一種藻類制備的熱塑性塑料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種以藻類為主要原料制備的熱塑性塑料。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料制品己被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門，這主要是由于其具有重量輕、機(jī)械性能良好、耐水耐化學(xué)腐蝕、外形美觀、制造安裝方便以及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)；據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年世界的塑料總產(chǎn)量近1億噸，這大約占三大合成材料總量的75%以上，與鋼鐵的體積產(chǎn)量比達(dá)到92%。然而，傳統(tǒng)塑料的化學(xué)穩(wěn)定性很好，在自然界中幾乎不能被降解，當(dāng)塑料工業(yè)發(fā)展到一定程度時(shí)，被拋棄的塑料垃圾就越來越多，幾乎到了隨處可見的程度，因此，塑料本身存在的隱患逐漸暴露出來；比如在我國，一次性包裝塑料材料如以1/3計(jì)，每年就會(huì)有70多萬噸的塑料垃圾產(chǎn)生，同時(shí)，由于缺乏有效的回收與處理系統(tǒng)、相關(guān)的專項(xiàng)管理法規(guī)及經(jīng)濟(jì)政策，致使“白色污染”成為世界性的環(huán)境保護(hù)和社會(huì)問題。
[0003]傳統(tǒng)石油基高分子材料的廣泛使用和廢棄，不僅造成石油資源嚴(yán)重匱乏，而且還導(dǎo)致“白色污染”日益加劇的困難處境。用植物淀粉等可降解材料填充改性高分子材料制備得到部分降解的復(fù)合材料受到世界各國的重視，該方法符合資源節(jié)約、成本經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)的理念；然而，植物來源的淀粉，如玉米淀粉，用作為復(fù)合材料的填充劑會(huì)導(dǎo)致食品價(jià)格上漲，并影響動(dòng)物飼料市場及占用更多的農(nóng)業(yè)耕地。
[0004]近年來，隨著經(jīng)濟(jì)和人口的快速增長，水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象日益嚴(yán)重，藍(lán)藻水華現(xiàn)象頻頻發(fā)生，藍(lán)藻問題已成為湖流域的重要研究課題。在藍(lán)藻暴發(fā)時(shí)，直接打撈藍(lán)藻是減緩爆發(fā)程度、保護(hù)水體生態(tài)環(huán)境最直接和安全有效的應(yīng)急治理方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年太湖藍(lán)藻爆發(fā)期間，每天的藍(lán)藻打撈量達(dá)到3000噸，全年共計(jì)打撈藍(lán)藻量為97萬噸。除太湖外，滇池、巢湖每年也都有數(shù)次的藍(lán)藻爆發(fā)，每天有數(shù)千噸的藍(lán)藻需要處理。打撈上岸的藍(lán)藻會(huì)占用大量的土地堆放，且堆放藍(lán)藻產(chǎn)生滲濾液通過滲透作用、暴雨徑流等將形成二次污染。因此妥善處理打撈后的藍(lán)藻顯得尤為重要。
[0005]藍(lán)藻富含較豐富的營養(yǎng)成分(蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等)，因此可以作為一種具有潛力的新型生物質(zhì)資源。目前，水華藍(lán)藻的資源化利用主要集中在作為生物能源、生物肥料、微生物培養(yǎng)原料以及生物活性物質(zhì)提取等方面。在一些以藍(lán)藻為原料的保健類食品中已經(jīng)檢測出藍(lán)藻毒素，從限制了其營養(yǎng)成分的利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本申請人提供了一種藻類制備的熱塑性塑料。本發(fā)明利用可降解的天然綠色原料制備塑料，成本低，制備方法簡單，產(chǎn)品易分解，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種藻類制備的熱塑性塑料，包括30?70?丨％的藻類、20?30wt%的增塑劑，以及10?40%的增塑添加劑。所述藻類包括微囊藻、魚腥藻、螺旋藻、節(jié)旋藻、擬項(xiàng)圈藻、腔球藻、尖頭藻、顫藻、片藻、席藻、節(jié)球藻、小球藻中的至少一種。所述增塑劑包括多元醇，聚多羥基胺，聚羥基酸酯中的至少一種。
[0009]所述增塑添加劑包括50?70wt %生物可降解聚合物、10?30wt %天然熱塑性原料及5?20被％增容劑。所述生物可降解聚合物包括聚乳酸，聚羥基甲烷，聚3-羥基丁酸，
3-羥基丁酸與3-羥基戊酸的共聚物，3-羥基丁酸與4-羥基丁酸的共聚物，3-羥基丁酸與
4-羥基己酸的共聚物，3-羥基丁酸與3-己酸的共聚物，3-羥基丁酸與3-羥基辛酸的共聚物中的至少一種。所述天然熱塑性原料包括熱塑性淀粉、熱塑性植物蛋白質(zhì)中的至少一種。所述熱塑性植物蛋白質(zhì)包括玉米蛋白、玉米谷蛋白、麥谷蛋白、芥花油、葵花、高粱、分離體豆蛋白、集中體豆蛋白、都蛋白面粉中的至少一種。
[0010]所述增塑添加劑還包括5?10%聚烯烴。所述聚烯烴包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯和丙烯的共聚物、聚乙烯-co-醋酸乙烯酯中的至少一種。
[0011 ] 所述藻類在使用前經(jīng)過去除雜質(zhì)、烘干、研磨過程，過200?500目篩后使用。
[0012]本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于:
[0013]本發(fā)明的方法可以減少不可降解石油基塑料的使用，節(jié)約資源；也為每年藻華爆發(fā)期間提出一種藻變害為寶的處理方法，有利于保護(hù)環(huán)境。本發(fā)明的含有藻蛋白的可降解塑料，生產(chǎn)成本低廉，工藝簡單，且具有較好的流動(dòng)性，適合于模壓、擠出和注塑加工，可廣泛應(yīng)用于食品、農(nóng)業(yè)、包裝和環(huán)保等生產(chǎn)加工領(lǐng)域。本發(fā)明的含有藻蛋白的可降解塑料，在土壤中可完全被微生物分解，對環(huán)境無污染，分解產(chǎn)物可以用作肥料。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行具體描述。
[0015]實(shí)施例1
[0016]本發(fā)明提供的一種藻類制備的熱塑性塑料，由30被％的藻類、30wt%的增塑劑，以及40%的增塑添加劑組成。所述藻類為微囊藻，所述增塑劑為多元醇。
[0017]所述增塑添加劑由50wt %生物可降解聚合物、30wt %天然熱塑性原料、15wt %增容劑、5%聚烯烴組成。所述生物可降解聚合物為聚乳酸，所述天然熱塑性原料為熱塑性淀粉，聚烯烴為聚乙烯。
[0018]所述藻類在使用前經(jīng)過去除雜質(zhì)、烘干、研磨過程，過200目篩后使用。
[0019]實(shí)施例2
[0020]本發(fā)明提供的一種藻類制備的熱塑性塑料，由50被％的藻類、20wt%的增塑劑，以及30%的增塑添加劑組成。所述藻類為螺旋藻，所述增塑劑為聚多羥基胺。
[0021 ] 所述增塑添加劑由60wt %生物可降解聚合物、10wt %天然熱塑性原料、20wt %增容劑、10%聚烯烴組成。所述生物可降解聚合物為聚羥基甲烷，所述天然熱塑性原料為玉米蛋白，所述聚烯烴為聚丙烯。
[0022]所述藻類在使用前經(jīng)過去除雜質(zhì)、烘干、研磨過程，過500目篩后使用。
[0023]實(shí)施例3
[0024]本發(fā)明提供的一種藻類制備的熱塑性塑料，由70被％的藻類、20wt%的增塑劑，以及10%的增塑添加劑組成。所述藻類為小球藻，所述增塑劑為聚羥基酸酯。
[0025]所述增塑添加劑由70wt %生物可降解聚合物、20wt %天然熱塑性原料、5wt %增容劑、5%聚烯烴組成。所述生物可降解聚合物為3-羥基丁酸與3-己酸的共聚物，所述天然熱塑性原料為麥谷蛋白，所述聚烯烴包為乙烯和丙烯的共聚物。
[0026]所述藻類在使用前經(jīng)過去除雜質(zhì)、烘干、研磨過程，過400目篩后使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種藻類制備的熱塑性塑料，其特征在于包括30?70被％的藻類、20?30被％的增塑劑，以及10?40%的增塑添加劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類制備的熱塑性塑料，其特征在于所述藻類包括微囊藻、魚腥藻、螺旋藻、節(jié)旋藻、擬項(xiàng)圈藻、腔球藻、尖頭藻、顫藻、片藻、席藻、節(jié)球藻、小球藻中的至少一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類制備的熱塑性塑料，其特征在于所述增塑劑包括多元醇，聚多羥基胺，聚羥基酸酯中的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類制備的熱塑性塑料，其特征在于所述增塑添加劑包括50?70wt%生物可降解聚合物、10?30wt%天然熱塑性原料及5?2(^丨％增容劑。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的藻類制備的熱塑性塑料，其特征在于所述生物可降解聚合物包括聚乳酸，聚羥基甲烷，聚3-羥基丁酸，3-羥基丁酸與3-羥基戊酸的共聚物，3-羥基丁酸與4-羥基丁酸的共聚物，3-羥基丁酸與4-羥基己酸的共聚物，3-羥基丁酸與3-己酸的共聚物，3-羥基丁酸與3-羥基辛酸的共聚物中的至少一種。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的藻類制備的熱塑性塑料，其特征在于所述天然熱塑性原料包括熱塑性淀粉、熱塑性植物蛋白質(zhì)中的至少一種。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的藻類制備的熱塑性塑料，其特征在于所述熱塑性植物蛋白質(zhì)包括玉米蛋白、玉米谷蛋白、麥谷蛋白、芥花油、葵花、高粱、分離體豆蛋白、集中體豆蛋白、都蛋白面粉中的至少一種。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的藻類制備的熱塑性塑料，其特征在于所述增塑添加劑還包括5?10%聚烯烴。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的藻類制備的熱塑性塑料，其特征在于所述聚烯烴包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯和丙烯的共聚物、聚乙烯-co-醋酸乙烯酯中的至少一種。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類制備的熱塑性塑料，其特征在于所述藻類在使用前經(jīng)過去除雜質(zhì)、烘干、研磨過程，過200?500目篩后使用。
【專利摘要】一種藻類制備的熱塑性塑料，包括30～70wt％的藻類、20～30wt％的增塑劑，以及10～40％的增塑添加劑；所述增塑添加劑包括50～70wt％生物可降解聚合物、10～30wt％天然熱塑性原料及5～20wt％增容劑；所述增塑添加劑還包括5～10％聚烯烴。本發(fā)明利用可降解的天然綠色原料制備塑料，成本低，制備方法簡單，產(chǎn)品易分解，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C08L67/04, C08L23/12, C08K5/053, C08L79/02, C08L3/02, C08L23/06, C08L89/00, C08L23/16
【公開號(hào)】CN105331063
【申請?zhí)枴緾N201510736063
【發(fā)明人】周福海, 潘琦
【申請人】周福海
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月3日