专利名称：聚乳酸植物纤维复合可分解材料的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种聚乳酸植物纤维的复合料，尤指一种可取代传统石化制品及木制板材等绿色环保制品所使用之可分解原料。
背景技术：
石化塑料制品广泛地被运用在不同产业上，因此不论工业性产品、消费性质产品或生活用品等都到处可见，其虽然为产业上或生活上带来许多方便性，但由于塑料产品于高温时即容易释放有毒物质，且本身不易被分解，焚烧处理时更会释放出有毒气体而污染空气，对人类及生态环境造成极大的危害。因此随着传统石化产品的增加，环境污染已到了刻不容缓的地步，尽管近年来已有相关业者将塑料瓶回收制成其他填充料或原料使用，但只不过是将盖塑料产品从一种形式变成另一种形式，却无法达到真正可被分解成为绿色环保的真正用意。再者，近来全球环保意识的提升，联合国、欧盟等世界组织早已前后通过了部分的环保协定，针对高污染、有害废 物科技产品也列出明确的限用期限；因此面对未来绿色环保的潮流，一种能够节省天然资源、避免有害物质产生，且可取代传统石化制品，真正无公害可再生的绿色环保材料技术已成为相关产业发展的首要目标。有鉴于此，本发明发明人针对上述需求，经长时间潜心研思终有本发明之衍生。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种聚乳酸植物纤维复合可分解材料，不仅具有天然、无毒、环保、永续等优良特性，并且可完全被分解回归于自然环境。本发明之另一目的在提供一种聚乳酸植物纤维复合可分解材料，其所制得之产品具有可抗拉、可防撞、可防水、可防油等特性，故可取代一般石化塑料制品，以降低对石油资源的依赖，同时也减少了对生态环境的污染。本发明之再一目的在提供一种聚乳酸植物纤维复合可分解材料，其可取代木制材料应用于建筑、装潢及家具等领域，减少对树木的砍伐，以维护与珍惜自然界的生态平衡。为达上述目的，本发明是这样实现的一种聚乳酸植物纤维复合可分解材料，主要是由聚乳酸母料、植物纤维填充料及改质剂依所需之比例经聚合而成，其特征在于包括下列之步骤
a.将高分子淀粉聚乳酸经由催化剂于高速高温中催化，使其分子量改变成可塑性，具有可四面拉伸之聚乳酸母料；
b.利用农业废弃物(如玉米梗、棉花枝梗、小米梗)或农业加工剩余之废弃物(如稻壳、木薯粉)，经降温的物理原理高速磨成所需的粒子大小目数的植物纤维粉末，再进行高温杀菌与淀粉进行乳化聚合以制成植物纤维填充料；
c.将聚乳酸母料、植物纤维填充料及改质剂依所需比例调配混拌混合；
d.以190°C 210°C高温将混合原料加以催化聚合。
所述聚乳酸母料、植物纤维填充料及改质剂依所需之比例经聚合而成，其中采以35% 45%比例之高分子淀粉经高速高温催化为聚乳酸母料，再混以35°/Γ55%比例之植物纤维填充料，以及混以109Γ15%比例之改质剂，整体加以调配混拌混合，制成薄膜或包装袋之原料。所述之聚乳酸母料、植物纤维填充料及改质剂依所需之比例聚合而成，其中采以25% 35%比例之高分子淀粉经高速高温催化为聚乳酸母料，再混以45°/Γ55%比例之植物纤维填充料，以及混以15°/Γ20%之改质剂，整体加以调配混拌混合,制成注塑压延板制品之原料。还包含有步骤e.经由挤压造粒加工方法，以制成聚乳酸植物纤维复合可分解材料之原料颗粒。所述之改质剂的具体成分及配比按质量比如下
直链淀粉40 55%
碳酸钙、云母粉或高岭土 40 55%
甘油O. 75 3%
乙二醇O. 75 3%
环氧大豆油2 8%
山梨酸I 4%
尿素O. 25 1%
偶联剂O. ΟΓΟ. 015%
甲壳酵素0.01%
枯草菌0.01%。本发明之其他特点及具体实施例可于以下配合附图之详细说明中，进一步了解。
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。图1是本发明的制造流程示意图。主要元件符号说明
10聚乳酸母料
11高分子淀粉 12催化剂 20植物纤维填充料 21植物纤维粉末 22淀粉 30改质剂。
具体实施例方式请参阅图1，是本发明一种聚乳酸植物纤维复合可分解材料的制造流程示意图，主要是由聚乳酸母料10、植物纤维填充料20及改质剂30依所需之比例经聚合而成，其制造方法如下a.将高分子淀粉聚乳酸11经由催化剂12于高速高温中催化，使其分子量改变成可塑性，具有可四面拉伸之聚乳酸母料10 ；
b.利用农业废弃物(如玉米梗、棉花枝梗、小米梗)或农业加工剩余之废弃物(如稻壳、木薯粉)，经降温的物理原理高速磨成所需的粒子大小目数的植物纤维粉末21，再进行高温杀菌与淀粉22进行乳化聚合以制成植物纤维填充料20 ；
c.将聚乳酸母料10、植物纤维填充料20及改质剂依30所需比例调配混拌混合；
d.以190°C 210°C高温将混合原料加以催化聚合；
e.最后经由挤压造粒加工方法，以制成聚乳酸植物纤维复合可分解材料之原料颗粒。借此，则可供各产业制得各式之绿色环保制品。所述之改质剂30的具体成分及配比按质量比如下
直链淀粉40 55%
碳酸钙、云母粉或高岭土 40 55%
甘油0. 75 3%
乙二醇0. 75 3%
环氧大豆油2 8%
山梨酸I 4%
尿素0. 25 1%
偶联剂0. OTO. 015%
甲壳酵素0.01%
枯草菌0.01%。而上述之聚乳酸植物纤维复合可分解材料于实施时，依各原料采以不同比例混合时，可获得不同的延展特性，例如当欲制作成为农业土地覆盖薄膜时，其可采以359^45%比例之高分子淀粉11经高速高温催化为聚乳酸母料10，再混以359^55%比例之植物纤维填充料20，以及混以109^15%比例之改质剂30，整体加以调配混拌混合，而所制得之原料颗粒则可应用于制成薄膜或包装袋类之产品使用；如农业土地覆盖用薄膜、产品包装膜、贴合膜、保鲜膜、纸淋膜等薄膜类制品。特别是当使用于农业土地覆盖膜时，因其具有可防水、可防油及阳光遮蔽等特性。本发明之聚乳酸植物纤维复合可分解材料当制成为一种农业土地覆盖薄膜时，其衍生具有以下特性及功效
1.具有可抑制杂草生长；
2.能使土壤具有保湿作用，有助于农业 作物的生长；
3.当农作物采收完后需重新整地时，可将本农业土地覆盖膜连同土壤一起翻搅混拌于土壤中，而此覆盖膜因可于土壤中可被为生物分解成二氧化碳和水，不仅没有环境污染等问题，同时亦可为土壤带来养分帮助农作物的生长，因此可为整体农作环境形成良好的生态循环效果。又本发明另一实施例，依各原来采以不同比例混合时，可获得不同的延展特性，例如当欲制作成为注塑压延板材料时，其可采以259^35%比例之高分子淀粉11经高速高温催化为聚乳酸母料10，再混以459^55%比例之植物纤维填充料20，以及混以15% 20%之改质剂30，整体加以调配混拌混合，而其制得之原料颗粒则可透过各种成型加工机加工，借以制得各式注塑压延板类之绿色环保制品；而注塑压延板制品具有可抗拉、可防撞、可防水、可防油等特性，因此可取代传统石化制品，如应用于餐具、容器、消费性电子产品、农业植栽育苗材、各类产品包装材、生活用品、纺织纤维等产品。再者本发明之可分解材料原料颗粒亦可依使用需求压延压制作成厚度较大之压缩板材，而应用于建筑、装潢及家具等领域中，借此取代木制材料以减少对树木的砍伐。更特别适用于特殊用途之一次性使用板材类产品，如棺木。可降低对林木资源的浪费，且于焚烧时也不会产生有毒物质而造成环境污染。由上可知，本发明所设可分解材料具有如下实用有点
1.本发明之主要原料皆取自于天然农作物所制，且其植物纤维填充料更是利用农业废 弃物或农业加工后所生之废弃物再生使用，不仅具资源回收再利用之环保功效外，更具有取得方便、价格低廉之产业优势；
2.本发明之聚乳酸植物纤维复合可分解材料，因其制品之物理性质比传统石化制品具有更加优良的特性，而且不再以石油为原料，故可降低对石油之有限资源的依赖，具有永续发展的特点，同时也间接降低了原油炼油等制程中产生的污染物质。3.本发明所制得之产品，不仅符合绿色环保之要求，切对生态环境极为友善均能自然分解。综上所述，本发明确可达到所预期之目的，可完全取之于自然，并分解回归于自然，达到资源循环之功效，更能完全符合绿色环保永续发展之观念，实具有产业上利用之价值，遂依法提出专利申请。惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围；故，凡依本发明申请专利范围及发明说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖之范围内。
权利要求
1.一种聚乳酸植物纤维复合可分解材料，主要是由聚乳酸母料、植物纤维填充料及改质剂依所需之比例经聚合而成，其特征在于包括下列之步骤 a.将高分子淀粉聚乳酸经由催化剂于高速高温中催化，使其分子量改变成可塑性，具有可四面拉伸之聚乳酸母料； b.利用的农业废弃物或农业加工剩余之废弃物，经降温的物理原理高速磨成所需的粒子大小目数的植物纤维粉末，再进行高温杀菌与淀粉进行乳化聚合以制成植物纤维填充料； c.将聚乳酸母料、植物纤维填充料及改质剂依所需比例调配混拌混合； d.以190°C 210°C高温将混合原料加以催化聚合。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸植物纤维复合可分解材料，其特征在于所述聚乳酸母料、植物纤维填充料及改质剂依所需之比例经聚合而成，其中采以35%~45%比例之高分子淀粉经高速高温催化为聚乳酸母料，再混以35%~55%比例之植物纤维填充料，以及混以10%~15%比例之改质剂，整体加以调配混拌混合，制成薄膜或包装袋之原料。
3.根据权利要求1所述的聚乳酸植物纤维复合可分解材料，其特征在于所述之聚乳酸母料、植物纤维填充料及改质剂依所需之比例聚合而成，其中采以25%~35%比例之高分子淀粉经高速高温催化为聚乳酸母料，再混以45%~55%比例之植物纤维填充料，以及混以15%~20%之改质剂，整体加以调配混拌混合,制成注塑压延板制品之原料。
4.根据权利要求1所述的聚乳酸植物纤维复合可分解材料，其特征在于所述的农业废弃物采用如玉米梗、棉花枝梗、小米梗。
5.根据权利要求1所述的聚乳酸植物纤维复合可分解材料，其特征在于农业加工剩余之废弃物采用稻壳、木薯粉。
6.根据权利要求1所述的聚乳酸植物纤维复合可分解材料，其特征在于所述改质剂的具体成分及配比按质量比如下 直链淀粉40 55% 碳酸钙、云母粉或高岭土 40 55% 甘油0. 75 3% 乙二醇0. 75 3% 环氧大豆油2 8%山梨酸1 4% 尿素0. 25 1% 偶联剂0. Ο1~ 0.015% 甲壳酵素0.01% 枯草菌0.01%。
7.根据权利要求1至5任一项所述的聚乳酸植物纤维复合可分解材料，其特征在于还包含有步骤e.经由挤压造粒加工方法，以制成聚乳酸植物纤维复合可分解材料之原料颗粒。
全文摘要
一种聚乳酸植物纤维复合可分解材料，主要是将高分子淀粉聚乳酸经由催化剂于高速高温中催化，使其分子量改变成可塑性，具有可四面拉伸之聚乳酸母料；再利用农业废弃物或农业加工后剩余之废弃物利用降温的物理原理高速磨成粉末达到所需的粒子大小目数，进行高温杀菌并与淀粉进行乳化聚合制成植物纤维填充料；最后将上述聚乳酸母料、植物纤维填充料、以及改良剂依所需比例调配混拌组合，再进行高温(190℃~210℃)聚合成各种天然、无毒、绿色环保制品所使用之可生物分解的复合原料。
文档编号C08L3/12GK103059527SQ20121013990
公开日2013年4月24日 申请日期2012年5月8日 优先权日2012年5月8日
发明者郑文彬, 纪永明 申请人:纪永明, 郑文彬