CN109553945B - 一种环保型隔热塑料薄膜及其制备工艺 - Google Patents
一种环保型隔热塑料薄膜及其制备工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109553945B CN109553945B CN201910016337.4A CN201910016337A CN109553945B CN 109553945 B CN109553945 B CN 109553945B CN 201910016337 A CN201910016337 A CN 201910016337A CN 109553945 B CN109553945 B CN 109553945B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- parts
- plastic film
- plant fiber
- plastic base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2367/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2467/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2497/00—Characterised by the use of lignin-containing materials
- C08J2497/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
- C08K13/02—Organic and inorganic ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
- C08K2003/2241—Titanium dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
- C08K5/053—Polyhydroxylic alcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/15—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
- C08K5/151—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
- C08K5/1545—Six-membered rings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种环保型隔热塑料薄膜,由如下重量份的原料制成:聚乳酸30‑40份、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯20‑30份、甘油4‑6份、改性植物纤维8‑12份、抗菌剂1‑2份、三氯甲烷60‑80份;本发明还公开了所述环保型隔热塑料薄膜的制备工艺。本发明采用聚乳酸和聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯作为塑料薄膜基体,二者均为可生物降解的高聚物,聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯能够有效增韧聚乳酸,克服聚乳酸易脆的弱点;通过改性植物纤维的增强,使得PLA材料弯曲模量大幅度提高,增强复合材料力学特性;通过微量抗菌剂的加入,使薄膜具有抑菌性能;加工得到一种绿色可生物降解、力学性能优异以及具有抑菌性能的隔热塑料薄膜。
Description
技术领域
本发明属于塑料薄膜技术领域,具体地,涉及一种环保型隔热塑料薄膜及其制备工艺。
背景技术
在科技水平不断发展的今天,塑料薄膜制品已经成了人们生活中所常见且不可或缺的东西,一次性塑料袋、快递包装袋等塑料薄膜随处可见。传统塑料薄膜制品的原料多为石油的各种衍生物,而众所周知,石油属于不可再生资源,所以在石油资源枯竭之前,找到合适的甚至性能更好的塑料替代品刻不容缓。另一方面,随着人们环保意识的增强,单纯追求产品性能的时代已经过去,如今人们更需要的是塑料产品本身的环境友好性,所以可生物降解性塑料制品应运而生。可生物降解塑料是指可以由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。已有的可生物降解塑料薄膜多是由天然高分子材料与各种聚酯共混或共聚来制备的,其中有些虽然制得的材料为可生物降解性,但其制备过程会使用到有毒有害的催化剂、交联剂等。
很多现有的生物降解型塑料薄膜,在使用性能上还不能广泛的满足要求,如中国专利CN101235156公布了一种以聚乳酸为基体的全生物降解塑料薄膜及其制备方法。然而由于聚乳酸玻璃化温度低、常温下也比较脆,产品的韧性差、抗撕裂强度低,产品的使用温度也受到较大限制。又如CN200810051415.6公布了一种以聚碳酸亚丙酯为基的全生物降解塑料薄膜及其制备方法,聚碳酸亚丙酯的柔韧性和抗撕裂强度高,但是玻璃化温度比聚乳酸还低,只有35-40℃,所制备的全生物降解塑料薄膜只能用于低温场所。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型隔热塑料薄膜及其制备工艺,采用聚乳酸(PLA)和聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)作为塑料薄膜基体,二者均为可生物降解的高聚物,聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯能够有效增韧聚乳酸,克服聚乳酸易脆的弱点;通过改性植物纤维的增强,使得PLA材料弯曲模量大幅度提高,增强复合材料力学特性以及隔热性能;通过微量抗菌剂的加入,抗菌剂包括纳米二氧化钛和茶多酚,纳米二氧化钛粒子能从薄膜中缓慢释放出来,发挥抗菌性能,薄膜通过结合茶多酚,使薄膜具有了良好的抗氧化能力,从抗氧化方面增强抑菌效果;加工得到一种绿色可生物降解、力学性能优异以及具有抑菌性能的隔热塑料薄膜。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种环保型隔热塑料薄膜,由如下重量份的原料制成:聚乳酸30-40份、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯20-30份、甘油4-6份、改性植物纤维8-12份、抗菌剂1-2份、三氯甲烷60-80份;
所述环保型隔热塑料薄膜由如下步骤制成:
步骤S1、首先将聚乳酸和聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯在60℃的真空烘箱中干燥8h,干燥后置于双螺杆挤出机中,加入甘油,使用双螺杆挤出机挤出造粒,于190℃挤出,进料速度为100g/min;
步骤S2、将上述得到的塑料基粒放入70℃的真空烘箱中干燥6-7h,加入2/3的三氯甲烷中,室温下磁力搅拌至完全溶解,得到塑料基粒溶液;
步骤S3、将改性植物纤维加入至剩余的1/3的三氯甲烷中,均质15min,得到改性植物纤维悬浮液;
步骤S4、将改性植物纤维悬浮液和抗菌剂缓慢加入塑料基粒溶液中,先磁力搅拌10h使其充分混合,再置于冰水浴中超声30min使各相均匀分散,得到混合液;
步骤S5、将混合液倒入玻璃培养皿中,室温下自然挥发24h,然后放入60℃真空烘箱内干燥12h以彻底去除溶剂,取出后揭膜,即得到平均厚度为55-65um的塑料薄膜。
进一步地,所述抗菌剂由如下方法制备:
1)称取1.5g茶多酚加入200mL无水乙醇中,搅拌使其完全溶解;
2)再向上述溶液中加入3.6g聚乙二醇,继续搅拌15-20min后,加入0.8g纳米二氧化钛,常温超声30min,制得抗菌剂。
进一步地,所述改性植物纤维由如下方法制备:
1)将植物纤维短切为8-12cm小段,按照固液比1g:20-30mL浸泡于浓度为15g/L的NaOH溶液中,室温下浸泡48h,取出后用大量去离子水水洗至滤液pH至中性,80℃烘干;
2)将上述处理过的纤维在水分含量12%、汽爆压力1.85MPa、维压时间为85s的条件下汽爆,随后用去离子水洗涤至滤液pH至中性,80℃烘干;
3)将上述汽爆后的纤维漂白,固液比为1:15,漂白液含1%的Na2SiO3、2%的NaOH、1%的H2O2,60℃处理3小时后水洗至中性,80℃烘干;
4)将烘干后的纤维于145℃下热处理14min,然后按照料液比1g:10-13mL将热处理后的纤维加入去离子水中,冰水浴超声分散3次,每次10min,得到纤维水悬浮液;
5)将聚乙二醇溶于去离子水中,配制成质量分数为20%的聚乙二醇水溶液,按照体积比1:5将纤维水悬浮液缓慢倒入聚乙二醇水溶液中,室温下磁力撹拌2h,再于90℃水浴中搅拌蒸发水溶剂,待溶剂减少2/3-5/6,转移至60℃真空烘箱内干燥过夜,制得改性植物纤维;
其中,植物纤维为苎麻、大麻、剑麻、蕉麻、木棉或者椰子纤维。
一种环保型隔热塑料薄膜的制备工艺,包括如下步骤:
步骤S1、首先将聚乳酸和聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯在60℃的真空烘箱中干燥8h,干燥后置于双螺杆挤出机中,加入甘油,使用双螺杆挤出机挤出造粒,于190℃挤出,进料速度为100g/min;
步骤S2、将上述得到的塑料基粒放入70℃的真空烘箱中干燥6-7h,加入2/3的三氯甲烷中,室温下磁力搅拌至完全溶解,得到塑料基粒溶液;
步骤S3、将改性植物纤维加入至剩余的1/3的三氯甲烷中,均质15min,得到改性植物纤维悬浮液;
步骤S4、将改性植物纤维悬浮液和抗菌剂缓慢加入塑料基粒溶液中,先磁力搅拌10h使其充分混合,再置于冰水浴中超声30min使各相均匀分散,得到混合液;
步骤S5、将混合液倒入玻璃培养皿中,室温下自然挥发24h,然后放入60℃真空烘箱内干燥12h以彻底去除溶剂,取出后揭膜,即得到平均厚度为55-65um的塑料薄膜。
进一步地,步骤S1中所述双螺杆挤出机的长径比为32:1,螺杆直径为20mm,转速为100rpm。
本发明的有益效果:
本发明通过聚乳酸与聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯聚共混,对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)是石油基聚酯但是具有完全生物相容性的共聚物,具有高延展性,低的弹性模量,可以有效增韧聚乳酸(PLA);甘油充当扩链剂的作用,将甘油与PLA和PBAT共混,能够改善聚合物共混物的相容性并增加基体和分散相之间的界面粘附性,使PLA,PBAT的高分子链和甘油之间发生化学反应,形成空洞,由空洞化造成的层之间的间隙显示出PLA和PBAT之间良好的界面粘附,使制得的塑料薄膜表现出良好的韧性;
本发明采用改性植物纤维增强薄膜,热处理能降低植物纤维的极性,提高纤维与基体材料的界面粘合性能,通过聚乙二醇对热处理后的纤维进行改性,聚乙二醇能与纤维表面的羟基等活性基团发生反应,包覆于纤维表面,聚乙二醇可与聚乳酸完全相容,包覆有聚乙二醇的纤维能更好地分散于聚乳酸中,复合材料产生弯曲变形时,植物纤维优良的抗拉特性减缓了复合材料下部的伸长变形,植物纤维的加入使得PLA材料弯曲模量大幅度提高;植物纤维经过改性后,复合材料断面缺陷减少,两相相容性增强,得到的塑料薄膜致密性增强,能有效提高塑料薄膜的隔热性能;
本发明在薄膜材料中加入了抗菌剂,抗菌剂包括纳米二氧化钛和茶多酚,聚乙二醇能够附着于纳米二氧化钛粒子表面,使纳米TiO2均匀分散于薄膜材料中,纳米二氧化钛具有优异的化学稳定性,还具有光谱的抗菌性能,纳米TiO2加入薄膜材料中,一方面,纳米二氧化钛粒子能从薄膜中缓慢释放出来,发挥抗菌性能,另一方面,向薄膜中掺入纳米TiO2能有效阻隔氧气从薄膜一侧穿到另一侧,纳米TiO2的加入赋予薄膜优良的氧气阻隔性能,能够极大地抑制好氧类细菌的生长;薄膜通过结合茶多酚,使薄膜具有了良好的抗氧化能力,从抗氧化方面增强抑菌效果;
本发明采用聚乳酸(PLA)和聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)作为塑料薄膜基体,二者均为可生物降解的高聚物,聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯能够有效增韧聚乳酸,克服聚乳酸易脆的弱点;通过改性植物纤维的增强,使得PLA材料弯曲模量大幅度提高,增强复合材料力学特性以及隔热性能;通过微量抗菌剂的加入,抗菌剂包括纳米二氧化钛和茶多酚,纳米二氧化钛粒子能从薄膜中缓慢释放出来,发挥抗菌性能,薄膜通过结合茶多酚,使薄膜具有了良好的抗氧化能力,从抗氧化方面增强抑菌效果;本发明的加工工艺简单,原料均绿色环保,加工得到的是一种绿色可生物降解、力学性能优异以及具有抑菌性能的隔热塑料薄膜,具有广泛的市场应用前景。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
一种环保型隔热塑料薄膜,由如下重量份的原料制成:聚乳酸(PLA)30-40份、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)20-30份、甘油4-6份、改性植物纤维8-12份、抗菌剂1-2份、三氯甲烷60-80份;
所述抗菌剂由如下方法制备:
1)称取1.5g茶多酚加入200mL无水乙醇中,搅拌使其完全溶解;
2)再向上述溶液中加入3.6g聚乙二醇,继续搅拌15-20min后,加入0.8g纳米二氧化钛,常温超声30min,制得抗菌剂;
聚乙二醇能够附着于纳米二氧化钛粒子表面,使纳米TiO2均匀分散于薄膜材料中,纳米二氧化钛具有优异的化学稳定性,还具有光谱的抗菌性能,纳米TiO2加入薄膜材料中,一方面,纳米二氧化钛粒子能从薄膜中缓慢释放出来,发挥抗菌性能,另一方面,向薄膜中掺入纳米TiO2能有效阻隔氧气从薄膜一侧穿到另一侧,纳米TiO2的加入赋予薄膜优良的氧气阻隔性能,能够极大地抑制好氧类细菌的生长;薄膜通过结合茶多酚,使薄膜具有了良好的抗氧化能力,从抗氧化方面增强抑菌效果;
所述改性植物纤维由如下方法制备:
1)将植物纤维短切为8-12cm小段,按照固液比1g:20-30mL浸泡于浓度为15g/L的NaOH溶液中,室温下浸泡48h,取出后用大量去离子水水洗至滤液pH至中性,80℃烘干;
2)将上述处理过的纤维在水分含量12%、汽爆压力1.85MPa、维压时间为85s的条件下汽爆,随后用去离子水洗涤至滤液pH至中性,80℃烘干;
3)将上述汽爆后的纤维漂白,固液比为1:15,漂白液含1%的Na2SiO3、2%的NaOH、1%的H2O2,60℃处理3小时后水洗至中性,80℃烘干;
4)将烘干后的纤维于145℃下热处理14min,然后按照料液比1g:10-13mL将热处理后的纤维加入去离子水中,冰水浴超声分散3次,每次10min,得到纤维水悬浮液;
5)将聚乙二醇溶于去离子水中,配制成质量分数为20%的聚乙二醇水溶液,按照体积比1:5将纤维水悬浮液缓慢倒入聚乙二醇水溶液中,室温下磁力撹拌2h,再于90℃水浴中搅拌蒸发水溶剂,待溶剂减少2/3-5/6,转移至60℃真空烘箱内干燥过夜,制得改性植物纤维;
其中,植物纤维为苎麻、大麻、剑麻、蕉麻、木棉或者椰子纤维;
预碱处理对植物纤维的脱胶效果好,碱液浸泡过程中,半纤维素可在碱的作用下脱去乙酰基,进而生成乙酸钠而溶解,致使细胞壁和胞间层表面逐渐形成孔隙,加大水合作用,有利于提高蒸汽爆破的处理效果;植物纤维经蒸汽汽爆后,汽爆处理使半纤维素和木质素水解,残胶率和残木质素最低,分别为3.62%-3.88%和5.25%-5.64%,纤维结晶度和热稳定性增加,脱胶后纤维束得到解体和分离,纤维表面出现碎片,同时纤维活性区域增加,提高了纤维后续的改性处理性能;热处理能降低植物纤维的极性,提高纤维与基体材料的界面粘合性能,通过聚乙二醇对热处理后的纤维进行改性,聚乙二醇能与纤维表面的羟基等活性基团发生反应,包覆于纤维表面,聚乙二醇可与聚乳酸完全相容,包覆有聚乙二醇的纤维能更好地分散于聚乳酸中,复合材料产生弯曲变形时,植物纤维优良的抗拉特性减缓了复合材料下部的伸长变形,植物纤维的加入使得PLA材料弯曲模量大幅度提高;植物纤维经过改性后,复合材料断面缺陷减少,两相相容性增强,得到的塑料薄膜致密性增强,能有效提高塑料薄膜的隔热性能;
所述环保型隔热塑料薄膜的加工工艺,包括如下步骤:
步骤S1、首先将聚乳酸和聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯在60℃的真空烘箱中干燥8h(为了避免水解降解),干燥后置于双螺杆挤出机中,加入甘油,使用双螺杆挤出机(长径比为32:1,螺杆直径为20mm,转速为100rpm)挤出造粒,于190℃挤出,进料速度为100g/min;
步骤S2、将上述得到的塑料基粒放入70℃的真空烘箱中干燥6-7h,加入2/3的三氯甲烷中,室温下磁力搅拌至完全溶解,得到塑料基粒溶液;
步骤S3、将改性植物纤维加入至剩余的1/3的三氯甲烷中,均质15min,得到改性植物纤维悬浮液;
步骤S4、将改性植物纤维悬浮液和抗菌剂缓慢加入塑料基粒溶液中,先磁力搅拌10h使其充分混合,再置于冰水浴中超声30min使各相均匀分散,得到混合液;
步骤S5、将混合液倒入玻璃培养皿中,室温下自然挥发24h,然后放入60℃真空烘箱内干燥12h以彻底去除溶剂,取出后揭膜,即得到平均厚度为55-65um的塑料薄膜;
聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)是石油基聚酯但是具有完全生物相容性的共聚物,具有高延展性,低的弹性模量,可以有效增韧聚乳酸(PLA);甘油充当扩链剂的作用,将甘油与PLA和PBAT共混,能够改善聚合物共混物的相容性并增加基体和分散相之间的界面粘附性,使PLA,PBAT的高分子链和甘油之间发生化学反应,形成空洞,由空洞化造成的层之间的间隙显示出PLA和PBAT之间良好的界面粘附,使制得的塑料薄膜表现出良好的韧性。
实施例1
一种环保型隔热塑料薄膜,由如下重量份的原料制成:聚乳酸(PLA)30份、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)20份、甘油4份、改性植物纤维8份、抗菌剂1份、三氯甲烷60份;
所述环保型隔热塑料薄膜由如下步骤加工而成:
步骤S1、首先将聚乳酸和聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯在60℃的真空烘箱中干燥8h(为了避免水解降解),干燥后置于双螺杆挤出机中,加入甘油,使用双螺杆挤出机(长径比为32:1,螺杆直径为20mm,转速为100rpm)挤出造粒,于190℃挤出,进料速度为100g/min;
步骤S2、将上述得到的塑料基粒放入70℃的真空烘箱中干燥6h,加入2/3的三氯甲烷中,室温下磁力搅拌至完全溶解,得到塑料基粒溶液;
步骤S3、将改性植物纤维加入至剩余的1/3的三氯甲烷中,均质15min,得到改性植物纤维悬浮液;
步骤S4、将改性植物纤维悬浮液和抗菌剂缓慢加入塑料基粒溶液中,先磁力搅拌10h使其充分混合,再置于冰水浴中超声30min使各相均匀分散,得到混合液;
步骤S5、将混合液倒入玻璃培养皿中,室温下自然挥发24h,然后放入60℃真空烘箱内干燥12h以彻底去除溶剂,取出后揭膜,即得到平均厚度为55-65um的塑料薄膜。
实施例2
一种环保型隔热塑料薄膜,由如下重量份的原料制成:聚乳酸(PLA)35份、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)25份、甘油5份、改性植物纤维10份、抗菌剂1.5份、三氯甲烷70份;
所述环保型隔热塑料薄膜由如下步骤加工而成:
步骤S1、首先将聚乳酸和聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯在60℃的真空烘箱中干燥8h(为了避免水解降解),干燥后置于双螺杆挤出机中,加入甘油,使用双螺杆挤出机(长径比为32:1,螺杆直径为20mm,转速为100rpm)挤出造粒,于190℃挤出,进料速度为100g/min;
步骤S2、将上述得到的塑料基粒放入70℃的真空烘箱中干燥6.5h,加入2/3的三氯甲烷中,室温下磁力搅拌至完全溶解,得到塑料基粒溶液;
步骤S3、将改性植物纤维加入至剩余的1/3的三氯甲烷中,均质15min,得到改性植物纤维悬浮液;
步骤S4、将改性植物纤维悬浮液和抗菌剂缓慢加入塑料基粒溶液中,先磁力搅拌10h使其充分混合,再置于冰水浴中超声30min使各相均匀分散,得到混合液;
步骤S5、将混合液倒入玻璃培养皿中,室温下自然挥发24h,然后放入60℃真空烘箱内干燥12h以彻底去除溶剂,取出后揭膜,即得到平均厚度为55-65um的塑料薄膜。
实施例3
一种环保型隔热塑料薄膜,由如下重量份的原料制成:聚乳酸(PLA)40份、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)30份、甘油6份、改性植物纤维8-12份、抗菌剂2份、三氯甲烷80份;
所述环保型隔热塑料薄膜由如下步骤加工而成:
步骤S1、首先将聚乳酸和聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯在60℃的真空烘箱中干燥8h(为了避免水解降解),干燥后置于双螺杆挤出机中,加入甘油,使用双螺杆挤出机(长径比为32:1,螺杆直径为20mm,转速为100rpm)挤出造粒,于190℃挤出,进料速度为100g/min;
步骤S2、将上述得到的塑料基粒放入70℃的真空烘箱中干燥7h,加入2/3的三氯甲烷中,室温下磁力搅拌至完全溶解,得到塑料基粒溶液;
步骤S3、将改性植物纤维加入至剩余的1/3的三氯甲烷中,均质15min,得到改性植物纤维悬浮液;
步骤S4、将改性植物纤维悬浮液和抗菌剂缓慢加入塑料基粒溶液中,先磁力搅拌10h使其充分混合,再置于冰水浴中超声30min使各相均匀分散,得到混合液;
步骤S5、将混合液倒入玻璃培养皿中,室温下自然挥发24h,然后放入60℃真空烘箱内干燥12h以彻底去除溶剂,取出后揭膜,即得到平均厚度为55-65um的塑料薄膜。
对实施例1-3制备得到的塑料薄膜以及PLA薄膜做如下性能测试:
(1)力学性能:拉伸强度和断裂伸长率测试按照GB/T1040.3-2006标准,采用电子万能试验机进行测试,测试结果如下表:
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | PLA薄膜 | |
拉伸强度/MPa | 43.2 | 43.1 | 43.4 | 31.1 |
断裂伸长率/% | 5.1 | 5.2 | 5.2 | 3.0 |
可知,本发明制备得到的塑料薄膜的拉伸强度为43.1-43.4MPa,断裂伸长率为5.1-5.2%,相较于PLA薄膜,本发明制备得到的塑料薄膜具有良好的力学性能;
(2)生物降解性:按照GB/T19811-2005《在定义堆肥化中试条件下塑料材料崩解程度的测定》标准,模拟土埋降解实验进行测试,测试不同时间的失重率(%),测试结果如下表:
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | PLA薄膜 | |
10d | 5.1 | 5.2 | 5.0 | 2.6 |
20d | 14.8 | 15.3 | 15.2 | 4.1 |
40d | 30.5 | 30.4 | 30.6 | 10.2 |
80d | 65.3 | 65.6 | 65.5 | 20.5 |
可知,本发明制备得到的塑料薄膜在10d的降解率达到5.0%以上,20d达到14.8%以上,80d达到65.3%以上;相较于PLA薄膜,本发明制备得到的塑料薄膜降解速度快,具有良好的可生物降解性。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (3)
1.一种环保型隔热塑料薄膜,其特征在于,由如下重量份的原料制成:聚乳酸30-40份、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯20-30份、甘油4-6份、改性植物纤维8-12份、抗菌剂1-2份、三氯甲烷60-80份;
所述抗菌剂由如下方法制备:
1)称取1.5g茶多酚加入200mL无水乙醇中,搅拌使其完全溶解;
2)再向上述溶液中加入3.6g聚乙二醇,继续搅拌15-20min后,加入0.8g纳米二氧化钛,常温超声30min,制得抗菌剂;
所述改性植物纤维由如下方法制备:
1)将植物纤维短切为8-12cm小段,按照固液比1g:20-30mL浸泡于浓度为15g/L的NaOH溶液中,室温下浸泡48h,取出后用大量去离子水水洗至滤液pH至中性,80℃烘干;
2)将上述处理过的纤维在水分含量12%、汽爆压力1.85MPa、维压时间为85s的条件下汽爆,随后用去离子水洗涤至滤液pH至中性,80℃烘干;
3)将上述汽爆后的纤维漂白,固液比为1:15,漂白液含1%的Na2SiO3、2%的NaOH、1%的H2O2,60℃处理3小时后水洗至中性,80℃烘干;
4)将烘干后的纤维于145℃下热处理14min,然后按照料液比1g:10-13mL将热处理后的纤维加入去离子水中,冰水浴超声分散3次,每次10min,得到纤维水悬浮液;
5)将聚乙二醇溶于去离子水中,配制成质量分数为20%的聚乙二醇水溶液,按照体积比1:5将纤维水悬浮液缓慢倒入聚乙二醇水溶液中,室温下磁力撹拌2h,再于90℃水浴中搅拌蒸发水溶剂,待溶剂减少2/3-5/6,转移至60℃真空烘箱内干燥过夜,制得改性植物纤维;
其中,植物纤维为苎麻、大麻、剑麻、蕉麻、木棉或者椰子纤维;
所述环保型隔热塑料薄膜由如下步骤制成:
步骤S1、首先将聚乳酸和聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯在60℃的真空烘箱中干燥8h,干燥后置于双螺杆挤出机中,加入甘油,使用双螺杆挤出机挤出造粒,于190℃挤出,进料速度为100g/min;
步骤S2、将上述得到的塑料基粒放入70℃的真空烘箱中干燥6-7h,加入2/3的三氯甲烷中,室温下磁力搅拌至完全溶解,得到塑料基粒溶液;
步骤S3、将改性植物纤维加入至剩余的1/3的三氯甲烷中,均质15min,得到改性植物纤维悬浮液;
步骤S4、将改性植物纤维悬浮液和抗菌剂缓慢加入塑料基粒溶液中,先磁力搅拌10h使其充分混合,再置于冰水浴中超声30min使各相均匀分散,得到混合液;
步骤S5、将混合液倒入玻璃培养皿中,室温下自然挥发24h,然后放入60℃真空烘箱内干燥12h以彻底去除溶剂,取出后揭膜,即得到平均厚度为55-65um的塑料薄膜;
制备得到的塑料薄膜的拉伸强度为43.1-43.4MPa,断裂伸长率为5.1-5.2%。
2.一种环保型隔热塑料薄膜的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1、首先将聚乳酸和聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯在60℃的真空烘箱中干燥8h,干燥后置于双螺杆挤出机中,加入甘油,使用双螺杆挤出机挤出造粒,于190℃挤出,进料速度为100g/min;
步骤S2、将上述得到的塑料基粒放入70℃的真空烘箱中干燥6-7h,加入2/3的三氯甲烷中,室温下磁力搅拌至完全溶解,得到塑料基粒溶液;
步骤S3、将改性植物纤维加入至剩余的1/3的三氯甲烷中,均质15min,得到改性植物纤维悬浮液;
步骤S4、将改性植物纤维悬浮液和抗菌剂缓慢加入塑料基粒溶液中,先磁力搅拌10h使其充分混合,再置于冰水浴中超声30min使各相均匀分散,得到混合液;
步骤S5、将混合液倒入玻璃培养皿中,室温下自然挥发24h,然后放入60℃真空烘箱内干燥12h以彻底去除溶剂,取出后揭膜,即得到平均厚度为55-65um的塑料薄膜。
3.根据权利要求2所述的一种环保型隔热塑料薄膜的制备工艺,其特征在于,步骤S1中所述双螺杆挤出机的长径比为32:1,螺杆直径为20mm,转速为100rpm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910016337.4A CN109553945B (zh) | 2019-01-08 | 2019-01-08 | 一种环保型隔热塑料薄膜及其制备工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910016337.4A CN109553945B (zh) | 2019-01-08 | 2019-01-08 | 一种环保型隔热塑料薄膜及其制备工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109553945A CN109553945A (zh) | 2019-04-02 |
CN109553945B true CN109553945B (zh) | 2021-01-26 |
Family
ID=65872495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910016337.4A Active CN109553945B (zh) | 2019-01-08 | 2019-01-08 | 一种环保型隔热塑料薄膜及其制备工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109553945B (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110467803A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-19 | 东莞市汇林生物科技有限公司 | 一种挤出反应增容蔗渣基生物降解复合材料及其制备方法 |
CN110615942A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-27 | 泉州龙晟轻工有限公司 | 一种自洁净聚丙烯材料及由其制成的自洁净一次性餐具 |
CN110615943A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-27 | 泉州龙晟轻工有限公司 | 一种自洁净聚丙烯基一次性餐具片材的制备方法 |
CN110835458B (zh) * | 2019-11-15 | 2021-12-24 | 湖南绿斯达生物科技有限公司 | 一种具有抑菌效果和高强度的生物降解材料及其制备和应用 |
CN111454472A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-28 | 安徽聚美生物科技有限公司 | 一种高透明自粘pbat保鲜膜的制备方法 |
CN113736220A (zh) * | 2020-05-27 | 2021-12-03 | 李小文 | 一种植物纤维塑化材料及其制备方法 |
CN111777832A (zh) * | 2020-07-26 | 2020-10-16 | 惠州志合包装材料有限公司 | 一种可回收利用的环保塑料膜配方 |
CN114806119B (zh) * | 2022-06-09 | 2023-11-21 | 安徽顺彤包装材料有限公司 | 一种口杯纸用高阻隔薄膜及其制备工艺 |
CN115141495A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-04 | 江苏中科睿赛污染控制工程有限公司 | 一种增强增韧的可降解材料及其制备方法 |
CN115232346B (zh) * | 2022-08-22 | 2024-03-01 | 山东哈工生物科技有限公司 | 一种用于手机包装的植物纤维复合材料及其制备方法 |
CN115651376B (zh) * | 2022-11-03 | 2023-08-18 | 青岛周氏塑料包装有限公司 | 一种用于可循环使用包装产品的可堆肥抗菌材料及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101519856B (zh) * | 2008-02-27 | 2011-02-09 | 中国科学院过程工程研究所 | 麻类纤维处理过程产生的落麻用于制浆造纸的方法 |
CN101942702B (zh) * | 2010-09-10 | 2011-11-09 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种椰子壳汽爆脱胶制备椰子壳纤维的方法 |
CN102586897A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-07-18 | 中国热带农业科学院海口实验站 | 利用汽爆技术制备香蕉纤维素纳米纤维的方法 |
AU2013378663B2 (en) * | 2013-02-18 | 2017-12-07 | U.S. Pacific Nonwovens Industry Limited | Biodegradable film and laminate |
CN104559095B (zh) * | 2013-10-28 | 2018-05-01 | 东丽先端材料研究开发(中国)有限公司 | 用于制备微多孔薄膜的树脂组合物及微多孔薄膜 |
-
2019
- 2019-01-08 CN CN201910016337.4A patent/CN109553945B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109553945A (zh) | 2019-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109553945B (zh) | 一种环保型隔热塑料薄膜及其制备工艺 | |
Ji et al. | A biodegradable chitosan-based composite film reinforced by ramie fibre and lignin for food packaging | |
AU2015204026B2 (en) | Production of poly alpha-1,3-glucan films | |
CN108641100B (zh) | 一种高离子电导率纳米纤维素/聚乙烯醇水凝胶膜的制备方法 | |
CN104693464A (zh) | 一种木素纳米纤维素增强聚乳酸复合膜的制备方法 | |
Olaiya et al. | Enzyme-assisted extraction of nanocellulose from textile waste: A review on production technique and applications | |
CN110964297A (zh) | 一种可降解塑料包装材料的改性方法 | |
Pérez-Fonseca et al. | Polylactic acid-agave fiber biocomposites: processing, properties, weathering performance, and biodegradation | |
Chin et al. | Bioinspired Crosslinked Nanocomposites of Polyvinyl Alcohol‐Reinforced Cellulose Nanocrystals Extracted from Rice Straw with Ethanedioic Acid | |
CN107189116B (zh) | 高耐热性木薯淀粉剑麻纤维复合材料的制备方法 | |
JP7212732B1 (ja) | Ii型未修飾セルロース微細繊維、及びii型未修飾セルロース微細繊維並びにその成形体の製造方法 | |
CN112297277B (zh) | 一种竹纳米纤维聚乙烯多层复合气体阻隔材料的制备方法 | |
Dewi et al. | Characterization of sago starch-based degradable plastic with agricultural waste cellulose fiber as filler. | |
Asrofi et al. | Studies on Tensile Strength, Fracture Surface and Biodegradation of Biocomposite from Polyvinyl Alcohol (PVA) Filled by Sugarcane Bagasse Fiber | |
CN112280106A (zh) | 一种抗菌高强度全降解淀粉基膜 | |
Cheng et al. | The key role of unique crystalline property in the hydrolytic degradation process of microcrystalline cellulose-reinforced stereo-complexed poly (lactic acid) composites | |
CN107236152B (zh) | 高强度剑麻纤维增强木薯淀粉复合材料的制备方法 | |
CN118440481B (zh) | 一种纤维素增韧改性聚乳酸复合材料的制备工艺 | |
Govindan et al. | Treated Nypa fruticans Husk-filled Regenerated Cellulose Biocomposite Films. | |
TWI798154B (zh) | 纖維素類生物基材料的製備方法及含該材料的高阻隔全生物降解包裝瓶 | |
CN116236607B (zh) | 一种高强高释放的微纳米纤维素/海藻酸钠敷料及其制备方法与应用 | |
CN113603910B (zh) | 一种全降解竹纤维和聚乳酸复合材料及其制备方法和应用 | |
CN107216490B (zh) | 疏水性木薯淀粉剑麻纤维复合材料的制备方法 | |
Rani et al. | Development and characterization of crab-based chitosan filler–reinforced polymer composites | |
CN116622203A (zh) | 一种高抗菌可降解保鲜膜及其加工工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210111 Address after: 523460 Room 101, building 1, No.9, Lane 1, Yucai Road, Hengli Town, Dongguan City, Guangdong Province Applicant after: Dongguan Huada new material Co.,Ltd. Address before: 321000 room a4-402, 729 Jindai street, Xinshi street, Wucheng District, Jinhua City, Zhejiang Province Applicant before: JINHUA JIEHE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CONSULTATION Co.,Ltd. |
|
TA01 | Transfer of patent application right | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |