CN104725746A - 一种由生物质合成的塑料卡基及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及塑料合成技术领域，具体为一种由生物质合成的塑料卡基，按质量百分比该塑料卡基包括下列组分：塑料40.82%-81.44%，MBS2.86%-8.22%，二氧化硅2.86%-8.22%，生物助剂12.17%-40.82%，色料0.23%-0.82%，加工助剂0.44%-1.10%。本发明主要原料为塑料和生物质材料，得到的产品比重较轻，具有良好的可降解性能，且本发明的原料来源广泛，生产过程中的二氧化碳排放量为石化产品的20%。

Description

一种由生物质合成的塑料卡基及其生产方法
技术领域
本发明涉及塑料技术领域，具体为一种由生物质合成的塑料卡基及其生产方法。
背景技术
人类发展的历史就是一部使用材料的历史，人类自古以来就开始使用天然高分子材料发展生产，创建新生活，如使用棉、麻、毛、丝、皮革缝制衣服，用木材制作工具，用漆装饰房屋、家具，用橡胶制作生产和生活用品，这一切所使用的材料均是天然高分子材料。直到20世纪初(1909年)，人类历史上第一个合成树脂—酚醛树脂在美国诞生(由Generalbakelite公司生产)，并实现工业化生产，从此拉开了人造合成树脂和塑料工业发展的序幕，开辟了人类大规模生产和使用高分子材料的新时代。
但是，传统的塑料产品是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。同时，由于塑料的无法自然降解性，埋在地底下几百年、几千年甚至几万年也不会腐烂，它已成为人类的第一号敌人。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种含有生物质的、可再生、可降解的塑料卡基。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种由生物质合成的塑料卡基，按质量百分比该塑料卡基包括下列组分：
进一步，所述的塑料为PVC粉末、PE粉末、PC粉末、PP粉末中的一种。
进一步，所述的生物助剂为所有的植物和微生物。
进一步，所述的色料为群青或者紫蓝粉。
进一步，所述PVC粉末、PE粉末、PC粉末和PP粉末所需要对应的加工助剂分别为ACR401、PPA、EMI-100和PPA。
进一步，所述的生物助剂为秸秆、麦秆、木屑或它们的任意比混合物。
进一步，所述的秸秆、麦秆、木屑或它们的混合物需要加工成粉末状，并漂白。
一种由生物质合成的塑料卡基的生产方法，该方法包括以下步骤：
(1)将秸秆、麦秆、木屑或它们的任意比混合物加工成粉末状，并漂白。
(2)配料：按下述重量百分比配料：
(3)搅拌：在搅拌釜中加入上述质量配比的下列物质：
塑料、生物助剂、MBS、二氧化硅、加工助剂、色料，将以上混合物升温到90度-110度，并搅拌至均匀混合。
(4)冷却：将上述混合物冷却至30度-50度。
(5)欲塑化：通过行星挤出机挤出冷却后的物料。
(6)压平：在160度-280度的加工温度下，利用压延机将欲塑化后的物料压成连续的、片状的半成品。
(7)冷却辊冷却：在冷却温度为44度-58度下，将连续的、片状的半成品通过冷却辊冷却。
(8)切片：将经冷却辊冷却后的半成品通过切纸机切片，然后包装。
对比现有技术的不足，本发明提供的技术方案所带来的有益效果：1.本发明通过秸秆、麦秆、木屑或他们的任意比混合物与塑料混合经过一系列工序生成一种由生物质合成的塑料卡基，而秸秆、麦秆和木屑的混合物来源广泛，储量丰富，一方面资源可再生，取之不尽，用之不竭，支持国家推行的可持续发展道路，另一方面，秸秆、麦秆、木屑或他们的任意比混合物的回用属于废物回收利用，降低了生产成本。2.本发明中生物助剂为秸秆、麦秆、木屑或他们的任意比混合物，其本身就来至于大自然并利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，因此，使含有生物质的塑料卡基具有良好的可降解性能。3.本发明的产品即具有普通塑料的众多优点，又具有生物质塑料的低碳性能，具不完全统计，本发明的二氧化碳排放量底，仅为石化产品的20％。4.本发明的产品因将秸秆、麦秆、木屑或他们的任意比混合物作为生物助剂，使其产品相对于传统工艺生产的产品具有比重轻的特点。
具体实施方式
以下结合本发明所述的含有生物质的塑料卡基的主要物理特性及其性能试验进一步说明本发明的有益效果。
紫蓝粉和群青均可作为色料，起到改变成品颜色的作用，为方便对比，以下各实施例均将紫蓝粉作为色料。
生物助剂为所有的植物或微生物，为考虑方便取材，作为优选：将秸秆、麦秆和木屑中的一种或它们的任意比混合物作为生物助剂，同时，为了方便对比，以下各实施例均将秸秆、麦秆、木屑任意比的混合物作为生物助剂。
为混合均匀，特将秸秆、麦秆、木屑或他们的任意比混合物加工成粉末状，同时为了防止秸秆、麦秆、木屑或他们的任意比混合物影响成品的色泽，需要将粉末状混合物漂白。
实施例一
生产本发明所述含有生物质的塑料卡基，包括以下步骤：
(1)选出所需数量的下述原料，按重量百分比该含有生物质的塑料卡基包括下述组分：
(2)在搅拌釜中加入上述质量配比的下列物质：
PE
MBS
二氧化硅
秸秆
紫蓝粉
PPA
将以上混合物升温到90度，并搅拌至均匀混合。
(3)冷却：将上述混合物冷却至50度。
(4)欲塑化：通过行星挤出机挤出冷却后的物料。
(5)压平：在160度的加工温度下，利用压延机将欲塑化后的物料压成连续的、片状的半成品。
(6)冷却辊冷却：在冷却温度为48度下，将连续的、片状的半成品通过冷却辊冷却。
(7)切片：将经冷却辊冷却后的半成品通过切纸机切片，即成品，然后包装。
实施例二
生产本发明所述含有生物质的塑料卡基，包括以下步骤：
(1)选出所需数量的下述原料，按重量百分比该含有生物质的塑料卡基包括下述组分：
(2)在搅拌釜中加入上述质量配比的下列物质：
PC
MBS
二氧化硅
麦秆
紫蓝粉
EMI-100
将以上混合物升温到110度，并搅拌至均匀混合。
(3)冷却：将上述混合物冷却至40度。
(4)欲塑化：通过行星挤出机挤出冷却后的物料。
(5)压平：在280度的加工温度下，利用压延机将欲塑化后的物料压成连续的、片状的半成品。
(6)冷却辊冷却：在冷却温度为52度下，将连续的、片状的半成品通过冷却辊冷却。
(7)切片：将经冷却辊冷却后的半成品通过切纸机切片，即成品，然后包装。
实施例三
生产本发明所述含有生物质的塑料卡基，包括以下步骤：
(1)选出所需数量的下述原料，按重量百分比该含有生物质的塑料卡基包括下述组分：
(2)在搅拌釜中加入上述质量配比的下列物质：
PP
MBS
二氧化硅
木屑
紫蓝粉
PPA
将以上混合物升温到110度，并搅拌至均匀混合。
(3)冷却：将上述混合物冷却至40度。
(4)欲塑化：通过行星挤出机挤出冷却后的物料。
(5)压平：在220度的加工温度下，利用压延机将欲塑化后的物料压成连续的、片状的半成品。
(6)冷却辊冷却：在冷却温度为58度下，将连续的、片状的半成品通过冷却辊冷却。
(7)切片：将经冷却辊冷却后的半成品通过切纸机切片，即成品，然后包装。
实施例四
生产本发明所述含有生物质的塑料卡基，包括以下步骤：
(1)选出所需数量的下述原料，按重量百分比该含有生物质的塑料卡基包括下述组分：
(2)在搅拌釜中加入上述质量配比的下列物质：
PVC
MBS
二氧化硅
秸秆、麦秆和木屑的混合物按8:1:1配比
紫蓝粉
ACR401
将以上混合物升温到100度，并搅拌至均匀混合。
(3)冷却：将上述混合物冷却至40度。
(4)欲塑化：通过行星挤出机挤出冷却后的物料。
(5)压平：在190度的加工温度下，利用压延机将欲塑化后的物料压成连续的、片状的半成品。
(6)冷却辊冷却：在冷却温度为44度下，将连续的、片状的半成品通过冷却辊冷却。
(7)切片：将经冷却辊冷却后的半成品通过切纸机切片，即成品，然后包装。
实施例五
生产本发明所述含有生物质的塑料卡基，包括以下步骤：
(1)选出所需数量的下述原料，按重量百分比该含有生物质的塑料卡基包括下述组分：
(2)在搅拌釜中加入上述质量配比的下列物质：
PVC
MBS
二氧化硅
秸秆、麦秆和木屑的混合物按1:8:1配比
紫蓝粉
ACR401
将以上混合物升温到90度，并搅拌至均匀混合。
(3)冷却：将上述混合物冷却至30度。
(4)欲塑化：通过行星挤出机挤出冷却后的物料。
(5)压平：在230度的加工温度下，利用压延机将欲塑化后的物料压成连续的、片状的半成品。
(6)冷却辊冷却：在冷却温度为48度下，将连续的、片状的半成品通过冷却辊冷却。
(7)切片：将经冷却辊冷却后的半成品通过切纸机切片，即成品，然后包装。
实施例六
生产本发明所述含有生物质的塑料卡基，包括以下步骤：
(1)选出所需数量的下述原料，按重量百分比该含有生物质的塑料卡基包括下述组分：
(2)在搅拌釜中加入上述质量配比的下列物质：
PVC
MBS
二氧化硅
秸秆、麦秆和木屑的混合物按1:1:8配比
紫蓝粉
ACR401
将以上混合物升温到100度，并搅拌至均匀混合。
(3)冷却：将上述混合物冷却至50度。
(4)欲塑化：通过行星挤出机挤出冷却后的物料。
(5)压平：在250度的加工温度下，利用压延机将欲塑化后的物料压成连续的、片状的半成品。
(6)冷却辊冷却：在冷却温度为54度下，将连续的、片状的半成品通过冷却辊冷却。
(7)切片：将经冷却辊冷却后的半成品通过切纸机切片，即成品，然后包装。
分别取以上6组实施例中的成品作为6组试验样品，将6组试验样品均裁成厚度为1mm,长为20mm,宽为10mm的卡片，分别对上述6组试验样品进行比重、表面硬度、收缩率、热变形温度、拉伸强度、弯曲屈服强度、熔点、和分解温度进行测试，具体数值如表一：
表一：为6组试验样品的比重、表面硬度、收缩率、热变形温度、拉伸强度、弯曲屈服强度、熔点和分解温度测试表。
实施例一的试验样品 实施例一的试验样品 实施例一的试验样品 实施例一的试验样品 实施例一的试验样品 实施例一的试验样品
比重(g/cm3) 1.12 1.16 1.02 1.34 1.22 1.14
收缩率(‰) 20 9 15 3 5 8
热变形温度(18.6kgcm2)℃ 95 132 84 83 98 106
抗拉伸强度(10kgcm2) 36.5 18.6 28.6 22.2 20.6 18.5
弯曲屈服强度(kgcm2) 1500 920 780 880 720 650
熔点(℃) 118 212 134 146 156 167
分解温度℃ 350 330 220 180 173 165
以上6组不同物质配比后试验样品的物理参数符合制造卡基的要求，而传统工艺生产PE卡基比重约为1.22、PC卡基比重越为1.34、PP卡基比重约为1.21和PVC卡基比重为1.4，相比较之下，本发明所生产的PE卡基比重、PC卡基比重、PP卡基比重和PVC卡基比重均更加轻。
分别取以上6组实施例中的成品作为6组试验样品，另取一组传统的塑料卡基作为第七组试验样品，将以上7组试验样品均裁成厚度相同、重量均为20g的薄片，分别置于相同的7组液体培养基中，将同一期培养的真菌或芽孢杆菌分别等量的接种于7组培养基中，2个月后分别对上述7组试验样品进行降解率进行测试，具体数值入表二：
表二：为7组试验样品的降解率测试表。
由表二得出：传统塑料卡基的试验样品在2个月内没有发生降解现象，而实施例一、实施例二、实施例三、实施例四、实施例五和实施例六中的试验样品分别有着不同程度的降解，且配比时投入生物助剂比例较高那一组实施例的试验样品的降解率更加高，如：实施例四和实施例五，因此，可以得出：含有生物助剂制成的塑料卡基相对传统工艺生产的塑料卡基可降解性能更好。其中，降解率＝(放入培养基前的试验品重量2个月后从培养基中取出的试验品重量)/放入培养基前的试验品重量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种由生物质合成的塑料卡基，其特征在于：按质量百分比该塑料卡基包括下列组分：
塑料                                     40.82%-81.44%
MBS                                      2.86%-8.22%
二氧化硅                                 2.86%-8.22%
生物助剂                                 12.17%-40.82%
色料                                     0.23%-0.82%
加工助剂                                 0.44%-1.10%。
2.根据权利要求1所述的一种由生物质合成的塑料卡基，其特征在于：所述的塑料为PVC粉末、PE粉末、PC粉末、PP粉末中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种由生物质合成的塑料卡基，其特征在于：所述的生物助剂为所有的植物或微生物。
4.根据权利要求1所述的一种由生物质合成的塑料卡基，其特征在于：所述的色料为群青或者紫蓝粉。
5.根据权利要求2所述的一种由生物质合成的塑料卡基，其特征在于：所述PVC粉末、PE粉末、PC粉末和PP粉末所需要对应的加工助剂分别为ACR401、PPA、EMI-100和PPA。
6.根据权利要求3所述的一种由生物质合成的塑料卡基，其特征在于：所述的生物助剂为秸秆、麦秆、木屑或它们的任意比混合物。
7.根据权利要求6所述的一种由生物质合成的塑料卡基，其特征在于：所述的秸秆、麦秆、木屑或它们的任意比混合物需要加工成粉末状，并漂白。
8.根据权利要求1所述的一种由生物质合成的塑料卡基的生产方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（1）将秸秆、麦秆、木屑或它们的任意比混合物加工成粉末状，并漂白；
（2）配料：按下述重量百分比配料：
塑料                                     40.82%-81.44%
MBS                                      2.86%-8.22%
二氧化硅                                 2.86%-8.22%
生物助剂                                 12.17%-40.82%
色料                                     0.23%-0.82%
加工助剂                                 0.44%-1.10%；
（3）搅拌：在搅拌釜中加入上述质量配比的下列物质：
塑料、生物助剂、MBS、二氧化硅、加工助剂、色料，将以上混合物升温到90度-110度，并搅拌至均匀混合；
（4）冷却：将上述混合物冷却至30度-50度；
（5）欲塑化：通过行星挤出机挤出冷却后的物料；
（6）压平：在160度-280度的加工温度下，利用压延机将欲塑化后的物料压成连续的、片状的半成品；
（7）冷却辊冷却：在冷却温度为44度-58度下，将连续的、片状的半成品通过冷却辊冷却；
（8）切片：将经冷却辊冷却后的半成品通过切纸机切片，然后包装。
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