[發(fā)明專利]一種易降解環(huán)保塑料及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110086963.4
• 申請日: 2011-04-08
• 公開（公告）號: CN102226020A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓國順
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林市龍運化工有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/12;C08K13/08;C08K11/00;C02F11/00;C02F11/12;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 吉林市達(dá)利專利事務(wù)所 22102
• 代理人: 陳傳林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物化學(xué)領(lǐng)域，是一種易降解環(huán)保塑料及其制造方法。

背景技術(shù)

由于塑料廢棄物造成的污染與公害，使得人們長期以來一直在尋找更好的原材料來替代那些不可降解的塑料材料。目前的可降解塑料主要有兩類，即生物降解塑料和光降解塑料，但光降解塑料需要加入光敏劑，且一旦埋入土中就幾乎難以降解，而生物降解塑料主要是用淀粉制成，降解性能良好，但它的熱塑性能、強度和拉伸性能都比傳統(tǒng)塑料差，難以滿足使用要求。利用其它物質(zhì)替換淀粉，并能在一定條件下高效生物分解，是彌補淀粉塑料缺陷的有效途徑。

發(fā)明者注意到，城市污水處理過程中產(chǎn)生的大量剩余污泥中含有大量的有機物，豐富的氮、磷、鉀及微量的氨基酸和各類微量元素，這些都是非常有效的生物能源，但剩余污泥中同時也含有大量的有害微生物和微量重金屬。大量微生物主要以菌膠團的形式存在于剩余污泥中，這樣的固態(tài)物經(jīng)過一定方法處理后很容易與烴類樹脂相容，且能夠在埋入濕潤土壤后成為細(xì)菌食物，進而被徹底分解。所以，將微生物徹底滅活并去除重金屬后的剩余污泥非常適合作為塑料添加劑加以應(yīng)用。曾有公開號為CN85102687的中國專利公開的剩余污泥制蛋白質(zhì)塑料，但它沒有解決剩余污泥的污染問題，而且利用其特有的制造工藝所生產(chǎn)的塑料不可降解。公開號為CN101469061的中國專利公開的利用活性污泥生產(chǎn)可生物降解塑料的方法，雖然也能通過剩余污泥實現(xiàn)，使剩余污泥最終被轉(zhuǎn)化為可生物降解塑料——聚羥基鏈烷酸酯，但過程復(fù)雜，難于控制，且大規(guī)模生產(chǎn)的難度很大。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供了一種對剩余污泥進行廢物利用，安全無毒，在濕潤土壤環(huán)境下能夠徹底降解，且降解時間可控，無二次污染，強度較高，可塑性較佳，應(yīng)用范圍較廣的易降環(huán)保塑料；并提供其制造方法。

解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種易降解環(huán)保塑料，其特征是，它包括下列組份及重量比例的材料制成：

所述高營養(yǎng)生物降解材料由含水率為8～15％的剩余污泥粉粒、氫氧化鈉和植物淀粉按照重量比為100∶1∶2～100∶2∶15組成；

所述強度增補材料由天然礦物粉末、天然纖維和聚乙烯醇按照重量比為1∶5∶0.2～1∶8∶0.4組成，其中所述天然礦物粉末為粉碎至400～600目的硅灰石或陶土，所述天然纖維為長度介于0.2～1mm，長/徑比介于2～10的植物源纖維；

所述混合物增塑劑由烷基磺酸脂和乙二醇按照重量比為1∶1.5～1∶5組成；

所述潤滑助劑由高分子蠟、硬脂酸鈣和硬脂酸按照重量比為2∶1∶1～2∶5∶5組成；

所述偶聯(lián)劑為稀土金屬含量在5～7％的配位型稀土金屬高碳聚合物；

所述高分子合成材料為聚乙烯或聚丙烯。

一種易降解環(huán)保塑料的制造方法，其特征是，它包含以下步驟：

1)將城市污水處理廠產(chǎn)生的含水率為70～90％的剩余污泥進行重金屬電動修復(fù)：分兩次向兩塊平板電極之間的傳送帶上的所述剩余污泥施加100～200V和250～350V的電壓，形成電場梯度，驅(qū)使所述污泥中的重金屬物質(zhì)定向移動、聚集，并經(jīng)過進一步的收集將其去除；

2)將步驟1)去除重金屬物質(zhì)的剩余污泥進行超聲波滅菌：超聲波頻率范圍為2500～4000khz，作用時間為10～150分鐘；

3)將步驟2)超聲波滅菌的剩余污泥進行壓濾：采用板框壓濾機，壓力為0.5～0.6Mpa。

4)將步驟3)壓濾后的剩余污泥進行深度脫水：將壓濾后的剩余污泥用蒸汽高溫加熱，蒸汽溫度為180℃，加熱時間為20～50分鐘，得到含水率為8～15％的剩余污泥；

5)將步驟4)得到的含水率為8～15％的剩余污泥進行粉?；幚恚翰捎谜袷幒Y，振蕩頻率為1000～2000次/分鐘，得到剩余污泥粉粒；

6)在步驟5)得到剩余污泥粉粒中，按照所述的剩余污泥粉粒、氫氧化鈉和植物淀粉的重量比例，溫度在60～110℃范圍內(nèi)均勻攪拌混合，制成高營養(yǎng)生物降解材料待用；

7)將所述的強度增補材料、混合物增塑劑和潤滑助劑分別按照所述的重量比例，在同一攪拌機中，溫度在60～130℃范圍內(nèi)均勻攪拌混合，待用；

8)將所述的高營養(yǎng)生物降解材料、強度增補材料、混合物增塑劑和潤滑助劑按照所述的比例摻配攪拌，加熱溫度80～150℃，分三次加入計量的偶聯(lián)劑，每次間隔3分鐘，攪拌過程持續(xù)20分鐘；

9)將步驟8)得到的混合物用雙螺桿擠出機造粒：螺桿擠出速率為2～6.5kg/h，熔融溫度為120～190℃，制成顆粒；