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，不溶于水。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及流延成型方法，系淀粉一壳聚糖-PVA型全生物降解塑料的配方及发泡成型和流延成膜的方法，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％
发泡剂适量。
(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等多元醇；
(5)所使用的发泡剂及溶剂为水。

2、  根据权利要求1所述的方法，包括发泡工艺和流延工艺，其特征在于：
所述发泡工艺的具体步骤为：
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。

3、  根据权利要求1所述的方法，包括发泡工艺和流延成膜工艺，其特征在于：
所述流延成膜工艺的具体步骤为：
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。

4、  本发明方法所制得的发泡材料及膜制品可用於环保及防伪包装材料。

环保防伪型全生物降解塑料发泡及流延成型方法
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及流延成型的方法，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
本发明地目的，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和韧性好的耐水性能。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，揑合均匀，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。