本发明属于垃圾袋领域，具体涉及一种可降解垃圾袋的制备方法。
背景技术
人们日常购物用的塑料袋大多是用石油制成的，由于使用数量巨大，造成的资源浪费、环境污染十分惊人。塑料袋埋在地下要过大约200年才能腐烂，并且严重污染土壤；如果采取焚烧处理方式，则会产生有害烟尘和有毒气体，长期污染环境。
中国每天买菜要用掉10亿个塑料袋，其他各种塑料袋的用量每天在20亿个以上。北京每年废弃23亿个塑料袋，产生废旧塑料包装垃圾14万吨，占整个生活垃圾的3%。上海每年产生废旧塑料包装垃圾19万吨，占生活垃圾总量的7%。天津每年的废旧塑料包装垃圾也超过10万吨。商场赠送的塑料袋主要都是不可降解的，如果用作垃圾袋，将严重危害环境。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种可降解垃圾袋的制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种可降解垃圾袋，由以下重量份的原料制成：脱脂大豆粕40～70份、聚乳酸40～70份、甘油10~15份、环保颜料1～3份、水10～15份、滑石粉10～50份。
一种可降解垃圾袋的制备方法，包括以下步骤：(1)分别将脱脂大豆粕与清水按料液质量比1：8混合，用0.5mol/lnaoh调节ph值至7.5，45℃条件下进行第一次萃取，萃取10min后，双层纱布过滤，保留滤液，而滤渣加2倍去离子水搅拌均匀后过水磨机磨匀，磨细后再加3倍去离子水，用0.5mol/l的naoh调节ph值至7.5，常温下进行第二次萃取，萃取30min后，双层纱布过滤，将两次过滤所得滤液混合，高速离心3min，去除残渣，用1mol/l的hcl调节上清ph值至4.4，40℃酸沉后低速离心3min，所得沉淀用搅拌机解碎后加4倍清水，用1mol/l的naoh调节ph值至中性复溶，用乙酸酐乙酰化，在室温下边搅拌边缓缓加入酸酐，并在此期间内用0.1～0.3mol/l的naoh溶液调节ph不变，持续反应l～2小时直至反应完全(混合物ph值稳定不变)后，用盐酸调节ph值至ph值至4.5，然后离心分离出酰化蛋白，再经水洗、调ph至中性后干燥后得到乙酰化大豆蛋白；(2)用硅烷偶联剂表面处理，干燥后得到偶联后的乙酰化大豆蛋白；(3)将偶联后的乙酰化大豆蛋白、甘油、环保颜料、水、滑石粉在搅拌机中充分搅拌均匀，静置30min至相平衡，将混合物与聚乳酸及增容剂在密炼机中共混3～5min，温度为160℃，共混物熔体骤冷至室温并粉碎成粒状，得颗粒料；(4)将颗粒料投入挤出机中，物料在料筒中受到温度和剪切力的作用被熔融，并由螺杆推向机头，采取双泡挤出工艺，先将从共挤模头挤出的熔体用冷水骤冷，冷却拉伸制得膜管；(5)将膜管二次加热、吹胀、冷却、拉伸，经冷却定型、张力控制、测厚、电晕处理、修边分切，收卷，即得。进一步的，第(3)步中的增容剂是通过质量比为3/7的大豆多肽和丙交酯在100℃下，在辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡催化体系下真空充分搅拌反应制得嵌段共聚物。
进一步的，第(4)步中挤出温度为：第一段，140～150℃；第二段，150～160℃；第三段，160～170℃；末段，170～175℃。
本发明的有益效果：
本发明提供的一种可降解垃圾袋的制备过程中，主要应用了聚乳酸和大豆蛋白两种环保可再生材料。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合所得到的高分子聚合物，极易自然分解，比重较低，有极好的手感、悬垂性和外观，好的回弹性，优良的卷曲和卷曲保持性，有可控的收缩性，强度高，不易受紫外光影响，可用多种染料染色，杰出的可加工性，热粘合温度可控制，晶体熔融温度高达120℃-230℃，低可燃性。能够被微生物（如细菌、真菌和藻类等）完全分解变成低分子化合物的材料。但单一聚乳酸组分的垃圾袋难以控制其降解进度和时间，致使聚乳酸垃圾袋使用耐久度差，时间短。大豆蛋白耐酸性腐蚀性能优异，染色牢度高，尺寸稳定性好，易清洗，快干。然而大豆蛋白分子中含有大量氨基、羧基等亲水基团，使其加工困难，耐水性差，极易吸水并导致性能严重下降，使大豆蛋白材料的发展受到制约。而通过表面处理，弱化大豆蛋白表面的亲水作用，并通过调节大豆蛋白在配方中比例，达到垃圾袋可控时间生物降解的效果大豆蛋白具有较强的抗菌性能，对大肠杆菌、白色念珠菌等细菌有抑制作用，有利于防止细菌的寄生。乙酰化作用可以修饰大豆蛋白的侧链，改善其防水性能。加入水可提高材料的韧性和可加工性能，加入少量滑石粉填料可增加防水性。而大豆蛋白中含有天然的抗氧化成分异黄酮，故无需添加额外的合成抗氧剂，就有良好的抗老化性能，进而不会造成抗氧剂成分的污染。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供的一种可降解垃圾袋的制备方法，采用两种环保可持续的再生材料，聚乳酸和大豆蛋白，经过特殊处理，充分发挥两种材料的独特性能。由自然界存在的微生物作用即可引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳(co2)或/和甲烷(ch4)、水(h2o)及其所含元素的矿化无机盐，降解过程环保，不会造成环境污染，能有效解决废弃垃圾袋带来的污染等环境问题。目前市场上仅存少量的可降解垃圾袋产品，综合性能不好，且成本高，难以量产，得不到实际应用。且大部分为半降解产品，即生物崩解性材料。其主体仍是难降解的合成树脂，并未从本质上解决问题。而且，依靠大豆蛋白自身异黄酮的抗氧化能力，不添加人工合成的抗氧剂，降低成本，避免了污染。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种可降解垃圾袋，由以下重量份的原料制成：脱脂大豆粕40份、聚乳酸40份、甘油10份、环保颜料2份、水10份、滑石粉50份。
一种可降解垃圾袋的制备方法，包括以下步骤：(1)分别将脱脂大豆粕与清水按料液质量比1：8混合，用0.5mol/lnaoh调节ph值至7.5，45℃条件下进行第一次萃取，萃取10min后，双层纱布过滤，保留滤液，而滤渣加2倍去离子水搅拌均匀后过水磨机磨匀，磨细后再加3倍去离子水，用0.5mol/l的naoh调节ph值至7.5，常温下进行第二次萃取，萃取30min后，双层纱布过滤，将两次过滤所得滤液混合，高速离心3min，去除残渣，用1mol/l的hcl调节上清ph值至4.4，40℃酸沉后低速离心3min，所得沉淀用搅拌机解碎后加4倍清水，用1mol/l的naoh调节ph值至中性复溶，用乙酸酐乙酰化，在室温下边搅拌边缓缓加入酸酐，并在此期间内用0.2mol/l的naoh溶液调节ph不变，持续反应1小时直至反应完全(混合物ph值稳定不变)后，用盐酸调节ph值至ph值至4.5，然后离心分离出酰化蛋白，再经水洗、调ph至中性后干燥后得到乙酰化大豆蛋白；(2)用硅烷偶联剂表面处理，干燥后得到偶联后的乙酰化大豆蛋白；(3)将偶联后的乙酰化大豆蛋白、甘油、环保颜料、水、滑石粉在搅拌机中充分搅拌均匀，静置30min至相平衡，将混合物与聚乳酸及增容剂在密炼机中共混4min，温度为160℃，共混物熔体骤冷至室温并粉碎成粒状，得颗粒料；4)将颗粒料投入挤出机中，物料在料筒中受到温度和剪切力的作用被熔融，并由螺杆推向机头，采取双泡挤出工艺，先将从共挤模头挤出的熔体用冷水骤冷，冷却拉伸制得膜管；(5)将膜管二次加热、吹胀、冷却、拉伸，经冷却定型、张力控制、测厚、电晕处理、修边分切，收卷，即得。
进一步的，第(3)步中的增容剂是通过质量比为3/7的大豆多肽和丙交酯在100℃下，在辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡催化体系下真空充分搅拌反应制得嵌段共聚物。
进一步的，第(4)步中挤出温度为：第一段，145℃；第二段，155℃；第三段，165℃；末段，170℃。
实施例2
一种可降解垃圾袋，由以下重量份的原料制成：脱脂大豆粕30份、聚乳酸50份、甘油10份、环保颜料2份、水10份、滑石粉50份。
一种可降解垃圾袋的制备方法，包括以下步骤：(1)分别将脱脂大豆粕与清水按料液质量比1：8混合，用0.5mol/lnaoh调节ph值至7.5，45℃条件下进行第一次萃取，萃取10min后，双层纱布过滤，保留滤液，而滤渣加2倍去离子水搅拌均匀后过水磨机磨匀，磨细后再加3倍去离子水，用0.5mol/l的naoh调节ph值至7.5，常温下进行第二次萃取，萃取30min后，双层纱布过滤，将两次过滤所得滤液混合，高速离心3min，去除残渣，用1mol/l的hcl调节上清ph值至4.4，40℃酸沉后低速离心3min，所得沉淀用搅拌机解碎后加4倍清水，用1mol的naoh调节ph值至中性复溶，用乙酸酐乙酰化，在室温下边搅拌边缓缓加入酸酐，并在此期间内用0.2mol/l的naoh溶液调节ph不变，持续反应1小时直至反应完全(混合物ph值稳定不变)后，用盐酸调节ph值至ph值至4.5，然后离心分离出酰化蛋白，再经水洗、调ph至中性后干燥后得到乙酰化大豆蛋白；(2)用硅烷偶联剂表面处理，干燥后得到偶联后的乙酰化大豆蛋白；(3)将偶联后的乙酰化大豆蛋白、甘油、环保颜料、水、滑石粉在搅拌机中充分搅拌均匀，静置30min至相平衡，将混合物与聚乳酸及增容剂在密炼机中共混4min，温度为160℃，共混物熔体骤冷至室温并粉碎成粒状，得颗粒料；(4)将颗粒料投入挤出机中，物料在料筒中受到温度和剪切力的作用被熔融，并由螺杆推向机头，采取双泡挤出工艺，先将从共挤模头挤出的熔体用冷水骤冷，冷却拉伸制得膜管；(5)将膜管二次加热、吹胀、冷却、拉伸，经冷却定型、张力控制、测厚、电晕处理、修边分切，收卷，即得。
进一步的，第(3)步中的增容剂是通过质量比为3/7的大豆多肽和丙交酯在100℃下，在辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡催化体系下真空充分搅拌反应制得嵌段共聚物。
进一步的，第(4)步中挤出温度为：第一段，145℃；第二段，155℃；第三段，165℃；末段，170℃。
对比例1
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去脱脂大豆粕成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例2
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去相容剂成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例3
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去聚乳酸成分，除此外的方法步骤均相同。
表1各实施例和对比例所制备垃圾袋的力学性能
注：参照gb/t28018-2011进行试验；堆肥生物降解实验：将上述制得各组垃圾袋按照gb/t19277.2-2013进行堆肥降解实验，实验过程中要严格控制温度、水分，且试验时间为50天。由上表1可以看出，本发明处理工艺制得的垃圾袋的拉紧绳拉伸力、生物降解性能得到了有效的改善，同时其抗渗透性能、跌落性能控制较好，与原性能相差无几。本发明处理工艺制得的垃圾袋有无毒、环保、无污染、重量轻、拉伸强度大、直角撕裂强度大、可生物降解、无需回收的优良特点。