环保防伪型全生物降解塑料发泡及流延成型方法.pdf

本发明公开了一类淀粉—壳聚糖—PVA型全降解塑料发泡及流延成膜方法。该类发泡材料由淀粉—壳聚糖—聚乙烯醇及增塑剂和发泡剂(一般为水)等共混，经在发泡设备的模具中于150～160℃发泡，所得制品兼有淀粉—壳聚糖—PVA发泡材料的优点。它改进了淀粉—PVA发泡材料的耐水性能，其发泡材料的缓冲性能高于JIS2级。适合替代不降解的聚苯乙烯发泡材料，也可用流延法或吹塑法成膜，膜具有透明性，柔顺性，不溶於水。均能在自然环境中完全降解，对消除白色污染，保护环境具有重要意义，用此配方所制得的膜及发泡材料可用作可完全降解的包装材料。同时，因为其独特性，还可用作防伪包装材料。

1一种环保防伪型全生物降解塑料发泡成型方法，系淀粉—壳聚糖-PVA型全生物降解塑料发泡成型的方法，其特征在于：各成分配方及重量百分比如下：淀粉50-75％                     壳聚糖10-20％PVA 10-20％                     增塑剂5-10％适量发泡剂(1)所使用的淀粉为玉米淀粉、土豆淀粉或木薯淀粉；(2)所使用的PVA为1799或1999型；(3)所使用的壳聚糖为脱脂化度为0.7-0.95的甲壳素；(4)所使用的增塑剂为甘油；(5)所使用的发泡剂为水。 2根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述发泡成型方法的具体工艺步骤为：先将PVA加入到适量水中，并加入增塑剂，再加入少量醋酸，将壳聚糖溶解于PVA溶液中，然后加入淀粉充分混合均匀，将此混合料计量送入发泡机的模具中或用注塑方法加工，在150-160摄氏度的温度下发泡，即可制得所需要的发泡制品。 3一种环保防伪型全生物降解塑料的流延成型方法，系淀粉-壳聚糖-PVA型全生物降解塑料流延成型方法，其特征在于：各成分配方及重量百分比如下：淀粉50-75％             壳聚糖10-20％PVA10-20％              增塑剂5-10％适量水(1)所使用的淀粉为玉米淀粉、土豆淀粉或木薯淀粉；(2)所使用的PVA为1799或1999型；(3)所使用的壳聚糖为脱脂化度为0.7-0.95的甲壳素；(4)所使用的增塑剂为甘油。 4根据权利要求3所述的流延成型方法，其特征在于：具体工艺步骤为：先将PVA加入到适量水中，并加入增塑剂及适量醋酸，使壳聚糖溶解于PVA溶液中，然后加入淀粉水溶液，加热至90-98摄氏度，使淀粉充分糊化，糊化物在流延机中于90-95摄氏度干燥成膜得膜制品。 5根据权利要求1或2所述的方法得到的发泡材料在环保及防伪包装材料方面的应用。 6根据权利要求3或4所述的方法得到的膜制品在环保及防伪包装材料方面的应用。



技术领域

本发明涉及具有防伪特征的环保型生物降解塑料发泡或流延成 型的方法，属于国际专利分类C08J5/00“含有高分子物质的制品或 成型材料的制造”技术领域。

背景技术

随着人们对环境保护的重视以及对消除白色污染意识的增强，用 可降解的环保型发泡材料来替代不降解的聚苯乙烯等发泡材料，也 是在包装材料领域在环保方面的一场深刻变革。现有已知的 NOVAMONT与日本合成化学工业公司分别开发出了发泡级METER -Bi塑料，主要为淀粉-PVA型，采用挤出成型及注塑可加工出条 形泡昧缓冲材料，不使用氯氟烃类气体而使用水为发泡剂，和PS发 泡技术有根本不同，经振动，落下及压缩试验，表明它具有与发泡 聚苯乙烯EPS-50级至70级相同的缓冲能力(相当于JIS2级)，埋 入土中3个月即分解成水和CO2。

发明内容

本发明的目的，是提供一种能在自然环境中完全降解，对消除 白色污染，保护生态环境具有重要意义，并可用作防伪包装材料的 环保防伪型全生物降解塑料发泡及流延成型方法。

本发明的技术方案如下。

一种环保防伪型全生物降解塑料发泡及流延成型方法，是采用 淀粉一壳聚糖-PVA发泡，加入适量增塑剂，用水作发泡剂，发泡 成型。纯淀粉发泡其制品虽然能完全降解，但有易脆及不耐水的缺 点，而PVA不仅具有粘合剂的特点，而且连同壳聚糖一起，可使发 泡制品及膜制品具有很好的强度、韧性、及耐水性能。如用发泡法 成型，其发泡材料的缓冲能力高於JIS2级，也可用流延法成膜，其 膜的于强度在20～30MPa之间，湿强度也在15Mpa～20Mpa之间，膜 具透明性，柔顺性，不溶於水。均能在自然环境中完全降解，对消 除白色污染，保护生态环境具有重要意义，同时用此配方所制得的 膜及发泡材料，还可用作防伪包装材料。

本发明的配方及各成分的重量百分比如下：

淀粉50～75％                             壳聚糖10～20％

PVA(1799或1999型)10～20％                增塑剂5～10％

发泡剂(水)适量。

本发明所使用的淀粉为玉米淀粉，土豆淀粉或木薯淀粉；

本发明所使用的PVA为1799型或1999型；

本发明所使用的壳聚糖为脱脂化度0.70～0.95的甲壳素；

本发明所使用的增塑剂为甘油等多元醇；

本发明所使用的发泡剂为水。

本发明的工艺步骤方法如下：

(一)发泡工艺：

简单表述为：共混-送至发泡机的模具中或进行挤出注塑加工 -制品

具体步骤：先将PVA加入到适量水中，并加入增塑剂，再加入 少量酸(如醋酸)，将壳聚糖溶解於PVA溶液中，然后加入淀粉充 分混合均匀，将此混合料计量送入发泡机的模具中或用注塑的办法 加工，在150～160℃的温度情况下发泡，即可制得所需要的发泡制 品，结果表明这类制品具有略高於发泡聚苯乙烯EPS-50级至70 级的缓冲能力(略高於JIS2级)，但耐水性却比单独的PVA/淀粉型 发泡制品有很大提高。

(二)流延工艺：

简单表述为：共混-送至流延机中成膜-制品

具体步骤：先将PVA加入到适量水中，并加入增塑剂及适量醋 酸，使壳聚糖溶解於PVA溶液中，然后加入淀粉水溶液，加热至90～98 ℃，使淀粉充分糊化，糊化物在流延机中於90～95℃干燥成膜得膜 制品，实验结果表明，其膜的干强度可达20～30MPa，湿强度也在 15～20MPa之间，膜具透明性，柔顺性，不溶于水。

本发明所制得的制品具有完全生物降解的特性，用后丢弃在土 壤中3个月至半年内即可完全降解，其降解最终产物为CO2和水。

附图说明

图1为本发明发泡工艺的流程示意图；

图2为本发明流延工艺的流程示意图。

具体实施方式

实施例1：称取PVA(1799型)200份，将其加入到含有30份 甘油，10份醋酸300份的水中，再加入壳聚糖100份，然后加入玉 米淀粉600份，捏合均匀，将此混合料送入发泡机的模具中，在 150～160℃温度的情况下发泡2分钟。即可制得所需的发泡制品。

实施例2：称取PVA(1799型)200份，将其加入到含有30甘 油，10份醋酸320份的水中，再加入壳聚糖120份，然后加入木薯 淀粉600份，将其揑合均匀，将此混合料计量送入发泡机的模具中， 在150～160℃温度的情况下发泡2分钟，即可制所需的发泡制品。

实施例3：称取PVA(1799型)150份，将其加入到含有30份 甘油，10份醋酸320份的水中，再加入壳聚糖120份，然后加入土 豆淀粉650份，将其揑合均匀，将此物料送入造粒机中造粒，粒料 可通过注塑机发泡，使用合适的模头，可制得网状条形发泡物，用 於防伪用包装材料。

实施例4：称取PVA(1799型)200份，将其加入到含有30份 甘油，10份醋酸1500份水的反应釜中，再加入壳聚糖100份，在95～98 ℃下加热，使壳聚糖溶於PVA中，再加入300份的水和500份玉米 淀粉的混合物，在95～98℃下混合均匀，物料由泵送入储罐，在流 延机上在80～90℃流延成膜，此法所成的膜可用於能完全降解的包 装用膜及防伪包装用膜。