阅读说明：本技术 一种全生物降解环保材料 (Full-biodegradable environment-friendly material ) 是由 沈金良 于 2020-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种全生物降解环保材料的制造,所述一种全生物降解环保材料是由聚乙二酸(DBAT)/对苯二甲酸丁二酸加溃粉再到入适量增溶剂混合后经密炼机塑化,然后通过挤出机造剂上粒为母料而成。该全生物降解环保材料,整个合成路线工艺简单,反应器单一,而且厂区投资小,常压下操作,原料不会释放出毒性气体和废水。综合考虑风险较小。同时主要原料为淀粉和聚乳酸、聚乙二酸,价廉易得,其制品有极好的耐水、耐油等性能；有适宜的保质期,不易变质；废弃后极易降解(堆肥状态下6个月降解成二氧化碳、水和矿物质)；降解后不释放污染物质,对环境没有影响；使用过程中不释放气体和其他物质；无毒、无害、无味；能适应的温度区间为:-20°C--200°C；易工业化大规模生产,其材料能够应用于：吹塑、挤塑、注塑等领域,因此,适宜推广。(The invention discloses a preparation method of a full-biodegradable environment-friendly material, which is prepared by adding powder crushing into polyethylene glycol terephthalate (DBAT)/succinic acid terephthalate, adding a proper amount of solubilizer, mixing, plasticizing by a mixer, and granulating by an extruder to obtain a master batch. The full-biodegradable environment-friendly material has the advantages of simple process of the whole synthetic route, single reactor, small plant investment, normal-pressure operation and no release of toxic gas and wastewater from raw materials. The risk is small in comprehensive consideration. Meanwhile, the main raw materials are starch, polylactic acid and polyethylene glycol, the price is low, the raw materials are easy to obtain, and the product has excellent water resistance, oil resistance and other properties; has suitable shelf life and is not easy to deteriorate; is extremely easy to degrade after being discarded (to carbon dioxide, water and mineral substances in a compost state for 6 months); no pollutant is released after degradation, and no influence is caused on the environment; gas and other substances are not released in the using process; no toxicity, no harm and no smell; the temperature range capable of being adapted to is-20 ℃ to-200 ℃; the material is easy to realize industrial mass production, and can be applied to: blow molding, extrusion molding, injection molding and the like, so the method is suitable for popularization.)

一种全生物降解环保材料

技术领域

本发明属于环保新材料领域，具体涉及一种全生物降解环保材料。

背景技术

全生物降解环保材料是一种替代塑料产品的新兴的材料工业。近年来， 随着国民经济特别是石油化学工业的迅速发展塑料工业发展很快。1998 年合成树脂的表现消费量约为 14940 万吨，塑料制品为 1427.6 万吨。塑料材料和产品作为一种重要工业资材和消费资材,已广泛应用于工业、农业、包装业和高科技领域以及人民生活的各个方面，它已和钢铁，木材、水泥并列成为四大支柱材料。在促进国民经济备部门的技术进步和满足人民生活需要方面发挥着越来越重要的作用。近年来，中国包装用塑料约 400 万吨,其中难以回收利用的一次性塑料包装约占 30%则每年产生的塑料包装废弃物约 120 万吨;塑料地膜40 多万吨,由于较薄(8μm 以下)，用后破碎在农田中并夹杂了大量的沙土，很难回收利用，难以回收利用的次性日用杂品及不宜回收利用的医疗用品约 40 万吨。综合以上各项次性塑科废弃物达 200 万吨左右。又据北京、上海、天津等城市的调查，塑料废弃物在城市固体废弃物处理系统(ASW)中的质量分数约3%~7%,而休积分数则占10%到20%。由此引发的环境问题日益严重， 引起了全社会的极大关注和强烈反响。对此，我国政府予以了极大的重视，正积极研究对策和措施。塑料制品在工业和日常生活中的广泛应用产生了大量难以处理的塑料垃圾，形成了严重的环境危害。减少并解决废弃塑料的环境污染问题引起了世界各国的高度重视，使用和开发全生物降解材料已成为各国解决“白色污染”的重要手段之一，为此，本发明提供了一种全生物降解环保材料，将成为替代塑料制品的新产品之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全生物降解环保材料，以解决上述背景技术

中提出的塑料制品在工业和日常生活中的广泛应用产生了大量难以处理的塑料垃圾，形成了严重的环境危害的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全生物降解环保材料， 所述全生物降解环保材料是由淀粉加入增溶剂与聚乙二酸（DBAT)混合后经密炼机塑化，双螺杆挤出机造粒烘干而成，包括以下步骤：

步骤一：取淀粉 50-65%加入 15-35%的塑化剂进行混合 50s 和 1.5%增溶剂在高速混合机中进行混合 2h，获得改性淀粉。

步骤二：将改性淀粉与 35-50%的聚乙二酸/对苯二甲酸丁二酸混合并加热至120°C，加入 2.5%的偶联剂搅拌 3-5h，烘干后在双滚筒开炼机进行混合1h；

步骤三：在混合物中加入 6%-10%的添加剂并送入双螺杆挤出机造粒，并在 50℃-70°C的环境中通风烘干而成。

优选的，所述偶联剂为铝酸酯偶联剂。

优选的，所述步骤二的烘干温度为 50℃-70°C。

优选的，所述步骤三中的添加剂为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚己内酯PCL、聚羟基脂肪酸酯。

优选的，所述步骤一中塑化剂可为聚乙烯或聚乙烯醇。

优选的，所述步骤一中塑化剂为PVA-1797 聚乙烯醇时，聚乙烯和淀粉的含量各为25%-35%。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该全生物降解环保材料，整个配制路线工艺简单，反应器单一,而且厂区投资小，常压下操作，原料不会释放出毒性气体和废水。综合考虑风险较小。同时主要原料为淀粉和聚乙二酸、聚乙烯，价廉易得，主要成分为淀粉与聚乙二酸或聚乙烯醇三者均可被微生物完全降解，因此属于完全生物降解型材料，其生物降解性能是真正符合环保的要求，质保期后在堆肥状态下，三周后可慢慢降解，6 个月内可全部降解

为二氧化碳、水和无害矿物质与土壤和空气同化，适当增加温度，可加速降解，使用后置于室外或野外，经几次雨水冲刷后就能完全溶解而随雨水流走， 参与到自然界的循环中。其水溶物无色、无味、无毒、无害，渗入土壤还可作为土壤改良剂，特别适合沙土改造。淀粉在自然界中可生物分解,而聚乙烯或聚乙烯醇在自然界可以通过水解和生物降解两种途径分解，最终分解产物为H2O 和CO2。

该材料特制适用环保袋具有以下优点；

1、有极好的耐水、耐油等性能；

2、有适宜的保质期，不易变质；

3、废弃后极易降解；

4、降解后不释放污染物质，对环境没有影响；

5、使用过程中不释放气体和其他物质；

6、无毒无害无味；

7、能适应的温度区间为:-20°C--200°C。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合具体实施例，对本发明进行详细阐述： 具体实施例一：

步骤一：取淀粉 30%加入 30%的聚乙烯进行混合 30s 和 1.5%增溶剂在高速混合机中进行混合 2h，获得改性淀粉。

步骤二：将改性淀粉与 26%的聚乙二酸混合并加热至 100℃-120°C，加入 2.5%的铝酸酯偶联剂搅拌 3h，在 60℃-80°C 下烘干后在双滚筒开炼机进

行混合 1h；

步骤三：在混合物中加入 10%的聚乙烯醇PVA 并送入双螺杆挤出机造粒。质保期后，产品在堆肥试验条件下 30 天，失重率可达 35%，在土埋试验

条件下 60 天，失重率可达 55%，90 天，失重率可达到 70%。120，天失重率可达到87.5%，150 天，失重率可达到 93%，180 天，完成降解，满足完全生物降解材料的要求。

具体实施例二：

步骤一：取淀粉 45%加入 15%的聚乙烯进行混合 30s 和 1.5%增溶剂在高速混合机中进行混合 2h，获得变性淀粉。

步骤二：将变性淀粉与 29%的聚乙二酸混合并加热至 120°C，加入 2.5% 的铝酸酯偶联剂搅拌 3h，在 90°C 下烘干后在双滚筒开炼机进行混合 1h；

步骤三：在混合产物中加入 7%的聚乙烯醇PVA 并送入双螺杆挤出机造粒， 烘干而成。

制得全生物降环保材料，在土埋试验条件下 30 天，失重率可达 47%，在土埋试验条件下 60 天，失重率可达 59%，90 天，失重率可达到 73%，120 天， 失重率可达到81.7%，150 天，失重率达到 89.7%,178 天，完全降解，满足完全生物降解材料的要求。

具体实施例三：

步骤一：取淀粉 35%加入 35%的PVA-1797 聚乙烯进行混合 30s 和 1.5%增溶剂在高速混合机中进行混合 2h，获得改性淀粉。

步骤二：将改性淀粉与 20%的聚乙二酸（DBAT)/对苯二甲酸丁二酸混合并加热至100℃-120°C，加入 2.5%的铝酸酯偶联剂搅拌 3h，在 70℃-90°C 下烘干后在双滚筒开炼机进行混合 1h；

步骤三：在混合产物中加入 6%的聚乙烯醇PVA 并送入双焊杆挤出机造粒， 烘干而成。

制得全生物降解环保材料生产的袋子，经测试，包装后发生水蒸气的物品，在薄膜内面不会凝结雾滴是其优点，起到防潮作用。同时由于PVA/淀粉膜不导电，可以对包装的电器产品起到保护作用。

其质保期后在土埋试验条件下 30 天，失重率可达 31%，在土埋试验条件下 60天，失重率可达 64%，90 天后，失重率达到 75%，120 天后，失重率达到 85%，150 天后，失重率达到 92%，175 天后完全降解，满足完全生物降解材料的要求。

结合实施例一、实施例二和实施例三，该发明全生物降解环保材料具有以下优点；

1、有极好的耐水、耐油等性能；

2、有适宜的保质期，不易变质；

3、废弃后堆肥状态下 180 天内降解；

4、降解后释放二氧化碳和水不释放污染物质，对环境没有影响；

5、使用过程中不释放气体和其他物质；

6、无毒无害无味；

7、能适应的温度区间为:-20°C--200°C

三种实施例主要成分为淀粉与聚乙二酸或聚乙烯醇三者均可被微生物完全降解，因此属于完全生物降解型材料，其生物降解性能是真正符合环保的要求，在常温条件下，质保期后，一周后可慢慢溶化降解，6 个月内可全部与土壤同化，适当增加温度，可加速溶解，使用后置于室外或野外，经几次雨水冲刷后就能完全溶解而随雨水流走，参与到自然界的循环中。其水溶物无色、无味、无毒、无害，渗入土壤还可作为土壤改良剂，特别适合沙土改造。淀粉在自然界中可生物分解,而聚乙二酸或聚乙烯醇在自然界可以通过水解和生物降解两种途径分解，最终分解产物为H2O 和CO2。

而对比实施例一、二和三，得出结论；

使用PVA-1797 聚乙烯醇和淀粉混合加改性剂制造的一种全生物降解环保材料降解速度最快，但PVA-1797 聚乙烯醇的***格高于聚乙烯，而聚乙烯也可以起到完全降解的效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节， 而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现 本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非 限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落 在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。