[发明专利]一种甜菜渣基生物降解塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及塑料技术领域，具体涉及一种甜菜渣基生物降解塑料及其制备方法。

背景技术

目前，塑料已经广泛应用到人们生产、生活的各个方面。随着塑料制品的生产和应用的迅速发展，塑料增长和消费量不断增加。这些塑料制品绝大多数为一次性用品，且废弃塑料极难处理，残留在环境中成为白色垃圾，已经威胁到生态环境的平衡和人类、动植物的生存。同时，由于塑料工业以石油为基础，而石油和天然气资源难以满足全球日益增长的需求，已经发生短缺。为治理白色污染，节约能源和资源，解决原材料来源不足等问题，可生物降解塑料得到了更多的关注和发展。

生物降解塑料是指废弃后可被环境微生物分解，最终降解成为水和二氧化碳等无机物的高分子材料。由于其不在环境中残留，能起到很好的保护环境的作用，其应用前景十分广阔。在实际使用中，生物降解塑料不仅需要良好的降解性能，还应具备优良的使用性能和合理的成本，便于推广和使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种甜菜渣基生物降解塑料，成本低廉，制作简单，安全无毒，使用性能良好，能完全降解。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种甜菜渣基生物降解塑料，其是由下述重量份的原料制得：

甜菜渣20-30，大豆粉5-10，木薯淀粉5-10，丝瓜络5-10，三聚磷酸钠1-2，硬脂酰乳酸钠1-2，二甲基硅油1-2，月桂基两性醋酸钠0.3-0.5，水溶性羊毛脂2-4，聚乙烯醇10-15，聚乙二醇3-5，甘油5-10，水6-10；

一种甜菜渣基生物降解塑料的制备方法，其包括以下步骤：

（1）按重量称取原料，先将甜菜渣、大豆粉、木薯淀粉、丝瓜络和三聚磷酸钠混合后粉碎、研磨均匀，再按固液重量比1：1-1：2加入6-8%的醋酸溶液，再加入月桂基两性醋酸钠60-80℃、400-600r/min搅拌6-10h，干燥后研磨至300-400目，得混合粉体；

（2）将（1）中的混合粉体与甘油、水溶性羊毛脂、聚乙二醇和水混合，40-50℃、600-800r/min搅拌1-2h，得混合浆料；

（3）将（2）中的混合浆料与聚乙烯醇和硬脂酰乳酸钠混合后先85-95℃、1000-1200r/min搅拌2-4h，再加入二甲基硅油同样转速下60-70℃搅拌0.5-1h，得塑料基料；

（4）将（3）中得到的塑料基料加入双螺杆挤出机，控制温度于120-180℃挤出，冷却造粒后即得。

甜菜渣是制糖工业的副产品，含多种营养素和粗纤维，易于被微生物利用分解，既能有效提升材料的易降解性能，也能作为填充料提升材料的机械性能；月桂基两性醋酸钠、甘油、水溶性羊毛脂、聚乙二醇协同提升材料的相容性和流动性，增强材料的加工性能。

本发明的优点是：

1. 通过配方与工艺的改进，使制得的生物降解塑料具有良好的力学性能，使用性能良好，且能在环境中完全降解；

2. 采用的主要原料甜菜渣为制糖工业废料，成本低廉，原料易得，制作工艺简单易行，安全无毒，节能利废。

具体实施方式

本发明非限定实施例如下：

一种甜菜渣基生物降解塑料，由下列重量(kg)的组分原料制备而成：

甜菜渣25，大豆粉8，木薯淀粉8，丝瓜络8，三聚磷酸钠1.5，硬脂酰乳酸钠1.5，二甲基硅油1.5，月桂基两性醋酸钠0.4，水溶性羊毛脂3，聚乙烯醇12，聚乙二醇4，甘油8，水8；

甜菜渣基生物降解塑料的制备方法包括以下步骤：

（1）按重量称取原料，先将甜菜渣、大豆粉、木薯淀粉、丝瓜络和三聚磷酸钠混合后粉碎、研磨均匀，再按固液重量比1：1-1：2加入6-8%的醋酸溶液，再加入月桂基两性醋酸钠60-80℃、400-600r/min搅拌6-10h，干燥后研磨至300-400目，得混合粉体；

（2）将（1）中的混合粉体与甘油、水溶性羊毛脂、聚乙二醇和水混合，40-50℃、600-800r/min搅拌1-2h，得混合浆料；

（3）将（2）中的混合浆料与聚乙烯醇和硬脂酰乳酸钠混合后先85-95℃、1000-1200r/min搅拌2-4h，再加入二甲基硅油同样转速下60-70℃搅拌0.5-1h，得塑料基料；

（4）将（3）中得到的塑料基料加入双螺杆挤出机，控制温度于120-180℃挤出，冷却造粒后即得。

生物降解试验：30d失重率≥30%；

拉伸强度：19.3Mpa。