[發明專利]一種全生物降解淀粉發泡料及制備方法

在審

• 申請號: 202111641642.6
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114106395A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 曾軍堂;陳慶;霍慶城;司文彬;李鈞
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C08J9/08
• 分類號: C08J9/08;C08L3/02;C08L97/02;C08L1/28;C08L89/00;C08K13/02;C08K3/34;C08K5/103;C08K3/32;C08K5/053
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本發明涉及生物塑料領域，公開了一種全生物降解淀粉發泡料及制備方法，首先，將原淀粉、植物纖維、山梨醇、水、羥丙基纖維素加入到高速混合機中，控制溫度80?90℃，低速攪拌，使淀粉顆粒表面糊化，得到預增塑料；然后，將谷朊粉、麥麩、單硬脂酸甘油酯、磷酸二氫鈣、滑石粉加入到預增塑料中，并高速攪拌均勻；最后，將攪拌均勻的物料加入到單螺桿擠出機中，在115?120℃下，進行無機頭壓力擠出，擠出物料冷卻后粉碎，密封包裝，得到一種全生物降解淀粉發泡料。本發明通過綜合考量原料選擇和工藝，使淀粉、植物纖維得到的發泡料滿足擠出發泡，而且發泡體均勻細膩、閉孔而有彈性，發泡體使用后適合于作飼料或肥料，可以二次再利用。

技術領域

本發明涉及生物塑料領域，特別是涉及一種全生物降解淀粉發泡料及制備方法。

背景技術

隨著全球各國限塑禁塑政策收緊，特別是中國最嚴禁塑令的頒布，全球生物降解塑料需求的增長已經超過了原先各機構預測，預計全球生物降解塑料將迎來高速發展期。根據目前中國市場對生物可降解塑料的需求及占比情況，預測到2025年全球生物可降解塑料的需求量將達到426萬噸。

隨著物流運輸業的快速發展，包裝材料需求劇增。各類快遞運輸的工藝品、化妝品、電子電器、儀器儀表、電腦、醫療器械、五金燈飾、玩具、家電、酒類、玻璃陶瓷等高檔易碎品均需要泡沫包裝。目前緩沖包裝材料主要是發泡聚乙烯（EPE）、發泡聚苯乙烯（EPS），但其在土壤中的自然分解速度極慢，由此給環境帶來了一定的壓力。根據國家環保產業的發展需要，限制使用發泡聚乙烯（EPE）、發泡聚苯乙烯（EPS）等緩沖包裝材料，提倡使用可降解材料。當前，減少環境污染，保護生態環境，選擇綠色緩沖包裝材料成為包裝材料行業發展的主要方向，因此，利用生物降解塑料制備發泡包裝材料具有巨大的應用空間。

根據現有技術和應用，生物降解塑料聚乳酸（PLA）、聚己二酸對苯二甲酸丁二酯（PBAT）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）等的發泡性較差，很難得到良好支撐的發泡體，而且成本較高，難以滿足發泡包裝低成本的要求。

可再生的生物質如植物纖維、淀粉等由于具有良好的支撐性和緩沖性，已開始作為包裝材料使用。淀粉、植物纖維均是具有良好生物降解功能的生物質材料，可用于制作低成本、全生物降解的包裝材料。此類包裝材料在自然環境中，由于微生物的作用，極易被分解成為水和二氧化碳，從而回歸大自然。

如中國發明專利CN104098922B公開了一種微細化植物纖維緩沖材料及其制備方法，它選用漂白植物纖維為主要原料，經打漿后得到高打漿度的微細化纖維，然后添加陽離子淀粉與聚乙烯醇糊化物、增塑劑和發泡劑，混合均勻后注入模具，利用微波發泡工藝充分發泡，待其成型后，脫模干燥得到植物纖維發泡緩沖材料。由于這類材料在制造過程中需要注入模具，而且是間斷式操作，因此，使用極為不便。

我們希望能夠將淀粉、植物纖維制備成一種粒料，直接通過擠出發泡，從而大大簡化發泡材料的制備，同時，希望得到的發泡材料可以作為飼料、肥料二次使用。而現有技術主要是將植物纖維、淀粉加入生物降解塑料進行造粒，由于生物降解塑料很難在短時間內降解，使得發泡包裝材料的回收以及二次使用受到影響。如中國發明專利CN111961259A公開了一種用于發泡的可發性淀粉生物塑料及制備方法，將捏煉料、植物纖維粉碎粒料、基體樹脂、潤滑劑、碳酸氫鈉高速混合均勻，然后加入螺桿擠出機進行擠出造粒而制得；采用了聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己內酯等基體樹脂作為熱塑加工的基料和支撐。

顯然，受技術限制，如果單一的采用淀粉、植物纖維，由于缺少熱塑加工的成型支撐，很難得到支撐性、韌性滿足要求的發泡材料。因此，本發明提出一種全生物降解淀粉發泡料及制備方法。

發明內容

本發明的目的是不使用生物降解塑料作基體樹脂，完全依靠淀粉、植物纖維，通過改性造粒制備全生物降解淀粉發泡料，該發泡料可以在擠出機連續擠出發泡，得到的發泡體韌性、支撐性良好，使用完畢后可以作為飼料和肥料二次利用。