專利名稱：聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種聚乳酸植物纖維的復(fù)合料，尤指一種可取代傳統(tǒng)石化制品及木制板材等綠色環(huán)保制品所使用之可分解原料。
背景技術(shù)：
石化塑料制品廣泛地被運(yùn)用在不同產(chǎn)業(yè)上，因此不論工業(yè)性產(chǎn)品、消費(fèi)性質(zhì)產(chǎn)品或生活用品等都到處可見，其雖然為產(chǎn)業(yè)上或生活上帶來許多方便性，但由于塑料產(chǎn)品于高溫時即容易釋放有毒物質(zhì)，且本身不易被分解，焚燒處理時更會釋放出有毒氣體而污染空氣，對人類及生態(tài)環(huán)境造成極大的危害。因此隨著傳統(tǒng)石化產(chǎn)品的增加，環(huán)境污染已到了刻不容緩的地步，盡管近年來已有相關(guān)業(yè)者將塑料瓶回收制成其他填充料或原料使用，但只不過是將蓋塑料產(chǎn)品從一種形式變成另一種形式，卻無法達(dá)到真正可被分解成為綠色環(huán)保的真正用意。再者，近來全球環(huán)保意識的提升，聯(lián)合國、歐盟等世界組織早已前后通過了部分的環(huán)保協(xié)定，針對高污染、有害廢 物科技產(chǎn)品也列出明確的限用期限；因此面對未來綠色環(huán)保的潮流，一種能夠節(jié)省天然資源、避免有害物質(zhì)產(chǎn)生，且可取代傳統(tǒng)石化制品，真正無公害可再生的綠色環(huán)保材料技術(shù)已成為相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要目標(biāo)。有鑒于此，本發(fā)明發(fā)明人針對上述需求，經(jīng)長時間潛心研思終有本發(fā)明之衍生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料，不僅具有天然、無毒、環(huán)保、永續(xù)等優(yōu)良特性，并且可完全被分解回歸于自然環(huán)境。本發(fā)明之另一目的在提供一種聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料，其所制得之產(chǎn)品具有可抗拉、可防撞、可防水、可防油等特性，故可取代一般石化塑料制品，以降低對石油資源的依賴，同時也減少了對生態(tài)環(huán)境的污染。本發(fā)明之再一目的在提供一種聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料，其可取代木制材料應(yīng)用于建筑、裝潢及家具等領(lǐng)域，減少對樹木的砍伐，以維護(hù)與珍惜自然界的生態(tài)平衡。為達(dá)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料，主要是由聚乳酸母料、植物纖維填充料及改質(zhì)劑依所需之比例經(jīng)聚合而成，其特征在于包括下列之步驟
a.將高分子淀粉聚乳酸經(jīng)由催化劑于高速高溫中催化，使其分子量改變成可塑性，具有可四面拉伸之聚乳酸母料；
b.利用農(nóng)業(yè)廢棄物(如玉米梗、棉花枝梗、小米梗)或農(nóng)業(yè)加工剩余之廢棄物(如稻殼、木薯粉)，經(jīng)降溫的物理原理高速磨成所需的粒子大小目數(shù)的植物纖維粉末，再進(jìn)行高溫殺菌與淀粉進(jìn)行乳化聚合以制成植物纖維填充料；
c.將聚乳酸母料、植物纖維填充料及改質(zhì)劑依所需比例調(diào)配混拌混合；
d.以190°C 210°C高溫將混合原料加以催化聚合。
所述聚乳酸母料、植物纖維填充料及改質(zhì)劑依所需之比例經(jīng)聚合而成，其中采以35% 45%比例之高分子淀粉經(jīng)高速高溫催化為聚乳酸母料，再混以35°/Γ55%比例之植物纖維填充料，以及混以109Γ15%比例之改質(zhì)劑，整體加以調(diào)配混拌混合，制成薄膜或包裝袋之原料。所述之聚乳酸母料、植物纖維填充料及改質(zhì)劑依所需之比例聚合而成，其中采以25% 35%比例之高分子淀粉經(jīng)高速高溫催化為聚乳酸母料，再混以45°/Γ55%比例之植物纖維填充料，以及混以15°/Γ20%之改質(zhì)劑，整體加以調(diào)配混拌混合,制成注塑壓延板制品之原料。還包含有步驟e.經(jīng)由擠壓造粒加工方法，以制成聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料之原料顆粒。所述之改質(zhì)劑的具體成分及配比按質(zhì)量比如下
直鏈淀粉40 55%
碳酸鈣、云母粉或高嶺土 40 55%
甘油O. 75 3%
乙二醇O. 75 3%
環(huán)氧大豆油2 8%
山梨酸I 4%
尿素O. 25 1%
偶聯(lián)劑O. ΟΓΟ. 015%
甲殼酵素0.01%
枯草菌0.01%。本發(fā)明之其他特點(diǎn)及具體實(shí)施例可于以下配合附圖之詳細(xì)說明中，進(jìn)一步了解。


下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖1是本發(fā)明的制造流程示意圖。主要元件符號說明
10聚乳酸母料
11高分子淀粉 12催化劑 20植物纖維填充料 21植物纖維粉末 22淀粉 30改質(zhì)劑。
具體實(shí)施例方式請參閱圖1，是本發(fā)明一種聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料的制造流程示意圖，主要是由聚乳酸母料10、植物纖維填充料20及改質(zhì)劑30依所需之比例經(jīng)聚合而成，其制造方法如下a.將高分子淀粉聚乳酸11經(jīng)由催化劑12于高速高溫中催化，使其分子量改變成可塑性，具有可四面拉伸之聚乳酸母料10 ；
b.利用農(nóng)業(yè)廢棄物(如玉米梗、棉花枝梗、小米梗)或農(nóng)業(yè)加工剩余之廢棄物(如稻殼、木薯粉)，經(jīng)降溫的物理原理高速磨成所需的粒子大小目數(shù)的植物纖維粉末21，再進(jìn)行高溫殺菌與淀粉22進(jìn)行乳化聚合以制成植物纖維填充料20 ；
c.將聚乳酸母料10、植物纖維填充料20及改質(zhì)劑依30所需比例調(diào)配混拌混合；
d.以190°C 210°C高溫將混合原料加以催化聚合；
e.最后經(jīng)由擠壓造粒加工方法，以制成聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料之原料顆粒。借此，則可供各產(chǎn)業(yè)制得各式之綠色環(huán)保制品。所述之改質(zhì)劑30的具體成分及配比按質(zhì)量比如下
直鏈淀粉40 55%
碳酸鈣、云母粉或高嶺土 40 55%
甘油0. 75 3%
乙二醇0. 75 3%
環(huán)氧大豆油2 8%
山梨酸I 4%
尿素0. 25 1%
偶聯(lián)劑0. OTO. 015%
甲殼酵素0.01%
枯草菌0.01%。而上述之聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料于實(shí)施時，依各原料采以不同比例混合時，可獲得不同的延展特性，例如當(dāng)欲制作成為農(nóng)業(yè)土地覆蓋薄膜時，其可采以359^45%比例之高分子淀粉11經(jīng)高速高溫催化為聚乳酸母料10，再混以359^55%比例之植物纖維填充料20，以及混以109^15%比例之改質(zhì)劑30，整體加以調(diào)配混拌混合，而所制得之原料顆粒則可應(yīng)用于制成薄膜或包裝袋類之產(chǎn)品使用；如農(nóng)業(yè)土地覆蓋用薄膜、產(chǎn)品包裝膜、貼合膜、保鮮膜、紙淋膜等薄膜類制品。特別是當(dāng)使用于農(nóng)業(yè)土地覆蓋膜時，因其具有可防水、可防油及陽光遮蔽等特性。本發(fā)明之聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料當(dāng)制成為一種農(nóng)業(yè)土地覆蓋薄膜時，其衍生具有以下特性及功效
1.具有可抑制雜草生長；
2.能使土壤具有保濕作用，有助于農(nóng)業(yè) 作物的生長；
3.當(dāng)農(nóng)作物采收完后需重新整地時，可將本農(nóng)業(yè)土地覆蓋膜連同土壤一起翻攪混拌于土壤中，而此覆蓋膜因可于土壤中可被為生物分解成二氧化碳和水，不僅沒有環(huán)境污染等問題，同時亦可為土壤帶來養(yǎng)分幫助農(nóng)作物的生長，因此可為整體農(nóng)作環(huán)境形成良好的生態(tài)循環(huán)效果。又本發(fā)明另一實(shí)施例，依各原來采以不同比例混合時，可獲得不同的延展特性，例如當(dāng)欲制作成為注塑壓延板材料時，其可采以259^35%比例之高分子淀粉11經(jīng)高速高溫催化為聚乳酸母料10，再混以459^55%比例之植物纖維填充料20，以及混以15% 20%之改質(zhì)劑30，整體加以調(diào)配混拌混合，而其制得之原料顆粒則可透過各種成型加工機(jī)加工，借以制得各式注塑壓延板類之綠色環(huán)保制品；而注塑壓延板制品具有可抗拉、可防撞、可防水、可防油等特性，因此可取代傳統(tǒng)石化制品，如應(yīng)用于餐具、容器、消費(fèi)性電子產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)植栽育苗材、各類產(chǎn)品包裝材、生活用品、紡織纖維等產(chǎn)品。再者本發(fā)明之可分解材料原料顆粒亦可依使用需求壓延壓制作成厚度較大之壓縮板材，而應(yīng)用于建筑、裝潢及家具等領(lǐng)域中，借此取代木制材料以減少對樹木的砍伐。更特別適用于特殊用途之一次性使用板材類產(chǎn)品，如棺木?？山档蛯α帜举Y源的浪費(fèi)，且于焚燒時也不會產(chǎn)生有毒物質(zhì)而造成環(huán)境污染。由上可知，本發(fā)明所設(shè)可分解材料具有如下實(shí)用有點(diǎn)
1.本發(fā)明之主要原料皆取自于天然農(nóng)作物所制，且其植物纖維填充料更是利用農(nóng)業(yè)廢 棄物或農(nóng)業(yè)加工后所生之廢棄物再生使用，不僅具資源回收再利用之環(huán)保功效外，更具有取得方便、價格低廉之產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢；
2.本發(fā)明之聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料，因其制品之物理性質(zhì)比傳統(tǒng)石化制品具有更加優(yōu)良的特性，而且不再以石油為原料，故可降低對石油之有限資源的依賴，具有永續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)，同時也間接降低了原油煉油等制程中產(chǎn)生的污染物質(zhì)。3.本發(fā)明所制得之產(chǎn)品，不僅符合綠色環(huán)保之要求，切對生態(tài)環(huán)境極為友善均能自然分解。綜上所述，本發(fā)明確可達(dá)到所預(yù)期之目的，可完全取之于自然，并分解回歸于自然，達(dá)到資源循環(huán)之功效，更能完全符合綠色環(huán)保永續(xù)發(fā)展之觀念，實(shí)具有產(chǎn)業(yè)上利用之價值，遂依法提出專利申請。惟以上所述者，僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施之范圍；故，凡依本發(fā)明申請專利范圍及發(fā)明說明書內(nèi)容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋之范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料，主要是由聚乳酸母料、植物纖維填充料及改質(zhì)劑依所需之比例經(jīng)聚合而成，其特征在于包括下列之步驟 a.將高分子淀粉聚乳酸經(jīng)由催化劑于高速高溫中催化，使其分子量改變成可塑性，具有可四面拉伸之聚乳酸母料； b.利用的農(nóng)業(yè)廢棄物或農(nóng)業(yè)加工剩余之廢棄物，經(jīng)降溫的物理原理高速磨成所需的粒子大小目數(shù)的植物纖維粉末，再進(jìn)行高溫殺菌與淀粉進(jìn)行乳化聚合以制成植物纖維填充料； c.將聚乳酸母料、植物纖維填充料及改質(zhì)劑依所需比例調(diào)配混拌混合； d.以190°C 210°C高溫將混合原料加以催化聚合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料，其特征在于所述聚乳酸母料、植物纖維填充料及改質(zhì)劑依所需之比例經(jīng)聚合而成，其中采以35%~45%比例之高分子淀粉經(jīng)高速高溫催化為聚乳酸母料，再混以35%~55%比例之植物纖維填充料，以及混以10%~15%比例之改質(zhì)劑，整體加以調(diào)配混拌混合，制成薄膜或包裝袋之原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料，其特征在于所述之聚乳酸母料、植物纖維填充料及改質(zhì)劑依所需之比例聚合而成，其中采以25%~35%比例之高分子淀粉經(jīng)高速高溫催化為聚乳酸母料，再混以45%~55%比例之植物纖維填充料，以及混以15%~20%之改質(zhì)劑，整體加以調(diào)配混拌混合,制成注塑壓延板制品之原料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料，其特征在于所述的農(nóng)業(yè)廢棄物采用如玉米梗、棉花枝梗、小米梗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料，其特征在于農(nóng)業(yè)加工剩余之廢棄物采用稻殼、木薯粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料，其特征在于所述改質(zhì)劑的具體成分及配比按質(zhì)量比如下 直鏈淀粉40 55% 碳酸鈣、云母粉或高嶺土 40 55% 甘油0. 75 3% 乙二醇0. 75 3% 環(huán)氧大豆油2 8%山梨酸1 4% 尿素0. 25 1% 偶聯(lián)劑0. Ο1~ 0.015% 甲殼酵素0.01% 枯草菌0.01%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料，其特征在于還包含有步驟e.經(jīng)由擠壓造粒加工方法，以制成聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料之原料顆粒。
全文摘要
一種聚乳酸植物纖維復(fù)合可分解材料，主要是將高分子淀粉聚乳酸經(jīng)由催化劑于高速高溫中催化，使其分子量改變成可塑性，具有可四面拉伸之聚乳酸母料；再利用農(nóng)業(yè)廢棄物或農(nóng)業(yè)加工后剩余之廢棄物利用降溫的物理原理高速磨成粉末達(dá)到所需的粒子大小目數(shù)，進(jìn)行高溫殺菌并與淀粉進(jìn)行乳化聚合制成植物纖維填充料；最后將上述聚乳酸母料、植物纖維填充料、以及改良劑依所需比例調(diào)配混拌組合，再進(jìn)行高溫(190℃~210℃)聚合成各種天然、無毒、綠色環(huán)保制品所使用之可生物分解的復(fù)合原料。
文檔編號C08L3/12GK103059527SQ20121013990
公開日2013年4月24日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者鄭文彬, 紀(jì)永明 申請人:紀(jì)永明, 鄭文彬