一种改性甘蔗渣制备的易降解塑料袋的制作方法
【专利摘要】发明公开了一种改性甘蔗渣制备的易降解塑料袋，由以下成分制成，聚乳酸、改性甘蔗渣、α?甲基苯乙烯环二聚体、甘油单硬脂酸酯、改性植物淀粉、松香、丙烯酰胺、C9石油树脂、甘油、硅二醇；本发明塑料袋采用的植物淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、菱角淀粉，是速生、可再生资源，资源丰富，单位成本低、可替代性好，具有显著的经济效益和生态效益，其生物降解性优异，在掩埋120天里，质量能降低8?10%。本发明制得改性甘蔗渣制备的塑料袋不仅能够很好的利用了甘蔗渣资源，还解决了甘蔗渣与其它成分之间不相容性差的问题，使得制备的塑料袋各方面性能都有极大的提高，具有能耗低、污染小、生产成本低的特点。
【专利说明】
一种改性甘蔗渣制备的易降解塑料袋
技术领域
[0001]本发明涉及塑料制作领域，特别是涉及一种改性甘蔗渣制备的易降解塑料袋。
【背景技术】
[0002]塑料袋的确给我们生活带来了方便，但是这一时的方便却带来长久的危害，塑料袋回收价值较低，在使用过程中除了造成“白色污染”，它还存在着潜在的危害。塑料结构稳定，不易被天然微生物菌降解，在自然环境中长期不分离。这就意味着废塑料垃圾如不加以回收，将在环境中变成污染物永久存在并不断累积，会对环境造成极大危害。随着环保理念的深入人心，越来越多的人不断探索具有可降解、环保功能的塑料袋。
[0003]甘蔗渣作为一种广泛存在的天然农用废弃物资源，具有来源广泛、价廉、可再生和无污染等特点，并以其优异的可生物降解性能在高分子材料方面越来越受到青睐。蔗渣最主要的成分是纤维素，其次是半纤维素和木素，其中纤维素约占40%?50%。甘蔗渣分子链刚性和极性都很大且高度结晶并取向，能赋予复合材料较高的模量拉伸强度和弯曲强度。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种改性甘蔗渣制备的易降解塑料袋。
[0005]—种改性甘蔗渣制备的易降解塑料袋，按重量份计由以下成分制成:聚乳酸12、改性甘蔗渣8、α_甲基苯乙烯环二聚体1、甘油单硬脂酸酯2、改性植物淀粉78、松香4、丙烯酰胺2、C9石油树脂0.5、甘油2、硅二醇0.5;
所述改性甘蔗渣的制备方法为:
1)将干燥甘蔗渣和研磨介质放入球磨机中，进行研磨8分钟，温度保持在45-48°C，所述研磨介质为经过质量浓度为2.36%氢氧化钠浸泡30分钟后干燥的高岭土；
2)将水杨酸、乙醇、乙酸庚酯按5:30:1质量比例混合配制成溶液1，再将经过步骤I)处理的甘蔗渣加入该溶液I中，搅拌均匀后，静置30分钟，过滤，干燥，再将甘蔗渣添加到质量浓度为3.65%的碳酸钠溶液中，加热至90°C，保温20分钟后，过滤，洗涤，干燥，即可，所述甘蔗渣与溶液I的质量比例为1:2;
所述改性植物淀粉按重量份计由以下成分制成:玉米淀粉25、木薯淀粉18、菱角淀粉3、醋酸乙烯酯0.8、过硫酸铵0.1、辛烯基琥珀酸酐0.3、硫酸铝0.1，所述改性植物淀粉植物纤维制备方法为:将玉米淀粉、木薯淀粉、菱角淀粉均匀混合到一起，然后采用功率为400W的微波处理15s，然后，添加混合物0.5倍重量的水，搅拌均匀后，添加醋酸乙烯酯、过硫酸铵、琥珀酸酐、硫酸铝过滤，采用超声波分散处理5分钟，然后加热至45 V，保温40分钟后，冷却至室温，洗涤，过滤，干燥，即可；
所述改性植物淀粉、C9石油树脂、松香和丙烯酰胺经过预混处理:将改性植物淀粉、C9石油树脂、松香和丙烯酰胺在高速混合机中以1200r/min的转速进行混合，物料温度调节到64 °C，持续30分钟，即可。
[0006]—种改性甘蔗渣制备的易降解塑料袋的制备方法，包括: 1)将聚乳酸、α-甲基苯乙烯环二聚体、甘油单硬脂酸酯、甘油、硅二醇高速混合机中以500r/min的转速进行混合，物料温度调节到64 °C，持续15分钟，然后再添加改性甘鹿渣，以lOOOr/min速度搅拌10分钟后，物料温度调节到68°C，添加经过预混处理的改性植物淀粉、松香、丙烯酰胺、C9石油树脂混合物，物料温度调节到72°C，以1500r/min速度搅拌20分钟；
2)将得到的混合物添加到单螺杆挤出机中造粒后，置于吹膜机中，温度为128°C，吹膜，制袋，得到塑料袋。
[0007]本发明通过对甘蔗渣进行大量的实验研究和各种改性处理，发现采用先将干燥甘蔗渣和经过处理的高岭土放入球磨机处理，再将水杨酸、乙醇、乙酸庚酯按5:30:1质量比例混合配制成溶液将甘蔗渣添加到溶液中处理30分钟后，再采用碳酸钠溶液处理，极大的提高了甘蔗渣的活性，改变了甘蔗渣表面的物理和化学状态，不仅提高了其相容性，还提高了其柔性和韧性，从而，极大的提高了制成的塑料袋的横向与纵向抗拉强度、韧性和承载力。
[0008]天然淀粉的高分子链间存在氢键，分子间作用力较强，因此，溶解性差，亲水而不易溶于水，且加热不熔融，300°C以后分解，成型性能较差，湿强度差，遇水后力学性能显著降低;本发明通过采用玉米淀粉、木薯淀粉、菱角淀粉三者配合，并进行混合改性，不仅提高了其热塑性，还能够提高其流变性能，改善了加工成型性能，提高了湿压强度，降低了亲水性。
[0009]本发明通过将经过处理的改性植物淀粉、C9石油树脂、松香和丙烯酰胺在特定条件下经过预混处理，得到的混合物，能够防止制备塑料袋加工过程中热老化引起的交联、防止凝胶化，能够极大的提高制成的塑料袋热稳定性、抗氧化性，能够提高其与各成分之间的相容性，还能起到增塑的效果；由于热塑性塑料加工过程中，树脂高聚物在熔融之后通常具有较高的粘度，熔融的高聚物在通过浇口、狭缝等通道时，聚合物溶体必定要与加工机械表面产生摩擦，聚合物的高分子之间也有相对运动产生的摩擦，这些摩擦对聚合物的加工很不利，严重的摩擦会使得制备的塑料袋表面变得粗糙，缺乏光泽或者出现流纹，本发明通过将经过处理的改性植物淀粉、C9石油树脂、松香和丙烯酰胺在特定条件下经过预混处理，得到的混合物配合α-甲基苯乙烯环二聚体的协同作用，能够提高溶体的流动性，减小摩擦，使得高聚物溶体能够更好的充模和脱模，改善了塑料袋制品表面的光泽性，提高了塑料袋制品的冲击强度和拉伸强度。
[0010]本发明的有益效果是，与现有技术相比:
本发明塑料袋采用的植物淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、菱角淀粉，是速生、可再生资源，资源丰富，单位成本低、可替代性好，具有显著的经济效益和生态效益，其生物降解性优异，在掩埋120天里，质量能降低8-10%。本发明制得改性甘蔗渣制备的塑料袋不仅能够很好的利用了甘蔗渣资源，还解决了甘蔗渣与其它之间不相容性差的问题，使得制备的塑料袋各方面性能都有极大的提高，具有能耗低、污染小、生产成本低的特点；本发明塑料袋纵向拉伸强度可以达到16.7MPa，横向拉伸强度可以达到15.4MPa;本发明塑料袋色泽光亮，透明度好，承重能力高，能满足顾客多装东西和反复使用的要求。
【具体实施方式】
[0011]—种改性甘蔗渣制备的易降解塑料袋，按重量份计由以下成分制成:聚乳酸12、改性甘蔗渣8、α_甲基苯乙烯环二聚体1、甘油单硬脂酸酯2、改性植物淀粉78、松香4、丙烯酰胺2、C9石油树脂0.5、甘油2、硅二醇0.5;
所述改性甘蔗渣的制备方法为:
1)将干燥甘蔗渣和研磨介质放入球磨机中，进行研磨8分钟，温度保持在45-48°C，所述研磨介质为经过质量浓度为2.36%氢氧化钠浸泡30分钟后干燥的高岭土；
2)将水杨酸、乙醇、乙酸庚酯按5:30:1质量比例混合配制成溶液1，再将经过步骤I)处理的甘蔗渣加入该溶液I中，搅拌均匀后，静置30分钟，过滤，干燥，再将甘蔗渣添加到质量浓度为3.65%的碳酸钠溶液中，加热至90°C，保温20分钟后，过滤，洗涤，干燥，即可，所述甘蔗渣与溶液I的质量比例为1:2;
所述改性植物淀粉按重量份计由以下成分制成:玉米淀粉25、木薯淀粉18、菱角淀粉3、醋酸乙烯酯0.8、过硫酸铵0.1、辛烯基琥珀酸酐0.3、硫酸铝0.1，所述改性植物淀粉植物纤维制备方法为:将玉米淀粉、木薯淀粉、菱角淀粉均匀混合到一起，然后采用功率为400W的微波处理15s，然后，添加混合物0.5倍重量的水，搅拌均匀后，添加醋酸乙烯酯、过硫酸铵、琥珀酸酐、硫酸铝过滤，采用超声波分散处理5分钟，然后加热至45 V，保温40分钟后，冷却至室温，洗涤，过滤，干燥，即可；
所述改性植物淀粉、C9石油树脂、松香和丙烯酰胺经过预混处理:将改性植物淀粉、C9石油树脂、松香和丙烯酰胺在高速混合机中以1200r/min的转速进行混合，物料温度调节到64 °C，持续30分钟，即可。
[0012]—种改性甘蔗渣制备的易降解塑料袋的制备方法，包括:
1)将聚乳酸、α-甲基苯乙烯环二聚体、甘油单硬脂酸酯、甘油、硅二醇高速混合机中以500r/min的转速进行混合，物料温度调节到64 °C，持续15分钟，然后再添加改性甘鹿渣，以lOOOr/min速度搅拌10分钟后，物料温度调节到68°C，添加经过预混处理的改性植物淀粉、松香、丙烯酰胺、C9石油树脂混合物，物料温度调节到72°C，以1500r/min速度搅拌20分钟；
2)将得到的混合物添加到单螺杆挤出机中造粒后，置于吹膜机中，温度为128°C，吹膜，制袋，得到塑料袋。
[0013]本发明通过对甘蔗渣进行大量的实验研究和各种改性处理，发现采用先将干燥甘蔗渣和经过处理的高岭土放入球磨机处理，再将水杨酸、乙醇、乙酸庚酯按5:30:1质量比例混合配制成溶液将甘蔗渣添加到溶液中处理30分钟后，再采用碳酸钠溶液处理，极大的提高了甘蔗渣的活性，改变了甘蔗渣表面的物理和化学状态，不仅提高了其相容性，还提高了其柔性和韧性，从而，极大的提高了制成的塑料袋的横向与纵向抗拉强度、韧性和承载力。
[0014]天然淀粉的高分子链间存在氢键，分子间作用力较强，因此，溶解性差，亲水而不易溶于水，且加热不熔融，300°C以后分解，成型性能较差，湿强度差，遇水后力学性能显著降低;本发明通过采用玉米淀粉、木薯淀粉、菱角淀粉三者配合，并进行混合改性，不仅提高了其热塑性，还能够提高其流变性能，改善了加工成型性能，提高了湿压强度，降低了亲水性。
[0015]本发明通过将经过处理的改性植物淀粉、C9石油树脂、松香和丙烯酰胺在特定条件下经过预混处理，得到的混合物，能够防止制备塑料袋加工过程中热老化引起的交联、防止凝胶化，能够极大的提高制成的塑料袋热稳定性、抗氧化性，能够提高其与各成分之间的相容性，还能起到增塑的效果；由于热塑性塑料加工过程中，树脂高聚物在熔融之后通常具有较高的粘度，熔融的高聚物在通过浇口、狭缝等通道时，聚合物溶体必定要与加工机械表面产生摩擦，聚合物的高分子之间也有相对运动产生的摩擦，这些摩擦对聚合物的加工很不利，严重的摩擦会使得制备的塑料袋表面变得粗糙，缺乏光泽或者出现流纹，本发明通过将经过处理的改性植物淀粉、C9石油树脂、松香和丙烯酰胺在特定条件下经过预混处理，得到的混合物配合α-甲基苯乙烯环二聚体的协同作用，能够提高溶体的流动性，减小摩擦，使得高聚物溶体能够更好的充模和脱模，改善了塑料袋制品表面的光泽性，提高了塑料袋制品的冲击强度和拉伸强度。
【主权项】
1.一种改性甘蔗渣制备的易降解塑料袋，按重量份计由以下成分制成:聚乳酸12、改性甘蔗渣8、α_甲基苯乙烯环二聚体1、甘油单硬脂酸酯2、改性植物淀粉78、松香4、丙烯酰胺2、C9石油树脂0.5、甘油2、硅二醇0.5; 所述改性甘蔗渣的制备方法为: 1)将干燥甘蔗渣和研磨介质放入球磨机中，进行研磨8分钟，温度保持在45-48°C，所述研磨介质为经过质量浓度为2.36%氢氧化钠浸泡30分钟后干燥的高岭土； 2)将水杨酸、乙醇、乙酸庚酯按5:30:1质量比例混合配制成溶液1，再将经过步骤I)处理的甘蔗渣加入该溶液I中，搅拌均匀后，静置30分钟，过滤，干燥，再将甘蔗渣添加到质量浓度为3.65%的碳酸钠溶液中，加热至90°C，保温20分钟后，过滤，洗涤，干燥，即可，所述甘蔗渣与溶液I的质量比例为1:2; 所述改性植物淀粉按重量份计由以下成分制成:玉米淀粉25、木薯淀粉18、菱角淀粉3、醋酸乙烯酯0.8、过硫酸铵0.1、辛烯基琥珀酸酐0.3、硫酸铝0.1，所述改性植物淀粉植物纤维制备方法为:将玉米淀粉、木薯淀粉、菱角淀粉均匀混合到一起，然后采用功率为400W的微波处理15s，然后，添加混合物0.5倍重量的水，搅拌均匀后，添加醋酸乙烯酯、过硫酸铵、琥珀酸酐、硫酸铝过滤，采用超声波分散处理5分钟，然后加热至45 V，保温40分钟后，冷却至室温，洗涤，过滤，干燥，即可； 所述改性植物淀粉、C9石油树脂、松香和丙烯酰胺经过预混处理:将改性植物淀粉、C9石油树脂、松香和丙烯酰胺在高速混合机中以1200r/min的转速进行混合，物料温度调节到64 °C，持续30分钟，即可。2.根据权利要求1所述的一种改性甘蔗渣制备的易降解塑料袋的制备方法，其特征在于，包括: 1)将聚乳酸、α-甲基苯乙烯环二聚体、甘油单硬脂酸酯、甘油、硅二醇高速混合机中以500r/min的转速进行混合，物料温度调节到64 °C，持续15分钟，然后再添加改性甘鹿渣，以lOOOr/min速度搅拌10分钟后，物料温度调节到68°C，添加经过预混处理的改性植物淀粉、松香、丙烯酰胺、C9石油树脂混合物，物料温度调节到72°C，以1500r/min速度搅拌20分钟； 2)将得到的混合物添加到单螺杆挤出机中造粒后，置于吹膜机中，温度为128°C，吹膜，制袋，得到塑料袋。
【文档编号】C08L97/02GK105906850SQ201610366425
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】李维光, 杨永志
【申请人】蚌埠市维光塑胶制品有限公司