【摘 要】
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随着社会的发展,高分子材料在一次性卫生用品领域得到了广泛的应用。由于一次性卫生用品使用一次即丢弃的特点,高分子材料的大量使用对环境造成了严重影响,其中最为严峻的便是不
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随着社会的发展,高分子材料在一次性卫生用品领域得到了广泛的应用。由于一次性卫生用品使用一次即丢弃的特点,高分子材料的大量使用对环境造成了严重影响,其中最为严峻的便是不可降解性与资源短缺俩大问题。通过添加热塑性淀粉减少传统塑料的使用,实现了部分生物降解性。但是,由于淀粉基塑料成本较高且材料物理性能较差不能满足使用要求,目前一次性卫生用品领域商业化使用该材料的企业很少,本课题通过对淀粉基树脂配方和工艺进行研究和优化,制得满足使用要求的淀粉基聚乙烯膜,同时在成本上与目前材料持平,实现淀粉基膜在一次性卫生用品上的应用。 本文通过不同原料和配比进行淀粉基聚乙烯流延膜的配方研究。淀粉基聚乙烯流延膜利用双螺杆挤出机和流延机实现造粒和制膜。为了提高淀粉基聚乙烯流延膜的性能,需要在配方中加入兼容剂。通过机械性能测试得出3%~5%兼容剂的添加量材料性能最优。TiO2或者白色母的添加降低了材料的机械性能。观察分析制膜过程中的现象和问题,根据淀粉和聚乙烯的共混情况和膜的力学性能测试结果对配方进行调整。通过扫描电镜、拉力仪等设备分析材料性能。结果表明,热塑性淀粉的添加比例在40%的时候,材料性能可以满足使用要求。最终得到满足使用要求的淀粉基流延膜树脂配方。通过不同比例聚乙烯和淀粉基母料的配比进行吹塑淀粉基聚乙烯膜的配方研究。设备的口模间隙和长径比对材料的性能有显著影响。通过调节工艺设定和对材料机械性能、印刷性能、老化性能和浸泡实验的研究,最终选定淀粉基母料添加量为40%的配方进行工程化研究。商业化加工设备的口模间隙和螺杆长径比对吹塑淀粉基薄膜的加工有明显影响。工艺和配方的微调,最终选定螺杆长径比为30∶1的流延设备进行淀粉基聚乙烯流延膜的工程化生产。吹塑淀粉基聚乙烯膜选定长径比为30∶1和口模间隙为1.8mm的设备进行工程化生产。通过成本分析选择与目前成本持平的吹塑淀粉基聚乙烯膜进行商业化应用。将最终生产的淀粉膜进行印刷和制袋实验并通过包装实验确认淀粉膜在生产过程中的效率损失。通过PE原料的选择,改善制袋过程中的封口问题。降解率的测试表明该材料的生物分解率达到21.5%。
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