本发明属于高分子材料领域，涉及可完全生物降解酸奶杯及其制备方法。
背景技术：
：近年来，中国酸奶产销量以年均40％的速度增长。酸奶多样化的需求，推动了包装技术的发展。塑料酸奶杯、复合纸袋和利乐包是主要的包装形式。其中酸奶杯占主导地位。目前，市场上出现酸奶杯大多数是采用聚丙烯材料，聚丙烯在自然条件下很难降解，这就给人类赖以生存的自然环境造成了不可忽视的负面影响。如果采用可生物降解高分子材料，消费者可以把酸奶杯直接投入邻近的堆肥桶，酸奶杯会逐渐被微生物分解，最终转化为肥料。可完全降解塑料近年来的研究热点是淀粉与聚乳酸共混材料，聚乳酸/淀粉共混材料综合了聚乳酸优良的性能以及淀粉低成本的优点，不仅能够部分替代传统石油基塑料，更拓展了淀粉的非实物用途，是一种极具开发前景的新型可降解塑料。聚乳酸(polylactide，pla)是以玉米、淀粉等可再生植物资源为原料发酵得到乳酸后经化学合成的高分子材料，具有良好的生物相容性，且能够完全生物降解，废弃后可在微生物、水、酸、碱等作用下完全分解成水和二氧化碳，对环境不造成任何污染，是一种典型的可完全生物降解的绿色塑料。同时，聚乳酸具有高强度、高模量、高透明性、易加工成型等优点。淀粉是一种天然的高分子材料，用其作为原料制备的塑料产品在各种环境中都具备完全降解的能力，其降解后形成不会对土壤和空气造成毒害的二氧化碳和水，并能够再次进入资源再生的循环。另外，开拓淀粉在塑料工业中的应用还有利于农村产业结构调整以及推动农业经济的发展。因此，如何使用聚乳酸和淀粉作为原料，制造成本适合、加工性能和使用性能都能满足现有要求，并且可完全生物降解的酸奶杯，一直是问题的关键所在。技术实现要素：本发明提供一种可完全生物降解酸奶杯及其制备方法，以降低成本、改善加工性能、提高使用性能，从而更加适于使用，且具有产业上的利用价值。本发明采取的技术方案是：包括如下重量份的原料：聚乳酸60～75份，塑化淀粉10–25份，增塑剂0.1～10份，钛白粉0.5～1份，扩链剂0.1份；本发明还包括滑石粉0.1份～15份；本发明所述的塑化淀粉是通过如下步骤得到的：将重量份为75份玉米淀粉加入高速搅拌机中，一边搅拌一边淋入重量份为25份甘油，高速搅拌直到其温度达到100～120℃，密封静置。本发明所述玉米淀粉为普通玉米淀粉、疏水性淀粉或蜡质淀粉中的一种。本发明所述的增塑剂为甘油、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种。本发明所述的扩链剂为苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸环氧丙酯的共聚物adr；一种可完全生物降解酸奶杯的制备方法，包括下列步骤：(1)将聚乳酸进行干燥，按比例称量好聚乳酸、塑化淀粉、滑石粉、钛白粉、扩链剂、增塑剂，混合均匀后，用双螺杆挤出机挤出造粒，并干燥处理；(2)将步骤(1)制备的粒料投入到片材机中，经过熔融、塑化、压延、牵引、冷却和收卷成型，制备吸塑用片材；(3)将步骤(2)制备的片材，经过吸塑机吸塑得到酸奶杯制品。本发明步骤(1)中所述的双螺杆挤出机的熔融共混温度为170～195℃，主机转速为200r/min，喂料频率为13；本发明步骤(2)中所述片材机的温度为145～165℃，冷水辊转速为7.0，螺杆转速为60r/min；本发明步骤(3)中所述吸塑机的加热温度为60～80℃，抽真空时间为14s，冷却时间为17s，加温时间为11～18s。本发明的优点在于：所用原料全部为可再生、可降解环保材料，该制备方法简明、易于控制，可操作性强，生产成本低，生产效率高，易于工业化大规模生产。具体实施方式以下各实施例中原料都是重量份。实施例1将75份普通玉米淀粉加入高速搅拌机中，一边搅拌一边淋入25份甘油，高速搅拌直到其温度达到100℃，制备的塑化淀粉密封静置；将聚乳酸(商品牌号为2003d，厂家是美国natureworks公司)于70℃下干燥8h，然后将60份聚乳酸、10份塑化淀粉、0.5份钛白粉、0.1份乙酰柠檬酸三丁酯、0.1份苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸环氧丙酯的共聚物adr(basf公司4370f型)混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆温度为170℃，主机转速为200r/min，喂料频率为13；挤出物经冷却、切粒，得到聚乳酸复合粒料；将得到的聚乳酸复合粒料于70℃下干燥8h，将干燥后的粒料投入到片材机中，片材机的温度为145℃，冷水辊转速为7.0，螺杆转速为60r/min，经过熔融、塑化、压延、牵引、冷却和收卷成型，制备厚度为0.7～1.0mm吸塑用片材；采用吸塑机将片材吸塑成酸奶杯，吸塑机的加热温度为60℃，抽真空时间为14s，冷却时间为17s，加温时间为11s。实施例2将75份玉米淀粉加入高速搅拌机中，一边搅拌一边淋入25份甘油，高速搅拌直到其温度达到110℃，制备的塑化淀粉密封静置；将聚乳酸于70℃下干燥8h；然后将67.5份聚乳酸、17.5份塑化淀粉、0.7份钛白粉、5份乙酰柠檬酸三丁酯、0.1份苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸环氧丙酯的共聚物adr混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆温度为182℃，主机转速为200r/min，喂料频率为13；挤出物经冷却、切粒，得到聚乳酸复合粒料；将得到的聚乳酸复合粒料于70℃下干燥8h，将干燥后的粒料投入到片材机中，片材机的温度为155℃，冷水辊转速为7.0，螺杆转速为60r/min；经过熔融、塑化、压延、牵引、冷却和收卷成型，制备厚度为0.7～1.0mm吸塑用片材；采用吸塑机将片材吸塑成酸奶杯，吸塑机的加热温度为70℃，抽真空时间为14s，冷却时间为17s，加温时间为15s。实施例3将75份疏水性淀粉加入高速搅拌机中，一边搅拌一边淋入25份甘油，高速搅拌直到其温度达到120℃，制备的塑化淀粉密封静置；将聚乳酸于70℃下干燥8h，然后将75份聚乳酸、25份塑化淀粉、1份钛白粉、10份乙酰柠檬酸三丁酯、0.1份苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸环氧丙酯的共聚物adr混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆温度为195℃，主机转速为200r/min，喂料频率为13；挤出物经冷却、切粒，得到聚乳酸复合粒料，将得到的聚乳酸复合粒料于70℃下干燥8h，将干燥后的粒料投入到片材机中，片材机的温度为165℃，冷水辊转速为7.0，螺杆转速为60r/min；经过熔融、塑化、压延、牵引、冷却和收卷成型，制备厚度为0.7～1.0mm吸塑用片材；采用吸塑机将片材吸塑成酸奶杯，吸塑机的加热温度为80℃，抽真空时间为14s，冷却时间为17s，加温时间为18s。实施例4将75份疏水性淀粉加入高速搅拌机中，一边搅拌一边淋入25份甘油，高速搅拌直到其温度达到100℃，制备的塑化淀粉密封静置。将聚乳酸于70℃下干燥8h；然后将72.9份聚乳酸、10份塑化淀粉、15份滑石粉、1份钛白粉、10份甘油、0.1份adr混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆温度为170℃，主机转速为200r/min，喂料频率为13；挤出物经冷却、切粒，得到聚乳酸复合粒料，将得到的聚乳酸复合粒料于70℃下干燥8h；将干燥后的粒料投入到片材机中，片材机的温度为145℃，冷水辊转速为7.0，螺杆转速为60r/min；经过熔融、塑化、压延、牵引、冷却和收卷成型，制备厚度为0.7～1.0mm吸塑用片材；采用吸塑机将片材吸塑成酸奶杯，吸塑机的加热温度为60℃，抽真空时间为14s，冷却时间为17s，加温时间为18s。实施例5将75份蜡质淀粉加入高速搅拌机中，一边搅拌一边淋入25份甘油，高速搅拌直到其温度达到110℃，制备的塑化淀粉密封静置；将聚乳酸于70℃下干燥8h，然后将60份聚乳酸、25份塑化淀粉、0.1份滑石粉、0.5份钛白粉、0.1份甘油、0.1份adr混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆温度为190℃，主机转速为200r/min，喂料频率为13；挤出物经冷却、切粒，得到聚乳酸复合粒料，将得到的聚乳酸复合粒料于70℃下干燥8h；将干燥后的粒料投入到片材机中，片材机的温度为150℃，冷水辊转速为7.0，螺杆转速为60r/min；经过熔融、塑化、压延、牵引、冷却和收卷成型，制备厚度为0.7～1.0mm吸塑用片材；采用吸塑机将片材吸塑成酸奶杯，吸塑机的加热温度为70℃，抽真空时间为14s，冷却时间为17s，加温时间为14s。实施例6将75份蜡质淀粉加入高速搅拌机中，一边搅拌一边淋入25份甘油，高速搅拌直到其温度达到120℃，制备的塑化淀粉密封静置；将聚乳酸于70℃下干燥8h，然后将72.9份聚乳酸、17份塑化淀粉、7.5份滑石粉、0.8份钛白粉、5份甘油、0.1份adr混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆温度为185℃，主机转速为200r/min，喂料频率为13；挤出物经冷却、切粒，得到聚乳酸复合粒料，将得到的聚乳酸复合粒料于70℃下干燥8h；将干燥后的粒料投入到片材机中，片材机的温度为165℃，冷水辊转速为7.0，螺杆转速为60r/min；经过熔融、塑化、压延、牵引、冷却和收卷成型，制备厚度为0.7～1.0mm吸塑用片材；采用吸塑机将制备的片材吸塑成酸奶杯，吸塑机的加热温度为80℃，抽真空时间为14s，冷却时间为17s，加温时间为18s。将实施例1～6制备的片材制成拉伸样条，按照astmd638-2008标准进行拉伸测试，其测试结果如表1所示。表1各实施例拉伸数据实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6拉伸强度(mpa)38.341.835.829.227.030.3断裂伸长率(％)3.03.22.92.12.62.5杨氏模量(mpa)189019341676162812781368采用吸塑机将实施例1～6制备的片材吸塑成酸奶杯，易于控制，可操作性强，生产成本低，生产效率高，易于工业化大规模生产。当前第1页12