东莞市宏盛源环保科技有限公司全生物降解环保袋
一、技术和产品提供单位
东莞市宏盛源环保科技有限公司,是一家专业从事低碳环保材料、生物降解塑料制品、塑料包装、塑料制品等产品研发、生产、销售及技术咨询、技术服务、技术转让等业务的公司,专注于塑料袋行业的连卷袋、背心袋、保鲜袋、印刷定制袋、奶茶袋、平口袋、可降解塑料袋及全生物降解袋等产品研发、生产、销售。
公司拥有专业化的工业厂房及办公楼,配套设施齐全,采购最先进的吹膜机器及全自动制袋机设备;公司资质齐全,已获得全国工业产品生产许可证、国家包装产品质量监督检验中心的产品合格检验检测报告、全国企业诚信公共服务平台认定的“AAA级信用企业”、中国质量认证监督委员会颁发的“质量检验国家标准合格产品”、全国品牌认证联盟颁发的“质量信誉双保障示范单位”等多项证明荣誉;公司拥有从业23年的专业师傅团队,已建成一支朝气蓬勃、富有开拓精神的研发、生产、营销、管理团队。公司将秉承“绿色环保,科技领航;精益求精,专注用心”的经营理念,坚持“以诚信引领发展;以贴心服务顾客”的企业宗旨,以科学的管理方法,雄厚的技术力量,创新机制、适应市场,力争得到更好的发展。
二、技术和产品适用范围
外卖打包、超市购物、日用垃圾袋。
三、产品技术原理及工艺
(一)工艺一:一步法挤出吹膜成型工艺
先将PLA干燥,然后将PLA树脂、扩链剂和増韧剂等混合均匀,直接加入到单螺杆挤出机中完成熔融和混合,并由机头口模挤出吹塑成膜。
(二)工艺二:两步法挤出吹膜成型工艺
1、TPS淀粉基降解材料吹膜工艺
A:TPS的制备
将粒度d50为4.95μm的玉米淀粉放入115℃的KFP-1000L干燥箱内,烘干8小时,使水分含量在900ppm以内,将甘油和淀粉按照100:30比例在高混机中混合均匀,之后投料入长径比36:1、直径40mm的同向双螺杆挤出机中,经过水槽冷切、拉条、造粒。
挤出机各段温度设定为120~210℃,挤出机电机转速为150rpm。切粒后制得热塑性淀粉粒料(TPS),在90℃干燥箱内烘干至水分含量低于800ppm后密闭包装后待用。为了弥补单一淀粉材料性能的不足,通过将热塑性淀粉TPS与生物降解类的脂肪族共聚酯PBSA进行共混改性,以提高淀粉基降解塑料的拉伸强度和耐撕裂性等物理力学性能。
B:制备PBAT/PBSA/TPS共混改性材料
制得并烘干的TPS粒料与PBAT-A和PBSA-A相应树脂粒料分别按照下表中用量比例计量投入同向双螺杆挤出机中,经过水槽冷切、拉条、造粒。
挤出机各段温度设定为110~200℃,挤出机电机转速为150rpm。切粒后制得相应的PBAT/PBSA/TPS复合材料样品。
C:吹膜样品的制备
将ECOPONDRflex162原料(由PBSA 70%,淀粉30%共混改性得到)于85℃温度下烘干4小时,投入吹膜机吹膜。螺杆直径55mm,长径比30:1,挤出设定螺杆转速30r/min,熔体温度为125℃,薄膜厚度15μm。
将flex162薄膜样品于23℃、50%RH环境下放置,状态调节不少于4h,再进行薄膜样品的相关性能的检测。
D:不同条件下制备不同吹膜样品
将不同试验的材料分别投入MB-900吹膜机内,在不同温度、螺杆转速条件下熔融挤出吹膜收卷。薄膜厚度调整为15μm,样品在23℃和50%RH环境下状态调节4h。
分别投料进行吹膜试验的材料有:PBAT-A/B/C、PBSA-A/B/C。试验中不同的吹胀比DDR按照吹制不同的产品宽度调节,不同的牵引比通过更换不同间隙的口模吹制相同厚度和宽度的薄膜来实现。
2、PBAT/PBSA吹膜工艺
PBAT和PBSA的生物降解聚酯材料制品很广泛地应用于包括袋制品在内的软包装产品。
A:样品的制备
本试验利用MB-900吹膜机分别吹制了不同分子量大小的样品PBAT-A/B/C和PBSA-A/B/C的15μm薄膜样品。
工艺温度从进料段到口模分别为150℃、170℃、170℃、170℃、170℃,挤出机电机转速400rpm,吹胀比4.0,牵引比33。分别测定各样品吹膜试验相应的DHI值,见下表。
B:吹膜工艺
挤出吹膜的工艺流程:将塑料粒料投入进料斗,在挤出机机筒加热和螺杆剪切的双重作用下塑化熔融,再通过螺杆的旋转以一定的压力和速度将材料熔体挤出至口模并吹胀成一定尺寸的膜泡,通过风环的冷却和牵引的拉伸将薄膜送入收卷机完成连续制造的过程。
四、技术指标
经国家塑料制品质量监督检验中心(北京)检验检测(报告编号:国塑检[2021]C0066),东莞市宏盛源环保科技有限公司生产的点都德淀粉基环保袋符合GB/T 38079-2019《淀粉基塑料购物袋》要求。
经国家塑料制品质量监督检验中心(北京)检验检测(报告编号:国塑检[2021]C0432),东莞市宏盛源环保科技有限公司生产的全生物降解环保袋符合GB/T 38082-2019《生物降解塑料购物袋》要求。
经国家塑料制品质量监督检验中心(北京)检验检测(报告编号:国塑检[2020]C0360),东莞市宏盛源环保科技有限公司生产的可堆肥生物降解薄膜的最终生物分解率(180d)为93.4%,符合GB/T 20197-2006《降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求》中最终生物分解率≥60%的要求。
五、技术和产品的特点及先进性
1、与传统吹膜的LDPE、HDPE相比,PBSA/TPS体系的熔体强度较低,通过将单风口风环更换为双风口风环进行吹膜生产,双风口风环的冷却风量和冷却效果提升较大,可以明显提高PBSA/TPS淀粉基降解塑料的膜泡稳定性。
2、在其他工艺条件不变的情况下,通过调整PBSA/TPS吹膜的吹胀比和牵引比,对淀粉基降解塑料薄膜的纵横向拉伸强度、断裂伸长率和耐撕裂力等性能有影响,在吹胀比3.5和牵引比38的条件下,各项力学性能达到最高。
图 东莞市宏盛源环保科技有限公司全生物降解环保袋
六、推广应用前景
我国已成为世界上塑料生产和消费第一大国。2018年,中国塑料产量达1.08亿吨,近八年CAGR为9%,产量全球占比为30%。2019年我国塑料制品产量达7961万吨,同比增长31.76%,中国塑料行业未来仍将保持较快的增速。目前国家重点关注,强化督查问责制度,塑料污染治理执行制度严厉。国家对于生物降解材料行业进行较大力度的政策和补贴支持,促进下游需求上升,潜在市场广阔,生物降解材料行业规模扩张,塑料袋的替代市场空间巨大。