[发明专利]一种可生物降解的石头纸及其制备方法

说明书

本发明属于纸品技术领域，具体涉及一种可生物降解的石头纸，还涉及上述的石头纸的制备方法。本发明所提供的一种可生物降解的石头纸，其特征在于，该石头纸包括：碳酸钙，包括聚乙交酯和聚丙交酯中的至少一种；辅料添加剂。本发明所采用的原料，主要是碳酸钙、聚乙交酯和聚丙交酯，上述的原料中，碳酸钙来自于大自然，不会带来任何的环境污染或者是环境危害；通过本发明的工艺生产的石头纸，其降解特性好，可以通过微生物降解，其降解率达到了99.2%；纸张的力学性能好，具体表现是其粘弹性较好，而且其蠕变特性较佳。

技术领域

本发明属于纸品技术领域，具体涉及一种可生物降解的石头纸，还涉及上述的石头纸的制备方法。

背景技术

关于石头纸，有以下的专利或专利申请作过披露：

CN107915871A披露了一种淀粉基可生物降解石头纸的制备方法其特征在于经过下列各步骤：

(1)按下列重量份的原料备料：

木薯淀粉10-30份、碳酸钙粉70-50份、低分子蜡1-2份、偶联剂0.5-1份、分散剂0.5-1份、聚己内酯16-18份；

(2)木薯淀粉变性：将木薯淀粉加入去离子水以温度为90-100℃进行搅拌糊化，待木薯淀粉变成透明粘糊状时冷却，再粉碎，筛分，干燥至水分小于3％，即得到改性淀粉；

(3)预混料的制备：将步骤(2)所得改性淀粉和步骤(1)的碳酸钙粉以60℃混合5-10分钟，分二次加入偶联剂，混合5-8分钟后，加入低分子蜡、分散剂，再混合5-8分钟，最后加入聚己内酯混合 3-5分钟后出料得预混料；

(4)塑化料的制备：将步骤(3)的预混料以20-30转/分钟的速度密炼15-20分钟，密炼温度控制在120-140℃，对预混料进一步塑化，得塑化料；

(5)母料的制备：将塑化料以熔融条状从模头出口端挤出，经冷却后进行切粒，筛分后即得母料；

(6)石头纸的制备：将母料经过压延工艺或者流延工艺成型，即得淀粉基可生物降解石头纸。

木薯的主要用途是食用、饲用和工业上开发利用。块根淀粉是工业上主要的制淀粉原料之一。世界上木薯全部产量的65％用于人类食物，是热带湿地低收入农户的主要食用作物。因此可以看出木薯是一种经济粮食作物。木薯淀粉同纸浆一样同样是生物质材料，虽然此专利所得纸张具有可降解的功能，但在全球粮食危机的情况下，采用木薯淀粉作为生产纸张的原料并非是很好的利用方式。因此，有必要寻求一种新的原料来替代木薯淀粉作为石头纸的原料。

CN103980677A一种可全生物降石头纸的制备方法，所使用的原料的质量百分比为：无机矿粉65-80％，聚丁二酸丁二醇酯12-22％，偶联剂1-4％，颜料1-8％，增容剂1-5％，聚乙烯醇2-5％，且其中固体原料的水分含量低于0.2wt％；其制备过程为：

(1)将偶联剂与无机矿粉混合，使偶联剂充分润湿无机矿粉的表面制得偶联剂改性无机矿粉；

(2)向步骤(1)制得的偶联剂改性无机矿粉中加入干燥的聚丁二酸丁二醇酯、颜料、增容剂和聚乙烯醇，并搅拌混合均匀；

(3)将步骤(2)混合均匀的物料在160-180℃塑化后在170-185℃挤出，在160-185℃进行压延，再经冷却定型装置冷却后收卷，即制得微米级厚度的可全生物降解的石头纸。

上述专利中所采用的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)由丁二酸和丁二醇经缩合聚合合成而得，树脂呈乳白色，无嗅无味，易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢，最终分解为二氧化碳和水，是典型的可完全生物降解聚合物材料。PBS的原材料为丁二酸和丁二醇，其成本还是比较高，从价格方面比较来看，丁二醇和丁二酸的市场价格要远高于PGA、PLA的原料乙醇酸和乳酸，因此采用PGA、 PLA生产石头纸根据有经济价值。