[发明专利]全生物降解尼龙材料及其制备方法，及其制成的布料、衣服和包

说明书

本申请提供一种全生物降解尼龙材料及其制备方法，及其制成的布料、衣服和包。其中，全生物降解尼龙材料，以重量份计，制备原料包括：PA6 50～75份、玻璃纤维10～30份、生物降解剂1～13份和0～20份助剂，生物降解剂包括生物膨胀剂、谷氨酸组合物和生物酶，生物膨胀剂、谷氨酸组合物和生物酶的重量比为0.01～10:0.01～10:1，谷氨酸组合物包含谷氨酸、戊二酸和聚乳酸。与现有技术相比，本申请提供的全生物降解尼龙材料，在PA6材料的基础上添加玻璃纤维，玻璃纤维可以提高尼龙材料的强度和刚性以满足作为纺织物的使用要求。PA6在生物降解剂的作用下可以发生生物降解，此降解方式速度快，且降解率高，具有很高的社会效益和经济效益。

技术领域

本申请属于尼龙材料技术领域，具体涉及一种全生物降解尼龙材料及其制备方法，及其制成的布料、衣服和包。

背景技术

随着社会的进步和人们收入水平的逐步提高，人们的审美观发生着日新月异的变化，各式各样的衣服和背包废弃物，正以惊人的速度增加。中国资源综合利用协会的一项数据显示，我国每年大约有2600万吨旧衣服和背包被扔进垃圾桶，再回收利用率只有不到1％，绝大多数旧衣服和背包都没有被重新加工或者进行无害化处理。我国大多数城市都被废旧衣物和包的“去处”所困扰。

现在的衣物绝大部分是合成材料(如聚酰胺)制成，无法被自然分解，逐渐成为一个危害很大的新的污染源。聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)，密度1.15g/cm³，是分子主链上含有重复酰胺基团-[NHCO]-的热塑性树脂总称，包括脂肪族PA，脂肪-芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。其中PA6(聚己内酰胺)又名尼龙6，是半透明或不透明乳白色粒子，具有热塑性、轻质、韧性好、耐化学品和耐久性好等特性，一般用于汽车零部件、机械部件、电子电器产品、工程配件等产品。

PA6作为重要的纤维材料，随着其用量日益增加，一方面大量的废弃PA6会形成白色垃圾，污染环境，另一方面其生产单体己内酰胺也是有毒化合物，可导致动物的基因突变。因而有必要采取措施，防止PA6及己内酰胺对环境的污染。PA6的性能比较稳定，目前对PA6材料的化学降解主要有光热氧的老化或者水解，老化时需要同时具备光照、高温、氧气的条件下才会开始降解，其分子结构中与亚甲基相连的C-N键和C-C键开始断裂，经过多步的化学反应后，此时的大分子自由基的结构发生了变化，偏向于形成环状化合物以及新的自由基。自由基反应在没有外界的干扰下，会一直进行下去，循环往复，永不停止，直到材料变成渣渣。水解是在酸或碱的作用下，水分子进入到聚酰胺半结晶聚合物的非晶区，增加分子链的流动性，从而破坏分子结构而使材料失效、降解。但是目前PA6的两种化学降解方式都存在条件苛刻、降解时间长的问题。

申请内容

基于上述问题，本申请的目的在于提供一种全生物降解尼龙材料及其制备方法，及其制成的布料、衣服和包，其降解速度快、降解率高，也不会产生污染源。

为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种全生物降解尼龙材料，以重量份计，制备原料包括：PA6 50～75份、玻璃纤维10～30份、生物降解剂1～13份和0～20份助剂，所述生物降解剂包括生物膨胀剂、谷氨酸组合物和生物酶，所述生物膨胀剂、所述谷氨酸组合物和所述生物酶的重量比为0.01～10:0.01～10:1，所述谷氨酸组合物包含谷氨酸、戊二酸和聚乳酸。