[發(fā)明專利]可生物降解的淀粉聚乳酸“合金”包裝材料及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610117025.5
• 申請(qǐng)日: 2006-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN101161708A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭志偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 郭志偉
• 主分類號(hào): C08L3/02
• 分類號(hào): C08L3/02;C08K3/36;C08J5/18;C08J3/12;C08L67/04
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所
• 代理人: 余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種淀粉聚乳酸材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著時(shí)代推進(jìn)，全球塑料產(chǎn)量已愈1億噸/年以上，其中30％用于包裝，由于這一使用周期短的產(chǎn)品使用后不能降解給人類生活環(huán)境帶來了大量的垃圾，日益增長(zhǎng)的“垃圾山”越來越為人們看作是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的威脅，長(zhǎng)期造成環(huán)境污染，同時(shí)作為能源之一的石油資源日益減少，固而大家都希望有綠色能源并能完全降解的包裝材料取代不能降解的塑料包裝材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種可生物降解的淀粉聚乳酸“合金”包裝材料及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，并以綠色能源資源為原料，解決不能降解塑料包裝材料對(duì)人類生存環(huán)境造成嚴(yán)重的白色污染。

本發(fā)明的可生物降解的淀粉聚乳酸“合金”包裝材料，其組分和重量百分比含量包括：

淀粉??????45～62％

聚乳酸????4～12％

增塑劑????13～22％

填充劑????12～23％

所說的淀粉包括玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、山芋淀粉或其他植物淀粉中的一種或其混合物；

所說的聚乳酸是由玉米為原料經(jīng)生物轉(zhuǎn)化制備的，分子量為25萬～30萬，可采用市售產(chǎn)品，如美國(guó)卡吉爾公司生產(chǎn)的牌號(hào)為2002D的產(chǎn)品；

所說的增塑劑選自山梨醇、聚乙烯醇、單甘酯、單甘酯與乙烯丙烯酸共聚物或乙烯醋酸烯共聚物與聚碳酸酯的混合物。

所說的填充劑選自滑石粉、碳酸鈣、無機(jī)礦粉或礦渣。

推薦的重量百分比含量包括：

淀粉??????52～60％

聚乳酸????6～10％

增塑劑????15～18％

填充劑????15～20％

本發(fā)明“合金”包裝材料，其厚度為0.25～2.2mm薄膜或φ3～5×3～5mm粒子，可根據(jù)需要加工利用通用塑料加工，機(jī)械進(jìn)一步進(jìn)行吸塑、吹塑、注塑、擠塑加工成各種包裝材料。

本發(fā)明的可生物降解的淀粉聚乳酸“合金”包裝材料的制備方法包括如下步驟：

將上述的原料在混煉機(jī)中共混，在擠壓機(jī)中擠壓造粒(或壓片)，然后采用常規(guī)的塑料加工方法進(jìn)行加工成型各種包裝材料，共混溫度為90～120℃，造粒、壓片溫度為160～250℃。

本發(fā)明“合金”材料具有以下特點(diǎn)：

1.外觀潔白、表面光潔、無毒、無害、無異味、清潔衛(wèi)生、安全

2.主要原料：淀粉、聚乳酸是天然高分子材料，是來源不斷的綠色能源，在經(jīng)與增塑劑、填充劑共混共聚成為“合金”后，具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐溫性能(+120℃，-20℃)，完全可以滿足一次性包裝材料產(chǎn)品包裝的使用要求。

3.使用通過的包裝材料，由于其淀粉、聚乳酸含量較高，能在自然條件下降解，生物降解速度快，其中的淀粉、聚乳酸與增塑劑被分解為H₂O和CO₂，填充料中的無機(jī)材料則回歸到大自然界中土壤所吸納，因此是當(dāng)前防止“白色污染”的較為理想的好材料。

4.生產(chǎn)過程不使用蒸汽及有機(jī)溶劑和PS、PVC、PE、PP，冷卻水采用循環(huán)利用，不產(chǎn)生廢水、廢氣、廢渣，不造成對(duì)環(huán)境污染。

5.生產(chǎn)過程可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、規(guī)模化。主要原料淀粉、聚乳酸為綠色能源資源能滿足持續(xù)發(fā)展要求，生產(chǎn)成本相對(duì)較低，較容易市場(chǎng)推廣，市場(chǎng)需求量大。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

取80公斤玉米淀粉、分子量為30萬的聚乳酸，15公斤山梨醇，5公斤滑石粉。在混煉機(jī)中，混料，共混溫度控制90～1200C，擠出壓片(造粒)，經(jīng)吸塑(或注塑)，可得包裝材料制件。該“合金”材料在常溫下土埋進(jìn)行堆肥化生物降解測(cè)試，20天后開始生物降解，3個(gè)月全部降解，其他指標(biāo)符合GB18006.1-1999要求。

實(shí)施例2

取35公斤小麥淀粉、35公斤木薯淀粉、分子量為28萬的聚乳酸，20公斤聚乙烯醇與乙烯丙烯酸共聚物，10公斤碳酸鈣，在混煉機(jī)中高速混料，共混溫度控制90～120℃，擠出壓片(或造粒)，以該料進(jìn)行吸塑(或注塑)成型，可制得所需包裝材料制件，該“合金”材料在常溫下土埋進(jìn)行堆肥化生物降解測(cè)試，20天后開始生物降解，3個(gè)月全部降解，其他指標(biāo)符合GB18006.1-1999要求。

實(shí)施例3

取50公斤山芋淀粉、分子量為32萬的聚乳酸，13公斤單甘酯，12公斤聚乙烯醇，25公斤無機(jī)礦粉，在混煉機(jī)中混料，共混溫度控制90～1200C，擠出壓片(或造粒)，以該料進(jìn)行吸塑(或注塑)成型，可制得所需包裝材料制件，該“合金”材料在常溫下土埋進(jìn)行堆肥化生物降解測(cè)試，20天后開始生物降解，3個(gè)月全部降解，其他指標(biāo)符合GB18006.1-1999要求。