一種以廢鈔紙為基材的可降解塑料填料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可降解塑料填料的制備方法，尤其涉及一種以廢鈔紙為基材的可降解塑料填料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]紙鈔作為一種流通貨幣，屬有價(jià)證券，是一種特殊的印刷品。由于這種特性，對(duì)其紙質(zhì)、印刷都有特殊的要求，如:必須耐水、耐折、防偽、防污、防褪色，在流通過程中，部分紙鈔由于被褶皺、撕裂、污染等原因，而導(dǎo)致需要銷毀，并需防止重新流入市場。目前，廢紙鈔的銷毀主要為化漿造紙和焚燒發(fā)電兩種方法。當(dāng)其用于化漿造紙時(shí)，需要脫去防偽油墨和金屬防偽線，通常只能用作初始原料，投入化漿池化漿，而且由于廢鈔紙經(jīng)過各種填充處理，還可能導(dǎo)致再生的紙質(zhì)不勻，還會(huì)帶來造紙黑液污染。當(dāng)其用于焚燒發(fā)電時(shí)，雖然能夠回收部分能源，但是由于廢鈔紙中含有防偽油墨、填充料等非纖維素物質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致燃燒不完全，并可能產(chǎn)生有害氣體和二氧化碳，造成環(huán)境污染。綜上所述，上述兩種廢紙鈔處理方法均屬無奈之舉，需要開發(fā)新的利用渠道。
[0003]由于塑料制品的大量使用，會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物，又因其在自然環(huán)境中很難分解，已嚴(yán)重影響環(huán)境，造成“白色污染”，故從20世紀(jì)70年代起人們就致力于研發(fā)降解塑料。
[0004]降解塑料是指塑料在加工、儲(chǔ)存和使用過程中性能穩(wěn)定，但當(dāng)其達(dá)到使用壽命期廢棄后，可在光、生物、氧、水等外界自然條件作用下能迅速分解，變成與大自然和諧相處的小分子化合物，而回歸大自然的一類高分子材料。生物降解塑料是一類重要的降解塑料，目前填充型不完全生物降解塑料雖然只能以小碎片形式存在于自然之中，可能造成二次污染，但是因其來源廣泛，容易加工，價(jià)格低廉，仍為最常用的生物降解塑料。
[0005]填料對(duì)于改進(jìn)塑料制品的性能，降低制品成本，有著十分顯著的效果。填料粒子的活性表面與若干大分子鏈相結(jié)合，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，當(dāng)其中一條分子鏈?zhǔn)艿綉?yīng)力時(shí)，就可以通過這些交聯(lián)點(diǎn)將應(yīng)力分散傳遞到其它分子上，若其中某一鏈發(fā)生斷裂，其它鏈也可以起到同樣加固作用，而不致迅速危及全體。填料與大分子的作用依靠次價(jià)力的結(jié)合，兩者的親和性好，則結(jié)合力大。
[0006]以谷殼、秸桿、木粉等粉料與高聚物模塑成型制成的纖維素共混降解塑料屬熱固性塑料，制品力學(xué)性能好，具降解性，是比較成熟的一類降解塑料，但是，此類產(chǎn)品只能采用模塑工藝，難以連續(xù)生產(chǎn)，且產(chǎn)品品質(zhì)不好控制，導(dǎo)致勞動(dòng)生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)力成本高，無法大量推廣。由于纖維素質(zhì)材料存在親水性強(qiáng)，難以粉碎等問題，所以至今仍然無法在熱塑性塑料填料中推廣。由于熱塑性塑料具有品種多，加工性佳，容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，目前降解塑料的研發(fā)工作主要致力于熱塑性降解塑料，但是，對(duì)降解塑料的認(rèn)識(shí)和對(duì)其評(píng)價(jià)體系還缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
[0007]中國發(fā)明專利ZL200710176695.9公開了一種綠色再生鈔票，為解決現(xiàn)有鈔票生產(chǎn)過程中原料消耗多的問題，其由兩個(gè)面層和中間夾層組成，中間夾層由殘舊紙幣切割打漿后的回收紙漿制成，兩個(gè)面層由常規(guī)制鈔紙漿制成。所述打漿原料為3?30%重量濃度的殘舊紙幣水混合物，并且先兌少量水進(jìn)行高濃度打漿，待初步成漿后，再加足進(jìn)行低濃度打漿。中間夾層厚度為成品鈔票的1/3?2/3。所述回收紙漿由不同面值的殘舊紙幣按一定比例混合制成或由一種材質(zhì)和版本的大面額殘舊紙幣制成。其具有生產(chǎn)過程中原料消耗少、污染少、成本低，能循環(huán)利用舊殘紙幣，防偽造性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但是，該技術(shù)必然會(huì)增加再生鈔票紙的生產(chǎn)難度和成本，而且工藝復(fù)雜，難以保證產(chǎn)品的均一性。
[0008]中國發(fā)明專利ZL201010518978.9公開了一種木塑淀粉復(fù)合材料及其制備方法，該木塑淀粉復(fù)合材料由基料回收瓦楞紙紙纖維、低密度聚乙烯樹脂和淀粉，及添加劑鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑、甘油、抗氧劑1010和潤滑劑硬脂酸鋅混配制成；所述回收瓦楞紙紙纖維在基料中的含量為40?65wt%，低密度聚乙烯樹脂在基料中的含量為10?40wt%，淀粉在基料中的含量為10?30wt% ;鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑用量為回收瓦楞紙紙纖維含量的I?6wt%，甘油含量為淀粉含量的5?15wt%，抗氧劑1010為基料總重量的0.5?2被％，潤滑劑硬脂酸鋅為基料總重量的I?4wt%。本發(fā)明之木塑淀粉復(fù)合材料回收瓦楞紙紙纖維含量高，成本低，物理機(jī)械強(qiáng)度高，表面光潔度好，耐水耐化學(xué)腐蝕，易降解，是一種綠色環(huán)保代木代塑新產(chǎn)品。該專利雖然提供了回收利用廢瓦楞紙用于木塑復(fù)合材料的思路，但是，廢瓦楞紙如果不借用淀粉的作用，很難與樹脂混合。
[0009]中國發(fā)明專利申請200610124286.X公開了一種可降解二氧化碳塑料基復(fù)合材料及其制備方法。其包括如下組分和重量份數(shù):聚甲基乙撐碳酸酯30?60份，乙烯乙烯醇共聚物40?70份，有機(jī)填料O?40份，無機(jī)填料O?20份。以聚甲基乙撐碳酸酯為基體，先添加乙烯乙烯醇共聚物，再與有機(jī)填料和無機(jī)填料等共混。引入乙烯乙烯醇共聚物，可以有效地提高機(jī)械性能；而無機(jī)填料淀粉和碳酸鈣的加入，則可以大大降低材料的成本；乙烯乙烯醇共聚物具有吸水性，而淀粉也是一種來源豐富的可降解型天然多糖類高分子化合物，因此能促進(jìn)聚甲基乙撐碳酸酯的生物降解。該可降解復(fù)合材料具有機(jī)械強(qiáng)度高、成本低廉且可降解等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明工藝簡單，適用范圍廣。
[0010]中國發(fā)明專利ZL200580046474.9公開了一種包含如下組分的可生物降解聚酯混合物以及其制備方法和其用途:i)基于組分1-1i的總重量，5?80重量％至少一種基于脂族和芳族二羧酸和基于脂族二羥基化合物的聚酯；和ii)基于組分1-1i的總重量，20?95重量％至少一種可生物降解均聚酯或共聚酯，所述均聚酯或共聚酯選自聚交酯、聚己酸內(nèi)酯、聚羥基鏈烷酸酯，以及包含脂族二羧酸和包含脂族二醇的聚酯；和iii)基于組分1-1i的總重量，0.1?15重量％ a)含環(huán)氧基且基于苯乙烯、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的共聚物，b)雙酚A環(huán)氧化物，或c)脂肪酸酰胺或脂肪酸酯或含環(huán)氧基的天然油；和iv)0?15重量％添加劑；以及V) O?50重量％無機(jī)或有機(jī)填料。
[0011]中國發(fā)明專利ZL200980138438.3公開了一種可生物降解的聚合物混合物，包含i)基于組分i至ii的總重量計(jì)40至95重量％的至少一種基于脂族或脂族和芳族二羧酸與脂族二羥基化合物的聚酯；ii)基于所述組分i至ii的總重量計(jì)5至60重量％的聚碳酸亞烷基二酯，特別是聚碳酸亞丙酯；iii)基于所述組分i至iii的總重量計(jì)O至60重量％的至少一種選自聚乳酸、聚己內(nèi)酯和聚羥基鏈烷酸酯的可生物降解的均聚酯或共聚酯，和/或無機(jī)或有機(jī)填料；iv)基于所述組分i至ii的總重量計(jì)O至10重量％基于苯乙烯、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的含環(huán)氧基共聚物，和v)0至15重量％的選自潤滑劑、防結(jié)塊劑、抗靜電劑、UV吸收劑、UV穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、染料、顏料、著色劑、增塑劑、肥料和活性作物保護(hù)成分的添加劑。本發(fā)明還涉及生產(chǎn)可生物降解的聚合物混合物的方法，涉及可生物降解的聚合物混合物在生產(chǎn)模制品、膜或纖維的用途以及包含可生物降解的聚合物混合物的模制品、膜或纖維。
[0012]中國發(fā)明專利申請201310097088.9公開了一種生物降解聚酯共混薄膜，具體涉及一種生物降解聚酯共混薄膜的增容方法。本發(fā)明所述的生物降解聚酯共混薄膜的增容方法，是向兩種或兩種以上生物降解聚酯與無機(jī)或有機(jī)填料的共混復(fù)合體系中，加入高活性的鈦酸酯類偶聯(lián)劑、自由基交聯(lián)劑和多環(huán)氧基化合物，在長徑比多48、捏合塊總數(shù)多16對(duì)的雙螺桿擠出機(jī)中，在高溫高剪切強(qiáng)度的作用下，同時(shí)引發(fā)并促進(jìn)發(fā)生酯交換反應(yīng)、適度的分子間交聯(lián)反應(yīng)以及端基擴(kuò)鏈反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)共混聚酯之間的增容。本發(fā)明利用高長徑比、高剪切強(qiáng)度的雙螺桿擠出機(jī)，通過引入鈦酸酯偶聯(lián)劑、自由基交聯(lián)劑以及多環(huán)氧基化合物對(duì)生物降解聚酯/填料共混復(fù)合體系進(jìn)行在線反應(yīng)增容，從而極大地改善薄膜力學(xué)性能的各向異性。
[0013]中國發(fā)明專利申請200510103992.1公開了一種一種用于在其上進(jìn)行記錄的材料，它包括生物降解性樹脂，和它的至少一個(gè)表面是多孔記錄表面，其中所述多孔記錄表面含有(A)生物降解性樹脂和(B)天然的無機(jī)填料和/或有機(jī)填料，其質(zhì)量比范圍(B)/(A)為
0.1?5.0，且擁有至少500秒的平滑度，和除此之外，平均孔徑在0.01?10微米范圍內(nèi)。上述材料的室溫降解性、油墨吸收性，對(duì)通過使用任何各種油墨的印刷適應(yīng)性、通過熱轉(zhuǎn)印記錄系統(tǒng)和噴墨記錄系統(tǒng)等的印刷適應(yīng)性、書寫性能和壓印性能等優(yōu)