一种吸管制造用的可降解PLA生物材料及其制备方法与流程

文档序号:16927696发布日期:2019-02-22 20:00阅读:1025来源:国知局

本发明涉及材料制备技术领域,具体为一种吸管制造用的可降解pla生物材料及其制备方法。



背景技术:

聚乳酸(pla)是一种可生物降解的聚酯类材料。合成聚乳酸的原料乳酸来自于玉米等天然农作物,产品在废弃后能在自然环境中降解成水和二氧化碳,因此聚乳酸具有生物降解性,可循环性,此外其生物相容性好,力学性能优良。但聚乳酸也具有性脆,冲击强度低等缺点。改善聚乳酸的韧性可拓宽聚乳酸的应用领域。聚乳酸pla是一种无毒可完全生物降解的新型高分子材料,随着近几年合成工艺的改进、生产规模的扩大、成本的下降、以及石油价格的上涨,聚乳酸正在进入更加广泛通用的塑料市场,部分替代了聚乙烯、聚酯和聚苯乙烯等塑料,缓解了传统塑料对环境造成的污染,因此预期其在高分子材料相关产品领域的应用将会快速发展。

聚乙烯(polyethylene,简称pe)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上,也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能,化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性优良。

目前由于聚乳酸(pla)不仅性脆,而且抗冲击性能也低,因此现有采用聚乳酸(pla)制成的吸管其性能都比较差,极大的限制了其推广应用。为此,本发明提出了一种吸管制造用的可降解pla生物材料及其制备方法。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种吸管制造用的可降解pla生物材料及其制备方法,具备能够制造出抗冲击性能高的pla生物材料,从而通过pla生物材料制成的吸管具备较强的抗冲击能够,极大的提高了其推广应用性等优点,解决了现有采用聚乳酸(pla)制成的吸管其性能都比较差,极大的限制了其推广应用的问题。

(二)技术方案

为实现上述的目的,本发明提供如下技术方案:一种吸管制造用的可降解pla生物材料,该pla生物材料包括聚乳酸pla、聚乙烯共聚物、有机金属化合物、功能助剂以及竹纤维,竹纤维与聚乳酸pla、聚乙烯共聚物、有机金属化合物的混合增加了原始的pla生物材料的韧性,从而增加了pla生物材料的抗冲击性能,该pla生物材料采用如下重量份的原料:

聚乳酸pla的分子量为5-40万;

聚乙烯共聚物的分子量为2-25万;

有机金属化合物的分子量为0.05-5万;

功能助剂的分子量为0.2-1万;

竹纤维的分子量为8-55万。

一种吸管制造用的可降解pla生物材料的制备方法,具体步骤如下:

步骤一:选取原料,选取聚乳酸pla25份、聚乙烯共聚物20份、有机金属化合物5份以及功能助剂1份,并将选取的原料分别进行短暂的储存放置;

步骤二:原料混合,将步骤一中选取的多种原料同时放入至混合机器中进行混合均匀,首先将聚乳酸pla、聚乙烯共聚物和有机金属化合物放入至混合机器中,然后再将功能助剂放入至混合机器中,功能助剂放入时要使用定量器,使得聚乳酸pla、聚乙烯共聚物和有机金属化合物在充分混合的同时,功能助剂放入至混合机器的内部,为了使得功能助剂的更加有效的融入至聚乳酸pla、聚乙烯共聚物和有机金属化合物的内部;

步骤三:原料炼制;将步骤二得到的混合溶液加入至炼制机中进行炼制,溶液在炼制机中炼制时,炼制机内部的温度变化主要分为三个阶段:第一阶段:25摄氏度-45摄氏度;第二阶段:45摄氏度-60摄氏度;第三阶段:60摄氏度-120摄氏度,其中第一阶段和第二阶段之间临界温度时需要停止升温10分钟,第二阶段和第三阶段临界温度时需要停止升温15分钟,第三阶段温度达到80摄氏度时,停止升温炼制20分钟并保持炼制器的温度不变;

步骤四:挤出造粒;将步骤三得到的原料通入至造粒机器中,制得pla生物材料,造粒机器的出料口处设置有冷却装置,由于制得pla生物材料温度较高,容易对工作人员造成烫伤;

步骤五:包装储存;将步骤四冷却后的pla生物材料通过输送带运送至包装机器中,并通过包装机器将原料装入盛装箱的内部,最后再通过运输车将包装好的pla生物材料储存在仓库中。

优选的,所述混合机器的内部被提前放入混合水。

优选的,所述原料混合得到的原料放入至炼制机的内部前,如果混合原料内含有微量的杂质,则需要将混合原料放入除杂装置进行除杂。

优选的,所述造粒机器中的冷却装置主要采用水冷。

优选的,所述盛装箱采用金属材料制成。

优选的,所述仓库内的温度保持在25摄氏度。

(三)有益效果

与现有技术相比,本发明提供了一种吸管制造用的可降解pla生物材料及其制备方法,具备以下有益效果:

1、该吸管制造用的可降解pla生物材料的制备方法,通过竹纤维与聚乳酸pla、聚乙烯共聚物、有机金属化合物的混合增加了原始的pla生物材料的韧性,从而增加了pla生物材料的抗冲击性能,通过步骤一:选取原料、步骤二:原料混合、步骤三:原料炼制、步骤四:挤出造粒以及步骤五:包装储存,能够制造出抗冲击性能高的pla生物材料,从而通过pla生物材料制成的吸管具备较强的抗冲击能够,极大的提高了其推广应用性。

2、该吸管制造用的可降解pla生物材料的制备方法,通过在原料混合步骤中的功能助剂放入时要使用定量器,为了使得功能助剂的更加有效的融入至聚乳酸pla、聚乙烯共聚物和有机金属化合物的内部,通过原料炼制中的炼制机内部的温度变化主要分为三个阶段:第一阶段:25摄氏度-45摄氏度;第二阶段:45摄氏度-60摄氏度;第三阶段:60摄氏度-120摄氏度,能够使得混合原料得到较好的炼制,从而增加pla生物材料的强度,通过造粒机器的出料口处设置有冷却装置,由于制得pla生物材料温度较高,容易对工作人员造成烫伤,同时也加快了pla生物材料的冷却速度,从而提高了pla生物材料的生产效率,有利于企业的效益,通过盛装箱采用金属材料制成和仓库内的温度保持在25摄氏度,能够避免制得pla生物材料长时间储存在盛装箱的内部发生性质的变化。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

一种吸管制造用的可降解pla生物材料,该pla生物材料包括聚乳酸pla、聚乙烯共聚物、有机金属化合物、功能助剂以及竹纤维,该pla生物材料采用如下重量份的原料:

聚乳酸pla的分子量为5-40万;

聚乙烯共聚物的分子量为2-25万;

有机金属化合物的分子量为0.05-5万;

功能助剂的分子量为0.2-1万;

竹纤维的分子量为8-55万。

一种吸管制造用的可降解pla生物材料的制备方法,具体步骤如下:

步骤一:选取原料,选取聚乳酸pla25份、聚乙烯共聚物20份、有机金属化合物5份以及功能助剂1份,并将选取的原料分别进行短暂的储存放置;

步骤二:原料混合,将步骤一中选取的多种原料同时放入至混合机器中进行混合均匀,首先将聚乳酸pla、聚乙烯共聚物和有机金属化合物放入至混合机器中,然后再将功能助剂放入至混合机器中,功能助剂放入时要使用定量器,使得聚乳酸pla、聚乙烯共聚物和有机金属化合物在充分混合的同时,功能助剂放入至混合机器的内部,为了使得功能助剂的更加有效的融入至聚乳酸pla、聚乙烯共聚物和有机金属化合物的内部;

步骤三:原料炼制;将步骤二得到的混合溶液加入至炼制机中进行炼制,溶液在炼制机中炼制时,炼制机内部的温度变化主要分为三个阶段:第一阶段:25摄氏度-45摄氏度;第二阶段:45摄氏度-60摄氏度;第三阶段:60摄氏度-120摄氏度,其中第一阶段和第二阶段之间临界温度时需要停止升温10分钟,第二阶段和第三阶段临界温度时需要停止升温15分钟,第三阶段温度达到80摄氏度时,停止升温炼制20分钟并保持炼制器的温度不变;

步骤四:挤出造粒;将步骤三得到的原料通入至造粒机器中,制得pla生物材料,造粒机器的出料口处设置有冷却装置,由于制得pla生物材料温度较高,容易对工作人员造成烫伤;

步骤五:包装储存;将步骤四冷却后的pla生物材料通过输送带运送至包装机器中,并通过包装机器将原料装入盛装箱的内部,最后再通过运输车将包装好的pla生物材料储存在仓库中。

混合机器的内部被提前放入混合水,原料混合得到的原料放入至炼制机的内部前,如果混合原料内含有微量的杂质,则需要将混合原料放入除杂装置进行除杂,造粒机器中的冷却装置主要采用水冷,盛装箱采用金属材料制成,仓库内的温度保持在25摄氏度。

综上所述,该吸管制造用的可降解pla生物材料的制备方法,竹纤维与聚乳酸pla、聚乙烯共聚物、有机金属化合物的混合增加了原始的pla生物材料的韧性,从而增加了pla生物材料的抗冲击性能,通过步骤一:选取原料、步骤二:原料混合、步骤三:原料炼制、步骤四:挤出造粒以及步骤五:包装储存,能够制造出抗冲击性能高的pla生物材料,从而通过pla生物材料制成的吸管具备较强的抗冲击能够,极大的提高了其推广应用性,通过在原料混合步骤中的功能助剂放入时要使用定量器,为了使得功能助剂的更加有效的融入至聚乳酸pla、聚乙烯共聚物和有机金属化合物的内部,通过原料炼制中的炼制机内部的温度变化主要分为三个阶段:第一阶段:25摄氏度-45摄氏度;第二阶段:45摄氏度-60摄氏度;第三阶段:60摄氏度-120摄氏度,能够使得混合原料得到较好的炼制,从而增加pla生物材料的强度,通过造粒机器的出料口处设置有冷却装置,由于制得pla生物材料温度较高,容易对工作人员造成烫伤,同时也加快了pla生物材料的冷却速度,从而提高了pla生物材料的生产效率,有利于企业的效益,通过盛装箱采用金属材料制成和仓库内的温度保持在25摄氏度,能够避免制得pla生物材料长时间储存在盛装箱的内部发生性质的变化。

需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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