一种一次性可降解说明书(发明专利).doc

说明书
一种一次性可生物降解手套

技术领域
[0001] 本发明涉及一种一次性可生物降解手套，更具体地涉及一种可以通过生物降解达到环保和减少污染的新产品。
背景技术
[0002] 目前人们日常使用的一次性用品等，绝大部分是石油基塑料，它们的价格低廉，但
是均属于难以降解的产品，由于近年来这些产品的使用量逐渐增大，以至于形成白色污染，
造成环境污染，影响了生态的平衡，越来越多的降解塑料制品开始涌现，然而目前的降解产
品总是存在很多不足之处，是采用石油基塑料聚烯烃材料为载体制备降解塑料制品，或者是采用聚乳酸类从天然物质中制备的高分子材料来提高降解塑料的生物降解性，但是，加工后材料的的性能等方面不能满足使用要求，而且聚乳酸的成本比较高。
[0003] 公开了一种一次性可生物降解手套和制品及制备方法，该可生物降解手套中含有淀粉、环保增塑剂、乙烯 - 丙烯酸甲酯共聚物、盐类添加剂及聚氯乙烯树脂，虽然手套中淀粉含量较高，但这种可生物降解手套的强度还是能够完全满足使用要求。
发明内容
[0004] 因此，本发明的目的在于提供一种加工性能好、生物降解性能优异的一次性可降解手套。
[0005] 本发明提供了一种一次性可生物降解手套，其组成按重量份数计如下 ：
淀粉树脂：35-58%
聚氯乙烯树脂：10-35%
环保增塑剂：20-38%、
液体钙-锌稳定剂：1.01.7%、
降粘剂：5-25% 、
弹性体：3-5%
甲基丙烯酸甲酯10-30%
丙烯酸丁酯的混合单体10-25%、
上述配方百分比之和为100%
[0006] 根据本发明提供的一次性可生物降解手套，其中，所述为食品级改性淀粉可以为各种常规的食品级淀粉，例如，可以为玉米淀粉、木薯淀粉一种或多种 ；优选情况下，为了使一次性可生物降解手套获得更好的加工性能和力学性能，所述食品级改性淀粉的细度可以为80-100目，含水量可以为0.5-2wt％，各项理化指标和卫生指标均符合国标 GB/T8883-88优级标准。
[0007] 其中，所述单环保增塑剂的密度可以为 0.95-0.978g/cm3，酯含量≥ 90％，所述 丙烯酸甲酯共聚物的数均分子量可以为 15-20 万，分子量分布可以为 1.0-1.5，优选的分子量分布为 1.2，熔融指数可以为 6-28 克 /10 分钟，密度可以为0.91-0.95g/cm3，优选情况下，熔融指数为 5-10 克 /10 分钟，密度为 0.945g/cm3，丙烯酸含量可以为 7-10％，优选为 8％。
[0008] 根据本发明提供的可一次性可生物降解手套的淀粉树脂，其中，所述聚氯乙烯的概念为本领域技术人员所公知，例如，所述聚氯乙烯的平均分子量分布可以为6.13-6.94，平均聚合度：1500-1800，K值为74-78，在 190℃，2.22 千克时的熔融指数可以为 2-6.5 克 /10 分钟。
[0009] 在本发明的一种一次性可降解手套优选的实施方式中，为了使一次性可生物降解手套的加工性能和生物降解性能更好，其组成按重量份计数可以为 ：
淀粉树脂：35-58%
聚氯乙烯树脂：10-35%
环保增塑剂：20-38%、
液体钙-锌稳定剂：1.0-1.7%、
降粘剂：5-25%
弹性体：3-5%、
甲基丙烯酸甲酯10-30%
丙烯酸丁酯的混合单体10-25%、
上述配方百分比之和为100%
[0010] 本发明还提供了上述一次性可生物降解手套的制备方法，该方法包括 ：对食品
级淀粉进行纳米化处理，使其细度为 80-150 目；先将淀粉树脂和甲基丙烯酸甲酯及丙烯酸丁酯的混合单体混合进行接枝搅拌0.5-1小时，然后将环保增塑剂、聚氯乙烯树脂、液体钙-锌稳定剂、降粘剂混合搅拌1.5-2.5小时，最后加入弹性体在高速混合机内混合均匀完成预糊化 ；将预糊化好的浆料放入糊料槽，然后用80-100度的手套模型浸渍糊料并在170-180℃条件下进行糊化接枝 ；然后烘箱温度维持在 200-230℃条件下经过5-6分钟塑化过程中进行塑化成形。
[0011] 根据本发明提供的方法，其中，所述淀粉树脂为通过科技方法进行纳米化处理。将其水份控制在0.5-2wt％之间。
[0012] 本发明提供了一次性可生物降解的手套，在目前整个手套市场上一种聚氯乙烯树脂手套或乳胶、橡胶、PE等手套都是不可生物降解的，其污染性大。而这项技术的开发也填补了手套业及行业的空白，技术属于国内领先。
[0013] 与现有技术中用于一次性手套中相比，本发明提供的生物降解手套具有如下优点 ：
[0014] 1.拉伸强度＞13MPa，断裂伸长率≥350％，撕裂强度＞10N，密度 ：1.15g/cm3，乙烷提取物≤4.0％，熔融指数2-3克/10分钟(190℃，2.13kg)，手感好，柔软、滑爽，犹如蚕丝 ；
[0015] 2.在保证相容性和基本物理性质的基础上，生物质材料含量高，生物降解率高，在堆肥条件下三个月其 86％分解为 CaO2和水，其 15％为肉眼看不到微小颗粒，符合堆肥要求，有助于改善环境污染，推动土地改良，属于环境友好产品；
[0016] 3. 生物质含量高，接近欧盟最高标准 EN13432( ≥ 92％ )，已达到美国 ASTMD6400
标准，(≥86％ ) 比中国标准(≥15％) 高出 70％ ；
[0017] 4.有很好的热合性能、防漏水性能，可用作电子行业、医疗行业、家庭等多领域；
[0018] 5.使用食品级淀粉制备，更环保、无毒、无害 ；
[0019] 6.产品价格便宜，比聚氯乙烯树脂价格低廉，有很好市场价值。
具体实施方式
[0020] 下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐
明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
[0021] 实施例 1
[0022] 本实施例用于说明本发明提供的一次性可生物降解手套及其制备方法。
[0023] 原料组成为 ：
玉米改性淀粉树脂：35-58%
聚氯乙烯树脂：10-35%
环保增塑剂：20-38%、
液体钙-锌稳定剂：1.0-1.7%、
降粘剂：5-25%
弹性体：3-5%、
甲基丙烯酸甲酯10-30%
丙烯酸丁酯的混合单体10-25%、
[0024] 其中，玉米改性淀粉树脂的含水量为 1.5wt％ ；环保增塑剂密度为0.972g/cm3，酯含量≥ 95％丙烯酸甲酯共聚物的数均分子量可以为 17 万，分子量分布可以为 1.2，熔融指数可以为 22 克 /10 分钟，密度可以为0.935g/cm3，优选情况下，熔融指数为 8.2 克 /10 分钟，密度为 0.945g/cm3，丙烯酸含量为 8.5％；
[0025] 制备过程如下 ：
[0026] (1)对食品级玉米改性淀粉树脂进行纳米超细化处理，使其细度低于 100 目，过筛 ；
[0027] (2)将其余原料加入在高速混合机内混合均匀完成预糊化 ；
[0028] (3) 将通过步骤 (2) 预糊化好的浆料进行手模（80-100℃）浸料塑化，在 178℃下进行糊化接枝 ；
[0029] (4)然后将浸料好手模放置于烘箱温度维持在 200-230℃条件下经过5-6分钟塑化过程中进行塑化成形，记作A1
[0030] 实施例 2
[0031] 本实施例用于说明本发明提供的一种一次性可生物降解手套及其制备方法。
[0032] 原料组成为 ：
木薯淀粉树脂：35-58%
聚氯乙烯树脂：10-35%
环保增塑剂：20-38%、
液体钙-锌稳定剂：1.0-1.7%、
降粘剂：5-25%
弹性体：3-5%、
甲基丙烯酸甲酯10-30%
丙烯酸丁酯的混合单体10-25%、
[0033]木薯改性淀粉树脂的含水量为 1.3wt％ ；环保增塑剂密度为0.975g/cm3，酯含量≥ 96％；丙烯酸甲酯共聚物的数均分子量可以为 20 万，分子量分布可以为 1.23，熔融指数可以为 25 克 /10 分钟，密度可以为0.93g/cm3，优选情况下，熔融指数为 8.5克 /10 分钟，密度为 0.94g/cm3，丙烯酸含量为 8％，
[0034] (1)对食品级木薯淀粉进行纳米超细化处理，使其细度小于为 100 目，过筛；
[0035] (2)将其余原料加入在高速混合机内混合均匀完成预糊化；
[0036] (3) 通过步骤 (2) 预糊化好的浆料进行手模（80-100℃）浸料塑化，在 178℃下进行糊化接枝 ；
[0037] (4) 然后将浸料好手模放置于烘箱温度维持在 200-230℃条件下经过5-6分钟塑化过程中进行塑化成形，记作A2。
[0038] 对比例 1
[0039] 本对比例用于说明组成物质相同但含量不在本发明范围内的一种一次性可生物降解手套及其制备方法。
[0040] 按照与实施例 1 相同的制备过程制备，不同的是用本对比例的下述原料代替实施例1的原料 ：
玉米改性淀粉树脂：10千克；
聚氯乙烯树脂：1千克；
环保增塑剂：2.5千克；
液体钙-锌稳定剂：0.15千克；
降粘剂：2.3千克；
弹性体：0.4千克；
甲基丙烯酸甲酯2.5千克；
丙烯酸丁酯的混合单体2千克；
[0041] 其中，玉米改性淀粉树脂的含水量为 1.5wt％ ；环保增塑剂密度为0.972g/cm3，酯含量≥ 95％；丙烯酸甲酯共聚物的数均分子量可以为 17 万，分子量分布可以为 1.2，熔融指数可以为 22 克 /10 分钟，密度可以为0.935g/cm3，优选情况下，熔融指数为 8.2 克 /10 分钟，密度为 0.945g/cm3，丙烯酸含量为 8.5％；；记作B1。
[0042] 对比例 2
[0043] 本对比例用于说明组成物质相同但含量不在本发明范围内的一种一次性可生物降解手套及其制备方法。
[0044] 按照与实施例 1 相同的制备过程配制，不同的是用本对比例的下述原料代替实施例 1 的原料 ：
木薯改性淀粉树脂：10千克；
聚氯乙烯树脂：1千克；
环保增塑剂：2.5千克；
液体钙-锌稳定剂：0.15千克；
降粘剂：2.3千克；
弹性体：0.4千克；
甲基丙烯酸甲酯2.5千克；
丙烯酸丁酯的混合单体2千克；
[0045] 木薯改性淀粉树脂的含水量为 1.3wt％ ；环保增塑剂密度为0.975g/cm3，酯含量≥ 96％；丙烯酸甲酯共聚物的数均分子量可以为 20 万，分子量分布可以为 1.23，熔融指数可以为 25 克 /10 分钟，密度可以为0.93g/cm3，优选情况下，熔融指数为 8.5克 /10 分钟，密度为 0.94g/cm3，丙烯酸含量为 8％，记作B2
[0046] 产品性能测试
[0047] 对实施例 1-2 和对比例 1-2 制得的产品 A1-A2 和 B1-B2 的下列性能进行测试，测
试结果列于表1。
[0048] 1、淀粉含量 ：GB/T2957-2008
[0049] 2、拉伸强度 ：GB1040-2006
[0050] 3、断裂伸长率 ：GB1040-2006
[0051] 4、撕裂强度 ：GB/T1130-91
[0052] 5、热合强度 ：QB/T2358-98
[0053] 6、生物降解率 ：按照 ISO ：14855的测试 ；
[0054] 7、乙烷提取物 ：GB/T5009.58
[0055] 8、聚烯烃材料含量 ：用红外光谱峰值法测定
[0056] 9、防漏水性能 ：将产品A1-A2和B1-B2分别制成一次性手套，其手掌厚度为0.08mm，向手套中注入约占容量 2/3 体积的水，静置 30 分钟后发现无漏水现象则防漏水性能为良。
[0057] 与目前手套市场上一次性聚氯乙烯PVC手套相比，聚氯乙烯手套拉伸强度：10MPa，断裂伸长率≥300％ ，撕裂强度：3.6N，并且不可以降解，给社会及环保问题带来极大的不便，形成大量的白色污染，其他乳胶、橡胶、PE等手套都是不可降解的污染产物。
[0058]本发明的用于一种一次性可生物降解手套具有如下优点 ：拉伸强度＞15MPa，断裂伸长率≥350％，撕裂强度≥20N，热合强度≥40N，乙烷提取物≤ 4.0％ ；不但生物质含量高，而且生物降解率也比较高 ；有很好的热合性能、防漏水性能好，可用作医疗卫生行业。与组分含量不在本发明范围内的生物降解淀粉树脂相比，本发明提供的生物降解淀粉树脂的加工性能和生物降解性能均具有明显优势。

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2010.2

注意事项