CN109762307A - 一种可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒，以质量份计，包含以下组分：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯20～85份，聚乳酸0～30份，造纸废弃物10～70份，助剂0.5～15份。本发明还提供了一种制备方法，通过将聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、造纸废弃物以及助剂混合均匀，挤出造粒，即得该可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒。本发明所提供的制备方法能够有效回收利用大量的造纸废弃物；由于造纸废弃物本身具有一定抑菌性，用造纸废弃物改性的可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒也具有一定的抗菌性，从而有助于抑制垃圾中有机物的腐烂和发酵，减少垃圾腐烂发出的异味。

Description

一种可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒及其制备方法

技术领域

本发明属于可降解复合材料技术领域，尤其涉及一种可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒，还涉及该可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒的制备方法。

背景技术

由于环境的急剧恶化，廉价、无环境污染的高性能可降解材料取代石油基的传统塑料成为了研究的热点。然而，实际生产过程中，由于可降解材料具有较高的成本，这在一定程度上限制了其合理的商业用途。

制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约1.4亿吨纤维素，同时得到大量的造纸废弃物副产品，但迄今为止，超过95％的造纸废弃物仍直接排入江河或浓缩后烧掉，很少得到有效利用。中国专利申请CN106317941A公开了一种抗菌抗撕裂的可降解垃圾袋，由以下重量份的原料组成：废旧塑料90-130份、甲壳素纤维5-20份、填料3-10份、分散剂2-5份、偶联剂1-4份、无机抗菌剂0.5-3.5份、增韧剂0.5-2份、山梨酸钾1-6份、稳定剂1-4份；然而，实际检测结果表明，这种垃圾袋的强度较差，并且由于选用了无机杀菌剂，进一步增加了成本。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述技术缺陷，本发明旨在提供一种新的可生物降解垃圾袋母粒，其能够有效降低生产成本，还能够使得由其制得的垃圾袋产品表现出有效的抑菌性或抗菌性。

因此，本发明第一方面提供了一种可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒，以质量份计，该可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒包含以下组分：

优选地，所述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒包含以下质量份的组分：

进一步优选地，所述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒包含以下质量份的组分：

优选地，在上述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒中，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的熔融指数为1～50g/10min，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的酸值小于100mol/t。在此基础上，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的熔融指数进一步优选为1～30g/10min，且其酸值进一步优选小于60mol/t；更进一步优选地，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的熔融指数为2～10g/10min，且其酸值小于20mol/t。

优选地，在上述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒中，所述聚乳酸的熔融指数为1～50g/10min，所述聚乳酸的酸值小于100mol/t。在此基础上，所述聚乳酸的熔融指数进一步优选为1～30g/10min，且其酸值进一步优选小于70mol/t；更进一步优选地，所述聚乳酸的熔融指数为2～15g/10min，且其酸值小于30mol/t。

优选地，在上述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒中，所述造纸废弃物选自以下任一种或多种：腐浆，浆渣，木皮，制浆废液提取物，含硅白泥。

并且，所述造纸废弃物的粒径优选为20～4000目，进一步优选为200～2500目，更进一步优选为500～1000目。

优选地，在上述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒中，所述助剂包含以下组分：相容剂，增塑剂，热稳定剂，抗氧化剂。

进一步优选地，在上述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒中，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乳酸，所述增塑剂为柠檬酸酯，所述热稳定剂为硬脂酸锌，所述抗氧化剂为二丁基羟基甲苯。

进一步优选地，在上述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒中，所述助剂中各组分的质量份分别为：相容剂0.5～10份，增塑剂0.5～10份，热稳定剂0.5～10份，抗氧化剂0.5～10份。在此基础上，更进一步优选地，所述助剂中各组分的质量份分别为：相容剂1～8份，增塑剂1～8份，热稳定剂1～8份，抗氧化剂1～8份；最优选地，所述助剂中各组分的质量份分别为：相容剂2～6份，增塑剂2～6份，热稳定剂2～6份，抗氧化剂2～6份。

并且，本发明第二方面提供了第一方面所述的可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒的制备方法，具体包括以下步骤：

S1：将所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、所述聚乳酸、所述造纸废弃物以及所述助剂混合均匀，得到初混料；

S2：将S1中得到的所述初混料加入至双螺杆挤出机中，挤出造粒，制得所述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒。

值得补充说明的是，在上述制备方法中，步骤S1中的混合持续时间为5min～600min，优选为30～350min，更优选为50～250min；步骤S1中所使用的混料机的混料转速为10～2000rpm，优选为50～1200rpm，更优选为100～800rpm；并且，该混料机的混料温度一般设置为10～150℃，优选为30～120℃，更优选为50～100℃。

在上述制备方法中，步骤S2中的挤出造粒条件包括：双螺杆挤出机的一区到六区温度为70～250℃，机头温度为70～250℃，转速为10～1200rpm；优选地，双螺杆挤出机的一区到六区温度为100～200℃，机头温度为120～210℃，转速为50～400rpm；进一步优选地，双螺杆挤出机的一区到六区温度为110～190℃，机头温度为130～190℃，转速为100～300rpm。

因此，本发明所提供的技术方案至少具备以下有益效果：

①本发明所提供的制备方法通过将聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、造纸废弃物以及助剂混合均匀，挤出造粒，得到了一种新的抗菌母粒，其可被用于进一步生产可生物降解垃圾袋；其中，由于造纸废弃物的添加，而无需额外添加抑菌剂，因此显著降低了该可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒的生产成本。

②本发明所提供的制备方法能够有效回收利用大量的造纸废弃物，因此既能够保护环境免受污染，又能够节约资源。

③正是由于造纸废弃物本身具有一定抑菌性，用造纸废弃物改性的可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒也具有一定的抗菌性，从而有助于抑制垃圾中有机物的腐烂和发酵，减少垃圾腐烂发出的异味。

综上所述，本发明所提供的可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒及其制备方法能够推动环保事业的发展，因此具有广阔的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施方式。

实施例1

一种可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒，以质量份计，包含以下组分：

并且，上述配方按照下列步骤进行操作：

(1)把一定量的造纸废弃物干燥后粉碎至50-500目。

(2)将上述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、造纸废弃物、相容剂、增塑剂、热稳定剂、抗氧化剂一起置于高速共混机中，于温度60℃，转速250rpm下，混合60min，得到初混物。

(3)将上述初混物置于双螺杆挤出机中挤出造粒，一区到六区温度为200℃，200℃，205℃，210℃，215℃，215℃，机头温度215℃，螺杆转速300rpm，制得所述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒。

(4)进一步制备可生物降解垃圾袋：将上述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒放入注塑机内，注塑成型，制备出可生物降解垃圾袋A，检测数据如表1所示。

实施例2

一种可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒，以质量份计，包含以下组分：

并且，上述配方按照下列步骤进行操作：

(1)把一定量的造纸废弃物干燥后粉碎至50-500目。

(2)将上述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、造纸废弃物、相容剂、增塑剂、热稳定剂、抗氧化剂一起置于高速共混机中，于温度60℃，转速250rpm下，混合60min，得到初混物。

(3)将上述初混物置于双螺杆挤出机中挤出造粒，一区到六区温度为200℃，200℃，205℃，210℃，215℃，215℃，机头温度215℃，螺杆转速300rpm，制得所述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒。

(4)进一步制备可生物降解垃圾袋：将上述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒放入注塑机内，注塑成型，制备出可生物降解垃圾袋B，检测数据如表1所示。

实施例3

一种可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒，以质量份计，包含以下组分：

并且，上述配方按照下列步骤进行操作：

(1)把一定量的造纸废弃物干燥后粉碎至50-500目。

(2)将上述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、造纸废弃物、相容剂、增塑剂、热稳定剂、抗氧化剂一起置于高速共混机中，于温度60℃，转速250rpm下，混合60min，得到初混物。

(3)将上述初混物置于双螺杆挤出机中挤出造粒，一区到六区温度为200℃，200℃，205℃，210℃，215℃，215℃，机头温度215℃，螺杆转速300rpm，制得所述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒。

(4)进一步制备可生物降解垃圾袋：将上述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒放入注塑机内，注塑成型，制备出可生物降解垃圾袋C，检测数据如表1所示。

对比例

一种普通的可生物降解垃圾袋母粒，以质量份计，包含以下组分：

并且，上述配方按照下列步骤进行操作：

(1)将上述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、淀粉、相容剂、增塑剂、热稳定剂、抗氧化剂一起置于高速共混机中，于温度80℃，转速200rpm下，混合60min，得到初混物。

(2)将上述初混物置于双螺杆挤出机中挤出造粒，一区到六区温度为200℃，200℃，205℃，210℃，215℃，215℃，机头温度215℃，螺杆转速300rpm，制得普通的可生物降解垃圾袋母粒。

(3)进一步制备可生物降解垃圾袋：将上述普通的可生物降解垃圾袋母粒放入注塑机内，注塑成型，制备出普通的可生物降解垃圾袋，检测数据如表1所示。

应用实施例

发明人采用万能电子拉力试验机(KY8000C型)按照标准(GB/T1040.2-2006)方法对实施例1-3和对比例中制得的可生物降解垃圾袋进行性能检测，具体检测数据如下表1所示：

表1拉伸强度与断裂伸长率的检测结果

样品	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/％
			可生物降解垃圾袋A	25.4	285.5
可生物降解垃圾袋B	26.3	244.4
			可生物降解垃圾袋C	25.6	268.1
普通的可生物降解垃圾袋	24.8	234.7

由此可见，依据实施例1-3制得的可生物降解垃圾袋的拉伸强度与断裂伸长率均优于对比例中的普通的可生物降解垃圾袋。

此外，发明人还按照GB/T 31402-2015《塑料表面抗菌性能试验方法》对实施例1-3和对比例中制得的可生物降解垃圾袋的抗菌性能进行了检测，具体检测数据如下表2所示：

表2抗菌性能的检测结果

通过上表中的数据比较可知，依据实施例1-3制得的可生物降解垃圾袋的抗菌性能明显优于对比例中的普通的可生物降解垃圾袋。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒，其特征在于，以质量份计，包含以下组分：

2.根据权利要求1所述的可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒，其特征在于，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的熔融指数为1～50g/10min，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的酸值小于100mol/t。

3.根据权利要求1所述的可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒，其特征在于，所述聚乳酸的熔融指数为1～50g/10min，所述聚乳酸的酸值小于100mol/t。

4.根据权利要求1所述的可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒，其特征在于，所述造纸废弃物选自以下任一种或多种：腐浆，浆渣，木皮，制浆废液提取物，含硅白泥。

5.根据权利要求1所述的可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒，其特征在于，所述造纸废弃物的粒径为20～4000目。

6.根据权利要求1所述的可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒，其特征在于，所述助剂包含以下组分：相容剂，增塑剂，热稳定剂，抗氧化剂。

7.根据权利要求6所述的可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乳酸，所述增塑剂为柠檬酸酯，所述热稳定剂为硬脂酸锌，所述抗氧化剂为二丁基羟基甲苯。

8.根据权利要求6所述的可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒，其特征在于，所述助剂中各组分的质量份分别为：相容剂0.5～10份，增塑剂0.5～10份，热稳定剂0.5～10份，抗氧化剂0.5～10份。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、所述聚乳酸、所述造纸废弃物以及所述助剂混合均匀，得到初混料；

S2：将S1中得到的所述初混料加入至双螺杆挤出机中，挤出造粒，制得所述可生物降解垃圾袋专用抗菌母粒。