[发明专利]一种可堆肥快速降解的淀粉基塑料及制备方法

说明书

本发明提出一种可堆肥快速降解的淀粉基塑料及制备方法，所述淀粉基塑料是将饱和硫酸钠溶液、淀粉、增塑剂充分捏合后密封静置，得到预增塑淀粉，然后将预增塑淀粉、白油、硬脂酸混炼、开炼后送入单螺杆挤出机，接着将挤出的物料粉碎，再与聚乙烯、相容剂混合，经双螺杆挤出、切粒、包装而制得。本发明提供的淀粉基塑料，制备过程中通过引入硫酸钠溶液，不仅能够增强淀粉的韧性、弹性、塑性，而且制得的淀粉基塑料分散有非常均匀的硫酸钠，在堆肥时容易吸水形成十水硫酸钠，可加速淀粉塑料在堆肥环境的快速降解，实现堆肥快速降解的目的，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及可降解塑料的技术领域，特别是涉及一种可堆肥快速降解的淀粉基塑料及制备方法。

背景技术

随着塑料产量的迅速增长和塑料产品的广泛应用，废弃塑料的后处理及造成的环境污染越来越受到各国的关注。特别是近些年来，国家大力推进环保产品，鼓励再生生物质能的利用和降解塑料推广应用，开始禁止生产、销售和使用一次性不可降解塑料制品。因此，开发降解塑料成为解决塑料环境问题的一种有效途径。

生物降解塑料是一种节能环保新材料。由于含有易被微生物分解的活性基团羟基、酯基、羧基等，当被放在自然环境中在一定温度和湿度条件下，由于微生物等作用，极易被分解成为水和二氧化碳，从而回归大自然。在众多生物质塑料中，淀粉塑料作为目前生物塑料中成本最低的塑料原料，在各类包装塑料制品中使用量巨大。

目前的淀粉塑料已初步具备规模化生产和使用能力，制备工艺相对稳定，原料来源稳定。然而，淀粉基生物降解塑料中，因淀粉不具备热塑性，成型加工困难，耐水性差，需要与其他塑料制成塑料合金，同时，其较强的极性又使得淀粉与基础树脂的相容性较差，制约了淀粉在树脂中的添加比例，要解决这些制约淀粉加工的问题就必须对其进行热塑性处理。因此，淀粉的热塑性处理受到关注。另外，淀粉基塑料使用的不可降解聚烯烃影响了降解速度，这也成为淀粉基降解塑料已成为重要的研究课题。

中国发明专利申请号201610208232.5公开了一种淀粉基可降解生物材料PP及其制备方法，该材料在常温或堆肥条件下能发生崩解，能缓解现有塑料垃圾对环境的污染；该材料原料按重量份数计为：聚丙烯80份，淀粉20份，相容剂0-12份，偶联剂0-3份，液体石蜡3-6份；生产方法是利用双螺杆挤出机对物料进行共混，将挤出的料条经冷却水冷却、干燥、切粒、包装。中国发明专利申请号201911406920.2公开了一种淀粉基可降解塑料、制备方法及应用，按照重量份数一种淀粉基可降解塑料包括以下物质：淀粉5-15份、增塑剂1-5份、偶联剂0.1-1份、聚乙烯和/或聚丙烯50-80份、色母粒0.1-0.5份、快速降解剂0.1-1份、多壁碳纳米管0.1-5份、纳米TiO₂颗粒0.1-0.5份。

为了提升淀粉热塑化处理后制得的淀粉基塑料的性能，同时有效解决淀粉基塑料在堆肥环境中降解性仍然缓慢，堆肥填埋后在短时间很难快速降解的问题，有必要提出一种新型淀粉基塑料，进而有效促进淀粉基塑料的堆放快速降解。

发明内容

针对目前淀粉基塑料使用一定量的不可降解聚烯烃后，影响淀粉基塑料堆肥降解效果的问题，本发明提出一种可堆肥快速降解的淀粉基塑料及制备方法，从而实现了淀粉基塑料在堆肥环境的快速降解的效果。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种可堆肥快速降解的淀粉基塑料，所述淀粉基塑料是将饱和硫酸钠溶液、淀粉、增塑剂充分捏合后密封静置，得到预增塑淀粉，然后将预增塑淀粉、白油、硬脂酸混炼、开炼后送入单螺杆挤出机，接着将挤出的物料粉碎，再与聚乙烯、相容剂混合，经双螺杆挤出、切粒、包装而制得。

优选的，所述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉、豌豆淀粉中的一种或两种以上的组合。

进一步优选的，所述淀粉为成本更低的木薯淀粉。

优选的，所述增塑剂为甘油、乙二醇中的一种。