专利名称：资源综合利用型生物降解环保材料及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造一次性餐具和一次性包装物的资源综合利用型生物降 解环保材料及制备方法。
背景技术：
目前一次性发泡塑料餐具应用比较普遍，虽然给人们的生活带来方便，但同时也 给环境造成了严重的白色污染，这种发泡餐具在土壤中要经过几十年甚至上百年才能够降 解，其燃烧后还能产生二恶英这种致癌物，发泡餐具在60°C的温度下会产生毒素，可见其对 人们生活的环境与健康有多大的损害。近几年来出现的一些淀粉基降解材料虽然解决了发 泡塑料造成的白色污染问题，但是这些降解材料由于机械强度差、可塑性差，在生产中要用 两套混炼装置，生产过程中不易保温、工艺线路复杂、生产成本高，产品质量达不到要求，因 而不能广泛的应用。同时，大量的农作物杆、秸、壳等废弃物已成为公害。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺线路短、成本低的资源综合利用型生物降解环保材 料及制品。上述的目的通过以下的技术方案实现资源综合利用型生物降解环保材料，其组成包括高分子天然淀粉、植物纤维粉 末、聚乙烯醇、聚丙烯醇、己丁酯己丁聚糖、麦芽塘、色拉油、铝钛复合偶联剂HY-133、茂金属 聚烯烃，所述的高分子天然淀粉的重量份数为41 55，所述的植物纤维粉末重量份数32 38，所述的聚乙烯醇的重量份数为4 10，所述的聚丙烯醇重量份数为4 10，所述的己丁 酯己丁聚糖的重量份数为0. 2 0. 5，所述的麦芽糖的重量份数为0. 2 0. 5，所述的色拉 油的重量份数为0. 4 0. 8，所述的铝钛复合偶联剂HY-133的重量份数为0. 5_3，所述的茂 金属聚烯烃的重量份数为1-3。所述的资源综合利用型生物降解环保材料，所述的聚乙烯醇的重量份数为6 10，所述的聚丙烯醇重量份数为6 10。所述的资源综合利用型生物降解环保材料，所述的植物纤维粉末包括玉米杆粉 末、麦杆粉末、稻壳粉末、豆杆粉末，所述的玉米杆粉末20%，所述的麦杆粉末20%，所述的 稻壳粉末40 %，所述的豆杆粉末20 %。所述的资源综合利用型生物降解环保材料，所述的高分子天然淀粉是玉米淀粉或 马铃薯淀粉。资源综合利用型生物降解环保材料的制造方法，首先将所述的植物纤维粉末称取 其重量份数的2%,进行发酵处理，然后将发酵后的植物纤维粉末均勻混合到植物纤维粉末 所剩余的重量份数中，封闭储存72小时，做为备料，按照权利要求1或2或3称取所述的高 分子天然淀粉的重量份数、植物纤维粉末的重量份数、聚乙烯醇的重量份数、聚丙烯醇的重 量份数、己丁酯己丁聚糖的重量份、麦芽塘的重量份数、色拉油的重量份数、铝钛复合偶联
3剂HY-133的重量份数、茂金属聚烯烃的重量份数进行聚合反应共混共聚改性，然后将原料 放入积木式平行双螺杆挤出机中进行三级混炼，挤出机中螺杆的长度与直径的比为44 56 1，在螺杆上分布有三个混炼段，将从积木式平行双螺杆挤出机中出来的原料经增压 装置，在120 190°C下制成板材。所述的资源综合利用型生物降解环保材料的制造方法，所述的原料进行聚合反应 共混共聚改性过程中，采用的设备是油加热高混与冷混一体机，温度在70 90°C时加入淀 粉和聚乙烯醇，并高速混合，当温度达到90 110°C时再加入植物纤维粉末、茂金属聚烯烃 和聚丙烯醇并高速混合，继续加热至100 120°C时分2 5次将麦芽塘、色拉油、铝钛复合 偶联剂HY-133和己丁酯几丁聚糖加入，进行聚合反应共混共聚改性，温度为120 150°C， 时间为35 40分钟，最后放料至冷混机中充分混合，并降温至70 90°C。所述的资源综合利用型生物降解环保材料的制造方法，所述的增压装置为熔体 泵。有益效果1.本发明通过实验和测算对产品中的辅料含量进行了较大的调整，使得农作物废 弃物的含量高达32%以上，同时可塑性强，并能缩短降解速度和降解时间。2.传统方法中采用两条混炼装置才能完成，本发明的生产方法中只需用一套混炼 装置，与以往相比节省了一套混炼装置，并且利于生产过程中的保温，简化并缩短了工艺线 路，降低了生产成本，提高了产品质量。3.本发明的降解机理是通过微生物和各种细菌及酶的作用，将材料分解成二氧化 碳和水，降低分子量，使分子链断裂成低分子量碎片及多孔破坏结构，增大材料的表面积， 在细菌和酶的作用下发生各种分解反应，从而达到被多种微生物代谢的程度，由多种微生 物参与并进行光合作用的综合作用，最终完全分解。4.本发明的材料是成本适中、可控制降解速度和降解时间的新型全降解材料，降 解后可改良土壤，进行良性的循环。5.用本发明制造的一次性餐具具有无毒、无害、无异味、耐水、耐油、耐热 (+150°C )、耐冷(-20°C )、抗压，并可以在蒸锅、微波炉中加热使用。6.本发明材料所生产的制品质地细腻、色泽宜人，其制品废弃后一方面可回收再 加工制成有机肥料，或制成工业包装制品，或者制成蘑菇生长基；另一方面可降解成肥料， 进行良性循环，使之回归大自然。7.本发明的材料制成餐盒的成本是纸浆制品餐盒成本的40%，是植物纤维制品 成本的50%。8.本发明的装置结构特殊，使物料一方面沿锅壁运动，又同时上下循环翻动，加上 导流板的作用，使混合效果更好，由于物料是高速运动，所以料位之间、料与桨叶之间的摩 擦热很大，它使料温迅速上升，不仅相应地减少了锅壁的加热量，而且有利于被混材料对助 剂的吸收和植物纤维粉二次发酵效果。搅拌桨是由不锈钢制造的，又经高精度的机械加工 和抛光，具有耐磨、耐腐蚀性。
具体实施例方式实施例1
资源综合利用型生物降解环保材料，其组成包括高分子天然淀粉、植物纤维粉 末、聚乙烯醇、聚丙烯醇、己丁酯己丁聚糖、麦芽塘、色拉油、铝钛复合偶联剂HY-133、茂金属 聚烯烃，所述的高分子天然淀粉的重量份数为41 55，所述的植物纤维粉末重量份数32 38，所述的聚乙烯醇的重量份数为4 10，所述的聚丙烯醇重量份数为4 10，所述的己丁 酯己丁聚糖的重量份数为0. 2 0. 5，所述的麦芽糖的重量份数为0. 2 0. 5，所述的色拉 油的重量份数为0. 4 0. 8，所述的铝钛复合偶联剂HY-133的重量份数为0. 5_3，所述的茂 金属聚烯烃的重量份数为1-3。所述的资源综合利用型生物降解环保材料，所述的植物纤维粉末包括玉米杆粉 末、麦杆粉末、稻壳粉末、豆杆粉末，所述的玉米杆粉末20%，所述的麦杆粉末20%，所述的 稻壳粉末40 %，所述的豆杆粉末20 %。所述的资源综合利用型生物降解环保材料，所述的高分子天然淀粉是玉米淀粉或 马铃薯淀粉。实施例2 根据实施例1所述的资源综合利用型生物降解环保材料，所述的高分子天然淀粉 的重量份数为41 55，所述的植物纤维粉末重量份数32 38，所述的聚乙烯醇的重量份 数为6 10，所述的聚丙烯醇重量份数为6 10，所述的己丁酯己丁聚糖的重量份数为 0. 2 0. 5，所述的麦芽糖的重量份数为0. 2 0. 5，所述的色拉油的重量份数为0. 4 0. 8， 所述的铝钛复合偶联剂HY-133的重量份数为0. 5-3，所述的茂金属聚烯烃的重量份数为 1-3。所述的资源综合利用型生物降解环保材料，所述的植物纤维粉末包括玉米杆粉 末、麦杆粉末、稻壳粉末、豆杆粉末，所述的玉米杆粉末20%，所述的麦杆粉末20%，所述的 稻壳粉末40 %，所述的豆杆粉末20 %。所述的资源综合利用型生物降解环保材料，所述的高分子天然淀粉是玉米淀粉或 马铃薯淀粉。实施例3 资源综合利用型生物降解环保材料的制造方法，首先将所述的植物纤维粉末称取 其重量份数的2%，进行发酵处理，然后将发酵后的植物纤维粉末均勻混合到植物纤维粉 末所剩余的重量份数中，封闭储存72小时，做为备料，按照权利要求1或2或3的重量分 数比称取高分子天然淀粉、植物纤维粉末、聚乙烯醇，聚丙烯醇、己丁酯己丁聚糖、麦芽塘、 色拉油、铝钛复合偶联剂HY-133、茂金属聚烯烃，进行聚合反应共混共聚改性，然后将原料 放入积木式平行双螺杆挤出机中进行三级混炼，挤出机中螺杆的长度与直径的比为44 56 1，在螺杆上分布有三个混炼段，将从积木式平行双螺杆挤出机中出来的原料经增压 装置，在120 190°C下制成板材。实施例4:所述的资源综合利用型生物降解环保材料的制造方法，所述的原料进行聚合反应 共混共聚改性过程中，采用的设备是油加热高混与冷混一体机，温度在70 90°C时加入淀 粉和聚乙烯醇，并高速混合，当温度达到90 110°C时再加入植物纤维粉末、茂金属聚烯烃 和聚丙烯醇并高速混合，继续加热至100 120°C时分2 5次将麦芽塘、色拉油、铝钛复合 偶联剂HY-133和己丁酯几丁聚糖加入，进行聚合反应共混共聚改性，温度为120 150°C，时间为35 40分钟，最后放料至冷混机中充分混合，并降温至70 90°C。所述的资源综合利用型生物降解环保材料的制造方法，所述的增压装置为熔体泵。实施例5 一种高强度淀粉基降解环保材料，其制备工艺是首先将所述的植物纤维粉末取 其2%，进行发酵处理，然后将发酵后的植物纤维粉末均勻混合到植物纤维粉末中，做为备 料。按照以上权利要求中的重量份数淀粉、植物纤维粉末、聚乙烯醇、聚丙烯醇、己丁酯己丁 聚糖，麦芽塘、色拉油、铝钛复合偶联剂HY-133、茂金属聚烯烃。将原料进行聚合反应共混共聚改性，采用的设备是油加热高混与冷混一体机，温 度在70°C时加入天然高分子淀粉和聚乙烯醇聚乙烯醇，并高速混合，至80°C再加入聚己内 酯与聚羟基丁酸酯共聚物并高速混合，继续加热至iocrc时分2次将麦芽糖、色拉油和己丁 酯几丁聚糖加入，进行聚合反应共混共聚改性，温度为120°c，时间为35分钟，最后放料至 冷混中混合，并降温至70°C。然后将原料放入积木式平行双螺杆挤出机中进行三级混炼，挤 出机中螺杆的长度与直径的比为44 1，在螺杆上分布有三个混炼段；将从积木式平行双 螺杆挤出机中出来的原料经增压装置即熔体泵，在120°C下制成板材。所述的板材可以由正压成型机、负压成型机或双倍、双面加热正、负压成型机、注 塑机制成各种一次性食品包装物、工业包装物、药用包装物、日用品包装物。
权利要求
一种资源综合利用型生物降解环保材料，其组成包括高分子天然淀粉、植物纤维粉末、聚乙烯醇、聚丙烯醇、己丁酯己丁聚糖、麦芽塘、色拉油、铝钛复合偶联剂HY 133、茂金属聚烯烃，其特征是所述的高分子天然淀粉的重量份数为41～55，所述的植物纤维粉末重量份数32～38，所述的聚乙烯醇的重量份数为4～10，所述的聚丙烯醇重量份数为4～10，所述的己丁酯己丁聚糖的重量份数为0.2～0.5，所述的麦芽糖的重量份数为0.2～0.5，所述的色拉油的重量份数为0.4～0.8，所述的铝钛复合偶联剂HY 133的重量份数为0.5 3，所述的茂金属聚烯烃的重量份数为1 3。
2.根据权利要求1所述的资源综合利用型生物降解环保材料，其特征是所述的聚乙 烯醇的重量份数为6 10，所述的聚丙烯醇重量份数为6 10。
3.根据权利要求1或2所述的资源综合利用型生物降解环保材料，其特征是所述的 植物纤维粉末包括玉米杆粉末、麦杆粉末、稻壳粉末、豆杆粉末，重量份数为所述的玉米杆 粉末20 %，所述的麦杆粉末20 %，所述的稻壳粉末40 %，所述的豆杆粉末20 %。
4.根据权利要求1或2所述的资源综合利用型生物降解环保材料，其特征是所述的 高分子天然淀粉是玉米淀粉或马铃薯淀粉。
5.一种资源综合利用型生物降解环保材料的制造方法，其特征是首先将所述的植物 纤维粉末称取其重量份数的2%,进行发酵处理，然后将发酵后的植物纤维粉末均勻混合到 植物纤维粉末所剩余的重量份数中，封闭储存72小时，做为备料，按照权利要求1或2或 3的重量分数，称取所述的高分子天然淀粉、植物纤维粉末、聚乙烯醇、聚丙烯醇、己丁酯己 丁聚糖、麦芽塘、色拉油、铝钛复合偶联剂HY-133、茂金属聚烯烃，进行聚合反应共混共聚改 性，然后将原料放入积木式平行双螺杆挤出机中进行三级混炼，挤出机中螺杆的长度与直 径的比为44 56 1，在螺杆上分布有三个混炼段，将从积木式平行双螺杆挤出机中出来 的原料经增压装置，在120 190°C下制成板材。
6.根据权利要求5所述的资源综合利用型生物降解环保材料的制造方法，其特征是 所述的原料进行聚合反应共混共聚改性过程中，采用的设备是油加热高混与冷混一体机， 温度在70 90°C时加入淀粉和聚乙烯醇，并高速混合，当温度达到90 110°C时再加入植 物纤维粉末、茂金属聚烯烃和聚丙烯醇并高速混合，继续加热至100 120°C时分2 5次 将麦芽塘、色拉油、铝钛复合偶联剂HY-133和己丁酯几丁聚糖加入，进行聚合反应共混共 聚改性，温度为120 150°C，时间为35 40分钟，最后放料至冷混机中充分混合，并降温 至 70 90°C。
7.根据权利要求5或6所述的资源综合利用型生物降解环保材料的制造方法，其特征 是所述的增压装置为熔体泵。
全文摘要
资源综合利用型生物降解环保材料及制备方法。目前一次性发泡塑料餐具应用比较普遍，虽然给人们的生活带来方便，但同时也给环境造成了严重的白色污染。本发明其组成包括高分子天然淀粉、植物纤维粉末、聚乙烯醇、聚丙烯醇、己丁酯己丁聚糖、麦芽塘、色拉油、铝钛复合偶联剂HY-133、茂金属聚烯烃，高分子天然淀粉的重量份数为41～55，植物纤维粉末重量份数32～38，聚乙烯醇的重量份数为4～10，聚丙烯醇重量份数为4～10，己丁酯己丁聚糖的重量份数为0.2～0.5，麦芽糖的重量份数为0.2～0.5，色拉油的重量份数为0.4～0.8，铝钛复合偶联剂HY-133的重量份数为0.5-3，茂金属聚烯烃的重量份数为1-3。本发明用于制造一次性餐具和一次性包装物。
文档编号B29C47/92GK101921411SQ201010230970
公开日2010年12月22日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者双宝, 季国良, 季大龙, 马跃东 申请人:季大龙