CN114381080B - 聚乙烯醇材料的应用、吸管用材料及其制备方法和吸管 - Google Patents

Abstract

本发明属于吸管材料技术领域，涉及一种聚乙烯醇材料的应用、吸管用材料及其制备方法和吸管。本发明提供一种聚乙烯醇材料在制备吸管中的应用。本发明的吸管用材料，主要由以下重量份的原料制备得到：聚乙烯醇100～110份、增塑剂6～30份和加工助剂0.5～6份。该材料具有较好的物理性能，同时易降解，能缓解对土壤及环境造成的污染问题，采用本发明的吸管用材料制成的吸管，使用后可以直接丢弃在大自然中，在土壤中可以降解，在水中也可以溶解后降解，不会对资源、土壤、环境等造成影响，具有显著的环保效益及应用价值。

Description

聚乙烯醇材料的应用、吸管用材料及其制备方法和吸管

技术领域

本发明属于吸管材料技术领域，具体而言，涉及一种聚乙烯醇材料的应用、吸管用材料及其制备方法和吸管。

背景技术

吸管是人们日常生活中常见的一种制品，一般为一次性塑料制品，其可分为食品用吸管、医用吸管和科研实验用吸管。以食品用吸管为例，其一般是一条圆柱状、中空的塑胶制品，可用于吸食各种饮品等。目前，随着人们生活水平的提高，各种饮品丰富多彩，而食品用吸管作为餐饮工具配套使用，市场需求量非常大，具不完全统计目前全世界每年使用的塑料吸管就在50万吨以上。

目前的一次性塑料吸管主要以聚乙烯(PE)为原料，有些会辅以各种颜色母料，生产出的吸管多以白色条纹和各种彩色为主。然而，以聚乙烯为主要原料制成的吸管，稳定不易降解，丢弃在大自然中至少需要200年才能被降解，虽然是由可回收材料制成，但由于体积实在太小，重量轻，很容易被回收者忽略掉，不仅会破坏土壤结构，还会造成严重的白色污染。当前对于这种一次性吸管的处理方式主要有两种：一种是焚烧掉，另一种就是推积在环境中，自生自灭；然而这两种处理方式都会对环境、生态造成伤害。另外，目前的聚乙烯塑料吸管回收再利用成本高昂，不具备可操作性。

因此，研究制备一种新型的吸管用材料，以缓解现有的吸管材料回收困难、降解时间长、破坏生态环境和生物的问题，具有重要的意义及应用价值。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种聚乙烯醇材料在制备吸管中的应用，将可生物降解的聚乙烯醇材料应用在吸管领域中，能缓解对土壤及环境造成的污染问题。

本发明的第二目的在于提供一种吸管用材料，该材料具有较好的物理性能，同时易降解，能缓解对土壤及环境造成的污染问题，能够克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问题。

本发明的第三目的在于提供一种吸管用材料的制备方法，方法简单，可操作性强，易于实施，制得的吸管用材料能缓解现有技术中吸管材料难以分解，造成环境、土壤污染的问题。

本发明的第四目的在于提供一种吸管，主要采用上述的吸管用材料制得，能够缓解现有技术中吸管材料难以分解，造成环境、土壤污染的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种聚乙烯醇材料在制备吸管中的应用。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种吸管用材料，主要由以下重量份的原料制备得到：

聚乙烯醇100～110份、增塑剂6～30份和加工助剂0.5～6份；

所述聚乙烯醇包括聚合度为＜1500的聚乙烯醇Ⅰ和聚合度为≥1500的聚乙烯醇Ⅱ；

以所述聚乙烯醇质量分数为100％计，所述聚乙烯醇中聚乙烯醇Ⅰ的质量分数为0-50％且不包括0％，所述聚乙烯醇Ⅱ的质量分数为50-100％且不包括100％。

作为进一步优选技术方案，主要由以下重量份的原料制备得到：

聚乙烯醇100～108份、增塑剂10～26份和加工助剂1～4份；

所述聚乙烯醇包括聚合度为＜1500的聚乙烯醇Ⅰ和聚合度为≥1500的聚乙烯醇Ⅱ。

作为进一步优选技术方案，所述聚乙烯醇包括聚合度为＜1500，醇解度为≥85％的聚乙烯醇Ⅰ和聚合度为≥1500，醇解度为≥95％的聚乙烯醇Ⅱ；

优选地，所述聚乙烯醇包括聚合度为500～1000，醇解度为≥95％的聚乙烯醇Ⅰ和聚合度为2000～3500，醇解度为≥95％的聚乙烯醇Ⅱ。

作为进一步优选技术方案，所述聚乙烯醇的平均粒径为100～2000μm，优选为100～1000μm；

和/或，所述聚乙烯醇的灰分含量为≤0.5％，优选为＜0.3％；

和/或，所述聚乙烯醇的纯度≥90％，优选为＞92％。

作为进一步优选技术方案，所述增塑剂包括小分子量多元醇、大分子量多元醇和多元醇酯中的至少一种；

优选地，所述增塑剂包括乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇、甘露醇、山梨醇、一乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯和三甘醇二异辛酸酯中的至少一种；

优选地，所述增塑剂包括乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇和季戊四醇中的至少一种，以及甘露醇、山梨醇、一乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯和三甘醇二异辛酸酯中的至少一种。

作为进一步优选技术方案，所述加工助剂包括润滑剂、抗氧剂和热稳定剂中的至少一种；

优选地，所述加工助剂为润滑剂；

优选地，所述润滑剂选自聚合度为200～2000的聚乙二醇，或者数均分子量为200～2000的几种不同分子量的聚乙二醇组合形成的聚乙二醇复配物。

作为进一步优选技术方案，所述吸管用材料的熔融指数为3～15g/10min，熔融温度为120～250℃；

和/或，所述吸管用材料的水溶温度为≥80℃。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种以上所述的吸管用材料的制备方法，包括以下步骤：

先将配方量的聚乙烯醇、增塑剂和加工助剂混合均匀，然后进行挤出造粒，得到所述吸管用材料。

作为进一步优选技术方案，先将聚乙烯醇加入至高速搅拌机中，再将增塑剂和加工助剂加入至高速搅拌机中，搅拌，出料；再转入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒，得到所述吸管用材料；

优选地，搅拌的时间为1～35min，优选为5～20min；

优选地，出料的温度为≤30℃；

优选地，所述吸管用材料的熔融指数为4～10g/10min，熔融温度为120～230℃；

和/或，所述吸管用材料的水溶温度为≥80℃。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种吸管，主要由以上所述的吸管用材料制备得到。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明将聚乙烯醇材料应用在制备吸管领域中，能缓解现有的聚乙烯吸管材料不易降解、对环境、生态、土壤等造成严重的污染问题。

2、本发明提供的吸管用材料，主要由合适且适量的聚乙烯醇、增塑剂和加工助剂，通过上述各原料功能上的相互配合、支撑，以及比例间的相互制约和搭配，使得该材料外观透明度高、不发黄，力学性能优异，且热塑加工过程中无有毒有害物质产生，加工流动性优异，成型性好。并且，该吸管用材料为可降解材料，为安全无毒绿色环保材料，有利于环境保护，缓解了现有的吸管材料难以降解，造成环境污染的问题。

3、本发明制备方法工艺简便，可操控行强，生产周期短，加工成本低，易于实现大规模工业化生产。同时，本发明在整个生产过程中无“三废”产生，对环境不会造成任何污染，且材料可以回收再利用，节省资源，低碳环保。

4、采用本发明的吸管用材料制成的吸管，使用后可以直接丢弃在大自然中，在土壤中可以降解，在水中也可以溶解后降解，不会对资源、土壤、环境等造成影响，具有显著的环保效益及应用价值。

具体实施方式

下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

需要说明的是：

本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方法可以相互组合形成新的技术方案。

本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。

本发明中，如果没有特别的说明，百分数(％)或者份指的是相对于组合物的重量百分数或重量份。

本发明中，如果没有特别的说明，所涉及的各组分或其优选组分可以相互组合形成新的技术方案。

本发明中，除非有其他说明，数值范围“a～b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“6～30”表示本文中已经全部列出了“6～30”之间的全部实数，“6～30”只是这些数值组合的缩略表示。

本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式，可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。

本发明中，除非另有说明，各个反应或操作步骤可以顺序进行，也可以按照顺序进行。优选地，本文中的反应方法是顺序进行的。

除非另有说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本发明中。

第一方面，在至少一个实施例中提供一种聚乙烯醇材料在制备吸管中的应用。

聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，简称PVA)是一种性能优良、用途广泛、生物可降解的高分子材料，由于聚乙烯醇具有多羟基、强氢键的结构特点，使其具有许多优异的性能，被广泛应用在涂料、粘合剂、卫生、化工等领域。目前，国内外研究较多的是聚乙烯醇的加工方法，而在本申请的申请日之前，将聚乙烯醇应用在吸管领域中的相关研究或报道尚未发现。基于此，发明人打破本领域技术人员常规思维的禁锢，独辟蹊径，创造性地提出了将聚乙烯醇应用在吸管材料领域中，因此，主要由聚乙烯醇为基材制备得到的吸管用材料有望在替代传统的聚乙烯吸管材料，阻止白色污染方面发挥重要的作用。

本发明将聚乙烯醇材料应用在制备吸管领域中，能缓解现有的聚乙烯吸管材料不易降解、对环境、生态、土壤等造成严重的污染问题。应当理解的是，该聚乙烯醇材料主要由聚乙烯醇、增塑剂和加工助剂制备得到。

需要说明的是，在本发明的具体实施方式中，所述的吸管主要为食品用吸管。

第二方面，在至少一个实施例中提供一种吸管用材料，主要由以下重量份的原料制备得到：

聚乙烯醇100～110份、增塑剂6～30份和加工助剂0.5～6份；

聚乙烯醇包括聚合度为＜1500的聚乙烯醇Ⅰ和聚合度为≥1500的聚乙烯醇Ⅱ；

以聚乙烯醇质量分数为100％计，聚乙烯醇中聚乙烯醇Ⅰ的质量分数为0-50％且不包括0％，聚乙烯醇Ⅱ的质量分数为50-100％且不包括100％。

上述吸管用材料，主要由合适且适量的聚乙烯醇、增塑剂和加工助剂，通过上述各原料功能上的相互配合、支撑，以及比例间的相互制约和搭配，使得该材料外观透明度高、不发黄，力学性能优异，且热塑加工过程中无有毒有害物质产生，加工流动性优异，成型性好。并且，该吸管用材料为可降解材料，为安全无毒绿色环保材料，有利于环境保护，缓解了现有的聚乙烯吸管材料难以降解，造成环境污染的问题。其中，选用聚乙烯醇作为吸管用材料的基材，可赋予材料优异的综合性能，聚乙烯醇的重量份为100～110份，典型但非限制性的，聚乙烯醇的重量份例如可以为100份、101份、102份、103份、104份、105份、106份、107份、108份、109份或110份。需要说明的是，需要采用不同聚合度的聚乙烯醇Ⅰ和聚乙烯醇Ⅱ相互配合，即采用较低聚合度的聚乙烯醇与较高聚合度的聚乙烯醇配合使用，这样不同聚合度原料的搭配，具有较好的协同增效作用，制得的材料性能好。

聚乙烯醇Ⅰ的聚合度＜1500即可，例如可为1400、1200、1000、800、600、500等。聚乙烯醇Ⅱ的聚合度≥1500即可，例如可为1500、2000、2500、3000或3500等。

对于聚乙烯醇中聚乙烯醇Ⅰ和聚乙烯醇Ⅱ的比例也需要有特殊的限定。

以聚乙烯醇质量分数为100％计算，聚乙烯醇中聚乙烯醇Ⅰ的质量分数为0-50％且不包括0％，聚乙烯醇Ⅱ的质量分数为50-100％且不包括100％。

上述比例的限定是保证低聚合度的聚乙烯醇Ⅰ的用量小于或等于高聚合度的聚乙烯醇Ⅱ的用量，若低聚合度的聚乙烯醇Ⅰ偏高(大于50％)，则会影响吸管用材料的水溶温度，导致其达不到使用要求。

聚乙烯醇Ⅰ典型但非限制性的质量分数为1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％。聚乙烯醇Ⅱ典型但非限制性的质量分数为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或99％。

根据本发明，增塑剂的添加，可以降低聚乙烯醇的熔融加工温度，降低聚乙烯醇分子间羟基的强作用力，使得聚乙烯醇材料的熔点进一步降低，提高加工流动性，使得材料更易于加工；此外，还可以缓解聚乙烯醇材料因生成双键而易泛黄的问题，改善制得的材料的透明度或光泽度，提高产品的品质。增塑剂的重量份为6～22份，典型但非限制性的，增塑剂的重量份例如可以为6份、8份、10份、12份、14份、15份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份或30份。

根据本发明，加工助剂的添加，可以进一步改善吸管用材料的技工性能，提高产品的耐热性、耐老化性等，且加工助剂与聚乙烯醇的相容性好，有助于保持产品优异的物理性能。加工助剂的重量份为0.5～6份，典型但非限制性的，加工助剂的重量份例如可以为0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份或6份。

需要说明的是，该配方中全部的原料除聚乙烯醇外，全部为食品级原料，生产出来的材料可以用于挤出一次性吸管，而且该材料在常温及热水中不能溶解，需要在沸水中才能逐渐溶解，所以在使用过程中不需要担心材料溶解或析出的问题。

在一种优选的实施方式中，主要由以下重量份的原料制备得到：

聚乙烯醇100～108份、增塑剂10～26份和加工助剂1～4份；

聚乙烯醇包括聚合度为＜1500的聚乙烯醇Ⅰ和聚合度为≥1500的聚乙烯醇Ⅱ。

通过合理调整和优化吸管用材料中各组分的用量，充分发挥各组分之间的协同配合作用，进一步提高材料的加工性能、物理性能或力学性能等性能，提高产品的品质，增强易于生物降解的效果，有利于环境保护。

在一种优选的实施方式中，聚乙烯醇包括聚合度为＜1500，醇解度为≥85％的聚乙烯醇Ⅰ和聚合度为≥1500，醇解度为≥95％的聚乙烯醇Ⅱ。

优选地，聚乙烯醇包括聚合度为500～1000，醇解度为≥95％的聚乙烯醇Ⅰ和聚合度为2000～3500，醇解度为≥95％的聚乙烯醇Ⅱ。醇解度(DH)和聚合度(DP)是聚乙烯醇的主要技术指标，不同醇解度和聚合度的聚乙烯醇具有不同的性能和用途。根据本发明，采用不同聚合度的聚乙烯醇为基材，这样可以保证在常温水和热水中都不会溶解。

醇解度≥85％，更优选为88～99.5％，典型但非限制的，例如可以为88％、89％、90％、92％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或99.5％。

在一种优选的实施方式中，聚乙烯醇的平均粒径为100～2000μm，优选为100～1000μm，典型但非限制的，例如可以为100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、800μm、1000μm、1200μm、1500μm、1800μm或2000μm。采用此粒径范围内的聚乙烯醇可以使材料在生产过程中更容易塑化，不易产生晶点。

在一种优选的实施方式中，聚乙烯醇的灰分含量为≤0.5％，优选为＜0.3％。

在一种优选的实施方式中，聚乙烯醇的纯度为≥90％，优选为＞92％。聚乙烯醇典型但非限制性的纯度为90％、92％、94％、95％、96％、98％等。

在一种优选的实施方式中，所述增塑剂包括小分子量多元醇、大分子量多元醇和多元醇酯中的至少一种；

优选地，所述增塑剂包括乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇、甘露醇、山梨醇、一乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯和三甘醇二异辛酸酯中的至少一种；

优选地，所述增塑剂包括乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇和季戊四醇中的至少一种，以及甘露醇、山梨醇、一乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯和三甘醇二异辛酸酯中的至少一种。

本发明的增塑剂没有特别的限制，只要不对本发明的目的产生限制即可。

较佳地，增塑剂采用食品级的原料，包括水溶性的小分子量多元醇、大分子量的多元醇和多元醇酯中的至少一种，优选采用复配型的增塑剂。可以理解的是，所述“小分子量多元醇”指的是碳原子数≤4(C4以下)的多元醇，而“大分子量多元醇”则指的是碳原子数＞4的多元醇。

更佳地，增塑剂采用小分子量多元醇与大分子量多元醇或多元醇酯复合使用，这样不同分子量的原料的搭配，具有较好的协同增效作用，更能发挥增塑剂的作用。优选地，增塑剂选用乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇和季戊四醇中的至少一种，与甘露醇、山梨醇、一乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯和三甘醇二异辛酸酯中的至少一种复合使用。

在一种优选的实施方式中，所述加工助剂包括润滑剂、抗氧剂和热稳定剂中的至少一种；

优选地，所述加工助剂为润滑剂；

优选地，所述润滑剂选自聚合度为200～2000的聚乙二醇，或者数均分子量为200～2000的几种不同分子量的聚乙二醇组合形成的聚乙二醇复配物。

本发明的加工助剂没有特别的限制，只要不对本发明的目的产生限制即可。

可以理解的是，加工助剂除了包括润滑剂外，还可以包括本领域常用的其他类型的加工助剂如抗氧剂等，本发明对此不做特殊的限制。

较佳地，该加工助剂主要是加工中使用的润滑剂，该润滑剂主要采用食品级的聚乙二醇，数均分子量选用200～2000，可以采用一种数均分子量的聚乙二醇，或者聚乙二醇复配物，所述聚乙二醇复配物是由两种或更多种不同数均分子量的聚乙二醇组合形成。典型但非限制性的，润滑剂选自聚乙二醇200(指的是数均分子量为200的聚乙二醇，下同)、聚乙二醇300、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚乙二醇1000、聚乙二醇1500、聚乙二醇1800和聚乙二醇2000中的一种或多种。这样，采用此类型的润滑剂可以减少在水溶性产品中的析出。

在一种优选的实施方式中，所述吸管用材料的熔融指数为3～15g/10min，熔融温度为120～250℃；

和/或，所述吸管用材料的水溶温度为≥80℃。

需要说明的是，吸管用材料的熔融指数为3～15g/10min(190℃，2.16kg)。水溶温度≥80℃指的是材料在80℃以上的水中才可以溶解。材料的分解温度在250℃以上，无色透明，不发黄，品质、性能优异。

因而，本发明的吸管用材料在常温及热水中不能溶解，需要在沸水即大于等于80℃的水中才能逐渐溶解，所以在使用中无需担心材料溶解或析出的问题。

第三方面，在至少一个实施例中提供一种吸管用材料的制备方法，包括以下步骤：

先将配方量的聚乙烯醇、增塑剂和加工助剂混合均匀，然后进行挤出造粒，得到所述吸管用材料。

本发明的吸管用材料的制备方法，操作简单，易于实施，将各原料充分混合均匀后，通过一次熔融挤出、造粒或直接成型即可获得吸管用材料或制品，可控性强，生产周期短，易于实现工业化。

在一种优选的实施方式中，先将聚乙烯醇加入至高速搅拌机中，再将增塑剂和加工助剂加入至高速搅拌机中，搅拌，出料；再转入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒，得到所述吸管用材料；

优选地，搅拌的时间为1～35min，优选为5～20min；

优选地，出料的温度为≤30℃；

优选地，所述吸管用材料的熔融指数为3～15g/10min，熔融温度为120～250℃；

和/或，所述吸管用材料的水溶温度为≥80℃。

作为本发明的一种优选的吸管用材料的制备方法，包括以下步骤：按所述重量份数称量各组分后，先把聚乙烯醇加入到高速搅拌机，开启低速搅拌，然后启动高速搅拌，缓慢加入增塑剂及其它助剂，全部加完后继续搅拌10～30分钟，或者高速搅拌1～2分钟后进入低混机继续搅拌10～30分钟，降温至30℃以下出料，进入双螺杆挤出机造粒，得到所述的一种水溶性吸管用材料。

本发明对于双螺杆挤出机的具体操作条件不作特殊限制，可由本领域技术人员根据实际情况进行调控。

第四方面，在至少一个实施例中提供一种吸管，主要由上述的吸管用材料制备得到。

采用本发明的吸管用材料制成的吸管，使用后可以直接丢弃在大自然中，在土壤中可以降解，在水中也可以溶解后降解，不会对资源、土壤、环境等造成影响，具有显著的环保效益及应用价值。

应当理解的是，上述制备方法或制得的产品的说明中未详细描述的内容，均是本领域技术人员容易想到的常用参数，可以由本领域技术人员根据实际情况进行调控，例如搅拌转速、温度等，因此可以省略对其的详细说明。

为了本领域技术人员的理解，下面结合具体实施例、对比例，对本发明技术方案作进一步详细说明。

实施例1

一种吸管用材料，主要由以下重量份的原料制备得到：

聚乙烯醇Ⅱ(聚合度3500，醇解度99％，平均粒径100μm)60份、聚乙烯醇Ⅰ(聚合度500，醇解度99％，平均粒径100μm)40份、山梨醇8份、丙三醇14份和分子量为400的聚乙二醇(聚乙二醇400)1份。

上述吸管用材料的制备方法，包括以下步骤：

称取60kg聚乙烯醇Ⅱ(聚合度3500，醇解度99％，平均粒径100μm)和40kg的聚乙烯醇Ⅰ(聚合度500，醇解度99％，平均粒径100μm)的加入高速搅拌机中高速混合2分钟，然后缓慢加入8kg的山梨醇、14kg的丙三醇、1kg的聚乙二醇400，全部加入后继续高速混合10分钟，降温至30℃出料。将出来的粉料加入到双螺杆挤出机中，加工温度设定在120℃/140℃/150℃/160℃/170℃/180℃/190℃/200℃/190℃/190℃/180℃，挤出造粒，得到所述吸管用材料。

其中，上述加工温度分别表示的是一区/二区/三区/四区/五区/六区/七区/八区/九区/十区/机头的温度(下同)。

实施例2

一种吸管用材料，主要由以下重量份的原料制备得到：

聚乙烯醇Ⅱ(聚合度2000，醇解度99％，平均粒径500μm)70份、聚乙烯醇Ⅰ(聚合度800，醇解度95％，平均粒径500μm)30份、山梨醇4份、丙三醇11份、丙二醇7份和分子量为1000的聚乙二醇(聚乙二醇1000)3份。

上述吸管用材料的制备方法，包括以下步骤：

称取70kg聚乙烯醇Ⅱ(聚合度2000，醇解度99％，平均粒径500μm)和30kg的聚乙烯醇Ⅰ(聚合度800，醇解度95％，平均粒径500μm)的加入高速搅拌机中高速混合2分钟，然后缓慢加入11kg丙三醇、7kg的丙二醇、4kg的山梨醇和3kg的聚乙二醇1000，全部加入后继续高速混合15分钟，降温至30℃出料。将出来的粉料加入到双螺杆挤出机中，加工温度设定在120℃/140℃/150℃/160℃/170℃/180℃/190℃/200℃/190℃/190℃/180℃，挤出造粒，得到所述吸管用材料。

实施例3

一种吸管用材料，主要由以下重量份的原料制备得到：

聚乙烯醇Ⅱ(聚合度2500，醇解度99％，平均粒径500μm)60份、聚乙烯醇Ⅰ(聚合度800，醇解度95％，平均粒径500μm)40份、三乙酸甘油酯10份、三甘醇二异辛酸酯3份、乙二醇7份和分子量为2000的聚乙二醇(聚乙二醇2000)5份。

上述吸管用材料的制备方法，包括以下步骤：

称取60kg聚乙烯醇Ⅱ(聚合度2500，醇解度99％，平均粒径500μm)和40kg的聚乙烯醇Ⅰ(聚合度800，醇解度95％，平均粒径500μm)的加入高速搅拌机中高速混合2分钟，然后缓慢加入10kg的三乙酸甘油酯、3kg的三甘醇二异辛酸酯、7kg的乙二醇和5kg的聚乙二醇2000，全部加入后继续高速混合15分钟，降温至30℃出料。将出来的粉料加入到双螺杆挤出机中，加工温度设定在120℃/130℃/140℃/145℃/150℃/150℃/140℃/140℃/135℃/130℃/130℃，挤出造粒，得到所述吸管用材料。

实施例4

一种吸管用材料，主要由以下重量份的原料制备得到：

聚乙烯醇Ⅱ(聚合度3500，醇解度99％，平均粒径1000μm)70份、聚乙烯醇Ⅰ(聚合度500，醇解度99％，平均粒径500μm)30份、甘露醇12份、季戊四醇10份和分子量为800的聚乙二醇(聚乙二醇800)2份。

上述吸管用材料的制备方法，包括以下步骤：

称取70kg聚乙烯醇Ⅱ(聚合度3000，醇解度99％，平均粒径1000μm)和30kg的聚乙烯醇Ⅰ(聚合度600，醇解度99％，平均粒径500μm)的加入高速搅拌机中高速混合2分钟，然后缓慢加入12kg的甘露醇、10kg的季戊四醇和2kg的聚乙二醇800，全部加入后继续高速混合20分钟，降温至30℃出料。将出来的粉料加入到双螺杆挤出机中，加工温度设定在120℃/140℃/150℃/160℃/170℃/180℃/190℃/190℃/185℃/180℃/170℃，挤出造粒，得到所述吸管用材料。

实施例5

一种吸管用材料，主要由以下重量份的原料制备得到：

聚乙烯醇Ⅱ(聚合度1500，醇解度95％，平均粒径1000μm)50份、聚乙烯醇Ⅰ(聚合度400，醇解度95％，平均粒径2000μm)50份、乙二醇6份、丙三醇5份、一乙酸甘油酯8份和分子量为1500的聚乙二醇(聚乙二醇1500)4份。

上述吸管用材料的制备方法，包括以下步骤：

称取50kg聚乙烯醇Ⅱ(聚合度1500，醇解度95％，平均粒径1000μm)和50kg的聚乙烯醇Ⅰ(聚合度400，醇解度95％，平均粒径2000μm)的加入高混机中高速混合2分钟，然后缓慢加入6kg的乙二醇、5kg的丙三醇、8kg的一乙酸甘油酯和4kg的聚乙二醇，全部加入后继续高速混合20分钟，降温至30℃出料。将出来的粉料加入到双螺杆挤出机中，加工温度设定在120℃/130℃/150℃/150℃/160℃/160℃/170℃/180℃/180℃/170℃/170℃，挤出造粒，得到所述吸管用材料。

实施例6

一种吸管用材料，除了将实施例1中的聚乙烯醇Ⅱ的重量份数由60份替换为80份，将聚乙烯醇Ⅰ的重量分数由40份替换为20份，其余与实施例1相同。

该吸管用材料的制备方法同实施例1。

实施例7

一种吸管用材料，除了将实施例1中的聚乙烯醇Ⅱ的聚合度3500替换为聚合度2000，其余与实施例1相同。

该吸管用材料的制备方法同实施例1。

对比例1

一种吸管用材料，主要由以下重量份的原料制备得到：

聚乙烯醇(聚合度300，醇解度88％，平均粒径50μm)100份、山梨醇20份、丙三醇10份和分子量为2500的聚乙二醇(聚乙二醇2500)10份。

该吸管用材料的制备方法同实施例1。

对比例2

一种吸管用材料，主要由以下重量份的原料制备得到：

聚乙烯醇(聚合度3500，醇解度88％，平均粒径2500μm)100份、山梨醇8份、丙三醇10份和分子量为400的聚乙二醇(聚乙二醇400)3份。

该吸管用材料的制备方法同实施例1。

对比例3

一种吸管用材料，除了将实施例1中的聚乙烯醇Ⅱ60份和聚乙烯醇Ⅰ40份替换为聚乙烯醇Ⅱ100份，其余与实施例1相同。

该吸管用材料的制备方法同实施例1。

对比例4

一种吸管用材料，除了将实施例1中的聚乙烯醇Ⅱ60份和聚乙烯醇Ⅰ40份替换为聚乙烯醇Ⅰ100份，其余与实施例1相同。

该吸管用材料的制备方法同实施例1。

对比例5

一种吸管用材料，除了将实施例1中的聚乙烯醇Ⅰ的聚合度500替换为聚合度2000，其余与实施例1相同。

该吸管用材料的制备方法同实施例1。

对比例6

一种吸管用材料，除了将实施例1中的聚乙烯醇Ⅱ60份替换成20份和聚乙烯醇Ⅰ40份替换为聚乙烯醇Ⅱ80份，其余与实施例1相同。

该吸管用材料的制备方法同实施例1。

对比例7

一种吸管用材料，现有的聚丙烯材料。

性能测试

分别对各实施例和对比例制得的吸管用材料进行性能测试，包括外观、熔融指数、水溶温度等的测试，测试结果如表1所示。

其中，熔融指数：测试标准ASTM D1238-04，测试条件：190℃，2.16kg。

水溶温度的检测方法：将烧杯中盛满800mL水，在水浴或油浴中恒温至20℃，调节磁力搅拌速度至200r/min，保证烧杯中水温均匀；用6cm*6cm的正方形夹具夹住样品，将样品及样品夹完全浸没于水中，开始升温，直到样品完全溶解，记录样品完全溶解的最低温度，作为测试材料的水溶温度。

表1性能测试结果

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由以上表1可以看出，实施例的测试结果基本可以满足吸管的挤出性能要求，颜色可以通过添加色母等进行调节，对比例1、2、4、和6的水溶温度较低，不能满足吸管的使用需求。对比例3和对比例5的熔融指数较低，挤出生产吸管流动性太差，容易烧焦，不容易成型。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种熔融温度为120～250℃、水溶温度为≥80℃的吸管用材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备得到：

聚乙烯醇100～108份、增塑剂10～26份和加工助剂1～4份；

所述聚乙烯醇包括聚合度为500～1000，醇解度为≥95％的聚乙烯醇Ⅰ和聚合度为2000～3500，醇解度为≥95％的聚乙烯醇Ⅱ；

以所述聚乙烯醇质量分数为100％计，所述聚乙烯醇中聚乙烯醇Ⅰ的质量分数为0-50％且不包括0％，所述聚乙烯醇Ⅱ的质量分数为50-100％且不包括100％；

所述增塑剂包括乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇和季戊四醇中的至少一种，以及甘露醇、山梨醇、一乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯和三甘醇二异辛酸酯中的至少一种；

所述加工助剂为润滑剂；所述润滑剂选自聚合度为200～2000的聚乙二醇，或者数均分子量为200～2000的几种不同分子量的聚乙二醇组合形成的聚乙二醇复配物。

2.根据权利要求1所述的吸管用材料，其特征在于，所述聚乙烯醇的平均粒径为100～2000μm；

和/或，所述聚乙烯醇的灰分含量为≤0.5％；

和/或，所述聚乙烯醇的纯度为≥90％。

3.根据权利要求2所述的吸管用材料，其特征在于，所述聚乙烯醇的平均粒径为100～1000μm；

和/或，所述聚乙烯醇的灰分含量＜0.3％；

和/或，所述聚乙烯醇的纯度＞92％。

4.根据权利要求1所述的吸管用材料，其特征在于，所述吸管用材料的熔融指数为3～15g/10min。

5.权利要求1～4任一项所述的吸管用材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

先将配方量的聚乙烯醇、增塑剂和加工助剂混合均匀，然后进行挤出造粒，得到所述吸管用材料；

所述吸管用材料的熔融温度为120～250℃，所述吸管用材料的水溶温度为≥80℃。

6.根据权利要求5所述的吸管用材料的制备方法，其特征在于，先将聚乙烯醇加入至高速搅拌机中，再将增塑剂和加工助剂加入至高速搅拌机中，搅拌，出料；再转入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒，得到所述吸管用材料。

7.根据权利要求6所述的吸管用材料的制备方法，其特征在于，搅拌的时间为1～35min。

8.根据权利要求7所述的吸管用材料的制备方法，其特征在于，搅拌的时间为5～20min。

9.根据权利要求6所述的吸管用材料的制备方法，其特征在于，出料的温度为≤30℃。

10.根据权利要求6所述的吸管用材料的制备方法，其特征在于，所述吸管用材料的熔融指数为3～15g/10min。

11.一种吸管，其特征在于，主要由权利要求1～4任一项所述的吸管用材料制备得到。