本发明涉及塑料技术领域，具体涉及一种可快速降解的塑料的生产工艺。
背景技术：
众所周知塑料具有质轻、机械强度好、化学性能好、廉价的优点而广泛应用于社会的各个领域。由于塑料工业发展过快，而用过的塑料没有妥善的处理方法，废弃的塑料只能通过燃烧或埋藏的方式来消除，这样会产生污染环境的有毒气体及污染土壤的有毒物质，给环境带来了极大的污染和压力，不利于塑料制品的可持续使用。
目前，人们开发研究塑料已转向以生物降解塑料为主。现有的生物降解塑料主要以聚酯类有机物与天然可降解大分子聚合而成的可生物降解塑料。实际应用中，可生物降解塑料除具备生物降解性能的要求外，还需要具备较好强度，如韧性、抗冲性等，强度好的可生物降解速度不便于快速降解，即，现有的可生物降解塑料尽管具有可降解的性能，但其降解速度还不够快，同样给塑料垃圾处理带来一定压力。
技术实现要素：
针对现有技术存在上述技术问题，本发明提供一种可快速降解的塑料的生产工艺，该生产工艺制出的塑料不但降解速度快，且该塑料还具有强度好的优点。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
提供一种可快速降解的塑料的生产工艺，包括以下步骤，
第一步：制备塑料颗粒
(1)称量以下重量份的原料：
(2)按配方量，将聚已内酯和乙酸乙酯在60～70℃下加热混合，然后降温至50～60℃，接着加入配方量的羧甲基淀粉，继续搅拌均匀，得到第一混合物；
(3)按配方量，将润滑剂、增塑剂、发泡剂、引发剂、抗氧化剂与所述第一混合物在50～60℃下搅拌均匀，得到第二混合物；
(4)将所述第二混合物挤出造粒，所得的颗粒再经过切粒机进一步切粒，制得粒径为2～5mm的塑料颗粒；
第二步：制备包覆体
(1)制备角质蛋白溶液：
a、膨化处理：采用粉碎机粉碎动物缔结组织，将粉碎后的缔结组织在密封器中膨化处理20～30s，密封器内的温度为90～200℃，压力为0.3～0.6mpa，得到疏松卷状的缔结组织；
b、还原处理：向上述疏松卷状的缔结组织加水并搅拌均匀，然后加入na2s溶液，继续搅拌均匀，将该混合物在压力为7.68～11.52mpa、温度为70～150℃的条件下加热熔化，所述缔结组织、所述水和所述na2s溶液的重量之比是1：1.5～2：0.5～1，得到角质蛋白溶液；
(2)制备角质蛋白改性酚醛树脂
a、称量以下重量份的原料
b、按配方量，将角质蛋白溶液和酚醛树脂均加入甲苯溶液中混合均匀，然后加入配方量的引发剂并搅拌均匀，接着加入配方量的乙烯基双硬脂酰胺，在50～60℃下继续搅拌，得到角质蛋白改性酚醛树脂，该角质蛋白改性酚醛树脂在50～60℃下保温，以作为包覆所述塑料颗粒的包覆体，待用；
第三步：包覆体包覆塑料颗粒
(1)向所述塑料颗粒中加入分散剂，同时将所述角质蛋白改性酚醛树脂在65～70℃下加热，使角质蛋白改性酚醛树脂呈流体态，然后将流体态的角质蛋白改性酚醛树脂与添加有分散剂的塑料颗粒在超声条件下混合一定时间，接着加入交联剂并继续搅拌均匀，制得角质蛋白改性酚醛树脂包覆塑料颗粒的混合体，其中，所述塑料颗粒与所述角质蛋白改性酚醛树脂的重量之比是1：2～3；
(2)将上述角质蛋白改性酚醛树脂包覆塑料颗粒的混合体投入螺杆挤出机中，在100～150℃温度下进行熔融挤出，再经冷却、风干处理，制得可快速降解的塑料。
上述技术方案中，所述羧甲基淀粉的制备方法是，淀粉先用0.5％naoh溶液碱化处理4～5h，洗涤后，通过醚化试剂醚化反应2～3h，将醚化后的淀粉依次经过洗涤、烘干处理，得到羧甲基淀粉。
上述技术方案中，所述第三步中，所述分散剂与所述塑料颗粒的重量之比是20：1～5，所述交联剂与所述角质蛋白改性酚醛树脂的重量之比是20：0.5～0.7。
上述技术方案中，所述交联剂是由5～8份过氧化二异丙苯、5～8份过氧化双2，4一二氯苯甲酰和10～16份n,n'-亚甲基双丙烯酰胺混合组成。
上述技术方案中，所述第三步中，流体态的角质蛋白改性酚醛树脂与添加有分散剂的塑料颗粒在80～100hz超声条件下混合25～40min。
上述技术方案中，所述润滑剂是硬脂酸。
上述技术方案中，所述增塑剂是邻苯二甲酸二乙酯、己二酸二辛脂、葵二酸二丁酯中的一种或任意两种以上的混合物
上述技术方案中，所述发泡剂是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基硫酸钠、硅树脂聚醚乳液中的一种或任意两种以上的混合物。
上述技术方案中，所述引发剂是过硫酸钾。
上述技术方案中，所述抗氧化剂是抗氧化剂1010。
本发明的有益效果：
(1)本发明的一种可快速降解的塑料的生产工艺，采用聚已内酯和羧甲基淀粉为主料，聚已内酯在土壤和水环境中能分解为co2与水，且聚已内酯具有较好的相容性，能与羧甲基淀粉制成高分子聚合物，另外，将该高分子聚合物制成粒径为2～5mm的塑料颗粒，粒径小的塑料颗粒具有较大的比表面积，能够更快降解。
(2)本发明的一种可快速降解的塑料的生产工艺，提取结缔组织中的角质蛋白溶液，所得的角质蛋白溶液的组分分别是活性较好的容易降解的带羧甲基的丙氨酸以及能与有机物较好聚合的具有较好强度的带有巯基的有机物，将角质蛋白溶液与酚醛树脂聚合制得角质蛋白改性酚醛树脂，这样使得角质蛋白改性酚醛树脂具备了强度好、降解性能好和粘结性能好的优点，将角质蛋白改性酚醛树脂作为包括塑料颗粒的包覆体，这样能能够稳定地包覆塑料颗粒，且具备降解性能。
(3)本发明的一种可快速降解的塑料的生产工艺，采用角质蛋白改性酚醛树脂包覆粒径非常小的可降解塑料颗粒，由于角质蛋白改性酚醛树脂采用的是粘结包覆的方式与塑料结合，降解时，角质蛋白改性酚醛树脂因含有生物质的角质蛋白，从而可快速地降解，接着角质蛋白改性酚醛树脂内的塑料颗粒能快速地分散，更快地与理化环境的接触反应，从而提高降解速度。
(4)本发明的一种可快速降解的塑料的生产工艺由一系列可操控性强的工序组成，具有易于操作的优点，适用于大规模生产。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1。
本实施里中一种可快速降解的塑料的生产工艺，包括以下步骤，
第一步：(1)制备塑料颗粒，称量聚已内酯480g、羧甲基淀粉240g、乙酸乙酯240g、润滑剂8g、增塑剂8g、发泡剂12g、引发剂5.6g、抗氧化剂6.4g。
(2)按配方量，将聚已内酯和乙酸乙酯在60℃下加热混合，然后降温至50℃，接着加入配方量的羧甲基淀粉，继续搅拌均匀，得到第一混合物；
(3)按配方量，将润滑剂、增塑剂、发泡剂、引发剂、抗氧化剂与所述第一混合物在50℃下搅拌均匀，得到第二混合物；
(4)将所述第二混合物挤出造粒，所得的颗粒再经过切粒机进一步切粒，制得粒径为2～5mm的塑料颗粒；
第二步：制备包覆体
(1)制备角质蛋白溶液：
a、膨化处理：采用粉碎机粉碎动物缔结组织，将粉碎后的缔结组织在密封器中膨化处理20s，密封器内的温度为90℃，压力为0.3mpa，得到疏松卷状的缔结组织；
b、还原处理：向上述疏松卷状的缔结组织加水并搅拌均匀，然后加入na2s溶液，继续搅拌均匀，将该混合物在压力为7.68mpa、温度为70℃的条件下加热熔化，所述缔结组织、所述水和所述na2s溶液的重量之比是1：1.5：0.5，得到角质蛋白溶液；
(2)制备角质蛋白改性酚醛树脂
a、称量以下重量份的原料：角质蛋白溶液240g、酚醛树脂480g、甲苯溶液280g、引发剂5.5g、乙烯基双硬脂酰胺3.9g；
b、按配方量，将角质蛋白溶液和酚醛树脂均加入甲苯溶液中混合均匀，然后加入配方量的引发剂并搅拌均匀，接着加入配方量的乙烯基双硬脂酰胺，在50℃下继续搅拌，得到角质蛋白改性酚醛树脂，该角质蛋白改性酚醛树脂在50℃下保温，以作为包覆所述塑料颗粒的包覆体，待用；
第三步：包覆体包覆塑料颗粒
(1)向所述塑料颗粒中加入分散剂，同时将所述角质蛋白改性酚醛树脂在65℃下加热，使角质蛋白改性酚醛树脂呈流体态，然后将流体态的角质蛋白改性酚醛树脂与添加有分散剂的塑料颗粒在超声条件下混合一定时间，接着加入交联剂并继续搅拌均匀，制得角质蛋白改性酚醛树脂包覆塑料颗粒的混合体，其中，所述塑料颗粒与所述角质蛋白改性酚醛树脂的重量之比是1：2；
(2)将上述角质蛋白改性酚醛树脂包覆塑料颗粒的混合体投入螺杆挤出机中，在100℃温度下进行熔融挤出，再经冷却、风干处理，制得可快速降解的塑料。
本实施例中，所述羧甲基淀粉的制备方法是，淀粉先用0.5％naoh溶液碱化处理4h，洗涤后，通过醚化试剂醚化反应2～3h，将醚化后的淀粉依次经过洗涤、烘干处理，得到羧甲基淀粉，羧甲基淀粉具有羧基，能更好地与聚已内酯发生聚合。
本实施例中，所述第三步中，所述分散剂与所述塑料颗粒的重量之比是20：1，所述交联剂与所述角质蛋白改性酚醛树脂的重量之比是20：0.5。
本实施例中，所述交联剂是由5份过氧化二异丙苯、5份过氧化双2，4一二氯苯甲酰和10份n,n'-亚甲基双丙烯酰胺混合组成，提高交联剂的交联性能。
本实施例中，所述第三步中，流体态的角质蛋白改性酚醛树脂与添加有分散剂的塑料颗粒在80hz超声条件下混合25min，使得角质蛋白改性酚醛树脂与塑料颗粒更好地混合。
本实施例中，所述润滑剂是硬脂酸，硬脂酸属于内润滑剂，由于塑料颗粒会被包覆体包覆，使用内润滑剂增加塑料颗粒与包覆体的连接性能。
本实施例中，所述增塑剂是邻苯二甲酸二乙酯、己二酸二辛脂、葵二酸二丁酯中的混合物。
本实施例中，所述发泡剂是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基硫酸钠、硅树脂聚醚的混合物。
本实施例中，所述引发剂是过硫酸钾。
本实施例中，所述抗氧化剂是抗氧化剂1010。
实施例2。
本实施里中一种可快速降解的塑料的生产工艺，包括以下步骤，
第一步：(1)制备塑料颗粒，称量聚已内酯500g、羧甲基淀粉240g、乙酸乙酯300g、润滑剂7g、增塑剂6.5g、发泡剂8g、引发剂6g、抗氧化剂6.4g。
(2)按配方量，将聚已内酯和乙酸乙酯在70℃下加热混合，然后降温至60℃，接着加入配方量的羧甲基淀粉，继续搅拌均匀，得到第一混合物；
(3)按配方量，将润滑剂、增塑剂、发泡剂、引发剂、抗氧化剂与所述第一混合物在60℃下搅拌均匀，得到第二混合物；
(4)将所述第二混合物挤出造粒，所得的颗粒再经过切粒机进一步切粒，制得粒径为2～5mm的塑料颗粒；
第二步：制备包覆体
(1)制备角质蛋白溶液：
a、膨化处理：采用粉碎机粉碎动物缔结组织，将粉碎后的缔结组织在密封器中膨化处理30s，密封器内的温度为200℃，压力为0.6mpa，得到疏松卷状的缔结组织；
b、还原处理：向上述疏松卷状的缔结组织加水并搅拌均匀，然后加入na2s溶液，继续搅拌均匀，将该混合物在压力为11.52mpa、温度为150℃的条件下加热熔化，所述缔结组织、所述水和所述na2s溶液的重量之比是1：2：1，得到角质蛋白溶液；
(2)制备角质蛋白改性酚醛树脂
a、称量以下重量份的原料：角质蛋白溶液300g、酚醛树脂480g、甲苯溶液300g、引发剂6g、乙烯基双硬脂酰胺4g；
b、按配方量，将角质蛋白溶液和酚醛树脂均加入甲苯溶液中混合均匀，然后加入配方量的引发剂并搅拌均匀，接着加入配方量的乙烯基双硬脂酰胺，在60℃下继续搅拌，得到角质蛋白改性酚醛树脂，该角质蛋白改性酚醛树脂在60℃下保温，以作为包覆所述塑料颗粒的包覆体，待用；
第三步：包覆体包覆塑料颗粒
(1)向所述塑料颗粒中加入分散剂，同时将所述角质蛋白改性酚醛树脂在70℃下加热，使角质蛋白改性酚醛树脂呈流体态，然后将流体态的角质蛋白改性酚醛树脂与添加有分散剂的塑料颗粒在超声条件下混合一定时间，接着加入交联剂并继续搅拌均匀，制得角质蛋白改性酚醛树脂包覆塑料颗粒的混合体，其中，所述塑料颗粒与所述角质蛋白改性酚醛树脂的重量之比是1：3；
(2)将上述角质蛋白改性酚醛树脂包覆塑料颗粒的混合体投入螺杆挤出机中，在150℃温度下进行熔融挤出，再经冷却、风干处理，制得可快速降解的塑料。
本实施例中，所述羧甲基淀粉的制备方法是，淀粉先用0.5％naoh溶液碱化处理5h，洗涤后，通过醚化试剂醚化反应3h，将醚化后的淀粉依次经过洗涤、烘干处理，得到羧甲基淀粉，羧甲基淀粉具有羧基，能更好地与聚已内酯发生聚合。
本实施例中，所述第三步中，所述分散剂与所述塑料颗粒的重量之比是20：5，所述交联剂与所述角质蛋白改性酚醛树脂的重量之比是20：0.7。
本实施例中，所述交联剂是由8份过氧化二异丙苯、6份过氧化双2，4一二氯苯甲酰和15份n,n'-亚甲基双丙烯酰胺混合组成，提高交联剂的交联性能。
本实施例中，所述第三步中，流体态的角质蛋白改性酚醛树脂与添加有分散剂的塑料颗粒在100hz超声条件下混合40min，使得角质蛋白改性酚醛树脂与塑料颗粒更好地混合。
本实施例中，所述润滑剂是硬脂酸，硬脂酸属于内润滑剂，由于塑料颗粒会被包覆体包覆，使用内润滑剂增加塑料颗粒与包覆体的连接性能。
本实施例中，所述增塑剂是邻苯二甲酸二乙酯、葵二酸二丁酯中的混合物。
本实施例中，所述发泡剂是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基硫酸钠的混合物。
本实施例中，所述引发剂是过硫酸钾。
本实施例中，所述抗氧化剂是抗氧化剂1010。
实施例3。
本实施里中一种可快速降解的塑料的生产工艺，包括以下步骤，
第一步：(1)制备塑料颗粒，称量聚已内酯380g、羧甲基淀粉300g、乙酸乙酯240g、润滑剂8g、增塑剂9g、发泡剂10g、引发剂6.5g、抗氧化剂6g。
(2)按配方量，将聚已内酯和乙酸乙酯在65℃下加热混合，然后降温至55℃，接着加入配方量的羧甲基淀粉，继续搅拌均匀，得到第一混合物；
(3)按配方量，将润滑剂、增塑剂、发泡剂、引发剂、抗氧化剂与所述第一混合物在55℃下搅拌均匀，得到第二混合物；
(4)将所述第二混合物挤出造粒，所得的颗粒再经过切粒机进一步切粒，制得粒径为2～5mm的塑料颗粒；
第二步：制备包覆体
(1)制备角质蛋白溶液：
a、膨化处理：采用粉碎机粉碎动物缔结组织，将粉碎后的缔结组织在密封器中膨化处理25s，密封器内的温度为150℃，压力为0.5mpa，得到疏松卷状的缔结组织；
b、还原处理：向上述疏松卷状的缔结组织加水并搅拌均匀，然后加入na2s溶液，继续搅拌均匀，将该混合物在压力为11mpa、温度为100℃的条件下加热熔化，所述缔结组织、所述水和所述na2s溶液的重量之比是1：1.7：0.8，得到角质蛋白溶液；
(2)制备角质蛋白改性酚醛树脂
a、称量以下重量份的原料：角质蛋白溶液280g、酚醛树脂400g、甲苯溶液250g、引发剂6.1g、乙烯基双硬脂酰胺5.1g；
b、按配方量，将角质蛋白溶液和酚醛树脂均加入甲苯溶液中混合均匀，然后加入配方量的引发剂并搅拌均匀，接着加入配方量的乙烯基双硬脂酰胺，在55℃下继续搅拌，得到角质蛋白改性酚醛树脂，该角质蛋白改性酚醛树脂在55℃下保温，以作为包覆所述塑料颗粒的包覆体，待用；
第三步：包覆体包覆塑料颗粒
(1)向所述塑料颗粒中加入分散剂，同时将所述角质蛋白改性酚醛树脂在68℃下加热，使角质蛋白改性酚醛树脂呈流体态，然后将流体态的角质蛋白改性酚醛树脂与添加有分散剂的塑料颗粒在超声条件下混合一定时间，接着加入交联剂并继续搅拌均匀，制得角质蛋白改性酚醛树脂包覆塑料颗粒的混合体，其中，所述塑料颗粒与所述角质蛋白改性酚醛树脂的重量之比是1：2.5；
(2)将上述角质蛋白改性酚醛树脂包覆塑料颗粒的混合体投入螺杆挤出机中，在120℃温度下进行熔融挤出，再经冷却、风干处理，制得可快速降解的塑料。
本实施例中，所述羧甲基淀粉的制备方法是，淀粉先用0.5％naoh溶液碱化处理4～5h，洗涤后，通过醚化试剂醚化反应2～3h，将醚化后的淀粉依次经过洗涤、烘干处理，得到羧甲基淀粉，羧甲基淀粉具有羧基，能更好地与聚已内酯发生聚合。
本实施例中，所述第三步中，所述分散剂与所述塑料颗粒的重量之比是20：3，所述交联剂与所述角质蛋白改性酚醛树脂的重量之比是20：0.6。
本实施例中，所述交联剂是由8份过氧化二异丙苯、7份过氧化双2，4一二氯苯甲酰和15份n,n'-亚甲基双丙烯酰胺混合组成，提高交联剂的交联性能。
本实施例中，所述第三步中，流体态的角质蛋白改性酚醛树脂与添加有分散剂的塑料颗粒在90hz超声条件下混合30min，使得角质蛋白改性酚醛树脂与塑料颗粒更好地混合。
本实施例中，所述润滑剂是硬脂酸，硬脂酸属于内润滑剂，由于塑料颗粒会被包覆体包覆，使用内润滑剂增加塑料颗粒与包覆体的连接性能。
本实施例中，所述增塑剂是邻苯二甲酸二乙酯、葵二酸二丁酯中的混合物。
本实施例中，所述发泡剂是十二烷基硫酸钠、硅树脂聚醚乳液中的一种或任意的混合物。
本实施例中，所述引发剂是过硫酸钾。
本实施例中，所述抗氧化剂是抗氧化剂1010。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。