全淀粉降解塑料的制备方法与流程

本发明涉及一种塑料材料，具体地涉及一种全淀粉降解塑料的制备方法。制备工艺。

背景技术：

1、塑料制品，尤其是一次性的塑料制品，例如垃快递袋、垃圾袋、购物袋圾袋，在给人类生活带来方便、快捷、实用和高效的同时，也给环境造成了白色污染。最近几年，科学家研究了更多的塑料环保制品，例如一次性、环保的塑料餐具、容器，以满足人们方便的需要。随时塑料制品需要量的增加以及对塑料制品性质要求的提高，不少科研工作者与工程师对降解塑料进行了研究。

2、cn103408803a本发明提供一种全淀粉可降解塑料，其特征在于由以下质量比原料组成，大米淀粉微球25-80％，乙基纤维素5-10％，增塑剂邻苯二甲酸二丁酯2-5％，稳定剂山梨糖醇1-3％，润滑剂硬脂酸镁1-2％。本发明将玉米淀粉制成淀粉微球，淀粉微球是指以淀粉为原料，在引发剂作用下，使交联剂与淀粉上的羟基进行适度交联并微球化制得的一种变性淀粉，它是近年来开发的一种新型的环境友好吸附材料。淀粉微球具有良好的吸附性、抗压性能、生物可降解性、生物相容性。

3、cn101717527a本发明涉及一种薯类淀粉降解塑料制品，所述的塑料制品按照重量比由以下成分构成：生物薯类淀粉降解母料-20～40％，茂金属-5％～10％，生物降解促进剂-1％～3％，光敏剂-0.1％～1％，pe蜡-1％～5％，lldpe-30～50％，hdpe-10％～20％。利用生物淀粉母料所具有的强度和热塑加工性能，可以以不同的添加量用于各类膜制品、吹塑制品、注塑制品的加工，而且产品的降解能力强，适用范围广。

4、cn1546563a全淀粉型生物降解塑料，以氧化度≥40％的双醛淀粉为基本和主要原料，与长链不饱和羧酸或酸酐类接枝改性成分，可降解的脂肪族聚酯或醇酸类共混成分，有机过氧化物类引发剂，多元醇酯类增塑剂，多元醇和/或其酯类化合物稳定剂，高级烃类、脂肪酸及其酯类或酰胺类化合物润滑剂混炼而成。由于该塑料制品中的淀粉含量能达到80-90％，因而生物降解性能优异，短期内能迅速完全降解转化为co2和h2o，力学性能理想，透明度高，加工性能优异，适应性好，可用于按常规方式制造称多种常用的一次性塑料制品，并比目前降解塑料生产成本显著降低，是一种具有广阔发展前景的生物降解塑料。

5、虽然现有技术中，对淀粉的塑料制品的材料进行了大量的研究及取得了一定的成交，但目前现有技术制备的淀粉塑料制品材料的降解效果并不明显。同时，由于塑料制品的制备过程中，现有技术中并没有进行优化的研究，因为目前塑料制品的性质并不可控，存在不稳定以及批次质量层次不齐的问题。因此，本发明提出一种新型的全淀粉塑料制品的制备方法，以解决现有技术的不足。

技术实现思路

1、如前述，本发明提出一种全淀粉塑料制品的制备方法，该技术方案可以解决现有技术中工艺不可控，得到的制品质量不高的问题。

2、本发明采用以下技术手段来解决现有技术中的问题：

3、本发明发明人发现，淀粉降解塑料的成型工艺对成型制品的品质影响至关重要，其品质包括例如颗粒的成色均匀度，颗粒的脆性等。发明人通过最起始步骤的控制，例如调控淀粉细化粒度，以便淀粉粉末具有合适的物理和化学活性，后续与各种改性剂的官能团具有更好的相容性和结合性，例如使得淀粉粉体与各种改性剂的结合时界面更高相容以及紧密，不会出现明显的分层；同时克服解决粉体的分散不足，容易团聚的问题具有积极的作用。同时，发明人在最终的造粒步骤中，通过对各区的温度梯度进行优化，得到本发明的淀粉降解塑料。

4、本发明降解塑料制品的生物降解周期短，对环境友好。

5、具体地，本发明提供一种全淀粉可降解塑料的制备方法，其特征在于：

6、其原料组成包括以下质量份：

7、

8、所制备方法的步骤包括：

9、1)淀粉细化：将淀粉的粉体投入粉体处理机中搅拌均匀，充入二氧化碳流体，压力控制为50-90atm，风机转速控制1200-1400r/min，保持温度在30-40℃，处理5-10min后，升温至90-100℃，进行干燥处理；

10、2)冷混：将细化后的淀粉以及其它原料组成加入冷混机中，搅拌混匀10-30min；

11、3)造粒：将粉碎后的物料送入双螺杆反应挤出机中，于140℃-170℃温度区间内，进行混炼造粒，即得到全淀粉生物降解塑料树脂。

12、在一些优选的技术方案中，优选的，

13、其原料组成包括以下质量份：

14、

15、在一些优选的技术方案中，优选的，步骤1)的淀粉细化的尺寸控制在1-50μm，标准差率不超过1.5％。

16、在一些优选的技术方案中，优选的，步骤3)含有两个阶段，第一阶段的具体各反应区间温度设置为：一至三区温度135℃-160℃、四至六区温度145℃-165℃、七至九区温度140℃-165℃，十至十二区温度125℃-150℃；第二阶段的温度设置一至三区温度130℃-160℃，四区、五区110℃-150℃。

17、在一些优选的技术方案中，优选的，所述步骤3)第一阶段的反应区压力保持在0.5-10mpa，物料停留时间2-20分钟。

18、在一些优选的技术方案中，优选的，主机和喂料机的转速分别为100-300转/分钟和10-30转/分钟，真空度0.02-0.08mpa。

19、在一些优选的技术方案中，优选的，共混物料进入第二阶段挤出机时，物料停留时间2-10分钟，机头压力保持为0.5-10mpa。

20、本发明获得的有益效果包括：

21、本发明利用二氧化碳超临界流体的扩散张力以及低氧化性能，将淀粉颗粒中的杂质，例如水分排出；同时，利用其临界状态的气液分离效果将淀粉中中的团聚颗粒进行拆分。由于整个过程是纯物理预处理，所以不存在任何物质的氧化还原化学反应的发生，同时，又调控了淀粉的细度选择性以及表面活性。

22、本发明制备方法获得的淀粉降解塑料，利用淀粉细化时的二氧化碳流体方式处理，利用流体对细化淀粉进行调控改性，提高淀粉颗粒活性以及去除杂质以及消除了部分淀粉内部的支链，克服了现有技术中降解塑料品控差，成色不均，易脆等缺点。同时本发明的淀粉降解塑料制品的生物降解周期短，利于环保。

技术特征：

1.一种全淀粉可降解塑料的制备方法，其特征在于：

2.权利要求1所述的制备方法，其原料组成包括以下质量份：

3.权利要求1所述的制备方法，步骤1)的淀粉细化的尺寸控制在1-50μm，标准差率不超过1.5％。

4.权利要求1所述的制备方法，步骤3)含有两个阶段，第一阶段的具体各反应区间温度设置为：一至三区温度135℃-160℃、四至六区温度145℃-165℃、七至九区温度140℃-165℃，十至十二区温度125℃-150℃；第二阶段的温度设置一至三区温度130℃-160℃，四区、五区110℃-150℃。

5.权利要求4所述的制备方法，所述步骤3)第一阶段的反应区压力保持在0.5-10mpa，物料停留时间2-20分钟。

6.权利要求1所述的制备方法，主机和喂料机的转速分别为100-300转/分钟和10-30转/分钟，真空度0.02-0.08mpa。

7.权利要求1所述的制备方法，共混物料进入第二阶段挤出机时，物料停留时间2-10分钟，机头压力保持为0.5-10mpa。

技术总结
本发明涉及一种全淀粉降解塑料的制备方法，该制备方法获得的淀粉降解塑料，利用初始阶段对淀粉细化工艺的调控，提高淀粉颗粒活性以及去除杂质以及消除了部分淀粉内部的支链，克服了现有技术中降解塑料品控差，成色不均，易脆等缺点。同时本发明的淀粉降解塑料制品的生物降解周期短，利于环保。

技术研发人员：黄卫平,王鑫洁,高峰,李昊原
受保护的技术使用者：北京中高绿色生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13