CN104788979B - 一种全降解泡沫塑料的制备方法 - Google Patents

一种全降解泡沫塑料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104788979B
CN104788979B CN201510237554.8A CN201510237554A CN104788979B CN 104788979 B CN104788979 B CN 104788979B CN 201510237554 A CN201510237554 A CN 201510237554A CN 104788979 B CN104788979 B CN 104788979B
Authority
CN
China
Prior art keywords
starch
plant fiber
degradable foam
foam plasticss
stirred
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510237554.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104788979A (zh
Inventor
王美岭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hengqin Hua Shuo Environmental Technology Co. Ltd.
Original Assignee
Hengqin Hua Shuo Environmental Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hengqin Hua Shuo Environmental Technology Co Ltd filed Critical Hengqin Hua Shuo Environmental Technology Co Ltd
Priority to CN201510237554.8A priority Critical patent/CN104788979B/zh
Publication of CN104788979A publication Critical patent/CN104788979A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104788979B publication Critical patent/CN104788979B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种全降解泡沫塑料的制备方法。它由下述原料制成：植物纤维、淀粉、聚乙烯醇、纳米二氧化硅、植物纤维表面改性剂、淀粉复合塑化剂和水，将植物纤维加入植物纤维表面改性剂进行改性处理；将淀粉加水加热糊化后再加入淀粉复合塑化剂进行塑化处理；将表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉、聚乙烯醇和纳米二氧化硅充分搅拌均匀，制得均相体浆料，进一步水蒸气发泡、热压成型得到全降解泡沫塑料，其密度≤20.0Kg/m3，其抗拉强度≥1.0MPa，其弹性模量≥300MPa。同时本发明采用应用水蒸气发泡、热压成型方法制备而成，去除了化学发泡剂的污染。本发明制备的全降解泡沫塑料达到了聚苯乙烯泡沫塑料的标准，并且完全生物降解。

Description

一种全降解泡沫塑料的制备方法
技术领域
本发明涉一种全降解泡沫塑料的制备方法，属生物化工技术领域。
背景技术
随着石油聚合物工业的发展，其所导致的环境污染引起了人们对石油聚合物废弃物处理问题的关注。目前市场上由石油生产的泡沫塑料密度小、体积大、不便于集中和运输，而且本身化学性质稳定，具有耐老化、抗腐蚀等特点，因此产生大量的难降解的泡沫塑料垃圾。同时，日益增长的泡沫塑料垃圾对生态***的威胁越来越大，引起了严重的“白色污染”，世界上许多国家均已立法禁止生产难降解的泡沫塑料产品。国产商品的出口受到“绿色贸易壁垒”的困扰。在这些“绿色贸易壁垒”中，由于我国的包装材料不合格而被拒之在他国门外的占相当大的一部分。因此开发并应用具有良好环境相容性的“绿色环保缓冲材料”已成为2l世纪的必然趋势。
植物纤维和淀粉是绿色植物光合作用的最终产物，是生物合成的最丰富的可再生资源，具有品种多、价格便宜、生物全降解等特点。因此，开发植物纤维和淀粉基的全降解泡沫塑料是当前世界各国研发的热点。目前虽然已经有植物纤维和淀粉基的全降解泡沫塑料的报道，但所得到的泡沫塑料密度高、抗拉强度低、回弹性差，同时还使用化学发泡剂造成污染；因此研发一种性能好且易降解的植物纤维和淀粉基的全降解泡沫塑料是当前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种全降解泡沫塑料的制备方法，该方法主要是创新的应用未见文献报道的植物纤维表面改性剂和淀粉复合塑化剂，使泡沫塑料密度降低、抗拉强度增高和回弹性提高，同时应用水蒸气发泡，去除了化学发泡剂的污染。
本发明的技术方案是：一种全降解泡沫塑料的制备方法，其特征是，由下述重量份的原料制成：植物纤维50-60份，淀粉20-30份，聚乙烯醇5-10份，纳米二氧化硅10-20份，植物纤维表面改性剂1-5份，淀粉复合塑化剂5-10份，水60-100份；将植物纤维加入植物纤维表面改性剂进行改性处理；将淀粉加水加热糊化后再加入淀粉复合塑化剂进行塑化处理；将表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉、聚乙烯醇和纳米二氧化硅充分搅拌均匀，制得均相体浆料，进一步水蒸气发泡、热压成型得到全降解泡沫塑料。
所述植物纤维为木浆纤维或秸秆纤维。
所述植物纤维表面改性剂为三甲基硅基异氰酸酯。
所述淀粉复合塑化剂由油酸酰胺(别名油酰胺、顺式9-十八碳烯酰胺)和2-羟乙基脲(别名：(2-羟乙基)脲、羟乙基脲)组成，二者重量比为1：0.9-1.1，优选为1：1。
以上所用原料均为市售商品。
本发明的制备方法具体包括以下步骤：
(1)将植物纤维粉碎至过60目筛，加入植物纤维表面改性剂，强力搅拌混匀，进行纤维表面改性处理0.5-1.5小时，得表面改性的植物纤维；
(2)将淀粉与水混合，在温度80±10℃下糊化20-60分钟，然后在搅拌的同时加入复合塑化剂对淀粉进行塑化处理0.5-1.5小时，得塑化淀粉；
(3)将表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉放入搅拌机中，搅拌均匀后，加入聚乙烯醇和纳米二氧化硅充分搅拌均匀，制得均相体浆料；
(4)将搅拌好的均相体浆料放入模具中进行水蒸气发泡，设定上模温度190±10℃，下模温度210±10℃，压力5-8MPa，合模后保压成型30-60秒，泄压保温干燥，脱模，取出制品，即得全降解泡沫塑料成品。
优选的，所述步骤(4)具体为：将搅拌好的均相体浆料放入模具中进行水蒸气发泡，设定上模温度190℃，下模温度210℃，压力6MPa，合模后保压成型50秒，泄压保温干燥120秒，脱模，取出制品，即得全降解泡沫塑料成品。
本发明有益效果是：本发明制备的全降解泡沫塑料，其密度≤20.0Kg/m3(达到聚苯乙烯泡沫塑料的要求)，其抗拉强度≥1.0MPa，其弹性模量≥300MPa。同时本发明采用应用水蒸气发泡、热压成型方法制备而成，去除了化学发泡剂的污染。本发明制备的全降解泡沫塑料达到了聚苯乙烯泡沫塑料的标准，并且完全生物降解。
具体实施方式
实施例1：
(1)将50公斤木浆纤维粉碎至60目，加入1公斤三甲基硅基异氰酸酯，强力搅拌混匀，进行纤维表面改性处理1小时，得表面改性的植物纤维；
(2)将20公斤淀粉与60公斤水混合，然后调整恒温水浴槽的温度80℃对其进行糊化30分钟，然后在搅拌的同时加入配置的复合塑化剂油酸酰胺和二羟乙基脲各2.5公斤，对淀粉进行塑化处理1小时，得塑化淀；
(3)将上述得到的表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉放入搅拌机中，搅拌10分钟后，加入5公斤聚乙烯醇和10公斤纳米二氧化硅充分搅拌30分钟，制得均相体浆料；
(4)将搅拌好的均相体浆料称重后放入模具中进行水蒸气发泡，设定上模温度190℃，下模温度210℃，压力6MPa，合模后保压成型50秒，泄压保温干燥120秒，脱模，取出制品，即得全降解泡沫塑料成品。所得产品的性能指标见表1。
实施例2：
(1)将60公斤玉米秸秆纤维粉碎至60目，加入5公斤三甲基硅基异氰酸酯，强力搅拌混匀，进行纤维表面改性处理70分钟，得表面改性的植物纤维；
(2)将30公斤淀粉与100公斤水混合，然后调整恒温水浴槽的温度80℃对其进行糊化40分钟，然后在搅拌的同时加入配置的复合塑化剂油酸酰胺和二羟乙基脲各5公斤，对淀粉进行塑化处理1小时，得塑化淀粉；
(3)将上述得到的表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉放入搅拌机中，搅拌10分钟后，加入10公斤聚乙烯醇和20公斤纳米二氧化硅充分搅拌40分钟，制得均相体浆料；
(4)将搅拌好的均相体浆料称重后放入模具中进行水蒸气发泡，设定上模温度190℃，下模温度210℃，压力6MPa，合模后保压成型50秒，泄压保温干燥120秒，脱模，取出制品，即得全降解泡沫塑料成品。所得产品的性能指标见表1。
实施例3：
(1)将55公斤甘蔗渣纤维粉碎至60目，加入2公斤三甲基硅基异氰酸酯，强力搅拌混匀，进行纤维表面改性处理50分钟，得表面改性的植物纤维；
(2)将25公斤淀粉与80公斤水混合，然后调整恒温水浴槽的温度80℃对其进行糊化35分钟，然后在搅拌的同时加入配置的复合塑化剂油酸酰胺和二羟乙基脲各4公斤，对淀粉进行塑化处理50分钟，得塑化淀粉；
(3)将上述得到的表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉放入搅拌机中，搅拌10分钟后，加入7公斤聚乙烯醇和15公斤纳米二氧化硅充分搅拌35分钟，制得均相体浆料；
(4)将搅拌好的均相体浆料称重后放入模具中进行水蒸气发泡，设定上模温度190℃，下模温度210℃，压力6MPa，合模后保压成型50秒，泄压保温干燥120秒，脱模，取出制品，即得全降解泡沫塑料成品。所得产品的性能指标见表1。
实施例4：
(1)将58公斤麦杆纤维粉碎至60目，加入3公斤三甲基硅基异氰酸酯，强力搅拌混匀，进行纤维表面改性处理1小时，得表面改性的植物纤维；
(2)将28公斤淀粉与90公斤水混合，然后调整恒温水浴槽的温度80℃对其进行糊化30分钟，然后在搅拌的同时加入配置的复合塑化剂油酸酰胺和二羟乙基脲各3公斤，对淀粉进行塑化处理1小时，得塑化淀粉；
(3)将上述得到的表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉放入搅拌机中，搅拌10分钟后，加入8公斤聚乙烯醇和17公斤纳米二氧化硅充分搅拌30分钟，制得均相体浆料；
(4)将搅拌好的均相体浆料称重后放入模具中进行水蒸气发泡，设定上模温度190℃，下模温度210℃，压力6MPa，合模后保压成型50秒，泄压保温干燥120秒，脱模，取出制品，即得全降解泡沫塑料成品。所得产品的性能指标见表1。
实施例5：
(1)将56公斤稻草纤维粉碎至60目，加入3公斤三甲基硅基异氰酸酯，强力搅拌混匀，进行纤维表面改性处理1小时，得表面改性的植物纤维；
(2)将27公斤淀粉与80公斤水混合，然后调整恒温水浴槽的温度80℃对其进行糊化30分钟，然后在搅拌的同时加入配置的复合塑化剂油酸酰胺和二羟乙基脲各4公斤，对淀粉进行塑化处理1小时，得塑化淀粉；
(3)将上述得到的表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉放入搅拌机中，搅拌10分钟后，加入6公斤聚乙烯醇和12公斤纳米二氧化硅充分搅拌30分钟，制得均相体浆料；
(4)将搅拌好的均相体浆料称重后放入模具中进行水蒸气发泡，设定上模温度190℃，下模温度210℃，压力6MPa，合模后保压成型50秒，泄压保温干燥120秒，脱模，取出制品，即得全降解泡沫塑料成品。所得产品的性能指标见表1。
实施例6：
(1)将57公斤棉杆纤维粉碎至60目，加入2公斤三甲基硅基异氰酸酯，强力搅拌混匀，进行纤维表面改性处理1小时，得表面改性的植物纤维；
(2)将28公斤淀粉与85公斤水混合，然后调整恒温水浴槽的温度80℃对其进行糊化30分钟，然后在搅拌的同时加入配置的复合塑化剂油酸酰胺和二羟乙基脲各3.5公斤，对淀粉进行塑化处理1小时，得塑化淀粉；
(3)将上述得到的表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉放入搅拌机中，搅拌10分钟后，加入7公斤聚乙烯醇和16公斤纳米二氧化硅充分搅拌30分钟，制得均相体浆料；
(4)将搅拌好的均相体浆料称重后放入模具中进行水蒸气发泡，设定上模温度190℃，下模温度210℃，压力6MPa，合模后保压成型50秒，泄压保温干燥120秒，脱模，取出制品，即得全降解泡沫塑料成品。所得产品的性能指标见表1。
表1 实施例1-6产品的性能指标
密度(Kg/m3) 抗拉强度(MPa) 弹性模量(MPa)
实施例1 19.5 1.3 500
实施例2 18.0 1.1 350
实施例3 17.0 1.2 320
实施例4 18.0 1.3 360
实施例5 16.0 1.1 310
实施例6 19.0 1.4 400
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,在本发明的技术方案的基础上,本领域的技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种全降解泡沫塑料的制备方法，其特征是，由下述重量份的原料制成：植物纤维50-60份，淀粉20-30份，聚乙烯醇5-10份，纳米二氧化硅10-20份，植物纤维表面改性剂1-5份，淀粉复合塑化剂5-10份，水60-100份；将植物纤维加入植物纤维表面改性剂进行改性处理；将淀粉加水加热糊化后再加入淀粉复合塑化剂进行塑化处理；将表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉、聚乙烯醇和纳米二氧化硅充分搅拌均匀，制得均相体浆料，进一步水蒸气发泡、热压成型得到全降解泡沫塑料；所述植物纤维表面改性剂为三甲基硅基异氰酸酯；所述淀粉复合塑化剂由油酸酰胺和2-羟乙基脲组成，二者重量比为1：0.9-1.1。
2.如权利要求1所述的一种全降解泡沫塑料的制备方法，其特征是，所述植物纤维为木浆纤维或秸秆纤维。
3.如权利要求1所述的一种全降解泡沫塑料的制备方法，其特征是，所述油酸酰胺和2-羟乙基脲的质量比为1：1。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的一种全降解泡沫塑料的制备方法，其特征是，具体包括以下步骤：
1)将植物纤维粉碎至过60目筛，加入植物纤维表面改性剂，强力搅拌混匀，进行纤维表面改性处理0.5-1.5小时，得表面改性的植物纤维；
2)将淀粉与水混合，在温度80±10℃下糊化20-60分钟，然后在搅拌的同时加入复合塑化剂对淀粉进行塑化处理0.5-1.5小时，得塑化后的淀粉；
3)将表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉放入搅拌机中，搅拌均匀后，加入聚乙烯醇和纳米二氧化硅充分搅拌均匀，制得均相体浆料；
4)将搅拌好的均相体浆料放入模具中进行水蒸气发泡，设定上模温度190±10℃，下模温度210±10℃，压力5-8MPa，合模后保压成型30-60秒，泄压保温干燥，脱模，取出制品，即得全降解泡沫塑料成品。
5.如权利要求4所述的一种全降解泡沫塑料的制备方法，其特征是，所述步骤4)具体为：将搅拌好的均相体浆料放入模具中进行水蒸气发泡，设定上模温度190℃，下模温度210℃，压力6MPa，合模后保压成型50秒，泄压保温干燥120秒，脱模，取出制品，即得全降解泡沫塑料成品。
CN201510237554.8A 2015-05-11 2015-05-11 一种全降解泡沫塑料的制备方法 Active CN104788979B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510237554.8A CN104788979B (zh) 2015-05-11 2015-05-11 一种全降解泡沫塑料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510237554.8A CN104788979B (zh) 2015-05-11 2015-05-11 一种全降解泡沫塑料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104788979A CN104788979A (zh) 2015-07-22
CN104788979B true CN104788979B (zh) 2017-03-29

Family

ID=53554188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510237554.8A Active CN104788979B (zh) 2015-05-11 2015-05-11 一种全降解泡沫塑料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104788979B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109718604A (zh) * 2019-01-08 2019-05-07 福建师范大学 一种生物基滤芯的制备方法
CN110746656A (zh) * 2019-11-11 2020-02-04 湖南工业大学 一种植物纤维增强塑化淀粉发泡复合材料及其制备方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105713409B (zh) * 2016-05-05 2017-09-29 王美岭 一种全降解纤维素泡沫材料及其制备方法
CN106280514B (zh) * 2016-08-08 2018-12-04 江苏省农业科学院 一种植物纤维基发泡热塑母料的制备方法
CN107083005A (zh) * 2017-05-11 2017-08-22 山东师范大学 一种淀粉基发泡塑料母料及其发泡方法
CN109135311A (zh) * 2017-06-13 2019-01-04 上海交通大学 淀粉/聚乙烯醇复合发泡材料组合物及其制备方法
CN107353425A (zh) * 2017-08-14 2017-11-17 于翔 一种全秸秆发泡材料的制作方法
CN110819132A (zh) * 2019-11-22 2020-02-21 湖南工业大学 一种植物纤维基复合材料及其制备方法和应用
CN110883068B (zh) * 2019-12-16 2020-10-09 湖州合达图宏新材料技术有限公司 一种固体废物的塑化方法
WO2022073126A1 (en) * 2020-10-08 2022-04-14 Plantee Bioplastics Inc. Forest residue based rigid foam products and processes of manufacture
CN112708171A (zh) * 2020-12-19 2021-04-27 界首市成铭塑业有限公司 用于注塑、吸塑产品的生物基颗粒制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999056556A1 (en) * 1998-05-05 1999-11-11 Natural Polymer International Corporation Biodegradable protein/starch-based thermoplastic composition
CN102746683A (zh) * 2012-07-24 2012-10-24 东北林业大学 一种木质剩余物纤维发泡缓冲包装材料及其制备方法
CN104098794A (zh) * 2014-06-30 2014-10-15 安徽巢湖南方膜业有限责任公司 一种羧甲基壳聚糖-淀粉-聚乙烯醇共混薄膜
CN104109263A (zh) * 2014-06-30 2014-10-22 安徽巢湖南方膜业有限责任公司 一种淀粉-聚乙烯醇双降解塑料薄膜

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999056556A1 (en) * 1998-05-05 1999-11-11 Natural Polymer International Corporation Biodegradable protein/starch-based thermoplastic composition
CN102746683A (zh) * 2012-07-24 2012-10-24 东北林业大学 一种木质剩余物纤维发泡缓冲包装材料及其制备方法
CN104098794A (zh) * 2014-06-30 2014-10-15 安徽巢湖南方膜业有限责任公司 一种羧甲基壳聚糖-淀粉-聚乙烯醇共混薄膜
CN104109263A (zh) * 2014-06-30 2014-10-22 安徽巢湖南方膜业有限责任公司 一种淀粉-聚乙烯醇双降解塑料薄膜

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109718604A (zh) * 2019-01-08 2019-05-07 福建师范大学 一种生物基滤芯的制备方法
CN110746656A (zh) * 2019-11-11 2020-02-04 湖南工业大学 一种植物纤维增强塑化淀粉发泡复合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104788979A (zh) 2015-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104788979B (zh) 一种全降解泡沫塑料的制备方法
CN105315689A (zh) 一种秸秆基材料的制备及其使用方法
CN101195694B (zh) 可降解复合塑料及其制备方法
CN104844934A (zh) 矿塑复合材料及其使用方法
CN101712804B (zh) 植物纤维组成物、复合材料及其制法与应用
CN103214694A (zh) 一种苎麻骨可降解餐具及其制造方法
CN102504343A (zh) 一种循环利用式生物包装材料制备方法
CN105713409B (zh) 一种全降解纤维素泡沫材料及其制备方法
CN110423483A (zh) 一种生物基可降解发泡材料及其制备方法
CN107686567A (zh) 一种淀粉泡沫塑料的制备方法
CN102432942A (zh) 一种非淀粉类可生物降解的塑料膜
CN105778143A (zh) 一种可生物降解的淀粉基发泡塑料的发泡方法
CN105131542B (zh) 一种经丙交酯表面接枝处理的竹粉和聚乳酸共混复合材料及其制备方法与应用
CN101302321A (zh) 热塑性淀粉塑料
CN101856834A (zh) 一种新型稻草秸秆纤维板材的配制方法
CN105949807B (zh) 聚乙烯醇基木塑复合材料及其熔融加工方法
CN101870820A (zh) 利用棉花秆制作的具有抗菌功能的装饰材料及制备方法
CN101735484A (zh) 可降解塑料、用该塑料制备的容器及其制备方法
CN103205023A (zh) 一种竹粉/白炭黑复合补强淀粉基可降解塑料的制备方法
CN108727849A (zh) 一种耐水型植物纤维餐具
CN102408588B (zh) 非主粮植物变性淀粉制作的全生物分解树脂的制备方法
CN109439009A (zh) 一种环保可降解复合包装材料及其制备方法
CN104774347A (zh) 生物降解塑料的制备方法
CN103450580A (zh) 以废弃聚氨酯泡沫、废弃植物纤维及废弃聚苯乙烯泡沫制备板材的方法
CN101967293B (zh) 以羧甲基淀粉为粘合剂与废弃植物纤维制作板材的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20161214

Address after: 519031 Guangdong city of Zhuhai province Hengqin Baohua Road No. 6, room 105 -13110

Applicant after: Hengqin Hua Shuo Environmental Technology Co. Ltd.

Address before: Room 4, building No. 76, Wenhua East Road, Shandong, Ji'nan, 250014, China

Applicant before: Wang Meiling

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant