[发明专利]一种可生物降解利用的塑料包装袋材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可生物降解利用的塑料包装袋材料及其制备方法。以质量份计，该材料由如下成分组成：聚乙烯醇100份，酒糟20~80份，一水合柠檬酸2.5~10份，甘油30份，蒸馏水占总质量的0~10%。其制备方法是先把酒糟烘干并粉碎，再将聚乙烯醇固体配置成聚乙烯醇溶液升温，再加入柠檬酸和甘油，搅拌，待其反应充分后加入酒糟，继续搅拌，得到酒糟‑聚乙烯醇悬浊液，烘干得到薄膜，然后将薄膜浸入水中1个小时，再取出进行烘干，通过调整干燥时间，即可得到含水量为0‑10%的酒糟‑聚乙烯醇复合薄膜材料，最后采用挤出流延法或溶液浇铸成型工艺得到可生物降解塑料包装袋。本发明生产简单，产品降解时间短、可用于堆肥，实现了废弃物资源化的高效利用。

技术领域

本发明属于材料工程技术领域，具体涉及一种可生物降解利用的塑料包装袋材料及其制备方法。

背景技术

塑料袋按用途可以分为很多种类型，如购物袋、包装袋、垃圾袋、文件袋、保鲜袋等等。就中国而言，每天对塑料袋的使用量在20亿以上，需求量十分巨大。特别是塑料包装袋随着网购的流行而大量使用，由此而带来的环境污染问题越来越引人关注。绝大部分的塑料袋都是由不可降解的材料制备而成，当这类塑料袋埋在地下需要大约200年才能分解，并且严重污染土壤；如果采用焚烧处理方式，则会产生有害烟尘和有毒气体，污染环境。可见，塑料袋在给人类带来便利的同时，也给人类带来了白色污染，而这也是当今社会一个亟待解决的问题。

然而，目前市场上也有一些可降解塑料袋，主要有以下几类：1、微生物组成生物降解塑料袋，包含生物聚酯、生物纤维素、多糖类和聚氨基酸等，是一类能完全被自然界中微生物分化的生物降解塑料袋；2、淀粉塑料袋，含淀粉在90%以上，增加的其他组份也是能完全降解的（1月~1年），且该类塑料袋完全降解而不留任何痕迹，无污染；3、光降解塑料袋，按制作办法可将光降解塑料分成组成型降解塑料袋和增加型降解塑料袋，该类塑料袋的降解需要在自然日光作用下且需要一段时间。上述介绍的三种现有的塑料袋中，前两种由于成本较高，并未得到广泛的应用，而后种只是将塑料袋分解成小碎片，并没有完全降解。

聚乙烯醇（PVA）是综合性能优良，在一定条件下可以完全生物降解的一种高分子材料，在当今白色污染日益严重的形势下愈显重要。自聚乙烯醇被发现以来，被广泛的应用于工业生产中。中国每年对于聚乙烯醇的消费量约占全球总消费量的40%，约50万吨。在欧美、日本，水溶性聚乙烯醇薄膜已广泛应用于各种产品的包装中；而我国对于水溶性聚乙烯醇薄膜的研究发展仍处于起步阶段，而随着车用燃料乙醇的推广使用和白酒消费能力的稳定增长，乙醇年产量逐年上升，作为生产乙醇的副产物-酒糟的产量也越来越大。如果不及时处理，容易造成环境污染和资源浪费。而酒糟中含有丰富的蛋白质、氨基酸以及众多无机元素，加上聚乙烯醇的可完全生物降解的特性，酒糟-聚乙烯醇复合薄膜完全符合当今社会对可持续发展的要求。且由于酒糟—聚乙烯醇复合薄膜材料制成的塑料包装袋有水和生物两种降解特性，并且原料价格低廉，对于替代原有的传统不可降解塑料袋具有重要的意义。

因此，如能开发一种酒糟-聚乙烯醇复合薄膜材料，这将对于可持续发展有重大的意义。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种生产简单、降解时间短、可用于堆肥且废弃物资源化利用率高的可生物降解利用的塑料包装袋材料，并对应提供其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种可生物降解利用的塑料包装袋材料，以质量份计，由如下成分组成：聚乙烯醇100份，酒糟20~80份，一水合柠檬酸2.5~10份，甘油30份，蒸馏水占总质量的0~10%。

酒糟是很好的有机肥料，将其作为原料之一，可以提高复合材料的降解效率，且当增加适量酒糟对复合薄膜材料的力学性能有一定的改善，但酒糟过多会使复合薄膜材料的力学性能下降。实验表明，酒糟用量为40份效果最好。

聚乙烯醇（PVA）是综合性能优良，在一定条件下可以完全生物降解的一种高分子材料。