[發(fā)明專利]一種合成纖維增強(qiáng)全降解淀粉塑料的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310045257.4
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103122080A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李盤欣;郭斌;唐皞;姜海天;黃亞男;史詠華;彭麗;王培英
• 申請（專利權(quán)）人: 河南省南街村（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L29/04;C08K5/053;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 張欣棠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制備纖維增強(qiáng)全降解淀粉塑料的方法，屬生物降解塑料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

淀粉塑料也稱淀粉基塑料，泛指其組成含有淀粉或其衍生物的塑料。淀粉塑料主要分四大類：（1）填充型，淀粉添加量在10-30%；（2）光/生物雙降解型，在前者的基礎(chǔ)上，加入光敏劑以加快塑料的分解；（3）共混型，由淀粉和合成樹脂或其它天然高分子共混而成，淀粉含量在30-60%；（4）全淀粉型，淀粉含量在90%以上，一般是通過增塑劑的加入或其它方法，使淀粉分子鏈無序化,?從而成為熱塑性淀粉塑料（Thermoplastic?Starch，簡稱?TPS）。國標(biāo)GB/T?21661—2008指出：淀粉含量在15%以上即可稱為淀粉基塑料，因此，目前市場上淀粉塑料主要還是以淀粉或改性淀粉與通用塑料共混的形式存在。

作為可降解塑料，全淀粉塑料具有可觀的市場前景，是一種最有發(fā)展前途的產(chǎn)品。但其強(qiáng)度不足及耐水性差的不足，限制了其進(jìn)一步應(yīng)用的范圍，研究表明，加入增強(qiáng)體形成熱塑性淀粉復(fù)合材料，其耐水和力學(xué)性能可得到很好的改善。目前，主要的增強(qiáng)體有有機(jī)纖維和無機(jī)礦物兩大類材料。

有機(jī)纖維密度小、比強(qiáng)度高、韌性好，是理想的增強(qiáng)材料，主要包括天然纖維棉、麻、甘蔗渣等，合成纖維和微/納米纖維。目前，用合成纖維來增強(qiáng)熱塑性淀粉塑料的例子比較少，主要因?yàn)槎鄶?shù)合成纖維降解性能差，而熱塑性淀粉本身是要取代傳統(tǒng)石油塑料的應(yīng)用，減少污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種制備合成纖維增強(qiáng)全降解淀粉塑料的方法。

主要內(nèi)容是選擇聚乙烯醇（PVA）纖維這種可降解的合成纖維，與可降解的增塑劑結(jié)合，通過雙螺桿擠出機(jī)的塑化過程，制備聚乙烯醇纖維增強(qiáng)的全降解淀粉塑料粒料及其制品，添加量少，力學(xué)性能提高明顯。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的制備方法是：

⑴?原料的預(yù)處理

方法一：按照每100重量份淀粉加入0.5-2重量份的聚乙烯醇纖維的比例加入聚乙烯醇纖維，通過高速分散機(jī)迅速混合分散均勻，再按照每100重量份淀粉加入15-25重量份的可降解增塑劑的比例加入可降解的增塑劑，再通過高速分散機(jī)混合分散均勻；

方法二：按照每100重量份淀粉加入15-25重量份的可降解的增塑劑的比例加入可降解的增塑劑，通過高速分散機(jī)混合均勻，再按照每100重量份淀粉加入0.5-2重量份的聚乙烯醇纖維的比例加入聚乙烯醇纖維，再通過高速分散機(jī)混合分散均勻；

⑵??纖維增強(qiáng)全降解淀粉塑料的制備

將混合料加入雙螺桿擠出機(jī)塑化擠出，各區(qū)溫度控制在105～120℃之間,?轉(zhuǎn)速為150～200r/min,?擠出后冷卻造粒，得纖維增強(qiáng)全降解淀粉塑料粒料。

所述的淀粉為玉米淀粉、馬鈴薯淀粉或木薯淀粉。

所述可降解的增塑劑為甘油、乙二醇、葡萄糖和山梨醇中的一種或兩種。

該粒料可用來制備各種全降解淀粉塑料制品，如塑料包裝制品，一次性快餐盒及農(nóng)用地膜等。

本發(fā)明所采用的聚乙烯醇(?PVA)是一種常見的水溶性生物可降解的合成高分子，聚乙烯醇（PVA）纖維是以聚乙烯醇為主要原料，經(jīng)過紡絲及后續(xù)處理后短切制成的合成纖維。該纖維具有強(qiáng)度高、模量高；纖維不粘連、分散性好；與淀粉基體的親和性好；對人體和環(huán)境無毒無害等優(yōu)點(diǎn)。此外，所使用的是可降解的增塑劑，因此，所制備的是一種全降解的淀粉塑料。

本發(fā)明提出使用聚乙烯醇（PVA）纖維這種可降解的合成纖維制備全降解的淀粉塑料，可使淀粉塑料力學(xué)性能（拉伸強(qiáng)度）提高明顯（1-1.5倍）。目前，將其用作增強(qiáng)材料用于淀粉塑料領(lǐng)域還未見報(bào)道。

具體實(shí)施方式

?實(shí)施例1

該合成纖維增強(qiáng)全降解淀粉塑料是按照下列方法獲得的：

稱取100份玉米淀粉，加入0.5份的聚乙烯醇纖維，通過高速分散機(jī)迅速混合分散均勻，再加15份的增塑劑甘油，再通過高速分散機(jī)混合分散均勻；

將混合料加入雙螺桿擠出機(jī)塑化擠出，各區(qū)溫度分別控制在105，110，116，110℃，轉(zhuǎn)速為150r/min,?擠出后冷卻造粒，得纖維增強(qiáng)全降解淀粉塑料粒料。

實(shí)施例2

該合成纖維增強(qiáng)全降解淀粉塑料是按照下列方法獲得的：

稱取100份玉米淀粉，10份的增塑劑甘油，10份的增塑劑乙二醇，通過高速分散機(jī)迅速混合分散均勻，再加入1份的聚乙烯醇纖維，再通過高速分散機(jī)混合分散均勻；