CN103613946A - 一种利用废弃塑料制备抗菌薄膜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械制造领域，具体涉及一种利用废弃塑料制备抗菌薄膜的方法,包括如下步骤：将废弃塑料经过粉碎、除杂、催化加氢裂解、改性、真空脱泡、定型六个步骤的处理，加入偶联剂1%～2%、相容剂1%～2%和无机填料5%～10%混合搅拌进行改性，所述偶联剂为氨基硅烷，所述相容剂为马来酸酐，所述无机填料为超细滑石粉，超细滑石粉的含量为10%～30%,对热固性废弃塑料的一系列处理后不仅废物重新利用，而且净化热固性废弃塑料，减少环境污染，增加再生产塑料的耐热性、耐磨性和阻燃性，市场应用广阔。
Description
技术领域
本发明属于机械制造领域，具体涉及一种利用废弃塑料制备抗菌薄膜的方法。
背景技术
热固性塑料由于具有优点多，如价格低，剪切模量和杨氏模量高、刚性好、硬度高等被广泛用于电器和电子工业，机械，车辆滑动元件、密封元件及餐具等生产，应用广泛。但热固性塑料在加工的过程中，大分子之间形成交联结构，其制品具有不溶不熔的特点，长期以来，人们一直认为废弃热固性塑料不能回收利用，因而将其当作垃圾处理，不仅造成环境污染而且耗费大量人力，本发明提出一种利用废弃塑料制备抗菌薄膜的方法，即解决了环境污染问题又重新利用了资源。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种变废为宝的利用废弃塑料制备抗菌薄膜的方法。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种利用废弃塑料制备抗菌薄膜的方法，包括如下步骤：
1）粉碎：将热固性废弃塑料粉碎成50～80um的塑料细粒；
2）除杂：将塑料细粒分别依次用乙醇和乙醚的混合物、丙酮和去离子水分别在工业超声机里超声过滤清洗除杂15min，再用120#汽油和去离子水顺序清洗两遍；
3）催化加氢裂解：将清洗过的塑料细粒放入反应器中，450℃，在催化剂、搅拌的条件下加氢裂解30min，可得到80%的小分子液体，其中小分子液体中的单体重新发生加聚反应为液态的塑料，所述催化剂为活性炭载负白金；
4）改性：往反应器中加入偶联剂1%～2%、相容剂1%～2%、植物源抑菌复合物8-10%和无机填料5%～10%混合搅拌进行改性，所述偶联剂为氨基硅烷，所述相容剂为马来酸酐，所述无机填料为超细滑石粉，超细滑石粉的含量为10%～30%；所述的植物源抑菌复合物的制备方法为：
将黄顶菊、飞机草、五爪金龙、胜红蓟、高良姜、大蒜、香芹、水按照20-25：15-20：10-15 ：10-15：8-10：8-10： 5-7：10-20的质量份数配比混合，加入（10份的活力单位为100U）的纤维素酶进行酶解，酶解反应温度为30℃，酶解反应时间为1小时，过滤得到中草药液；去渣后再加入浓度为50%～70%的乙醇水溶液，再将固液混合物超声波辅助提取，超声波提取条件：超声温度为45～56℃、超声频率为20～30kHz、超声提取时间为1～2个小时，然后将固液混合物在20～30kPa真空条件下抽滤，取滤液在15～25kPa真空、45～50℃条件下减压蒸馏得植物源复合杀菌剂；
5）真空脱泡：将反应器抽成真空，抽走液态塑料中溶解的空气，脱去液态塑料中的气泡；
6）定型：从反应器中放出液态塑料至双辊开炼机上熔融混合，温度为120-160℃； 成型，采用塑料吹膜机挤出吹膜，即得产品；
所述的吹膜机料筒后段温度分四段控制，分别控制在180～200℃，料筒前段温度分四段控制，分别控制在210～230℃，机头温度分两段控制，分别控制在220～240℃，吹胀比为1.5～2.0，螺杆转速20～40r/min，牵引速度10～50m/min。
上述的利用废弃塑料制备抗菌薄膜的方法中，所述步骤2)中，所述乙醇和乙醚的混合物中，乙醇：乙醚=4：3。
上述的利用废弃塑料制备抗菌薄膜的方法中，所述步骤4)中，所述加入偶联剂、相容剂和无机填料进行改性处理条件为真空搅拌。
上述的利用废弃塑料制备抗菌薄膜的方法中，所述步骤4)中，所述超细滑石粉用硅烷处理。
有益效果：将热固性废弃塑料经过粉碎、除杂、催化加氢裂解、改性、真空脱泡、定型六个步骤的处理，不仅废物重新利用，而且净化热固性废弃塑料，减少环境污染，增加再生产塑料的耐热性、耐磨性和阻燃性，市场应用广阔，在粉碎中，粉碎塑料细粒粒径合适，无需使用精细仪器进行处理，在除杂中，除去热固性废弃塑料表面的水溶性和脂溶性物质，提高热固性废弃塑料品质，在改性中，加入偶联剂可以进行表面活性处理，加入相容剂可以促进各类聚合物之间相容，加入无机填料不仅可以降低成本而且可以改善塑料性能，超细滑石粉用硅烷处理促进塑料间的相容性，在真空脱泡中，真空脱泡增加塑料致密性，在液态塑料成半干时，撒上Al(OH)3、八溴醚和Mg(OH)2的混合物吸附于塑料表面，起到阻燃防碳化的效果。具有杀菌效果的薄膜材料、绿色环保并且具有抑菌效果；对人、畜无害。另外，本发明配方合理，制备方法简单。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
1）粉碎：将热固性废弃塑料粉碎成50～80um的塑料细粒；
2）除杂：将塑料细粒分别依次用乙醇和乙醚的混合物、丙酮和去离子水分别在工业超声机里超声过滤清洗除杂15min，再用120#汽油和去离子水顺序清洗两遍；
3）催化加氢裂解：将清洗过的塑料细粒放入反应器中，450℃，在催化剂、搅拌的条件下加氢裂解30min，可得到80%的小分子液体，其中小分子液体中的单体重新发生加聚反应为液态的塑料，所述催化剂为活性炭载负白金；
4）改性：往反应器中加入偶联剂1%～2%、相容剂1%～2%、植物源抑菌复合物8-10%和无机填料5%～10%混合搅拌进行改性，所述偶联剂为氨基硅烷，所述相容剂为马来酸酐，所述无机填料为超细滑石粉，超细滑石粉的含量为10%～30%；所述的植物源抑菌复合物的制备方法为：
将黄顶菊、飞机草、五爪金龙、胜红蓟、高良姜、大蒜、香芹、水按照20-25：15-20：10-15 ：10-15：8-10：8-10： 5-7：10-20的质量份数配比混合，加入（10份的活力单位为100U）的纤维素酶进行酶解，酶解反应温度为30℃，酶解反应时间为1小时，过滤得到中草药液；去渣后再加入浓度为50%～70%的乙醇水溶液，再将固液混合物超声波辅助提取，超声波提取条件：超声温度为45～56℃、超声频率为20～30kHz、超声提取时间为1～2个小时，然后将固液混合物在20～30kPa真空条件下抽滤，取滤液在15～25kPa真空、45～50℃条件下减压蒸馏得植物源复合杀菌剂；
5）真空脱泡：将反应器抽成真空，抽走液态塑料中溶解的空气，脱去液态塑料中的气泡；
6）定型：从反应器中放出液态塑料至双辊开炼机上熔融混合，温度为120-160℃； 成型，采用塑料吹膜机挤出吹膜，即得产品；
所述的吹膜机料筒后段温度分四段控制，分别控制在180～200℃，料筒前段温度分四段控制，分别控制在210～230℃，机头温度分两段控制，分别控制在220～240℃，吹胀比为1.5～2.0，螺杆转速20～40r/min，牵引速度10～50m/min。
实施例2：其余与所述实施例1相同，不同之处在于，步骤6）中先真空冷却3h，再冷却3h。
实施例3：其余与所述实施例1相同，不同之处在于，步骤3）中未使用催化剂，其加氢裂解效率明显降低，同样的时间只能得到30%的小分子液体，量明显减少。
本实施例经实际应用中可知，本发明将热固性废弃塑料经过粉碎、除杂、催化加氢裂解、改性、真空脱泡、定型六个步骤的处理，不仅废物重新利用，而且净化热固性废弃塑料，减少环境污染，增加再生产塑料的耐热性、耐磨性和阻燃性，市场应用广阔，在粉碎中，粉碎塑料细粒粒径合适，无需使用精细仪器进行处理，在除杂中，除去热固性废弃塑料表面的水溶性和脂溶性物质，提高热固性废弃塑料品质，在改性中，加入偶联剂可以进行表面活性处理，加入相容剂可以促进各类聚合物之间相容，加入无机填料不仅可以降低成本而且可以改善塑料性能，超细滑石粉用硅烷处理促进塑料间的相容性，在真空脱泡中，真空脱泡增加塑料致密性，在液态塑料成半干时，撒上Al(OH)3、八溴醚和Mg(OH)2的混合物吸附于塑料表面，起到阻燃防碳化的效果。具有杀菌效果的薄膜材料、绿色环保并且具有抑菌效果；对人、畜无害。另外，本发明配方合理，制备方法简单。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种利用废弃塑料制备抗菌薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）粉碎：将热固性废弃塑料粉碎成50～80um的塑料细粒；
2）除杂：将塑料细粒分别依次用乙醇和乙醚的混合物、丙酮和去离子水分别在工业超声机里超声过滤清洗除杂15min，再用120#汽油和去离子水顺序清洗两遍；
3）催化加氢裂解：将清洗过的塑料细粒放入反应器中，450℃，在催化剂、搅拌的条件下加氢裂解30min，可得到80%的小分子液体，其中小分子液体中的单体重新发生加聚反应为液态的塑料，所述催化剂为活性炭载负白金；
4）改性：往反应器中加入偶联剂1%～2%、相容剂1%～2%、植物源抑菌复合物8-10%和无机填料5%～10%混合搅拌进行改性，所述偶联剂为氨基硅烷，所述相容剂为马来酸酐，所述无机填料为超细滑石粉，超细滑石粉的含量为10%～30%；所述的植物源抑菌复合物的制备方法为：
将黄顶菊、飞机草、五爪金龙、胜红蓟、高良姜、大蒜、香芹、水按照20-25：15-20：10-15 ：10-15：8-10：8-10： 5-7：10-20的质量份数配比混合，加入（10份的活力单位为100U）的纤维素酶进行酶解，酶解反应温度为30℃，酶解反应时间为1小时，过滤得到中草药液；去渣后再加入浓度为50%～70%的乙醇水溶液，再将固液混合物超声波辅助提取，超声波提取条件：超声温度为45～56℃、超声频率为20～30kHz、超声提取时间为1～2个小时，然后将固液混合物在20～30kPa真空条件下抽滤，取滤液在15～25kPa真空、45～50℃条件下减压蒸馏得植物源复合杀菌剂；
5）真空脱泡：将反应器抽成真空，抽走液态塑料中溶解的空气，脱去液态塑料中的气泡；
6）定型：从反应器中放出液态塑料至双辊开炼机上熔融混合，温度为120-160℃； 成型，采用塑料吹膜机挤出吹膜，即得产品；
所述的吹膜机料筒后段温度分四段控制，分别控制在180～200℃，料筒前段温度分四段控制，分别控制在210～230℃，机头温度分两段控制，分别控制在220～240℃，吹胀比为1.5～2.0，螺杆转速20～40r/min，牵引速度10～50m/min。
2.根据权利要求1所述的利用废弃塑料制备抗菌薄膜的方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述乙醇和乙醚的混合物中，乙醇：乙醚=4：3。
3.根据权利要求1所述的利用废弃塑料制备抗菌薄膜的方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述加入偶联剂、相容剂和无机填料进行改性处理条件为真空搅拌。
4.根据权利要求1所述的利用废弃塑料制备抗菌薄膜的方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述超细滑石粉用硅烷处理。
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- 2013-11-08 CN CN201310549765.6A patent/CN103613946A/zh active Pending
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