CN101805464B - 一种用于吹膜的生物树脂材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可降解材料生产方法技术领域，特指一种用于吹膜的生物树脂材料的制备方法。将改性淀粉、聚丁二酸丁二醇酯、滑石粉、尿素、乙烯-丙烯酸共聚物加入到高速混合机内，搅拌2分钟，然后缓慢的加入甘油、山梨醇和甘油酯开启低速转高速运行按钮使得物料在混合机里面充分的搅拌均匀；然后将上述混合均匀的原料放入造粒机中进行混炼、熔融、挤出、冷却后切粒，得到用于制作保水膜的可生物降解树脂颗粒材料。本生产过程工艺简单，工序少，效率高，采用本产品制成的薄膜废弃在大自然中，三个月到一年的时间将被完全分解成二氧化碳和水，分解速度快，是取代目前非降解保水膜，治理农田“白色污染”的理想材料。

Description

一种用于吹膜的生物树脂材料的制备方法

技术领域：

本发明涉及可降解材料生产方法技术领域，一种用于吹膜的生物树脂材料的制备方法。

背景技术：

众所周知，现在白色污染正在不断的破环我们赖以生存的环境，全世界正在努力的想办法消除“白色污染”给人们带来的危害，许多良田减产，土地沙漠化，河流堵塞，造成洪涝灾害。石油资源紧缺，油价不断攀升，给人类日常工作、生活带来了许多不安定的因素，严重影响了整个社会的环境。

长期以来，我们所使用的农膜材料(例如保水膜)都是用石油合成树脂，如聚氯乙烯，聚丙烯，聚乙烯等材料制成的一次性制成品，用完后被废弃为垃圾，有的被随处丢弃，有的被堆埋、或焚烧，极大的浪费了资源。这些塑料产品需200年左右才能被分解。而对其进行处理过程中产生的有害物质直接污染大气和水源。这些废弃的保水膜也对土地的土壤结构产生很大的破坏，直接导致了土地减产等一系列不良后果。

近年来解决“白色污染”对人类产生的危害正在被各发展及发达国家提上议事日程，呼声越来越高，各国投入了大量的财力物力，并拿出了相应的治理措施，但效果均不明显。本申请人基于上述原因，经过研发提出过多种可降解生物树脂材料的生产方法，本发明就是本发明人基于以往方案的基础上，经过改进所提出的一种用于吹膜的生物树脂材料制备方法。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题就在于提供一种用于吹膜的生物树脂的制备方法。该薄膜在使用完以后，丢弃在大自然中或堆埋在垃圾中，可在半年至一年的时间内被完全分解成二氧化碳和水等，不会对土壤结构形成破坏。

为解决本发明技术问题，本发明采用了如下的技术方案：该材料的制备方法包括如下步骤：一、按照下面重量百分比准备原料：

二、将改性淀粉、聚丁二酸丁二醇酯、滑石粉、尿素、乙烯-丙烯酸共聚物，加入到高速混合机内，搅拌2分钟，然后缓慢的加入甘油、山梨醇和甘油酯开启低速转高速运行按钮使得物料在混合机里面充分的搅拌均匀；

三、将上述混合均匀的原料放入造粒机中进行混炼、熔融、挤出、冷却后切粒，得到用于制作保水膜的可生物降解树脂颗粒材料；

上述改性淀粉是醋酸酯淀粉、羟丙基淀粉、氧化淀粉中的一种或混合物。

所述甘油酯是癸二酸二缩水甘油酯、壬二酸二缩水甘油酯、丁二酸二缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油酯中的一种或混合物。

所述的造粒机中采用了双螺杆挤出机。

所述的造粒机中采用水冷方式冷却挤出的熔融条料，其中，水槽冷却水温度应保持在20℃。

所述的可生物降解树脂颗粒规格为：粒度在￠2-3mm，长度在3-4mm，圆柱形颗粒。

本发明的生产方法的优点是工艺简单，采用一步法把各种原料混合，通过双螺杆挤出机造粒，所制树脂通过吹膜设备加工成薄膜。

本发明降解性能优良、降解完全、对环境无污染、无毒性、不会土壤结构产生破坏。另外，其生产工艺简单、成本低，综合性能较好。

具体实施例方式：

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，

该材料的制备方法包括如下步骤：

一、按照下面重量百分比准备原料：

二、将改性淀粉、聚丁二酸丁二醇酯、滑石粉、尿素、乙烯-丙烯酸共聚物，加入到高速混合机内，搅拌2分钟，然后缓慢的加入甘油、山梨醇和甘油酯开启低速转高速运行按钮使得物料在混合机里面充分的搅拌均匀；

三、将上述混合均匀的原料放入造粒机中进行混炼、熔融、挤出、冷却后切粒，得到用于制作保水膜的可生物降解树脂颗粒材料。

本发明中所采用的改性淀粉为醋酸酯淀粉、羟丙基淀粉、氧化淀粉中的一种或混合物，其作为本发明中的增稠剂、黏合剂。

本发明中采用的树脂为聚丁二酸丁二醇酯，其分子式为：

HO-(CO-(CH2)2-CO-O-(CH2)4-O)n-H

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种外观呈乳白色，无嗅无味的材料，该材料易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢，最终分解为二氧化碳和水，是目前典型的可完全生物降解聚合物材料。具有良好的生物相容性和生物可吸收性。聚丁二酸丁二醇酯与上述的改性淀粉具有良好的相容性，令最后制备的树脂材料品质更加稳定、优良。

本发明中采用的甘油酯是自行合成的，用于提高淀粉和聚丁二酸丁二醇酯的相容性。

本发明中甘油、山梨醇、尿素为增塑剂，改善淀粉的热塑性能。

滑石粉作为本发明的辅助配料。

以下是本发明的具体实施例：

实施例一：

醋酸酯淀粉30公斤、甘油6公斤，尿素1公斤、山梨醇4公斤、滑石粉1公斤，乙烯-丙烯酸共聚物4公斤、壬二酸二缩水甘油酯4公斤，聚丁二酸丁二醇酯50公斤。

实施例二：

羟丙基淀粉40公斤、甘油1公斤，尿素0.5公斤、山梨醇6公斤、滑石粉2公斤，乙烯-丙烯酸共聚物4.5公斤、壬二酸二缩水甘油酯6公斤，聚丁二酸丁二醇酯40公斤。

本发明的造粒机中采用了双螺杆挤出机，将所述的造粒机中采用水冷方式冷却挤出的熔融条料，上述原料在混合料搅拌均匀后，造粒过程需在互相啮合的同向双螺杆挤出机中进行。具体过程是：将ZSK-58互相啮合的同向双螺杆挤出机机筒进行预热，温度设置为：

第一区    第二区    第三区    第四区    第五区    第六区

125℃     165℃     168℃     168℃     160℃     155℃

当机器各区的预热温度达到所设置的温度后，启动主电机调速器，将螺杆转速调至250-300rpm/min；启动混合喂料器，设定喂料机的喂料频率向ZSK-58同向双螺杆挤出机喂料；当熔融物料从模头的出料孔挤出时，条料需经水槽水冷却，再经风机风干，最后将条料送入切粒机组切粒。所制粒料的粒度在￠2-3mm，粒料的长度在3-4mm，圆柱形颗粒。

所述的条料冷却过程水温应保持在20℃左右；切刀的转速应根据要求切制成所需要的长度。

将颗粒进行检验，准备制作保水膜：

将L/D≥28：1的吹膜机及流延机组进行预热，以吹膜机组为例，温度设置为：

第一区    第二区    第三区    第四区    第五区    第六区

120℃     145℃     148℃     148℃     145℃     135℃

当各区温度达到设定的温度后，加入树脂颗粒料，启动主电机，调节螺杆转速至300-450rpm/min，当熔融物料从模口出来后，开启气泵对熔融物料充气，形成的薄膜至所需的尺寸，启动牵引辊，调节牵引速度，正常后开启收卷机组将薄膜收卷即可。

Claims (4)

1.一种用于吹膜的生物树脂材料的制备方法，其特征在于：该材料的制备方法包括如下步骤：

一、按照下面重量百分比准备原料：

二、将改性淀粉、聚丁二酸丁二醇酯、滑石粉、尿素、乙烯-丙烯酸共聚物，加入到高速混合机内，搅拌2分钟，然后缓慢的加入甘油、山梨醇和甘油酯开启低速转高速运行按钮使得物料在混合机里面充分的搅拌均匀；

三、将上述混合均匀的原料放入造粒机中进行混炼、熔融、挤出、冷却后切粒，得到用于制作保水膜的可生物降解树脂颗粒材料；

所述改性淀粉是醋酸酯淀粉、羟丙基淀粉、氧化淀粉中的一种或混合物。

2.根据权利要求1所述的一种用于吹膜的生物树脂材料的制备方法，其特征在于：所述的甘油酯是癸二酸二缩水甘油酯、壬二酸二缩水甘油酯、丁二酸二缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油酯中的一种或混合物。

3.根据权利要求1所述的一种用于吹膜的生物树脂材料的制备方法，其特征在于：所述的造粒机中采用了双螺杆挤出机，加工温度140-200℃，螺杆转速为30-400rpm。

4.根据权利要求1述的一种用于吹膜的生物树脂材料的制备方法，其特征在于：所述的可生物降解树脂颗粒规格为：粒度在￠2-3mm，长度在3-4mm，圆柱形颗粒。