[发明专利]可生物降解的淀粉聚乳酸“合金”包装材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种淀粉聚乳酸材料及其制备方法。

背景技术

随着时代推进，全球塑料产量已愈1亿吨/年以上，其中30％用于包装，由于这一使用周期短的产品使用后不能降解给人类生活环境带来了大量的垃圾，日益增长的“垃圾山”越来越为人们看作是对生态系统的威胁，长期造成环境污染，同时作为能源之一的石油资源日益减少，固而大家都希望有绿色能源并能完全降解的包装材料取代不能降解的塑料包装材料。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是公开一种可生物降解的淀粉聚乳酸“合金”包装材料及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷，并以绿色能源资源为原料，解决不能降解塑料包装材料对人类生存环境造成严重的白色污染。

本发明的可生物降解的淀粉聚乳酸“合金”包装材料，其组分和重量百分比含量包括：

淀粉      45～62％

聚乳酸    4～12％

增塑剂    13～22％

填充剂    12～23％

所说的淀粉包括玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、山芋淀粉或其他植物淀粉中的一种或其混合物；

所说的聚乳酸是由玉米为原料经生物转化制备的，分子量为25万～30万，可采用市售产品，如美国卡吉尔公司生产的牌号为2002D的产品；

所说的增塑剂选自山梨醇、聚乙烯醇、单甘酯、单甘酯与乙烯丙烯酸共聚物或乙烯醋酸烯共聚物与聚碳酸酯的混合物。

所说的填充剂选自滑石粉、碳酸钙、无机矿粉或矿渣。

推荐的重量百分比含量包括：

淀粉      52～60％

聚乳酸    6～10％

增塑剂    15～18％

填充剂    15～20％

本发明“合金”包装材料，其厚度为0.25～2.2mm薄膜或φ3～5×3～5mm粒子，可根据需要加工利用通用塑料加工，机械进一步进行吸塑、吹塑、注塑、挤塑加工成各种包装材料。

本发明的可生物降解的淀粉聚乳酸“合金”包装材料的制备方法包括如下步骤：

将上述的原料在混炼机中共混，在挤压机中挤压造粒(或压片)，然后采用常规的塑料加工方法进行加工成型各种包装材料，共混温度为90～120℃，造粒、压片温度为160～250℃。

本发明“合金”材料具有以下特点：

1.外观洁白、表面光洁、无毒、无害、无异味、清洁卫生、安全

2.主要原料：淀粉、聚乳酸是天然高分子材料，是来源不断的绿色能源，在经与增塑剂、填充剂共混共聚成为“合金”后，具有足够的机械强度和耐温性能(+120℃，-20℃)，完全可以满足一次性包装材料产品包装的使用要求。

3.使用通过的包装材料，由于其淀粉、聚乳酸含量较高，能在自然条件下降解，生物降解速度快，其中的淀粉、聚乳酸与增塑剂被分解为H₂O和CO₂，填充料中的无机材料则回归到大自然界中土壤所吸纳，因此是当前防止“白色污染”的较为理想的好材料。

4.生产过程不使用蒸汽及有机溶剂和PS、PVC、PE、PP，冷却水采用循环利用，不产生废水、废气、废渣，不造成对环境污染。

5.生产过程可实现机械化、自动化、规模化。主要原料淀粉、聚乳酸为绿色能源资源能满足持续发展要求，生产成本相对较低，较容易市场推广，市场需求量大。

具体实施方式

实施例1

取80公斤玉米淀粉、分子量为30万的聚乳酸，15公斤山梨醇，5公斤滑石粉。在混炼机中，混料，共混温度控制90～1200C，挤出压片(造粒)，经吸塑(或注塑)，可得包装材料制件。该“合金”材料在常温下土埋进行堆肥化生物降解测试，20天后开始生物降解，3个月全部降解，其他指标符合GB18006.1-1999要求。

实施例2

取35公斤小麦淀粉、35公斤木薯淀粉、分子量为28万的聚乳酸，20公斤聚乙烯醇与乙烯丙烯酸共聚物，10公斤碳酸钙，在混炼机中高速混料，共混温度控制90～120℃，挤出压片(或造粒)，以该料进行吸塑(或注塑)成型，可制得所需包装材料制件，该“合金”材料在常温下土埋进行堆肥化生物降解测试，20天后开始生物降解，3个月全部降解，其他指标符合GB18006.1-1999要求。

实施例3

取50公斤山芋淀粉、分子量为32万的聚乳酸，13公斤单甘酯，12公斤聚乙烯醇，25公斤无机矿粉，在混炼机中混料，共混温度控制90～1200C，挤出压片(或造粒)，以该料进行吸塑(或注塑)成型，可制得所需包装材料制件，该“合金”材料在常温下土埋进行堆肥化生物降解测试，20天后开始生物降解，3个月全部降解，其他指标符合GB18006.1-1999要求。