生物和光雙降解塑料薄膜的製作方法
2023-06-05 23:48:51
專利名稱：生物和光雙降解塑料薄膜的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種塑料薄膜，特別是涉及一種生物和光雙降解塑料薄膜。
塑料地膜覆蓋作物栽培技術為提高農作物品種，質量和產量起了巨大作用。但是，在自然環境中，塑料本身很難自行分解，散落在土壤和田間，破壞了土壤的耕作條件和土壤結構，造成對環境的汙染，嚴重影響生態平衡。同時，大量生活用塑料薄膜的使用，使上述後果更趨嚴重。從70年代起，國外有不少研究人員從事研究能迅速溶解或自行分解，或燃燒時不產生有害氣體的塑料。目前消除塑料垃圾的方法主要有回收廢舊薄膜，經清洗後，二次加工成低檔次製品，但回收非常困難。或將回收的廢舊塑料膜堆埋、焚燒，前者在地下長期不能分解，影響土壤結構，後者會產生大量有毒氣體。或者改用降解塑料膜，這是塑料工業發展的必然趨勢。近年來有關這方面的文獻報導較多。如中國專利1056884A公開了一種光降解銀光薄膜，其組份包含70-95%聚乙烯樹脂，2-20%銀色著色劑，0.01-5%光敏催化劑，0.00～5.0%光穩定劑、屬於一種利用光敏催化劑促使聚乙烯降解的薄膜。又如《塑料工業》1992年4期題為「微生物降解PVC薄膜的研究」一文，報導了將接枝單體PMMA、PEA和PBA接技到澱粉分子鏈上，以改善澱粉與PVC間的相容性，並使接技共聚物具有一定的彈性，從而減少因澱粉填充PVC引起的韌性下降。由於該種降解薄膜中採用的改性澱粉為接技共聚物，故澱粉改性工藝複雜，設備費用高，投資費用大。
本發明的目的在於提供一種通過生物和光雙降解作用而自行分解的生物和光雙降解塑料薄膜。
本發明生物和光雙降解塑料薄膜的組份包含(以重量計)聚乙烯樹脂50-70份，改性澱粉30-50份、光敏劑0.02-0.30份、光敏促進劑0.01～0.08份。其中聚乙烯樹脂為高壓或低壓聚乙烯樹脂，改性澱粉是用脂肪酸及低分子烴類處理澱粉後製得，如採用月桂酸、棕櫚酸、十八酸、二十酸及黃脂、白脂等，與澱粉混煉成疏水澱粉，改變其親水性，使之能與聚乙烯樹脂充分相容，光敏劑為過渡金屬氧化物和絡合物，如二氧化錳、三氯六氨鈷等。光敏促進劑為硬脂酸鹽，如硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等。
本發明生物和光雙降解塑料薄膜的降解破壞是兩種因素作用的結果，其一是，以澱粉為碳源的微生物將均勻分散在PE膜中的澱粉粒子吞噬和酶解浸蝕，使膜表面積極大增加，膜強度顯著降低。與此同時雙降解膜與土壤中金屬鹽接觸時，發生自動氧化作用，在大分子鏈上形成過氧化物使聚合物斷裂降解。微生物作用造成的膜表面積增加，又極大地加速過氧化物的生成和大分子鏈斷裂。其二是，由於雙降解膜中添加有光敏劑和光敏促進劑，在陽光的作用下可加速聚合物分子鏈的斷裂降解，使其分子量不斷減小，機械力學性能降低，最終降解為水和二氧化碳。
本發明生物和光雙降解塑料薄膜的優點在於生產工藝簡單，尤其澱粉改性工藝，採用將澱粉與脂肪酸及低分子烴類在混煉機中混煉成為疏水澱粉，克服了現有改性澱粉(澱粉接技共聚)的複雜生產工藝和高生產成本的缺點，然後再按一定比例將其與聚乙烯樹脂、光敏劑和光敏促進劑混合加工成母粒樹脂，最後吹塑成膜。通過調整各組份配合比例，可獲得不同降解時間(1～24個月)的生物和光雙降解塑料薄膜。該薄膜厚度一般為8～30μm，薄膜折徑可達1000毫米以上，其成本低於普通聚乙烯膜30%左右，主要適用於農用地膜，食品包裝膜，一次性生活用膜、工業產品包裝膜等。
下面結合實施例詳細說明本發明實施例1將澱粉65份、棕櫚酸2份、白臘1份混煉成疏水澱粉，再加入聚乙烯樹脂25份、光敏劑0.25份、光敏促進劑0.015份，經混煉、造粒製成母粒樹脂，然後再將母粒樹脂35份、聚乙烯樹脂65份混合後，用吹膜機吹塑成膜。其力學性能和降解實驗結果如表1、表2所示。
實施例2將澱粉70份、月桂酸3份、黃臘1.5份混煉成疏水澱粉，再加入聚乙烯樹脂70份、光敏劑0.3份，光敏促進劑0.07份，經混煉，造粒製成母粒樹脂，然後再將母粒樹脂40份、聚乙烯樹脂60份混合後，用吹膜機吹塑成膜，製得生物和光雙降解塑料薄膜。用該降解膜覆蓋蔬菜田，33天開始出現破裂，42天後出來碎片，58天後呈粉狀，75天後則自行消滅，最終為土壤中的微生物吸收。
權利要求
1.一種生物和光雙降解塑料薄膜，其特徵在於包含以下各組份(以重量份計)聚乙烯樹脂 50-70改性澱粉30-50光敏劑 0.02-0.30光敏促進劑 0.01-0.08
2.如權利要求1所述的生物和光雙降解塑料薄膜，其特徵在於改性澱粉由澱粉經脂肪酸及低分子烴類改性劑處理後製得。
3.如權利要求2所述的生物和光雙降解塑料薄膜，其特徵在於澱粉改性劑中的脂肪酸是月桂酸、棕櫚酸、十八酸、二十酸，低分子烴類是黃臘、白臘。
全文摘要
本發明提供一種生物和光雙降解塑料薄膜，其組份包含聚乙烯樹脂50—70份，改性澱粉30—50份、光敏劑0.02—0.30份、光敏促進劑0.01—0.08份。該膜的特點是具有生物降解和光降解雙重功能、並可通過調整各組份配合比例、獲得不同降解時間的薄膜。該降解薄膜生產工藝簡單，尤其是克服了現有改性澱粉的複雜生產工藝和高成本的缺點。適用於農用地膜、食品包裝膜，一次性生活用膜和工業包裝膜等。
文檔編號C08L23/06GK1097775SQ9311190
公開日1995年1月25日 申請日期1993年7月19日 優先權日1993年7月19日
發明者龐金熔, 陳慶 申請人:成都市柯力化工研究所