专利名称：一种易降解环保塑料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及生物化学领域，是一种易降解环保塑料及其制造方法。
背景技术：
由于塑料废弃物造成的污染与公害，使得人们长期以来一直在寻找更好的原材料来替代那些不可降解的塑料材料。目前的可降解塑料主要有两类，即生物降解塑料和光降解塑料，但光降解塑料需要加入光敏剂，且一旦埋入土中就几乎难以降解，而生物降解塑料主要是用淀粉制成，降解性能良好，但它的热塑性能、强度和拉伸性能都比传统塑料差，难以满足使用要求。利用其它物质替换淀粉，并能在一定条件下高效生物分解，是弥补淀粉塑料缺陷的有效途径。发明者注意到，城市污水处理过程中产生的大量剩余污泥中含有大量的有机物， 丰富的氮、磷、钾及微量的氨基酸和各类微量元素，这些都是非常有效的生物能源，但剩余污泥中同时也含有大量的有害微生物和微量重金属。大量微生物主要以菌胶团的形式存在于剩余污泥中，这样的固态物经过一定方法处理后很容易与烃类树脂相容，且能够在埋入湿润土壤后成为细菌食物，进而被彻底分解。所以，将微生物彻底灭活并去除重金属后的剩余污泥非常适合作为塑料添加剂加以应用。曾有公开号为CN85102687的中国专利公开的剩余污泥制蛋白质塑料，但它没有解决剩余污泥的污染问题，而且利用其特有的制造工艺所生产的塑料不可降解。公开号为CN101469061的中国专利公开的利用活性污泥生产可生物降解塑料的方法，虽然也能通过剩余污泥实现，使剩余污泥最终被转化为可生物降解塑料——聚羟基链烷酸酯，但过程复杂，难于控制，且大规模生产的难度很大。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供了一种对剩余污泥进行废物利用，安全无毒，在湿润土壤环境下能够彻底降解，且降解时间可控，无二次污染，强度较高，可塑性较佳，应用范围较广的易降环保塑料；并提供其制造方法。解决其技术问题所采取的技术方案是一种易降解环保塑料，其特征是，它包括下列组份及重量比例的材料制成
权利要求
1. 一种易降解环保塑料，其特征是，它包括下列组份及重量比例的材料制成高营养生物降解材料40 肪份强度增补材料15 35份混合物增塑剂1 5份润滑助剂0. 5 5份偶联剂0.5 5份高分子合成材料5 35份。
2.根据权利要求1的一种易降解环保塑料，其特征是所述高营养生物降解材料由含水率为8 15%的剩余污泥粉粒、氢氧化钠和植物淀粉按照重量比为100 1 2 100 2 15 组成；
3.根据权利要求1的一种易降解环保塑料，其特征是所述强度增补材料由天然矿物粉末、天然纤维和聚乙烯醇按照重量比为1 5 0.2 1 8 0.4组成，其中所述天然矿物粉末为粉碎至400 600目的硅灰石或陶土，所述天然纤维为长度0. 2 1mm，长/径比介于2 10的植物源纤维；
4.根据权利要求1的一种易降解环保塑料，其特征是所述混合物增塑剂由烷基磺酸脂和乙二醇按照重量比为1 1.5 1 5组成；
5.根据权利要求1的一种易降解环保塑料，其特征是所述润滑助剂由高分子蜡、硬脂酸钙和硬脂酸按照重量比为211 255组成；
6.根据权利要求1的一种易降解环保塑料，其特征是所述偶联剂为稀土金属含量在 5 7%的配位型稀土金属高碳聚合物；
7.根据权利要求1的一种易降解环保塑料，其特征是所述高分子合成材料为聚乙烯或聚丙烯。
8.一种易降解环保塑料的制造方法，其特征是，它包含以下步骤1)将城市污水处理厂产生的含水率为70 90%的剩余污泥进行重金属电动修复分两次向两块平板电极之间的传送带上的所述剩余污泥施加100 200V和250 350V的电压，形成电场梯度，驱使所述污泥中的重金属物质定向移动、聚集，并经过进一步的收集将其去除；2)将步骤1)去除重金属物质的剩余污泥进行超声波灭菌超声波频率范围为2500 4000Wiz，作用时间为10 150分钟；3)将步骤2~)超声波灭菌的剩余污泥进行压滤采用板框压滤机，压力为0.5 0.6Mpa。4)将步骤；3)压滤后的剩余污泥进行深度脱水将压滤后的剩余污泥用蒸汽高温加热， 蒸汽温度为180°C，加热时间为20 50分钟，得到含水率为8 15%的剩余污泥；5)将步骤4)得到的含水率为8 15%的剩余污泥进行粉粒化处理采用振荡筛，振荡频率为1000 2000次/分钟，得到剩余污泥粉粒；6)在步骤幻得到的剩余污泥粉粒中，按照所述的剩余污泥粉粒、氢氧化钠和植物淀粉的重量比例，温度在60 110°C范围内均勻搅拌混合，制成高营养生物降解材料待用；7)将所述的强度增补材料、混合物增塑剂和润滑助剂分别按照所述的重量比例，在同一搅拌机中，温度在60 130°C范围内均勻搅拌混合，待用；8)将所述的高营养生物降解材料、强度增补材料、混合物增塑剂和润滑助剂按照所述的比例掺配搅拌，加热温度80 150°C，分三次加入计量的偶联剂，每次间隔3分钟，搅拌过程持续20分钟；9)将步骤8)得到的混合物用双螺杆挤出机造粒螺杆挤出速率为2 6.^g/h，熔融温度为120 190°C，制成颗粒；10)将步骤9)的颗粒与所述的高分子材料按照所述的重量比例混合后，采用吹塑、压延、真空成型制作成品。
全文摘要
本发明涉及一种新型环保塑料，其特点是，它包括由剩余污泥粉粒、氢氧化钠和植物淀粉组成的高营养生物降解材料；由天然矿物粉末、天然纤维和聚乙烯醇组成的强度增补材料；由烷基磺酸脂和乙二醇组成的混合物增塑剂；由高分子蜡、硬脂酸钙和硬脂酸润滑助剂组成的偶联剂；聚乙烯或聚丙烯高分子合成材料。其制造方法是调配好的上述组分进行掺配搅拌，熔融挤出造粒，再用吹塑、压延、真空成型等已知的方法加工成各种形状的产品或薄膜。能够利用水处理剩余污泥进行有效的废物利用，安全无毒，在湿润土壤环境下能够彻底降解，且降解时间可控，无二次污染，强度较高，可塑性较佳，应用范围较广。
文档编号C02F11/12GK102226020SQ20111008696
公开日2011年10月26日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者韩国顺 申请人:吉林市龙运化工有限公司