[发明专利]一种低成本秸秆聚乙烯薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热塑性环保塑料、再生资源循环利用、合成薄膜、可制造成本低廉的降解塑料薄膜。

背景技术

塑料薄膜是用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他树脂制成的薄膜，用于包装以及用作覆膜层。塑料包装及塑料包装产品在市场上所占的份额越来越大，特别是复合塑料软包装，已经广泛地应用于食品、医药、化工等领域，其中又以食品包装所占比例最大，比如饮料包装、速冻食品包装、蒸煮食品包装、快餐食品包装等，这些产品都给人们生活带来了极大的便利。

随着塑料工业的迅猛发展，塑料制品已广泛应用于生产和日常生活等各个领域，但随之而来的塑料废弃物也日益增多，回收废弃物塑料是再生资源循环利用的一种，已成为全球性环境污染治理的重大课题。目前，世界各国制定了严格的政策措施，以防止塑料材料对环境的污染，特别对塑料制品的再使用、再循环和处置均制定了各种强制性的综合法规。同时，大力倡导并支持可降解塑料的研究和开发工作，降解塑料作为高科技产品和环保产品，已成为当今世界瞩目的研究开发技术。

发明内容

本发明利用废弃物再生塑料、淀粉、植物纤维、塑料化工助剂等组成。产品结构：工业、农业、商业用薄膜、手挽袋、八折袋和连卷垃圾袋等。该技术突破了传统淀粉基可降解塑料物理共混的工艺路线，采用全新的生物化学的工艺对淀粉纤维塑料进行化学改性处理，解决了由于共混型塑料难以解决的加工性能差、强度低、淀粉含量不易提高、生产成本高、制品不均匀且不易制膜等通病。其薄膜制品手感好。

本发明的目的是循环利用废弃物再生塑料、淀粉、植物纤维、无机粉料等进行化学改性处理和塑料化工助剂合成塑料薄膜。并且制备出的薄膜既具有化学塑料薄膜的各种优良性能，又能被土壤中的微生物分解吸收，同时其制作成本极为低廉，工艺简单。

各改性组合原料的制备：

植物纤维的处理：天植物纤维置于带有加热装置的高速混合机中，添加0.5-2份改性剂和0.5-3份增塑剂，温度控制在80-120℃的条件下共混15-30分钟后取出，冷却至常温备用。所述植物纤维为秸秆、麦秆、苇杆、稻壳、木屑中的一种或几种的混合物；改性剂为硅烷、钛酸酯、马来酸酐等偶联剂的一种或几种的混合物；增塑剂为偏苯三酸枝、乙酰柠檬酸酯、邻苯二甲酸酯、壬二酸、N-乙基对甲苯磺酰胺中的一种或几种的混合物。

无机材料的处理：将选用的无机材料加入硅烷或钛酸酯偶联剂0.3-1.5份、相容剂0.5-2.5份，装入带有加热装置的高速混料机中在80-120℃的条件下共混10-30分钟，取出冷却至常温备用。所述无机粉体为碳酸钙、二氧化钛、蒙脱土、高岭土、膨润土中的一种或几种的混合物；相容剂为丙烯酸、马来酸酐、丙烯酸接枝物中的一种或几种混合物。

改性废塑料的制备：将回收回来的废塑料分类筛除杂质，清洗脱水烘干，含水率控制在3份以下，加入相容剂3-5份，偶联剂1-10份，增塑剂3-5份，润滑剂0.5-2.5份，共混塑化挤出造粒。增塑剂为甲基丙烯酸甲酯共聚物、多元醇、令苯二甲酸二丁酯中的一种或几种的混合物。润滑剂为硬脂酸钙。偶联剂为硅烷或钛酸酯偶联剂。相容剂为乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯丁二烯共聚物和乙烯辛烯共聚物的三元接枝共聚物的一种。

改性淀粉，淀粉为土豆淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、水稻淀粉中的一种或多种75-90份；多元醇包括甘油、山梨酸、季戊醇其中的一种或多种5-15份；聚乙烯醇聚乳酸、明胶、聚己内酯中的一种或几种1-3份；碳胺、过磷酸钙、盐及尿素饱和溶液中的一种或几种1-3份；硬脂酸2-4份；马来酸酐、过氧化叔丁基马来酸二辛酯、戊二醛中的一种或几种0.5-1份。

淀粉加入到高速混合机内，分别加入上述原料，加完原料后在20分钟内低速混合至料温110℃，在5-10分钟内，高速混合到料温120℃，将原料送入淀粉基专用螺杆挤出机中，在140-170℃下熔融造粒，即成为变性淀粉母粒，冷却静置24小时备用。

混料、造粒：按照重量组成为废塑料20-60份，植物纤维10-30份，改性淀粉20-60份，无机材料3-15份，加工助剂2-10份的比例将上述原料放入带有温度控制的高速混合机中搅拌10-30分钟进行充分混合后，再加入到单螺杆或双螺杆造粒机中在温度为120-180℃的条件下，塑化挤出造粒，然后对粒料进行挤出吹塑，得到可环保塑料合成的薄膜。所述加工助剂为增塑剂、相容剂、交联剂中的一种或几种的混合物，其中增塑剂为多元醇或邻苯二甲酸二丁酯；相容剂为丙烯酸、马来酸酐、丙烯酸接枝物中的一种或几种的混合物；交联剂为硼酸、甲醛、过氧化苯甲酰中的一种或几种的混合物。