫控儀表溫度設(shè)定為第一區(qū)145攝氏度、第二區(qū)160攝氏度、第三區(qū)160攝氏度、第四區(qū)160攝氏度、第五區(qū)150攝氏度、第六區(qū)145攝氏度，加熱時間為1.5小時，待溫度達到后啟動電機螺桿調(diào)節(jié)開關(guān)將轉(zhuǎn)速調(diào)整至200RPM/MIN；設(shè)定好喂料機的喂料頻率；啟動混合喂料機向ZSK-58雙螺桿擠出機喂料。
4、當(dāng)熔融狀態(tài)物從模頭擠出時成條狀；將條料引入水槽內(nèi)水冷；然后牽引至造粒機時將條料進行造粒，全部正常后，對樹脂進行檢測。
5、造粒機出來的顆粒，表面為微黃色；顆粒裝入外袋為紙塑復(fù)合袋；內(nèi)袋為PE的內(nèi)膠袋內(nèi)，計量25公斤/每袋；排出內(nèi)外袋里的空氣，PE內(nèi)膠袋進行熱合，外袋縫合；堆放。產(chǎn)品出廠時出具檢測報告。
提供一種采用可完全生物降解塑料樹脂顆粒加工成膜薄膜類制品的方法將L/D大于或等于28∶1的吹膜機及流延機組進預(yù)熱，以吹膜機組為例，溫度設(shè)置為第一區(qū)120攝氏度、第二區(qū)140攝氏度、第三區(qū)150攝氏度、第四區(qū)150攝氏度、第五區(qū)140攝氏度、第六區(qū)135攝氏度當(dāng)各區(qū)溫度達到設(shè)定的溫度后，加入樹脂顆粒料，啟動主電機，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速至300-450RPM/MIN，當(dāng)熔融物料從模口出來后，開啟氣泵充氣至所需的尺寸，啟動牽引輥，調(diào)節(jié)牽引速度，開啟收卷機組收卷即可。
權(quán)利要求
1.一種可完全生物降解塑料樹脂，其特征在于，樹脂由下列組份構(gòu)成淀粉、硬脂酸、滑石粉、甘油、山梨醇、乙烯丙烯酸共聚物和商品名為ecoflex-全一物降解材料；其中所述各成份的重量份數(shù)配比為淀粉25-35份、硬脂酸0.2-0.5份、硬脂酸鈣0.5-1.5份、單甘酯1.0-3.0份、滑石份5-8份、甘油5-10份、山梨醇3-6份、乙烯丙烯酸共聚物12-16份、ECOFLEX 45-60份。
2.如權(quán)利要求1所述的可完全生物降解塑料樹脂，其特征在于，所述淀粉采用農(nóng)業(yè)高產(chǎn)作物玉米可再生資源制造的工業(yè)一級淀粉。
3.一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述可完全生物降解塑料樹脂的方法；其特征在于，生產(chǎn)步驟如下先將玉米淀粉、硬脂酸、滑石粉、乙烯丙烯酸共聚物和商品名為ECOFLEX-全生物降解材料，加入到高速混合機內(nèi)，攪拌2分鐘，然后緩慢的加入甘油、山梨醇開啟低速轉(zhuǎn)高速運行按使得物料在里面能夠充分的攪拌均勻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述可完全生物降解塑料樹脂的方法；其特征在于，各種物料的混煉、熔融在互相嚙合的雙螺桿擠出機中進行，具體過程是將同向旋轉(zhuǎn)，互相嚙合的ZSK-58雙螺桿擠出機機筒預(yù)熱，第一區(qū)145攝氏度、第二區(qū)160攝氏度、第三區(qū)160攝氏度、第四區(qū)160攝氏度、第五區(qū)150攝氏度、第六區(qū)145攝氏度，當(dāng)遇熱溫度達到后，啟動主調(diào)速電機，將螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)整至200RPM/MIN，設(shè)定混合喂料機的喂料頻率，向雙螺桿擠出機喂料；當(dāng)熔條料從模頭出料孔擠出后，引入水冷至切粒機切制成粒度在2-3MM，長度在3-4MM，圓柱形顆粒。
5.如權(quán)利要求4所述可完全生物降解塑料樹脂的生產(chǎn)方法；其特征在于，所述水冷卻水溫度應(yīng)保持在20攝氏度左右。
6.一種采用可完全生物降解塑料樹脂顆粒加工成膜薄膜類制品的方法其特征在于，包括如下步驟將L/D大于或等于28∶1的吹膜機及流延機組進行預(yù)熱，以吹膜機組為例，溫度設(shè)置為第一區(qū)120攝氏度、第二區(qū)140攝氏度、第三區(qū)150攝氏度、第四區(qū)150攝氏度、第五區(qū)140攝氏度、第六區(qū)135攝氏度當(dāng)各區(qū)溫度達到設(shè)定的溫度后，加入樹脂顆粒料，啟動主電機，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速至300-450RPM/MIN，當(dāng)熔融物料從?？诔鰜砗?，開啟氣泵充氣至所需的尺寸，啟動牽引輥，調(diào)節(jié)牽引速度，正常后開啟收卷機組收卷即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可完全生物降解塑料樹脂及其薄膜類制品的生產(chǎn)方法。制造可完全生物降解塑料樹脂的主要原料包括玉米淀粉、木薯淀粉、硬脂酸、滑石粉、甘油、山梨醇、乙烯丙烯酸共聚物和全生物材料，制備時先將各種材料按比例進行混合，再經(jīng)特別改進的雙螺桿擠出機造粒。本生產(chǎn)過程工藝簡單，工序少，效率高，采用該種塑料樹脂制成的薄膜制品廢棄在大自然中，在受到自然界微生物、各種菌類作用下，3個月至半年時間內(nèi)將被完全分解成二氧化碳和水，分解速度快，是節(jié)省石油資源、治理“白色污染”、節(jié)約能耗和對農(nóng)業(yè)產(chǎn)品增值加工的理想材料。
文檔編號C08J5/18GK1903922SQ20061003546
公開日2007年1月31日 申請日期2006年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月16日
發(fā)明者祝光富, 毛光輝, 呂光春, 王平 申請人:廣東上九生物降解塑料有限公司