CN114369346A - 一种可生物降解的塑料垃圾袋及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可生物降解的塑料垃圾袋及其制备方法。可生物降解的塑料垃圾袋包括以下重量份数的原料:PLA 100‑120份、PBAT 100‑120份、填料2‑5份、相容剂4‑8份和抗氧化剂1‑3份;所述填料为改性芳纶纤维,其通过以下方法得到的:将芳纶纤维置于硅烷偶联剂溶液中,在震荡的条件下浸泡30‑40min,然后置于烘箱中烘干后得到改性芳纶纤维。本发明的塑料垃圾袋采用PLA和PBAT为主要原料,通过加入填料改善复合材料的强度,同时,加入相容剂提高两相之间的结合,从而提高塑料垃圾袋的整体强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种可生物降解的塑料垃圾袋及其制备方法,属于塑料技术领域。
背景技术
塑料袋是以塑料(常用塑料有聚丙烯、聚酯、尼龙等)为主要原料制成的袋子,是人们日常生活中必不可少的物品,常被用来装其他物品。因其廉价、重量极轻、容量大、便于收纳的优点被广泛使用,但又因为塑料袋降解周期极长、处理困难的缺点而被部分国家禁止生产和使用。人们希望寻找一种能替代现行塑料性能 ,又不造成白色污染的塑料替代品 ,可降解塑料应运而生,这种新型功能的塑料,其特点是在达到一定使用寿命废弃后,在特定的环境条件下,由于其化学结构发生明显变化,引起某些性能损失及外观变化而发生降解,对自然环境无害或少害。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种可生物降解的塑料垃圾袋及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的:
一种可生物降解的塑料垃圾袋,包括以下重量份数的原料:PLA 100-120份、PBAT100-120份、填料2-5份、相容剂4-8份和抗氧化剂1-3份;所述填料为改性芳纶纤维,其通过以下方法得到的:将芳纶纤维置于硅烷偶联剂溶液中,在震荡的条件下浸泡30-40min,然后置于烘箱中烘干后得到改性芳纶纤维。
所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋,所述芳纶纤维为间位芳酰胺纤维。
所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋,所述芳纶纤维和硅烷偶联剂溶液的重量比为1:10-12。
所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋,所述相容剂为改性蒙脱土。
所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋,所述改性蒙脱土是通过以下步骤获得的:将蒙脱土置于稀硫酸溶液中,在超声条件下反应40-60min,冲洗后在烘箱中烘干即可得到改性蒙脱土。
所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋,所述蒙脱土与稀硫酸溶液的重量比为1:5-6。
所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋,所述稀硫酸溶液中硫酸的质量分数为15-30%。
所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋,所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。
所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋的制备方法,包括以下步骤:将PLA、PBAT、填料、相容剂和抗氧化剂混合后加入双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、切粒、干燥制得复合粒子,用吹塑机加工成塑料袋。
本发明所达到的有益效果:
本发明的塑料垃圾袋采用PLA和PBAT为主要原料,通过加入填料改善复合材料的强度,同时,加入相容剂提高两相之间的结合,从而提高塑料垃圾袋的整体强度。
本发明的相容剂采用改性蒙脱土,改性蒙脱土降低了两相之间的界面张力,使两相之间产生了一定的联系,有利于PLA相和PBAT相的结合,促进连续相的形成,这时复合材料的相容性得到提高,从而提高共混物的性能。
本发明的填料采用改性芳纶纤维,采用硅烷偶联剂溶液作用芳纶纤维,提高芳纶纤维表面的相容性,提高其与其余原料的相容性,从而增强共混物的强度。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种可生物降解的塑料垃圾袋,包括以下重量份数的原料:PLA 120份、PBAT 120份、填料5份、改性蒙脱土4份和抗氧化剂1010 1份;所述填料为改性芳纶纤维,其通过以下方法得到的:将间位芳酰胺纤维置于硅烷偶联剂溶液中,在震荡的条件下浸泡30-40min,然后置于烘箱中烘干后得到改性芳纶纤维。
其中,所述间位芳酰胺纤维和硅烷偶联剂溶液的重量比为1:10。
所述改性蒙脱土是通过以下步骤获得的:将蒙脱土置于稀硫酸溶液中,在超声条件下反应40-60min,冲洗后在烘箱中烘干即可得到改性蒙脱土。所述蒙脱土与稀硫酸溶液的重量比为1:5。所述稀硫酸溶液中硫酸的质量分数为30%。
一种可生物降解的塑料垃圾袋的制备方法,包括以下步骤:将PLA、PBAT、填料、相容剂和抗氧化剂混合后加入双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、切粒、干燥制得复合粒子,用吹塑机加工成塑料袋。
实施例2
一种可生物降解的塑料垃圾袋,包括以下重量份数的原料:PLA 100份、PBAT 100份、填料2份、改性蒙脱土8份和抗氧化剂1076 3份;所述填料为改性芳纶纤维,其通过以下方法得到的:将芳纶纤维置于硅烷偶联剂溶液中,在震荡的条件下浸泡30-40min,然后置于烘箱中烘干后得到改性芳纶纤维。
其中,所述芳纶纤维和硅烷偶联剂溶液的重量比为1:12。
所述改性蒙脱土是通过以下步骤获得的:将蒙脱土置于稀硫酸溶液中,在超声条件下反应40-60min,冲洗后在烘箱中烘干即可得到改性蒙脱土。所述蒙脱土与稀硫酸溶液的重量比为1:6。所述稀硫酸溶液中硫酸的质量分数为15%。
一种可生物降解的塑料垃圾袋的制备方法,包括以下步骤:将PLA、PBAT、填料、相容剂和抗氧化剂混合后加入双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、切粒、干燥制得复合粒子,用吹塑机加工成塑料袋。
实施例3
一种可生物降解的塑料垃圾袋,包括以下重量份数的原料:PLA 110份、PBAT 110份、填料3份、改性蒙脱土5份和抗氧化剂1010 2份;所述填料为改性芳纶纤维,其通过以下方法得到的:将间位芳酰胺纤维置于硅烷偶联剂溶液中,在震荡的条件下浸泡30-40min,然后置于烘箱中烘干后得到改性芳纶纤维。
其中,所述间位芳酰胺纤维和硅烷偶联剂溶液的重量比为1:11。
所述改性蒙脱土是通过以下步骤获得的:将蒙脱土置于稀硫酸溶液中,在超声条件下反应40-60min,冲洗后在烘箱中烘干即可得到改性蒙脱土。所述蒙脱土与稀硫酸溶液的重量比为1:5。所述稀硫酸溶液中硫酸的质量分数为20%。
一种可生物降解的塑料垃圾袋的制备方法,包括以下步骤:将PLA、PBAT、填料、相容剂和抗氧化剂混合后加入双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、切粒、干燥制得复合粒子,用吹塑机加工成塑料袋。
对比例1
一种可生物降解的塑料垃圾袋,包括以下重量份数的原料:PLA 110份、PBAT 110份、填料3份和抗氧化剂1010 2份;所述填料为改性芳纶纤维,其通过以下方法得到的:将间位芳酰胺纤维置于硅烷偶联剂溶液中,在震荡的条件下浸泡30-40min,然后置于烘箱中烘干后得到改性芳纶纤维。
对比例2
一种可生物降解的塑料垃圾袋,包括以下重量份数的原料:PLA 110份、PBAT 110份、芳纶纤维3份、改性蒙脱土5份和抗氧化剂1010 2份。
对实施例和对比例中的塑料袋进行性能测试,同时进行生物降解测试,生物降解测试参考GB/T 19275-2003《材料在特定微生物作用下潜在生物分解和崩解能力的评价》,使用其中的土壤填埋试验方法,填埋时间为90天,材料的生物降解能力以质量变化的平均百分率(%)为评价标准,数值越高,则生物降解能力越好,具体结果见表1。
表1 塑料袋性能测试和生物降解测试结果
通过表1,与对比例1相比,实施例1、2和3添加了改性蒙脱土,改性蒙脱土降低了两相之间的界面张力,使两相之间产生了一定的联系,有利于PLA相和PBAT相的结合,促进连续相的形成,这时复合材料的相容性得到提高,从而提高共混物的性能。与对比例2相比,实施例1、2和3采用了改性芳纶纤维作为填料,得到的塑料袋具有良好的强度,并且具有良好的生物降解率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种可生物降解的塑料垃圾袋,其特征是,包括以下重量份数的原料:PLA 100-120份、PBAT 100-120份、填料2-5份、相容剂4-8份和抗氧化剂1-3份;所述填料为改性芳纶纤维,其通过以下方法得到的:将芳纶纤维置于硅烷偶联剂溶液中,在震荡的条件下浸泡30-40min,然后置于烘箱中烘干后得到改性芳纶纤维。
2.根据权利要求1所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋,其特征是,所述芳纶纤维为间位芳酰胺纤维。
3.根据权利要求1所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋,其特征是,所述芳纶纤维和硅烷偶联剂溶液的重量比为1:10-12。
4.根据权利要求1所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋,其特征是,所述相容剂为改性蒙脱土。
5.根据权利要求4所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋,其特征是,所述改性蒙脱土是通过以下步骤获得的:将蒙脱土置于稀硫酸溶液中,在超声条件下反应40-60min,冲洗后在烘箱中烘干即可得到改性蒙脱土。
6.根据权利要求5所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋,其特征是,所述蒙脱土与稀硫酸溶液的重量比为1:5-6。
7.根据权利要求5或6所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋,其特征是,所述稀硫酸溶液中硫酸的质量分数为15-30%。
8.根据权利要求1所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋,其特征是,所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。
9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的一种可生物降解的塑料垃圾袋的制备方法,其特征是,包括以下步骤:将PLA、PBAT、填料、相容剂和抗氧化剂混合后加入双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、切粒、干燥制得复合粒子,用吹塑机加工成塑料袋。
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