一种新型生物可降解塑料膜的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种新型生物可降解塑料膜的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：a）制备醋酸酯淀粉，b）制备醋酸纤维素，c）制备铸膜液，d）成膜及后处理。本发明揭示了一种新型生物可降解塑料膜的制备方法，该制备方法简单合理，制得的塑料膜成本低廉、无毒无污染，具有优良的力学性能、热稳定性能和易降解性能，应用前景广阔。
【专利说明】一种新型生物可降解塑料膜的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种塑料膜，尤其涉及一种新型生物可降解塑料膜的制备方法，属于塑料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着塑料工业的发展，各种塑料制品广泛用于社会生产和生活的各个领域。当前，塑料工业的发展面临着生态环境污染严重的问题，为此，提出了对可降解塑料的开发和应用。现已投入使用的可降解塑料主要是淀粉塑料，包括填充型淀粉塑料和淀粉基塑料，但大多数淀粉塑料制品中的淀粉含量不高，一般为10%~30%，其余主要成分仍是难以降解的高分子成分。
[0003]目前，我国生产的可降解塑料膜多为通用树脂填充淀粉型塑料膜，如低密度聚乙烯(LDPE) /淀粉、高抗冲聚苯乙烯(HIPS) /淀粉等，制得的淀粉基塑料膜含有部分不可降解成分，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等，容易造成二次污染；此外，被填充的淀粉和通用树脂又不能完全互溶，部分淀粉颗粒仅起到填充作用。除了可降解性能较低外，很多可降解塑料膜的柔韧性和力学性能较低，易撕裂，热稳定性不好，不便于热塑加工，且价格较传统塑料膜高。
【发明内容】
[0004]针对上述需求，本发明提供了一种新型生物可降解塑料膜的制备方法，该制备方法简单合理，制得的塑料膜成本低廉、无毒无污染，具有优良的力学性能、热稳定性能和易降解性能，应用前景广阔。
[0005]本发明是一种新型生物可降解塑料膜的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤:a)制备醋酸酯淀粉，b)制备醋酸纤维素，c)制备铸膜液，d)成膜及后处理。
[0006]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤a)中，制备醋酸酯淀粉包括如下步骤:1)将玉米淀粉和冰乙酸、乙酸酐、浓硫酸混合进行乙酰化反应制得白色沉淀；2)将制得的白色沉淀经洗涤、过滤、烘干、磨碎后制得醋酸酯淀粉。
[0007]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤I)中，玉米淀粉、冰乙酸、乙酸酐、浓硫酸的用量配比为I:3:3:0.1。
[0008]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤b)中，制备醋酸纤维素包括如下步骤:1)将精制短棉绒和冰乙酸、乙酸酐、浓硫酸混合进行乙酰化反应制得白色沉淀；2)将制得的白色沉淀经洗涤、过滤、烘干、磨碎后制得醋酸纤维素。
[0009]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤I)中，精制短棉绒、冰乙酸、乙酸酐、浓硫酸的用量配比为I:3:3:0.1。
[0010]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c)中，制备铸膜液包括如下步骤:1)将醋酸酯淀粉、醋酸纤维素、溶剂、交联剂、引发剂、促进剂加入装有恒温磁力搅拌器的专用容器中混合；2)常温下搅拌6 h后静置12 h至完全脱泡。[0011]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤I)中，醋酸酯淀粉、醋酸纤维素、溶剂、交联剂、引发剂、促进剂的用量配比为1:1:4:0.6:0.5:0.2。
[0012]在本发明一较佳实施例中，所述的溶剂为丙酮，交联剂为柠檬酸三丁酯，引发剂为DBTDL，促进剂为乙醇钠。
[0013]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤d)中，成膜及后处理工序包括:分相法刮制成膜、自然挥发、热处理、洗涤、恒温干燥。
[0014]本发明揭示了一种新型生物可降解塑料膜的制备方法，该制备方法简单合理，制得的塑料膜成本低廉、无毒无污染，具有优良的力学性能、热稳定性能和易降解性能，应用前景广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0016]图1是本发明实施例新型生物可降解塑料膜制备方法的工序步骤图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0018]图1是本发明实施例新型生物可降解塑料膜制备方法的工序步骤图；该制备方法包括如下步骤:a)制备醋酸酯淀粉，b)制备醋酸纤维素，c)制备铸膜液，d)成膜及后处理。
实施例
[0019]具体制备方法如下:
a)制备醋酸酯淀粉，具体制备过程为:先将粉碎的玉米淀粉和冰乙酸、乙酸酐置于装有搅拌器的专用容器中进行乙酰化反应，同时加入适量浓硫酸做催化剂，其中专用容器置于恒温水浴锅内，加入的玉米淀粉与冰乙酸、乙酸酐、浓硫酸的用量配比为1:3:3:0.1 ;然后控制恒温水浴锅温度为85°C，搅拌转速为600 r/min,反应I h后将专用容器取出自然冷却至室温；然后将专用容器中棕色透明溶液倒入蒸馏水中，有白色沉淀析出，将白色沉淀洗涤至中性后用200目筛网过滤，烘干后磨碎即得到醋酸酯淀粉。
[0020]b)制备醋酸纤维素，具体制备过程为:先将精制短棉绒和冰乙酸、乙酸酐置于装有搅拌器的专用容器中进行乙酰化反应，同时加入适量浓硫酸做催化剂，其中专用容器置于恒温水浴锅内，加入的精制短棉绒与冰乙酸、乙酸酐、浓硫酸的用量配比为1:3:3:0.1 ;然后控制恒温水浴锅温度为85°C，搅拌转速为600 r/min，反应I h后将专用容器取出自然冷却至室温；然后将专用容器中溶液倒入蒸馏水中，有白色沉淀析出，将白色沉淀洗涤至中性后用200目筛网过滤，烘干后磨碎即得到醋酸纤维素。
[0021]c)制备铸膜液，具体制备过程为:先将制得的醋酸酯淀粉、醋酸纤维素混合后置入装有恒温磁力搅拌器的专用容器中，同时加入丙酮做溶剂、柠檬酸三丁酯做交联剂、DBTDL做引发剂、乙醇钠做促进剂，其中醋酸酯淀粉、醋酸纤维素、溶剂、交联剂、引发剂、促进剂的用量配比为 I:1:4:0.6:0.5:0.2；
然后在常温下先搅拌6h，后静置12h至完全脱泡，即制得铸膜液。[0022]d)成膜及后处理，将步骤c)中制得的铸膜液在平板玻璃上用分相法刮制成膜，待薄膜在空气中自然挥发20min后，连同平板玻璃一同放入50°C质量分数为20%的乙醇溶液中进行热处理，热处理12h后取出用蒸馏水清洗干净，再经恒温干燥即得到纤维素/淀粉基生物可降解塑料膜。
[0023]本发明提及的制备方法制得的新型生物可降解塑料膜经性能测试，结果表明:制备的可降解塑料膜具有良好的力学性能、热稳定性能和易降解性能，其拉伸应力达到11.13 MPa，弹性模量为214.29 MPa，最高热稳定温度为250 °C, 120 d土壤堆埋生物降解率为88%。故本发明中的可降解塑料膜不仅具有较高的经济价值，而且具有较好的社会工业价值和环境效益。
[0024]本发明揭示了一种新型生物可降解塑料膜的制备方法，该制备方法简单合理，制得的塑料膜成本低廉、无毒无污染，具有优良的力学性能、热稳定性能和易降解性能，应用前景广阔。
[0025]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种新型生物可降解塑料膜的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤:a)制备醋酸酯淀粉，b)制备醋酸纤维素，c)制备铸膜液，d)成膜及后处理。
2.根据权利要求1所述的新型生物可降解塑料膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤a)中，制备醋酸酯淀粉包括如下步骤:1)将玉米淀粉和冰乙酸、乙酸酐、浓硫酸混合进行乙酰化反应制得白色沉淀；2)将制得的白色沉淀经洗涤、过滤、烘干、磨碎后制得醋酸酯淀粉。
3.根据权利要求2所述的新型生物可降解塑料膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤I)中，玉米淀粉、冰乙酸、乙酸酐、浓硫酸的用量配比为1:3:3:0.1。
4.根据权利要求1所述的新型生物可降解塑料膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤b)中，制备醋酸纤维素包括如下步骤:1)将精制短棉绒和冰乙酸、乙酸酐、浓硫酸混合进行乙酰化反应制得白色沉淀；2)将制得的白色沉淀经洗涤、过滤、烘干、磨碎后制得醋酸纤维素。
5.根据权利要求4所述的新型生物可降解塑料膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤I)中，精制短棉绒、冰乙酸、乙酸酐、浓硫酸的用量配比为1:3:3:0.1。
6.根据权利要求1所述的新型生物可降解塑料膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤c)中，制备铸膜液包括如下步骤:1)将醋酸酯淀粉、醋酸纤维素、溶剂、交联剂、引发剂、促进剂加入装有恒温磁力搅拌器的专用容器中混合；2)常温下搅拌6 h后静置12 h至完全脱泡。
7.根据权利要求6所述的新型生物可降解塑料膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤I)中，醋酸酯淀粉、醋酸纤维素、溶剂、交联剂、引发剂、促进剂的用量配比为1:1:4:0.6:0.5:0.2。
8.根据权利要求6所述的新型生物可降解塑料膜的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为丙酮，交联剂为柠檬酸三丁酯，引发剂为DBTDL，促进剂为乙醇钠。
9.根据权利要求1所述的新型生物可降解塑料膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤d)中，成膜及后处理工序包括 :分相法刮制成膜、自然挥发、热处理、洗涤、恒温干燥。
【文档编号】C08B31/04GK103739863SQ201310613649
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】赵洪明 申请人:苏州市丰盛塑业有限公司