一种可降解的垃圾袋及其制备方法
技术领域
本发明属于可降解塑料技术领域,尤其涉及一种可降解垃圾袋及其制备方法。
背景技术
许多消费者到超市购买专用垃圾袋,但大部分塑料垃圾袋不可降解,给环境造成污染。我国每天产生十亿只垃圾袋,垃圾袋使用后废弃处置直接对环境产生影响,而且消耗了更多的石油资源,也给地球制造了更多的废弃物。市售的一些所谓可降解垃圾袋,很易破损,牢度不够,手指稍稍用力一戳就破,装垃圾时有的套一层根本不行,剩菜的汤汁常常会渗漏出来,一些垃圾袋甚至会从底部开裂,于是总是要套两层,既麻烦又浪费。
中国专利CN201310366008.5公开了一种可降解塑料袋的配方及制造工艺,它包括65-80%碳酸钙粉、1-3%无机粉体、1-3%高填充粉和14-35%聚乙烯;其中碳酸钙粉由80%碳酸钙颗粒、15%韧性颗粒、2%消泡剂和3%填充颗粒组成。但是该降解塑料袋不能完全降解,对环境仍然有很大的污染性,不适合作为垃圾袋使用。
中国专利CN201310312683.X公开了一种可降解塑料,由以下重量份的组分组成:玉米淀粉为40-60份、乙烯-乙烯醇共聚物为25-35份、聚乳酸为10-20份、丙二醇为5-15份、尿素为1-10份、光敏剂为1-10份。但是可降解塑料的耐拉强度和韧性有限,不适合用做垃圾袋原料。
因此急需一种能够完全降解、强度大、韧性好的垃圾袋及其制备方法,以满足市场的需求。
发明内容
本发明针对上述问题,提供一种可降解垃圾袋及其制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种可降解垃圾袋,该垃圾袋的制备原料都为可降解材料,能够完全降解、强度大、韧性好、耐高温、无味、安全卫生,有广泛的市场前景;原料包括基材、抗氧化剂以及增强剂;其中,形成基材的原料按重量百分比计包括:40%~60%的合成纤维、20%~30%的天然纤维以及20%~30%的稳定剂;形成增强剂的原料按重量百分比计包括:60%~80%的琼脂以及20%~40%的明胶;形成抗氧化剂的原料按重量百分比计包括:40%~60%的防腐剂、18%~30%抗自由基剂以及18%~30%增韧剂。
进一步地,形成基材的原料按重量百分比计包括:46%~54%的合成纤维、23%~27%的天然纤维以及23%~27%的稳定剂;形成增强剂的原料按重量百分比计包括:73%~77%的琼脂以及23%~27%的明胶;形成抗氧化剂的原料按重量百分比计包括:44%~52%的防腐剂、22%~28%抗自由基剂以及22%~28%增韧剂。
进一步地,形成增强剂的原料按重量百分比计还包括1%~2%的瓜尔胶。
进一步地,基材中,合成纤维选自纤维素乙酸酯和/或聚乳酸;天然纤维选自牛奶蛋白纤维和/或甲壳素纤维;稳定剂选自环氧大豆油和/或硬脂酸镁。
更进一步地,基材中,合成纤维的单丝纤维直径为3μm~10μm。
更进一步地,基材中,天然纤维的单丝纤维直径为10μm~15μm。
更进一步地,抗氧化剂中,防腐剂选自松香和/或芦荟胶;抗自由基剂为甘草次酸,采用纯天然植物产品,对环境无危害;增韧剂为聚丁二酸二醇酯。
进一步地,原料中,抗氧化剂的重量百分比为2%~5%,基材的重量百分比为75%~80%,增强剂的重量百分比为15%~20%。
根据本发明的另一目的,在于提供一种可降解垃圾袋的制备方法,包括以下步骤:将合成纤维与天然纤维混合编制成的网格袋,网格袋为0.2mm×0.2mm细致网孔格袋,然后将稳定剂、抗氧化剂以及增强剂融化混合均匀后,均匀涂布在网格袋上,即得可降解垃圾袋。制备工艺简单,以合成纤维与天然纤维混编为可降解垃圾袋的骨料,提高了材料的抗拉强度,抗氧化剂以及增强剂的添加,增强了可降解塑料袋的韧性。
进一步地,可降解垃圾袋的厚度为0.02mm~0.03mm。
本发明的优点是:
1.本发明制备的垃圾袋能够完全降解、强度大、韧性好、耐高温、无味、安全卫生,有广泛的市场前景;
2.本发明可降解垃圾袋的制备工艺简单,以合成纤维与天然纤维混编为可降解垃圾袋的骨料,提高了材料的抗拉强度;
3.本发明可降解垃圾袋中抗氧化剂以及增强剂的添加,增强了可降解垃圾袋的韧性;
4.本发明可降解垃圾袋的原料抗氧化剂中,防腐剂选自松香和/或芦荟胶,抗自由基剂为甘草次酸,采用纯天然植物产品,对环境无危害。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照具体实施方式,对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种可降解垃圾袋
重量份组成包括:单丝纤维直径为3μm的36.8kg纤维素乙酸酯、单丝纤维直径为10μm的21.6kg牛奶蛋白纤维、21.6kg环氧大豆油、10.95kg琼脂、3.75kg明胶、0.3kg瓜尔胶、2.2kg松香、1.4kg甘草次酸、1.4kg聚丁二酸二醇酯。
实施例2
一种可降解垃圾袋
重量份组成包括:15.2kg琼脂、4.6kg明胶、0.2kg瓜尔胶、单丝纤维直径为10μm的40.5kg聚乳酸、单丝纤维直径为15μm的17.25kg甲壳素纤维、17.25kg硬脂酸镁、2.8kg芦荟胶、1.1kg甘草次酸、1.1kg聚丁二酸二醇酯。
实施例3
一种可降解垃圾袋
重量份组成包括:单丝纤维直径为6μm的19.75kg纤维素乙酸酯、单丝纤维直径为7μm的19.75kg聚乳酸、单丝纤维直径为12μm的9.875kg牛奶蛋白纤维、单丝纤维直径为13μm的9.875kg甲壳素纤维、9.875kg硬脂酸镁、9.875kg环氧大豆油、13.87kg琼脂、5.13kg明胶、0.5kg松香、0.5kg芦荟胶、0.5kg甘草次酸、0.5kg聚丁二酸二醇酯。
实施例4
一种可降解垃圾袋
重量份组成包括:单丝纤维直径为9μm的32kg聚乳酸、单丝纤维直径为14μm的24kg牛奶蛋白纤维、24kg环氧大豆油、14.4kg琼脂、3.6kg明胶、1.2kg松香、0.4kg甘草次酸、0.4kg聚丁二酸二醇酯。
实施例5
一种可降解垃圾袋
重量份组成包括:单丝纤维直径为5μm的48kg纤维素乙酸酯、单丝纤维直径为11μm的16kg甲壳素纤维、16kg硬脂酸镁、14.4kg琼脂、3.6kg明胶、0.8kg芦荟胶、0.6kg甘草次酸、0.6kg聚丁二酸二醇酯。
实施例6
一种可降解垃圾袋的制备方法
制备方法包括以下步骤:将合成纤维与天然纤维混合编制成的网格袋,网格袋为0.2mm×0.2mm细致网孔格袋,然后将稳定剂、抗氧化剂以及增强剂融化混合均匀后,均匀涂布在网格袋上,即得厚度为0.02mm的可降解垃圾袋。
实施例7
一种可降解垃圾袋的制备方法
制备方法包括以下步骤:将合成纤维与天然纤维混合编制成的网格袋,网格袋为0.2mm×0.2mm细致网孔格袋,然后将稳定剂、抗氧化剂以及增强剂融化混合均匀后,均匀涂布在网格袋上,即得厚度为0.03mm的可降解垃圾袋。
实验例1
在本实验例中,通过实验测试本发明实施例1~5可降解垃圾袋的性能。
1.试验材料
实验组:本发明实施例1~5可降解垃圾袋;
对照组:普通垃圾袋。
2.试验方法
测试本发明实施例1~5可降解垃圾袋、普通垃圾袋的各项指标性能。
3.试验结果
将本发明实施例1~5可降解垃圾袋、普通垃圾袋的各项指标性能测试后进行分析,实验结果见表1。
表1.测试结果
材料 |
降解率 |
抗拉强度/MPa |
使用寿命/年 |
降解方式 |
实施例1可降解垃圾袋 |
100% |
8.7 |
1 |
掩埋,微生物降解 |
实施例2可降解垃圾袋 |
100% |
8.9 |
1 |
掩埋,微生物降解 |
实施例3可降解垃圾袋 |
100% |
8.8 |
1 |
掩埋,微生物降解 |
实施例4可降解垃圾袋 |
100% |
8.9 |
1 |
掩埋,微生物降解 |
实施例5可降解垃圾袋 |
100% |
8.9 |
1 |
掩埋,微生物降解 |
普通垃圾袋 |
7% |
1.8 |
0.2 |
微生物降解、光降解 |
实验结果表明,与普通垃圾袋相比,本发明实施例1~5可降解垃圾袋在同等情况下的降解率、抗拉强度、使用寿命的性能结果测定优于普通垃圾袋,降解方式主要依靠掩埋后的微生物降解,不会在正常使用过程中出现质量问题。
实验例2
在本实验例中,通过实验测试本发明实施例1~5可降解垃圾袋的降解时间。
1.试验材料
实验组:本发明实施例1~5可降解垃圾袋。
2.试验方法
测试本发明实施例1~5可降解垃圾袋掩埋于地下,定期观察降解情况。
3.试验结果
试验结果见表2。
表2.降解情况测试结果
材料 |
0~7天降解程度 |
8~14天降解程度 |
15~21天降解程度 |
22~28天降解程度 |
实施例1可降解垃圾袋 |
10% |
37% |
89% |
100% |
实施例2可降解垃圾袋 |
18% |
47% |
100% |
— |
实施例3可降解垃圾袋 |
16% |
57% |
99% |
100% |
实施例4可降解垃圾袋 |
19% |
48% |
90% |
100% |
实施例5可降解垃圾袋 |
14% |
59% |
99% |
100% |
通过实验发现,本发明实验例1~5可降解垃圾袋,在自然条件下掩埋于地下,在28天内可完全降解。实验结果表明,本发明实验例1~3可降解垃圾袋的降解时间快,且能够完全降解,对环境无污染。
以上仅为本发明的优选实施例及实验例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在发明的保护范围之内。