专利名称：一种不同部分同时具有二种不同水可溶速度薄膜袋用原料的制备方法
技术领域：
本发明涉及薄膜袋用原料的制备方法，具体涉及ー种具有ニ种不同水可溶速度薄膜袋用原料的制备方法。
背景技术：
目前用吹塑成型制备的这种一次性使用环保水溶袋都是由单台挤出机挤出吹塑成型，整个袋子都是由同一种原料构成，所以其水溶性能和水溶速度都是保持一致，而不会出现袋子上半部分和下半部分水溶性能各异的特性。就其具体使用领域来看是存在使用上的缺陷和不足的。因为本发明制备的这种袋子主要应用于家庭宠物的卫生清洁即ー种清洁宠物粪便用的一次性使用袋。具体使用方法如下，使用者先用手套进本发明制备的袋子， 隔着袋子用手拾起宠物的粪便，然后把袋子翻转过来，这样宠物的粪便就被装进了这个袋子，然后把宠物粪便连同袋子一起扔进抽水马桶，用水直接冲进化粪池。由于本发明制备的袋子上半部分具有极快的水可溶性能，所以进抽水马桶见水后很快崩坏和溶解，不致于堵塞抽水马桶；而与宠物粪便直接接触的袋子下半部分具有一定的耐水性，所以使用者在直接拾起宠物粪便时不至于马上破坏而污染了使用者的手，但当扔进抽水马桶后，在充足的水环境下也能崩坏和水溶，这样也就不会堵塞抽水马桶。而现有技术生产的这种环保清洁袋是不具备这种使用特性的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术和使用存在的不足，提供ー种不同部分同时具有ニ种不同水可溶速度薄膜袋用原料的制备方法，具体技术方案如下。ー种不同部分同时具有ニ种不同水可溶速度薄膜袋用原料的制备方法，所述不同部分采用不同水溶性能的原料，即分别采用A材料和B材料，A材料和B材料是通过双螺杆共混挤出造料而成；造粒前按各自配方计量后先经高速搅拌机进行混合，而后再经双螺杆挤出造粒；以重量份数计，A材料和B材料的组分为
聚こ烯醇(PVA ) 30 60 复合增塑剂15 30
淀粉或淀粉醚10 30
水溶控制调节剂 5 15 薄膜爽滑开ロ剂 O. I O. 5 薄膜防粘连剂O. 5 3. O ;
B材料使用的聚こ烯醇中除包含醇解度与A材料相同的聚こ烯醇外，还包括部分醇解度比A材料醇解度大的聚こ烯。进ー步优化的，上述制备方法中使用的聚こ烯醇是指聚合度在50(Γ2000的聚こ烯醇，醇解度为80 99%，具体使用的牌号包括PVA-0588、PVA-1788、PVA-1799、PVA-2088、PVA-2099 等。进ー步优化的，上述制备方法中A材料使用醇解度为88%的聚こ烯醇，B材料以醇解度为88%的聚こ烯醇为主，适当添加部分醇解度为99%的聚こ烯醇以增加初期的抗水性倉^:。进ー步优化的，上述制备方法中使用的复合增塑剂，包括多元醇和多元醇醚、酰胺、脂肪酸胺或脂肪酸醇胺。按5 7:1 3.0:0.5 1.0比例(质量比)组成复合增塑齐 。进ー步优化的，上述制备方法中使用的多元醇和多元醇醚是指水溶性的多元醇和多元醇醚，包括甘油、こニ醇、聚こニ醇(PEG-200、PEG-400、PEG-1000、PEG-2000、PEG-4000、
PEG-6000、PEG-10000等)、山梨醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、甘露醇等ー种以上。进ー步优化的，上述制备方法中使用的酰胺是指水溶性酰胺类物质，包括己内酰胺、甲酰胺、こ酰胺、碳酰胺中ー种。进ー步优化的，上述制备方法中使用的脂肪酸胺或脂肪酸醇胺是指水溶性的脂肪
酸胺或脂肪酸醇胺，包括こニ胺、ニこ醇胺、三こ醇胺中ー种。进ー步优化的，上述制备方法中使用的淀粉或淀粉醚是指以直链淀粉为主的品种或其改性的淀粉，包括可溶性淀粉、氧化淀粉、磷酸酯淀粉、羧甲基淀粉、羟烷基淀粉中一种。进ー步优化的，上述制备方法中通过调节体系的亲水亲油平衡值来实现薄膜在水中的崩解和水溶速度。这种水溶控制调节剂是由亲水亲油平衡值在3 — 20范围的一系列非离子表面活性剂组成。以亲水亲油平衡值在7 - 9的表面活性剂作润湿剂；以亲水亲油平衡值在3 - 6的表面活性剂作水溶崩解剂；以亲水亲油平衡值在13 — 20的表面活性剂作增溶剂形成对薄膜水溶控制和调节。进ー步优化的，上述制备方法中使用的水溶控制调节剂主要包括丙ニ醇单硬脂酸酷、こニ醇脂肪酸酷、聚氧こ烯山梨醇油酸酷、单硬脂酸甘油酷、失水山梨醇单油酸酷、丙ニ醇单月桂酸酷、失水山梨醇单硬脂酸酷、ニこニ醇脂肪酸酷、失水山梨醇单棕榈酸酷、失水山梨醇月桂酸酷、聚氧こ烯月桂醚、聚氧こ烯(20E0)失水山梨醇三硬脂酸酷、聚氧こ烯单硬脂酸酷、聚氧こ烯(4E0)失水山梨醇单月桂酸酷、聚氧こ烯(20E0)失水山梨醇单硬脂酸酷、聚氧こ烯(20E0)失水山梨醇单油酸酷、聚こニ醇单棕榈酸酯、聚氧こ烯(20E0)失水山梨醇单月桂酸酯中ー种以上。进ー步优化的，上述制备方法中使用的薄膜爽滑开ロ剂是指烷基脂肪酸或烷基脂肪酸盐、烷基脂肪酰胺类。包括硬脂酸和硬脂酸ー价盐(硬脂酸钠、硬脂酸钾)、油酸钠、硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺等。进ー步优化的，上述制备方法中使用的薄膜防粘连剂是指超细的无机粉体，包括滑石粉、轻质碳酸钙、白炭黑、钛白中ー种。进ー步优化的，上述制备方法中A材料或B材料都是通过双螺杆共混挤出造料而成。造粒前按各配方计量后先经高速搅拌机进行混合，而后再经双螺杆挤出造粒。进ー步优化的，上述制备方法中原料混合是按下面エ艺实施按配方计量的主要粉体，包括聚こ烯醇、淀粉先加入高速搅拌机，开启低速(100 - 300转/分)进行混合3-5分钟；然后启动高速(1000 - 1500转/分)搅拌，观察料温的上升，当料温上升至50°C左右时，开始加入复合增塑剂和水溶控制调节剂；加完后保持高速搅拌3 - 5分钟，控制料温不超过60°C。转入低速添加剩下的原料，包括爽滑开ロ剂和防粘连剂。添加完后再转入高速搅拌I - 3分钟，变换到低速出料备用。进ー步优化的，上述制备方法中的A材料和B材料分别经高速搅拌混合后进入双螺杆挤出造粒。A材料的挤出温度控制在12(Tl60°C，B材料的挤出温度控制在13(Tl60°C。进ー步优化的，上述制备方法中的A材料和B材料分别经高速搅拌混合后进入双螺杆挤出造粒。其挤出造粒的温度控制A材料
1 2 0 0C / 1 3 0 0C /140 °C /150 °C /160 °C /150 で；B 材料1300C /1400C /150°C /150°C /160°C /150°C。与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果本发明是涉及ー种一次性使用环保薄膜袋的制备用原料的制备方法。本发明制得的原料可以不同部分同时具有ニ种不·同水可溶速度的薄膜袋，其中A料具有较快的水可溶性能，即在水中30秒之内要求崩解，10分钟内完全水溶；B料则在遇水初期能保留一定的抗水性，在水中朋坏的时间大于300秒，但在充分的水环境下也能水溶和生物降解。这种薄膜袋的上下不同部分同时具有ニ种不同的水可溶速度即薄膜袋的上半部分具有极快的水可溶性能，在日常环境下，这种薄膜袋的上半部分在水中的完全崩坏的速度可以保证的30秒钟之内完成，10分钟内实现完全水溶；而薄膜袋子的下半部分则具有一定的初期抗水性能，但在充足的水环境下也能完全崩坏和水溶。而且本发明原料制备的这种袋子无任是上半部分是下半部分，都具有完全可水溶和生物降解的性能，即在使用完后不会造成对环境的任何影响和破坏，是ー种绿色环保一次性使用的袋子。本发明原料制备的这种袋子主要应用于家庭宠物的卫生清洁即ー种清洁宠物粪便用的一次性使用袋。具体使用方法如下，使用者先用手套进本发明制备的袋子，隔着袋子用手拾起宠物的粪便，然后把袋子翻转过来，这样宠物的粪便就被装进了这个袋子，然后把宠物粪便连同袋子一起扔进抽水马桶，用水直接冲进化粪池。由于本发明制备的袋子上半部分具有极快的水可溶性能，所以进抽水马桶见水后很快崩坏和溶解，不致于堵塞抽水马桶；而与宠物粪便直接接触的袋子下半部分具有一定的耐水性，所以使用者在直接拾起宠物粪便时不至于马上破坏而污染了使用者的手，但当扔进抽水马桶后，在充足的水环境下也能崩坏和水溶，这样也就不会堵塞抽水马桶。而且本发明制备这种不同部分同时具有ニ种不同的水可溶速度的薄膜袋子都具有可生物降解性，所以就是冲进化粪池后在一定的时间内也可以完全生物降解掉而不会残留。本发明原料制备的这种不同部分同时具有ニ种不同水可溶速度的薄膜是由ニ台并联的挤出机进行共挤吹塑一次成型而成。ニ台挤出机使用的原料配方和エ艺各不同，ニ台挤出机的原料经塑化后进入同一个吹塑模头后进行热熔复合后一次成型吹塑成膜。本发明制备的这种不同部分同时具有ニ种不同水可溶速度的薄膜在一次吹塑成膜后，与传统的制袋方法有所不同，是由纵向完全热封成袋子的两边，然后在具有水可速溶的一端切ロ成袋。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进ー步的具体详细描述。实施例I
A材料的组成聚こ烯醇-1788 35kg ;聚こ烯醇-0588 :15kg ;可溶性淀粉10kg ;复合增塑剂25kg(其中こニ醇17. 5kg;甲酰胺6. 25kg;こニ胺1. 25kg );水溶控制调节剂12. 7kg (其中:丙ニ醇单硬脂酸酷8kg ;失水山梨醇月桂酸酷:1. 7kg ;聚氧こ烯(20E0)失水山梨醇单月桂酸酷2. Okg );油酸酰胺0. 3kg ;滑石粉2. OkgoB材料的组成聚こ烯醇-1788 :45kg ;聚こ烯醇-1799 :10kg ;可溶性淀粉10kg ；复合增塑剂20kg(其中こニ醇12. Okg ;己内酰胺6. Okg ;こニ胺2. Okg );水溶控制调节剂11. 8kg (其中丙ニ醇单硬脂酸酯7. 6kg ;失水山梨醇月桂酸酯2. 2kg ;聚氧こ烯(20E0)失水山梨醇单月桂酸酷1. Okg );硬脂酸酰胺0. 2kg ;滑石粉3. Okgo A材料和B材料分别经高速混合均匀后进入双螺杆挤出造粒。A材料的挤出温度控制为120°C /130 °C /140 °C /150 °C /160 °C /150 °C ;B材料的挤出温度控制为1300C /1400C /150°C /150°C /160°C /150°C。
实施例2
A材料的组成聚こ烯醇-1788 30kg ;聚こ烯醇-0588 =IOkg ;羧甲基淀粉18kg ;复合增塑剂28kg(其中甘油16. 8kg ;碳酰胺8. 4kg ;三こ醇胺2. 8kg );水溶控制调节齐[J :12.5kg (其中三聚甘油单硬脂酸酯6. Okg ;聚氧こ烯(4E0)失水山梨醇单硬脂酸酷
3.Okg ;聚氧こ烯(20E0)失水山梨醇单油酸酯3. 5kg );芥酸酰胺0. 2kg ;白炭黑1. 3kg。B材料的组成聚こ烯醇-1788 :35kg ;聚こ烯醇-1799 =IOkg ;羧甲基淀粉20kg ；复合增塑剂25kg(其中甘油16. 5kg ;碳酰胺6. 5kg ;三こ醇胺2. Okg );水溶控制调节剂8. 5kg (其中三聚甘油单硬脂酸酯5. Okg ;失水山梨醇月桂酸酯1. Okg ;聚氧こ烯(20E0)失水山梨醇单月桂酸酯2. 5kg );芥酸酰胺0. 3kg ;白炭黑1. 2kg。A材料和B材料分别经高速混合均匀后进入双螺杆挤出造粒。A材料的挤出温度控制为120°C /130 °C /140 °C /150 °C /160 °C /150 °C ;B材料的挤出温度控制为1300C /1400C /150°C /150°C /160°C /150°C。
实施例3
A材料的组成聚こ烯醇-1788 35kg ;聚こ烯醇-0588 :20kg ;可溶性淀粉8. Okg ;复合增塑剂25kg(其中こニ醇12. 5kg ;聚こニ醇-400 :5. Okg ；こ酰胺6. OOkg ;ニこ醇胺1. 50kg );水溶控制调节剂10. Okg(其中单硬脂酸甘油酯4. Okg ;十聚甘油単硬脂酸酷:2. Okg ;失水山梨醇月桂酸酷:2. Okg ;聚氧こ烯(20E0)失水山梨醇单月桂酸酷2. Okg);油酸酰胺0. 3kg ;滑石粉1. 7kg。B材料的组成聚こ烯醇-1788 :42kg ;聚こ烯醇-1799 8. Okg ;可溶性淀粉10kg ；复合增塑剂26kg (其中こニ醇12. Okg ;聚こニ醇-400 :5. Okg ;聚こニ醇-2000 :1. Okg ；己内酰胺6. Okg ;ニこ醇胺2. Okg );水溶控制调节剂12. Okg(其中丙ニ醇单硬脂酸酯6kg ;十聚甘油单硬脂酸酯2. Okg ;失水山梨醇月桂酸酷2. Okg ;聚氧こ烯(20E0)失水山梨醇单月桂酸酷:2. Okg );硬脂酸酰胺0. 3kg ;滑石粉1. 7kg。A材料和B材料分别经高速混合均匀后进入双螺杆挤出造粒。A材料的挤出温度控制为120°C /130 °C /140 °C /150 °C /160 °C /150 °C ;B材料的挤出温度控制为1300C /1400C /150°C /150°C /160°C /150°C。
应用实例制备不同部分同时具有ニ种不同水可溶速度的薄膜袋与传统的薄膜制袋有些差异传统的吹塑薄膜制袋都是通过在薄膜纵向热封一端成袋，而本实例制备的袋子是按袋子尺寸先在吹塑薄膜的纵向热封成袋子的ニ边，然后在A材料成膜的折边切开成袋子的ロ。这样就制备出本发明的袋子，即袋子开ロ的上端部分(A材料成膜部分)具备水快速可溶部分，和袋子的底部(B材料成膜部分)，袋子的底端部分具备一定的初期耐水性。以实现同一个袋子的不同部端同时具备ニ种水可溶速度各异的水溶性薄膜袋子。按上述具体制备方法中说明的A材料和B材料分别加入ニ台并联的挤出机机；吹塑模头控制温度为155°C。同时调节两台挤出机的挤出速度和挤出量，吹塑出来的薄膜膜幅中A材料和B材料各占1/2左右。然后根据尺寸要求按上述具体制备方法中的步骤和要求进行热封制袋，这样制备出来的袋子上半端1/2部分(A材料)具备水可快速溶解，和下半段1/2部分(B材料)是具有一定的耐水性和水可溶但慢速溶解的部分。本发明上述实施例造粒制备的A材料和B材料，经挤出吹塑时ニ种原料的相容性 好，同时具备相近的热封温度和热封性能。常温下检测，吹塑成型的薄膜也具有明显的水溶速度差异。A材料成型的膜区薄膜(35微米厚)水溶崩解时间都小于30秒；B材料成型的膜区薄膜(35微米厚)水溶崩解时间大于300秒。
权利要求
1.ー种不同部分同时具有ニ种不同水可溶速度薄膜袋用原料的制备方法，所述不同部分采用不同水溶性能的原料，即分别采用A材料和B材料，其特征在干，A材料或B材料都是通过双螺杆共混挤出造料而成；造粒前按各自配方计量后先经高速搅拌机进行混合，而后再经双螺杆挤出造粒；以重量份数计，A材料和B材料的组分为 聚こ烯醇(PVA ) 30 60 复合增塑剂15 30淀粉或淀粉醚10 30水溶控制调节剂 5 15 薄膜爽滑开ロ剂 O. I O. 5 薄膜防粘连剂O. 5 3. O ; B材料使用的聚こ烯醇中除包含醇解度与A材料相同的聚こ烯醇外，还包括部分醇解度比A材料醇解度大的聚こ烯。
2.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于使用的聚こ烯醇是指聚合度在500 2000的聚こ烯醇，醇解度为80% 99%。
3.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在干所述复合增塑剂，包括水溶性多元醇和水溶性多元醇醚、水溶性酰胺、水溶性脂肪酸胺或脂肪酸醇胺，其中多元醇和多元醇醚酰胺脂肪酸胺或脂肪酸醇胺按5 7:1 3.0:0.5 I. O质量比例组成复合增塑齐 。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述水溶性多元醇和水溶性多元醇醚包括甘油、こニ醇、聚こニ醇、山梨醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、甘露醇中的ー种以上；所述水溶性酰胺包括己内酰胺、甲酰胺、こ酰胺、碳酰胺中的ー种；所述水溶性脂肪酸胺或脂肪酸醇胺包括こニ胺、ニこ醇胺、三こ醇胺中的ー种。
5.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于所述水溶控制调节剂通过调节体系的亲水亲油平衡值来实现薄膜在水中的崩解和水溶速度；所述水溶控制调节剂是由亲水亲油平衡值3 20的一系列非离子表面活性剂组成，其中以亲水亲油平衡值7 9的表面活性剂作润湿剂；以亲水亲油平衡值3 6的表面活性剂作水溶崩解剂；以亲水亲油平衡值在13 20的表面活性剂作增溶剂形成对薄膜水溶控制和调节。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在干所述亲水亲油平衡值为3- 20的一系列表面活性剂包括丙ニ醇单硬脂酸酷、こニ醇脂肪酸酷、聚氧こ烯山梨醇油酸酷、单硬脂酸甘油酷、失水山梨醇单油酸酷、丙ニ醇单月桂酸酷、失水山梨醇单硬脂酸酷、ニこニ醇脂肪酸酷、失水山梨醇单棕榈酸酯、失水山梨醇月桂酸酷、聚氧こ烯月桂醚、聚氧こ烯(20Ε0)失水山梨醇三硬脂酸酷、聚氧こ烯单硬脂酸酷、聚氧こ烯(4Ε0)失水山梨醇单月桂酸酷、聚氧こ烯(20Ε0)失水山梨醇单硬脂酸酷、聚氧こ烯(20Ε0)失水山梨醇单油酸酷、聚こニ醇单棕榈酸酯、聚氧こ烯(20Ε0)失水山梨醇单月桂酸酯等中的ー种以上。
7.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于所使用的淀粉或淀粉醚包括可溶性淀粉、氧化淀粉、磷酸酯淀粉、羧甲基淀粉、羟烷基淀粉中的ー种；所述爽滑开ロ剂包括烷基脂肪酸或烷基脂肪酸盐、烷基脂肪酰胺类中ー种；所述防粘连剂为超细的无机粉体，包括滑石粉、轻质碳酸钙、白炭黑、钛白中ー种。
8.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于Α材料和B材料的制备按下面エ艺实施(I)按配方计量的主要粉体，包括聚こ烯醇、淀粉先加入高速搅拌机，开启低速进行混合Γ5分钟；(2)然后启动高速搅拌，观察料温的上升，当料温上升至50°C时，开始加入复合增塑剂和水溶控制调节剂；加完后保持高速搅拌3 5分钟，控制料温不超过60°C ；(3)转入低速添加剩下的原料，包括爽滑开ロ剂和防粘连剂，添加完后再转入高速搅拌广3分钟，变换到低速出料备用。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述低速为100 300转/分，所述高速为1000 1500转/分。
10.根据权利要求Γ9任一项所述的制备方法，其特征在干A材料和B材料分别经高速搅拌混合后进入双螺杆挤出造粒，A材料挤出造粒的温度控制为120 V /130 V /140 V /150 V /160 V /150 V ；B材料挤出造粒的温度控制为1300C /1400C /150°C /150°C /160°C /150°C。
全文摘要
本发明是涉及一种不同部分同时具有二种不同水可溶速度薄膜袋用原料的制备方法，这种不同部分同时具有二种不同水可溶速度的薄膜袋是由二种水可溶速度不一样的原料制备而成，A材料和B材料的组成聚乙烯醇(PVA)、复合增塑剂、淀粉或淀粉醚、水溶控制调节剂、爽滑开口剂、防粘连剂；2、A材料和B材料分别经高速搅拌混合后进入双螺杆挤出造粒。由A材料和B材料分别经二台并联的挤出机挤出吹塑的薄膜能形成二个不同水溶性能的薄膜；A材料成型的膜区薄膜水溶崩解时间小于30秒；B材料成型的膜区薄膜水溶崩解时间大于300秒，且同时具有相近的热封温度和性能。
文档编号C08K13/02GK102675786SQ201210138199
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者崔跃飞, 李保银 申请人:华南理工大学