利用同一生物基控制共擠複合薄膜中各層同步降解的方法

2023-09-20 07:56:20

專利名稱：利用同一生物基控制共擠複合薄膜中各層同步降解的方法
技術領域：
本發明涉及一種可生物降解的多層共擠複合薄膜技術領域，特別涉及一種利用同一生物基來控制複合薄膜中各層同步降解的方法。
背景技術：
多層共擠複合薄膜是指由三層或三層以上不同聚合物，採用共擠出吹塑方法、共擠出流延方法或共擠出拉伸方法複合而成的薄膜。這種薄膜作為塑料包裝材料廣泛用於食品、加工肉類產品、日用品、化妝品、化工產品、農藥、軍工產品等等，並且可以實現產品的密封軟包裝以及滿足充氣或抽真空、熱成型等各種包 裝功能。在各種環境下具有高阻溼、阻氧、阻油、保香等各種阻隔性能。另外，這種薄膜還可以作為印刷基材通過凹版、凸版、柔版、膠版等方式印製各種圖案和文字。二十一世紀是環保世紀，環境保護問題已成為全球關注的焦點，也是各行各業發展的行為準則。為適應新時代的要求，塑料包裝材料除了滿足市場對包裝質量和數量等日益提高的要求外，其發展必然以環保為主題而展開，其中塑料包裝材料的可降解性就是本行業技術開發的重點之一。可降解塑料是指在較短的時間內、在自然界條件下能夠自行降解的塑料。目前，可降解塑料分為光降解塑料、生物降解塑料、光生物降解塑料和水降解塑料四大類。在這四大類可降解塑料中，生物降解塑料隨著現代生物技術的發展越來越受到重視，並已成為研究開發的新一代熱點。生物降解塑料是指在自然界微生物(如細菌、黴菌和藻類)的作用下，可完全分解為低分子化合物的塑料。自二十世紀八十年代中期開始，生物降解塑料經過多年研究開發，目前已取得了令人滿意的進展。作為最新技術的代表，美國Bio-Tec環境有限責任公司(Bio-Tec Environmental LLC,地址7009 Prospect Ave NE Suite #202 Albuquerque NewMexico 87110 USA,網址www. GoEcoPure. com)研製出一種可以使塑料在被丟棄時產生生物降解的生物活性添加劑(生物基)。該生物活性添加劑由幾種獨有的生物活性化合物加入到母料中形成，其商品名為「EcoPure」。只要在塑料中添加「EcoPure」，該塑料即具有可生物降解的性能，唯一的條件是要在微生物豐富的環境中，例如填埋場或堆肥裝置中才能最大程度地發揮作用。生物降解過程是從特有的膨脹開始，塑料中的生物活性化合物會使含碳聚合物更易受到微生物細菌的侵襲，當微生物細菌吞噬掉生物活性化合物後會產生酸性物質，從而使含碳聚合物基質膨脹。當膨脹接觸到熱及水分，能夠擴張含碳聚合物的分子結構，膨脹在聚合物分子結構中創造空間後，生物活性化合物與母料的結合體就會吸引可以代謝和中和聚合物的微生物群。這些微生物群分泌酸液進一步剪斷聚合物的分子長鏈，直至聚合物被分解成惰性腐殖質、二氧化碳和甲烷。這種生物降解過程可以在有氧環境下進行，也可以在無氧條件下進行。可以在有光照、熱量及溼度的條件下進行，也可以在無光照、熱量及溼度的條件下進行。與以往研究開發的生物活性添加劑(生物基)相比，「EcoPure」最具價值的特點是不僅可應用於大多數含碳鏈的普通商用塑料，比如PE、PET、PP、PS、尼龍、PVC、EVOH、聚碳酸酯等等，而且由於「EcoPure」的添加量少完全不影響塑料原有的機械性能和加工性能。然而，美國Bio-Tec環境有限責任公司提供的生物活性添加劑「EcoPure」儘管可以應用於大多數含碳鏈的普通商用塑料，但對於多層共擠複合薄膜，由於具有多層複合結構，而且各層的聚合物不同，會導致各層材料的生物降解速率不同，最終影響薄膜整體的生物降解效果。據申請人了解，目前有關由不同聚合物共擠而成、具有相同降解速率的複合薄膜的生物降解應用技術還是一個空白，在國內外尚未見相關報導。但從市場需求量迅速增加的現狀以及保護生態平衡出發，研究具有可生物降解的多層共擠複合薄膜已迫在眉睫，其中，如何使多層共擠複合薄膜中的各層材料在生物降解過程中的降解速率趨於一致是具有現實意義的重要研究課題。

發明內容
本發明提出一種利用同一生物基控制共擠複合薄膜中各層同步降解的方法，旨在 利用現有生物活性添加劑「EcoPure」對大多數含碳鏈的普通商用塑料均具有生物降解性能的特點，來解決多層共擠複合薄膜中的各層材料在生物降解過程中的降解速率趨於一致的問題，從而達到開發可生物降解共擠複合薄膜的目的。為達到上述目的，本發明採用的技術方案是一種利用同一生物基控制共擠複合薄膜中各層同步降解的方法，該方法針對三層或三層以上結構的共擠複合薄膜，以生物活性添加劑「EcoPure」作為生物基引入共擠複合薄膜的各層中，使共擠複合薄膜獲得生物降解性能，其中，共擠複合薄膜中至少有兩層為不同聚合物，各層聚合物在以下兩類材料限定的範圍中選擇
第一類材料為下列材料中的一種
乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)；
尼龍 6 (PA6)；
尼龍6、尼龍66 二兀共聚物(PA6, 66)；
尼龍6、尼龍10 二元共聚物(PA6，10)；
尼龍6、尼龍12 二元共聚物(PA6，12)；
尼龍6、尼龍66、尼龍12三元共聚物(PA6，66，12)；
聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；
聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET);
聚苯乙烯(PS)；
聚碳酸酯(PC)；
聚偏二氯乙烯均聚物(PVDC)；
聚偏二氯乙烯共聚物(VC-VDC，或者MA-VDC)；
第二類材料為下列材料中的一種，或者一種以上按任意重量比例的混合物
聚丙烯(PP)；
乙烯-丙烯二元共聚物 乙烯-丁烯二元共聚物 乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物茂金屬聚丙烯(MPP)；
聚乙烯(PE)；
線性低密度聚乙烯(LLDPE)；
低密度聚乙烯(LDPE)； 中密度聚乙烯(MDPE)；
高密度聚乙烯(HDPE)；
茂金屬線性低密度聚乙烯(MLLDPE)；
乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)；
乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)；
乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMA)；
乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)；
鈉、鋅金屬離子型乙烯聚合物；
馬來酸酐接枝改性的低密度聚乙烯基聚合物；
馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物；
馬來酸酐接枝改性的高密度聚乙烯基聚合物；
馬來酸酐接枝改性的聚丙烯基聚合物；
馬來酸酐接枝改性的乙烯-乙酸乙烯基聚合物；
馬來酸酐接枝改性的乙烯-甲基丙烯酸基聚合物；
其創新在於
在共擠複合薄膜的結構以及各層聚合物確定的前提下，首先計算出共擠複合薄膜各層碳含量之間的重量比例關係，然後在共擠出製備前的各層聚合物中，以各層碳含量之間的重量比例關係大小為依據來確定各層生物基的添加濃度，以此使共擠複合薄膜的各層降解速率趨於一致；
所述共擠複合薄膜各層碳含量之間的重量比例關係計算方法和步驟如下
第一步，根據共擠複合薄膜中各層聚合物的化學分子式，分別計算出各層聚合物本身含碳元素的重量百分比，計算公式為
Z = XXN^-YX 100%式(I)
式(I)中
Z表示某一層聚合物本身含碳元素的重量百分比；
X表不碳原子的原子量；
N表示某一層聚合物化學分子式中的碳原子數目；
Y表示某一層聚合物化學分子式的分子量；
第二步，根據共擠複合薄膜的各層厚度以及各層聚合物密度，分別計算出各層聚合物重量佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比，計算公式為
Q = U^-VX 100%式(2)
式(2)中
Q表示某一層聚合物重量佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比；
U表示某一層聚合物密度與厚度的乘積；
V表示各層聚合物密度與厚度的乘積之和；第三步，根據共擠複合薄膜中各層聚合物本身含碳元素的重量百分比以及各層聚合物重量佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比，分別計算出共擠複合薄膜的各層碳含量，計算公式為
M = QXffXZ式(3)
式(3)中
M表不某一層的碳含量；
Q表示某一層聚合物重量佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比；
W表示共擠複合薄膜的總重量；
Z表示某一層聚合物本身含碳元素的重量百分比；
從式(3)中可知，由於各層碳含量中共擠複合薄膜的總重量W為相同數值，因此共擠複合薄膜各層碳含量之間的重量比例關係為
每層聚合物重量佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比與每層聚合物本身含碳元素的重量百分比的乘積之比。上述技術方案中的有關內容解釋如下 I.上述方案中，所述生物基是指生物活性添加劑「EcoPure」，具體在本發明背景技術中有詳細說明。2.上述方案中，所述各層同步降解的含義是多層共擠複合薄膜中各層降解的速率
趨於一致。3.上述方案中，所限定的各層聚合物既是多層共擠複合薄膜常用的樹脂，也是生物活性添加劑「EcoPure」可應用的對象。4.上述方案中，添加生物基是以共混方式將生物基均勻分散到共擠出製備前的各層聚合物中。生物基的具體添加量多少與生物降解的速率有關。對於同種且定量的聚合物來說，生物基的添加量少降解時間長，添加量多降解時間短。實際應用中可根據產品的需要來確定。本發明工作原理是本發明利用現有「EcoPure」生物基的生物降解原理，提出了一種控制共擠複合薄膜中各層同步降解的方法。該方法的核心是在共擠出製備前的各層聚合物中，以各層碳含量之間的重量比例關係大小為依據來確定各層生物基的添加濃度，以此使共擠複合薄膜的各層降解速率趨於一致。從而解決了共擠複合薄膜因功能和結構變化而導致各層聚合物及厚度變化組合所帶來的各層降解速率不一致的技術難題。本發明的理論基礎是根據共擠複合薄膜各層聚合物的碳含量之間的重量比例關係，採用莫諾特(Monod)動力學模型在微生物生長曲線的對數期和平衡期，細胞的比生長速率與限制性底物濃度的關係，確定單位碳含量的生物活性為一常數來測算生物基在各層聚合物中的相對濃度，通過改變生物基在各層聚合物中的相對濃度獲得降解速率趨於一致的可生物降解共擠出複合薄膜。莫諾特(Monod)動力學模型用以下公式表示 μ = PniaxXCs+ (Ks + Cs)
式中
μ表示微生物比生長速率，單位S — 1 ; μ _表示微生物最大比生長速率，單位S 一 1 ;Cs表示生物基(限制性底物)材料濃度，單位g/L ；
Ks表示飽和常數，即當μ = 1/2 μ max時的底物濃度。Monod方程是典型的均衡生長模型，其基本假設如下
(1)細胞的生長為均衡式生長，因此描述細胞生長的唯一變量是細胞的濃度；
(2)培養基中只有一種基質是生長限制性基質，而其他組分為過量，不影響細胞的生
長;
(3)細胞的生長視為簡單的單一反應,細胞得率為一常數。按照ASTM D5511-11的規定，塑料生物降解是基於測量總碳氣體(CO2和CH4)與時間函數關係來評估其生物降解程度。生物降解性百分率由通過測試材料有機碳轉化為氣體(CH4和CO2)比率來確定，生物降解率不包括來自自釋放的有機碳含量。當降解時間一定時，樣本中各層聚合物碳含量與生物基濃度成正比，與降解速率成反比。當樣本中各層聚合物碳含量相等時，則降解時間和降解速率趨於一致。最大理論產氣量(CO2和CH4),即生物降解釋放氣體量是通過測試樣品中的總碳含量得到的。C + 2H2 —CH4C + O2 — CO2
樣本中的每毫摩爾(12mg)有機碳可以轉化成每毫摩爾(12mg) CH4或者C02，或者兩者的混合物。I毫摩爾氣體在標準溫度與壓力下等於22. 4mL。測量CH4和CO2的百分率，換算氣體體積成STP (標準溫度壓力)。生物降解百分率的計算公式
生物降解百分率={[平均Cg (test) —平均Cg (blank) ]+Ci} X 100%
Cg表示產生CH4和CO2的累積量，單位為g ；
Ci表示測試材料產生的CH4和CO2的理論釋放量，單位為g。共擠出複合技術，使得各種功能性聚合物可以沿薄膜厚度方向疊加，從而使共擠複合薄膜的功能呈現組合性功效。從共擠複合薄膜來看，影響各層碳含量的因素主要表現在以下方面第一，不同複合結構中的不同種聚合物所含的碳原子量不同；第二，相同複合結構中因各層聚合物的厚度不同所含的碳原子量不同；第三，隨功能和需求的變化，複合結構和各層聚合物的比例(厚度比和重量比)都是變化的，所含的碳原子量也隨之發生變化。本發明用降解過程中生成的CO2排放量作為表徵材料降解性能的表徵方法，在無氧條件下，被厭氧微生物分解並釋放CO2或CH4，通過對CO2或CH4的生成量的測定來表徵材料的降解率；在有氧條件下，生物降解率由薄膜所產生的CO2量與其CO2的最大理論放出量的比值來表示。因此，通過共擠複合薄膜各層聚合物碳含量的計算可以測算出生物基在各層聚合物中的相對濃度，通過改變生物基在聚合物中的相對濃度使可生物降解共擠複合薄膜的各層降解速率趨於一致。
本發明基於以上原理，結合碳含量是降解速率的函數，同時也是生物基濃度的函數這一關係，為了實現共擠複合薄膜結構中不同聚合物及厚度在相同降解條件下能夠同步降解的目的，以各層碳含量之間的重量比例關係大小作為平衡各層聚合物生物活性的參數，使各層不同聚合物的生物活性差異降至最小，通過莫諾特動力學模型調節各層聚合物中生物基的濃度計算出各層聚合物的降解速率，從而較好的解決了共擠複合薄膜生物降解速率不一致的問題。本發明的貢獻在於對不同聚合物組成的多層共擠複合薄膜的生物降解過程和降解速率具有可預見的控制能力。通過平衡生物基的濃度提供適於最終處置環境的生物降解率並可保持薄膜在被廢棄之前其產品的外觀、功能和物理機械性能不變。本發明方法構思巧妙，設計合理並富有邏輯性，是本領域技術的一種新的突破，為多層共擠複合薄膜的生物降解應用提供了一個科學、可行的方法和途徑。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步描述
為了簡化表述現對以下實施例內容作兩點說明 第一，在以下實施例中直接給出共擠複合薄膜各層材料重量佔共擠複合薄膜總重量的百分比數值。該數值是按照以下方法計算獲得
根據共擠複合薄膜的各層厚度以及各層聚合物密度，計算各層聚合物重量佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比，計算公式為
Q = U^-VX 100%
式中
Q表示某一層聚合物重量佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比；
U表示某一層聚合物密度與厚度的乘積；
V表示各層聚合物密度與厚度的乘積之和。第二，在以下實施例中，聚合物的分子量是在分子式基礎上，按碳元素C的原子量為12. 011，氫兀素H的原子量為I. 0079，氧兀素O的原子量為15. 999,氮兀素N的原子量為14. 0067，氯元素Cl的原子量為35. 453來計算。實施例I : 一種三層共擠複合薄膜 結構表達式為=B-C-A
式中
B表示第一層，材料為尼龍6 (PA6)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為21. 2% ；
C表示第二層，材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10%;
A表示第三層，材料為低密度聚乙烯(LDPE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為68. 8%。本實施例共擠複合薄膜為非對稱三層結構PA6/ TIE/ LDPE，其中
PA6 的分子式為-[NH- (CH2) 5-C0]n-
經計算，PA6的分子量為113. 1586，其中碳元素的原子量為72. 0660，因此PA6本身含碳元素的重量百分比為63. 69%οTIE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，TIE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。LDPE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，LDPE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。由於共擠複合薄膜各層碳含量之間的重量比例關係為每層聚合物重量佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比與每層聚合物本身含碳元素的重量百分比的乘積之比。所以本實施例共擠複合薄膜三層碳含量之間的重量比例關係為
B C A = 21. 2%X63. 69% 10%X85. 63% :68. 8%X85. 63% = 13. 50% :8. 56% :58. 91%
如果以每毫摩爾(12mg)有機碳可以轉化成每毫摩爾(12mg) CH4或者C02，或者兩者的混合物計算
B C A = I. 13 0. 71 4. 91
因此，PA6/ TIE/ LDPE各層引入生物基的濃度比例為I. 13 :0.71 :4. 91，所述引入生物基是指以生物活性添加劑「EcoPure」作為生物基，在共擠出製備前均勻添加到各層聚合物中，從而獲得降解速率趨於一致的可生物降解三層共擠出複合薄膜。實施例2 : —種五層共擠複合薄膜 結構表達式為=Ai-Ca-Bh-Cb-Aj
式中
Ai和Aj分別表不第一層和第五層,第一層和第五層的材料均為低密度聚乙烯(LDPE),第一層和第五層材料佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比均為38. 25% ；
(；和Cb分別表示第二層和第四層，第二層和第四層的材料均為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，第二層和第四層材料佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比均為8% ；
Bh表示第三層，材料為乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) (32%PE+68%PVA)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為7. 5%。本實施例共擠複合薄膜為對稱五層結構
LDPE/TIE/EVOH/TIE/LDPE，其中
LDPE 的分子式為-[CH2-CH2]n-
經計算，LDPE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。TIE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，TIE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。EVOH 的分子式為[CH2CH2]m[CH2CHOH] η
經計算，EVOH的分子量為38. 9329，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此EVOH本身含碳元素的重量百分比為61. 70%ο所以本實施例共擠複合薄膜五層碳含量之間的重量比例關係為
Ai Ca Bh Cb Aj = 38. 25%X 85. 63% 8%X85. 63% :7. 5%X61. 70% 8%X85. 63% 38. 25%X85. 63% = 32. 75% :6. 85% :4. 63% :6. 85% :32. 75%
如果以每毫摩爾(12mg)有機碳可以轉化成每毫摩爾(12mg) CH4或者C02，或者兩者的混合物計算
Ai Ca Bh Cb Aj = 2. 73 0. 57 0. 39 0. 57 :2. 73
因此，LDPE/TIE/EVOH/TIE/LDPE各層引入生物基的濃度比例為2. 73 :0. 57 :0. 39 O.57 2. 73，所述引入生物基是指以生物活性添加劑「EcoPure」作為生物基，在共擠出製備前均勻添加到各層聚合物中，從而獲得降解速率趨於一致的可生物降解三層共擠出複合薄膜。實施例3 : —種五層共擠複合薄膜 結構表達式為=Ak-Ca-Bh-Cb-A1
式中
Ak表示第一層，材料為尼龍6 (PA6)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為20% ；(；和Cb分別表示第二層和第四層，第二層和第四層的材料均為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，第二層和第四層材料佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比均為10% ；
Bh表示第三層，材料為乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH) (32%PE+68%PVA)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10%;
A1表示第五層，材料均為低密度聚乙烯(LDPE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為 50%ο本實施例共擠複合薄膜為非對稱五層結構
PA6/TIE/EV0H/TIE/LDPE，其中
PA6 的分子式為-[NH- (CH2) 5-C0]n-
經計算，PA6的分子量為113. 1586，其中碳元素的原子量為72. 0660，因此PA6本身含碳元素的重量百分比為63. 69%οTIE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，TIE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。 EVOH 的分子式為[CH2CH2]m[CH2CHOH] η
經計算，EVOH的分子量為38. 9329，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此EVOH本身含碳元素的重量百分比為61. 70%οLDPE 的分子式為_[CH2-CH2]η-
經計算，LDPE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。所以本實施例共擠複合薄膜五層碳含量之間的重量比例關係為
Ak Ca Bh Cb =A1 = 20%X 63. 69% 10%X 85. 63% 10%X61. 70% 10%X85. 63% 50%X 85. 63% = 12. 74% :8. 56% :6. 17% :8. 56% :42. 81%
如果以每毫摩爾(12mg)有機碳可以轉化成每毫摩爾(12mg) CH4或者C02，或者兩者的混合物計算
Ak Ca Bh Cb =A1 = I. 06 0. 71 0. 51 0. 71 :3. 57
因此，PA6/TIE/EV0H/TIE/LDPE各層引入生物基的濃度比例為I. 06 :0. 71 :0. 51 :0. 71
3.57，所述引入生物基是指以生物活性添加劑「EcoPure」作為生物基，在共擠出製備前均勻添加到各層聚合物中，從而獲得降解速率趨於一致的可生物降解三層共擠出複合薄膜。實施例4 :一種七層共擠複合薄膜 結構表達式為=Ak-Ca-Bh-Cb-A1 (a = 3)式中
Ak表示第一層，材料為聚丙烯(PP)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為12% ；
Ca，a=3表示第二層、第三層和第四層，其中，第二層材料為馬來酸酐接枝改性的聚丙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ;第三層材料為低密度聚乙烯(LDPE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為24% ;第四層材料為乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA) (12%VA+88PE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10%;
Bh表示第五層，材料為聚偏二氯乙烯均聚物(PVDC)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ；
Cb表示第六層，材料為乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)(12%VA+88PE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ；
A1表示第七層，材料為低密度聚乙烯(LDPE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為
24%。本實施例共擠複合薄膜為非對稱七層結構
PP/ (TIE/LDPE/EVA)/PVDC/EVA/LDPE，其中
PP 的分子式為_ [CH2-CH (CH3) ]n-
經計算，PP的分子量為42. 0804，其中碳元素的原子量為36. 0330，因此PP本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。TIE 的單體分子式為-[CH2-CH (CH3) ]n_
經計算，TIE的分子量為42. 0804，其中碳元素的原子量為36. 0330，因此TIE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。LDPE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，LDPE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。EVA 的分子式為(C2H4) x. (C4H6O2) y
經計算，EVA的分子量為35. 0179，其中碳元素的原子量為26. 9046，因此EVA本身含碳元素的重量百分比為76. 83%。PVDC 的分子式為[CH2-CCl2] η
經計算，PVDC的分子量為96. 9438，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此PVDC本身含碳元素的重量百分比為24. 78%ο所以本實施例共擠複合薄膜七層碳含量之間的重量比例關係為
Ak Cal Ca2 Ca3 Bh Cb =A1 = 12%X85. 63% 10%X85. 63% 24%X85. 63% 10%X 76. 83% 10%X 24. 78% 10%X 76. 83% 24%X85. 63% = 10. 28% :8. 56% :20. 55% :7. 68% :2. 48% :7. 68% 20.55%
如果以每毫摩爾(12mg)有機碳可以轉化成每毫摩爾(12mg) CH4或者C02，或者兩者的混合物計算
Ak Cal Ca2 Ca3 Bh Cb =A1 = 0. 86 :0. 71 :1. 71 :0. 64 :0. 21 :0. 64 :1. 71 因此，PP/(TIE/LDPE/EVA)/PVDC/EVA/LDPE各層引入生物基的濃度比例為O. 86 :0. 71
I.71 :0. 64 :0. 21 :0. 64 :1. 71，所述引入生物基是指以生物活性添加劑「EcoPure」作為生物基，在共擠出製備前均勻添加到各層聚合物中，從而獲得降解速率趨於一致的可生物降解三層共擠出複合薄膜。實施例5 : —種七層共擠複合薄膜 結構表達式為=Ak-Ca-Bh-Cb-A1 (h = 3)
式中
Ak和A1分別表示第一層和第七層，第一層和第七層材料均為線性低密度聚乙烯(LLDPE)，第一層和第七層材料佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比均為24% ；
Ca和Cb分別表示第二層和第六層，第二層和 第六層材料均為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，第二層和第六層材料佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比均為10% ；
Bh，h=3表示第三層、第四層和第五層，其中，第三層材料為尼龍6 (PA6)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為12% ;第四層材料為乙烯-乙烯醇共聚物(EV0H)(32%PE+68%PVA)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為8% ;第五層材料為尼龍6(PA6)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為12%。本實施例共擠複合薄膜為對稱七層結構
LLDPE /TIE/PA6/EV0H/PA6/TIE/LLDPE，其中
LLDPE 的分子式為-[CH2-CH2]n-
經計算，LLDPE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此LLDPE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。TIE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，TIE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。PA6 的分子式為-[NH- (CH2) 5_C0]n-
經計算，PA6的分子量為113. 1586，其中碳元素的原子量為72. 0660，因此PA6本身含碳元素的重量百分比為63. 69%οEVOH 的分子式為[CH2CH2]m[CH2CHOH] η
經計算，EVOH的分子量為38. 9329，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此EVOH本身含碳元素的重量百分比為61. 70%ο所以本實施例共擠複合薄膜七層碳含量之間的重量比例關係為
Ak Ca Bhl Bh2 Bh3 Cb =A1 = 24%X85. 63% 10%X85. 63% 12%X63. 69% 8%X61. 70% 12%X63. 69% 10%X85. 63% 24%X85. 63% = 20. 55% :8. 56% :7. 64% :4. 94% :7. 64% :8. 56% 20.55%
如果以每毫摩爾(12mg)有機碳可以轉化成每毫摩爾(12mg) CH4或者C02，或者兩者的混合物計算
Ak Ca Bhl Bh2 Bh3 Cb =A1 = I. 71 :0. 71 :0. 64 :0. 41 :0. 64 :0. 71 :1. 71 因此，LLDPE /TIE/PA6/EV0H/PA6/TIE/LLDPE各層引入生物基的濃度比例為1.71
O.71 :0. 64 :0. 41 :0. 64 :0. 71 :1. 71，所述引入生物基是指以生物活性添加劑「EcoPure」作為生物基，在共擠出製備前均勻添加到各層聚合物中，從而獲得降解速率趨於一致的可生物降解三層共擠出複合薄膜。實施例6 : —種九層共擠複合薄膜結構表達式為=Ak-Ca-Bh-Cb-A1 (a = 3，h = 3)
式中
Ak表不第一層,材料為尼龍6、尼龍66 二兀共聚物(PA6, 66),佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為12% ；
Ca, a = 3表示第二層、第三層和第四層，其中，第二層材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為8% ;第三層材料為低密度聚乙烯(LDPE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為15%;第四層材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ；
Bh，h = 3表示第五層、第六層和第七層，其中，第五層材料為尼龍6、尼龍12 二元共聚物(PA6，12)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ;第六層材料為乙烯-乙烯醇共聚 物(EVOH)(32%PE+68%PVA)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為5% ;第七層為尼龍6、尼龍12 二元共聚物(PA6，12)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ；
Cb表示第八層，材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ；
A1表示第九層，材料為低密度聚乙烯(LDPE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為
20%。本實施例共擠複合薄膜為非對稱九層結構
PA6, 66/TIE/LDPE/TIE/PA6, 12/EV0H/PA6, 12/TIE/LDPE，其中
PA6, 66由85%重量的PA6和15%重量的PA66共聚而成，其中
PA6 的分子式為-[NH- (CH2)5-COJn PA66 的分子式_ [NH (CH2) 6NHC0(CH2) 4C0]n-
經計算，PA6，66的分子量為228. 4342，其中碳元素的原子量為81. 0743，因此PA6，66本身含碳元素的重量百分比為35. 49 %。TIE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，TIE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。LDPE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，LDPE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。PA6, 12由85%重量的PA6和15%重量的PA12共聚而成，其中
PA6 的分子式為-[NH- (CH2)5-COJn
PA12 的分子式為-[NH (CH2)6NHCO (CH2) 1QC0]n-
經計算，PA6，12的分子量為142. 7565，其中碳元素的原子量為84. 6776，因此PA6，12本身含碳元素的重量百分比為59. 32%。EVOH 的分子式為[CH2CH2]m[CH2CHOH] η
經計算，EVOH的分子量為38. 9329，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此EVOH本身含碳元素的重量百分比為61. 70%ο所以本實施例共擠複合薄膜九層碳含量之間的重量比例關係為Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl Bh2 Bh3 Cb =A1 = 12%X 35. 49 % 8%X85. 63% 15%X85. 63% 10%X85. 63% 10%X 59. 32% 5%X61. 70% 10%X 59. 32% 10%X85. 63% 20%X 85. 63% =
4.26% 6. 85% 12. 84% :8. 56% :5. 93% :3. 09% :5. 93% :8. 56% :17. 13%
如果以每毫摩爾(12mg)有機碳可以轉化成每毫摩爾(12mg) CH4或者CO2,或者兩者的混合物計算 Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl =Bll2 Bh3 Cb :A]_ = 0. 35 :0. 57 :1. 07 :0. 71 :0. 49 :0. 26 :0. 49 :0. 71
I.43
因此，PA6, 66/TIE/LDPE/TIE/PA6, 12/EV0H/PA6, 12/TIE/LDPE 各層引入生物基的濃度比例為O. 35 0. 57 1. 07 :0. 71 :0. 49 :0. 26 :0. 49 :0. 71 :1. 43，所述引入生物基是指以生物活性添加劑「EcoPure」作為生物基，在共擠出製備前均勻添加到各層聚合物中，從而獲得降解速率趨於一致的可生物降解三層共擠出複合薄膜。實施例7 : —種八層共擠複合薄膜 結構表達式為=Ak-Ca-Bh-Cb-A1 (a = 3，h = 2)
式中
Ak表示第一層，材料為聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為12% ；
Ca, a = 3表示第二層、第三層和第四層，其中，第二層材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ;第三層材料為低密度聚乙烯(LDPE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為20%;第四層材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ；
Bh，h = 2表示第五層和第六層，其中，第五層材料為乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)(32%PE+68%PVA)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為6% ;第六層材料為尼龍6、尼龍66二元共聚物(PA6，66)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為12% ；
Cb表示第七層，材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ；
A1表示第八層，材料為低密度聚乙烯(LDPE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為
20%。本實施例共擠複合薄膜為非對稱八層結構
PBT/TIE/LDPE/TIE/EV0H/PA6, 66/TIE/LDPE，其中
PBT 的單體分子式為[(CH2)400CC6H4C00] η
經計算，PBT的分子量為208. 2118，其中碳元素的原子量為132. 1210，因此PBT本身含碳元素的重量百分比為63. 46%οTIE 的分子式為_[CH2-CH2]η-
經計算，TIE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。LDPE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，LDPE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。
EVOH 的分子式為[CH2CH2]m[CH2CHOH] η
經計算，EVOH的分子量為38. 9329，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此EVOH本身含碳元素的重量百分比為61. 70%οΡΑ6, 66由85%重量的ΡΑ6和15%重量的ΡΑ66共聚而成，其中
ΡΑ6 的分子式為-[NH- (CH2)5-COJn
ΡΑ66 的分子式_ [NH (CH2) 6NHC0(CH2) 4C0]n-
經計算，PA6，66的分子量為228. 4342，其中碳元素的原子量為81. 0743，因此PA6，66本身含碳元素的重量百分比為35. 49 %。所以本實施例共擠複合薄膜八層碳含量之間的重量比例關係為
Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl Bh2 Cb =A1 = 12%X 63. 46% 10%X 85. 63% 20%X85. 63% 10%X 85. 63% 6%X61. 70% 12%X 35. 49% 10%X 85. 63% 20%X 85. 63% = 7. 61% :8. 56% 17. 13% 8. 56% 3. 70% :4. 26% :8. 56% :17. 13%
如果以每毫摩爾(12mg)有機碳可以轉化成每毫摩爾(12mg) CH4或者C02，或者兩者的混合物計算
Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl =Bh2 Cb =A1 = 0. 63 :0. 71 :1. 43 :0. 71 :0. 31 :0. 35 :0. 71 :1. 43因此，PBT/TIE/LDPE/TIE/EV0H/PA6, 66/TIE/LDPE各層引入生物基的濃度比例為O. 63 :0.71 :1.43 :0.71 :0.31 :0. 35 :0.71 :1. 43，所述引入生物基是指以生物活性添加劑「EcoPure」作為生物基，在共擠出製備前均勻添加到各層聚合物中，從而獲得降解速率趨於一致的可生物降解三層共擠出複合薄膜。實施例8 : 一種i^一層共擠複合薄膜
結構表達式為Ak-Ca-Bh-Cb_Ai (a = 3, b = 3, h = 3)
式中
Ak表示第一層，材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為12%。Ca, a = 3表示第二層、第三層和第四層，其中，第二層材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為8% ;第三層材料為低密度聚乙烯(LDPE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ;第四層材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為8% ；
Bh，h = 3表示第五層、第六層和第七層，其中，第五層材料為尼龍6 (PA6)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為8% ;第六層材料為乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)(32%PE+68%PVA),佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為5% ;第七層材料為尼龍6 (PA6)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為8% ；
Cb, b = 3表示第八層、第九層和第十層，其中，第八層材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為8% ;第九層材料為低密度聚乙烯(LDPE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ;第十層材料為乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA) (12%VA+88PE),佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為8% ；
A1表示第十一層，材料為聚丙烯(PP)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為15%。本實施例共擠複合薄膜為非對稱i^一層結構PET/TIE/LDPE/TIE/PA6/EV0H/PA6/TIE/LDPE/EVA/PP，其中
PET 的分子式為[-ch2-ch2ococ6h4co]- 經計算，PET的分子量為176. 1702，其中碳元素的原子量為120. 1100，因此PET本身含碳元素的重量百分比為68. 18%。TIE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，TIE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。LDPE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，LDPE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。PA6 的分子式為-[NH- (CH2) 5-C0]n_
經計算，PA6的分子量為113. 1586，其中碳元素的原子量為72. 0660，因此PA6本身含碳元素的重量百分比為63. 69%οEVOH 的分子式為[CH2CH2]m[CH2CHOH] η
經計算，EVOH的分子量為38. 9329，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此EVOH本身含碳元素的重量百分比為61. 70%οEVA 的分子式為(C2H4) x. (C4H6O2) y
經計算，EVA的分子量為35. 0179，其中碳元素的原子量為26. 9046，因此EVA本身含碳元素的重量百分比為76. 83%。PP 的分子式為_ [CH2-CH (CH3) ]n_
經計算，PP的分子量為42. 0804，其中碳元素的原子量為36. 0330，因此PP本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。所以本實施例共擠複合薄膜i^一層碳含量之間的重量比例關係為
Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl =Bh2 Bh3 Cbl Cb2 Cb3 =A1 = 12% X 68. 18% 8%X85. 63% 10% X 85. 63% 8%X 85. 63% 8%X 63. 69% 5%X61. 70% 8%X63. 69% 8%X85. 63% 10%X85. 63% 8%X 76. 83% 15%X85. 63% = 8. 18% :6. 85% :8. 56% :6. 85% :5. 09% :3. 09% :5. 09% :6. 85% 8. 56% 6. 15% 12. 84%
如果以每毫摩爾(12mg)有機碳可以轉化成每毫摩爾(12mg) CH4或者C02，或者兩者的混合物計算
Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl Bh2 Bh3 Cbl Cb2 Cb3 A1 = O. 68 O. 57 O. 71 0. 57 O. 42 O. 26 O. 42 0. 57 0. 71 :0. 51 :1. 07
因此，PET/TIE/LDPE/TIE/PA6/EV0H/PA6/TIE/LDPE/EVA/PP 各層引入生物基的濃度比例為 O. 68 0. 57 :0.71 0. 57 0. 42 0. 26 0. 42 0. 57 :0.71 :0.51 :1. 07，所述引入生物基是指以生物活性添加劑「EcoPure」作為生物基，在共擠出製備前均勻添加到各層聚合物中，從而獲得降解速率趨於一致的可生物降解三層共擠出複合薄膜。實施例9 :一種十層共擠複合薄膜
結構表達式為Ak-Ca-Bh-Cb_Ai (a = 3, b = 2, h = 3)
式中
Ak表示第一層，材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為12% ；
Ca, a = 3表示第二層、第三層和第四層，其中，第二層材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為8% ;第三層材料為低密度聚乙烯(LDPE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10%;第四層材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為8% ；
Bh,h = 3表不第五層、第六層和第七層,其中，第五層材料為尼龍6 (PA6),佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為8% ;第六層材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為8% ;第七層材料為尼龍6(PA6)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為8% ；
C；，b = 2表示第八層和第九層，其中，第八層材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為8% ;第九層材料為高密度聚乙烯(HDPE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ；
A1表示第十層，材料為茂金屬聚丙烯(MPP)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為
15%。本實施例共擠複合薄膜為非對稱十層結構 PET/TIE/LDPE/TIE/PA6/TIE/PA6/TIE/HDPE/MPP，其中
PET 的分子式為[-ch2-ch2ococ6h4co]-
經計算，PET的分子量為176. 1702，其中碳元素的原子量為120. 1100，因此PET本身含碳元素的重量百分比為68. 18%。TIE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，TIE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。LDPE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，LDPE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。PA6 的分子式為-[NH- (CH2) 5_C0]n-
經計算，PA6的分子量為113. 1586，其中碳元素的原子量為72. 0660，因此PA6本身含碳元素的重量百分比為63. 69%οHDPE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，HDPE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此HDPE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。MPP 的分子式為_ [CH2-CH (CH3) ] n_
經計算，MPP的分子量為42. 0804，其中碳元素的原子量為36. 0330，因此MPP本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。
所以本實施例共擠複合薄膜十層碳含量之間的重量比例關係為
Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl Bh2 Bh3 Cbl Cb2 =A1 = 12%X 68. 18% 8%X85. 63% 10%X 85. 63% 8%X 85. 63% 8%X 63. 69% 8%X85. 63% 8%X63. 69% 8%X85. 63% 10%X85. 63% 15%X85. 63% = 8. 18% :6. 85% :8. 56% :6. 85% :5. 09% :6. 85% :5. 09% :6. 85% :8. 56% :12. 84%如果以每毫摩爾(12mg)有機碳可以轉化成每毫摩爾(12mg) CH4或者CO2,或者兩者的混合物計算
Ak Cal Ca2 Ca3 Bhl Bh2 Bh3 Cbl Cb2 :Ai = 0. 68 :0. 57 :0. 71 :0. 57 :0. 42 :0. 57 :0. 42 0. 57 0. 71 1. 07
因此，PET/TIE/LDPE/TIE/PA6/TIE/PA6/TIE/HDPE/MPP各層引入生物基的濃度比例為O. 68 :0. 57 :0. 71 :0. 57 :0. 42 :0. 57 :0. 42 :0. 57 :0. 71 :1. 07，所述引入生物基是指以生物活性添加劑「EcoPure」作為生物基，在共擠出製備前均勻添加到各層聚合物中，從而獲得降解速率趨於一致的可生物降解三層共擠出複合薄膜。實施例10 : —種三層共擠複合薄膜 結構表達式為Ak -C-A1 式中
Ak表示第一層，材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ；
C表示第二層，材料為馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為15%;
A1表示第三層，材料由80%重量的低密度聚乙烯(LDPE)和20%重量的乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)混合形成，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為75%。本實施例共擠複合薄膜為非對稱三層結構
PET/TIE/ (80%LDPE+209i)EVA)，其中
PET 的分子式為[-ch2-ch2ococ6h4co]-
經計算，PET的分子量為176. 1702，其中碳元素的原子量為120. 1100，因此PET本身含碳元素的重量百分比為68. 18%。TIE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，TIE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。LDPE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，LDPE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。EVA 的分子式為(C2H4) x. (C4H6O2) y
經計算，EVA的分子量為35. 0179，其中碳元素的原子量為26. 9046，因此EVA本身含碳元素的重量百分比為76. 83%。所以本實施例共擠複合薄膜三層碳含量之間的重量比例關係為
Ak C =A1 = 10%X 68. 18% 15%X 85. 63% :75%X (80%X 85. 63%+20%X76. 83%)= 6. 82% 12. 84% 83. 87%
如果以每毫摩爾(12mg)有機碳可以轉化成每毫摩爾(12mg) CH4或者C02，或者兩者的混合物計算
Ak C =A1 = O. 57 1. 07 :6. 99
因此，PET/TIE/ (80%LDPE+20%EVA)各層引入生物基的濃度比例為O. 57 :1. 07 :6. 99，所述引入生物基是指以生物活性添加劑「EcoPure」作為生物基，在共擠出製備前均勻添加到各層聚合物中，從而獲得降解速率趨於一致的可生物降解三層共擠出複合薄膜。實施例11 : 一種五層共擠複合薄膜 結構表達式為=Ak-Ca-Bh-Cb-A1
式中
Ak表不第一層,材料為尼龍6 (PA6),佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為25% ；
Ca表示第二層，材料由25%重量的馬來酸酐接枝改 性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)和75%重的低密度聚乙烯(LDPE)混合形成，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為10% ；
Bh表示第三層，材料為低密度聚乙烯(LDPE)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為
30% ；
Cb表示第四層，材料由25%重量的馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物(TIE)和75%重量的低密度聚乙烯(LDPE)混合形成，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為 10% ；
A1表示第五層，材料為尼龍6 (PA6)，佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比為25%。本實施例共擠複合薄膜為對稱五層結構
PA6/ (25%TIE+75%LDPE) /LDPE/ (25%TIE+75%LDPE)/PA6，其中
PA6 的分子式為-[NH- (CH2)5-COJn-
經計算，PA6的分子量為113. 1586，其中碳元素的原子量為72. 0660，因此PA6本身含碳元素的重量百分比為63. 69%οTIE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，TIE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此TIE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。LDPE 的分子式為_[CH2-CH2]n-
經計算，LDPE的分子量為28. 0536，其中碳元素的原子量為24. 0220，因此LDPE本身含碳元素的重量百分比為85. 63%。所以本實施例共擠複合薄膜五層碳含量之間的重量比例關係為
Ak Ca Bh Cb =A1 = 25%X 63. 69% 10%X (25%X 85. 63%+75%X85. 63%) 30%X 85. 63% 10%X(25%X85. 63%+75%X85. 63%)25%X63. 69% = 15. 92% :8. 56% :25. 69% :8. 56% :15. 92%如果以每毫摩爾(12mg)有機碳可以轉化成每毫摩爾(12mg) CH4或者C02，或者兩者的混合物計算
Ak Ca Bh Cb =A1 = I. 33 0. 71 :2. 14 :0. 71 :1. 33
因此,PA6/ (25%TIE+75%LDPE)/LDPE/ (25%TIE+75%LDPE)/PA6 各層引入生物基的濃度比例為I. 33 :0. 71 :2. 14 :0. 71 :1. 33，所述引入生物基是指以生物活性添加劑「EcoPure」作為生物基，在共擠出製備前均勻添加到各層聚合物中，從而獲得降解速率趨於一致的可生物降解三層共擠出複合薄膜。上述實施例給出了三層至十一層共擠複合薄膜中有關本發明的一些具體應用，只為說明本發明的技術方案及特點，其目的在於讓本領域技術人員了解本發明的內容並可以據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種利用同一生物基控制共擠複合薄膜中各層同步降解的方法，該方法針對三層或三層以上結構的共擠複合薄膜，以生物活性添加劑「EcoPure」作為生物基引入共擠複合薄膜的各層中，使共擠複合薄膜獲得生物降解性能，其中，共擠複合薄膜中至少有兩層為不同聚合物，各層聚合物在以下兩類材料限定的範圍中選擇 第一類材料為下列材料中的一種 乙烯-乙烯醇共聚物； 尼龍6 ； 尼龍6、尼龍66 二兀共聚物； 尼龍6、尼龍10 二元共聚物； 尼龍6、尼龍12 二元共聚物； 尼龍6、尼龍66、尼龍12三元共聚物； 聚對苯二甲酸丁二醇酯； 聚對苯二甲酸乙二醇酯； 聚苯乙烯； 聚碳酸酯； 聚偏二氯乙烯均聚物； 聚偏二氯乙烯共聚物； 第二類材料為下列材料中的一種，或者一種以上按任意重量比例的混合物 聚丙紐; 乙烯-丙烯二元共聚物 乙烯-丁烯二元共聚物 乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物 茂金屬聚丙烯； 聚乙紐； 線性低密度聚乙烯； 低密度聚乙烯； 中密度聚乙烯； 高密度聚乙烯； 茂金屬線性低密度聚乙烯； 乙烯-丙烯酸共聚物； 乙烯-丙烯酸乙酯共聚物； 乙烯-甲基丙烯酸共聚物； 乙烯-乙酸乙烯共聚物； 鈉、鋅金屬離子型乙烯聚合物； 馬來酸酐接枝改性的低密度聚乙烯基聚合物； 馬來酸酐接枝改性的線性低密度聚乙烯基聚合物； 馬來酸酐接枝改性的高密度聚乙烯基聚合物； 馬來酸酐接枝改性的聚丙烯基聚合物； 馬來酸酐接枝改性的乙烯-乙酸乙烯基聚合物；馬來酸酐接枝改性的 乙烯-甲基丙烯酸基聚合物； 其特徵在於 在共擠複合薄膜的結構以及各層聚合物確定的前提下，首先計算出共擠複合薄膜各層碳含量之間的重量比例關係，然後在共擠出製備前的各層聚合物中，以各層碳含量之間的重量比例關係大小為依據來確定各層生物基的添加濃度，以此使共擠複合薄膜的各層降解速率趨於一致； 所述共擠複合薄膜各層碳含量之間的重量比例關係計算方法和步驟如下 第一步，根據共擠複合薄膜中各層聚合物的化學分子式，分別計算出各層聚合物本身含碳元素的重量百分比，計算公式為 Z = XXN^-YX 100%式(I) 式(I)中 Z表示某一層聚合物本身含碳元素的重量百分比； X表不碳原子的原子量； N表示某一層聚合物化學分子式中的碳原子數目； Y表示某一層聚合物化學分子式的分子量； 第二步，根據共擠複合薄膜的各層厚度以及各層聚合物密度，分別計算出各層聚合物重量佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比，計算公式為 Q = U^-VX 100%式(2) 式(2)中 Q表示某一層聚合物重量佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比； U表示某一層聚合物密度與厚度的乘積； V表示各層聚合物密度與厚度的乘積之和； 第三步，根據共擠複合薄膜中各層聚合物本身含碳元素的重量百分比以及各層聚合物重量佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比，分別計算出共擠複合薄膜的各層碳含量，計算公式為 M = QXffXZ式(3) 式(3)中 M表不某一層的碳含量； Q表示某一層聚合物重量佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比； W表示共擠複合薄膜的總重量； Z表示某一層聚合物本身含碳元素的重量百分比； 從式(3)中可知，由於相對於各層碳含量中共擠複合薄膜的總重量W為相同數值，因此共擠複合薄膜各層碳含量之間的重量比例關係為 每層聚合物重量佔共擠複合薄膜總重量的重量百分比與每層聚合物本身含碳元素的重量百分比的乘積之比。
全文摘要
一種利用同一生物基控制共擠複合薄膜中各層同步降解的方法，針對三層或三層以上共擠複合薄膜，以生物活性添加劑「EcoPure」作為生物基，其特徵在於首先計算出共擠複合薄膜各層碳含量之間的重量比例關係，然後在共擠出製備前的各層聚合物中，以各層碳含量之間的重量比例關係大小為依據來確定各層生物基的添加濃度，以此使共擠複合薄膜的各層降解速率趨於一致。本發明的貢獻在於對不同聚合物組成的多層共擠複合薄膜的生物降解過程和降解速率具有可預見的控制能力。通過平衡生物基的濃度提供適於最終處置環境的生物降解率並可保持薄膜在被廢棄之前其產品的外觀、功能和物理機械性能不變。
文檔編號B32B27/18GK102627013SQ2012101004
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月9日 優先權日2012年4月9日
發明者唐敏豔, 夏嘉良, 夏瑜, 高學文 申請人:聖夏藥品食品包裝新材料(崑山)有限公司