[发明专利]可控光、生物双降解塑料薄膜及制造方法

说明书

本发明涉及一种聚乙烯塑料薄膜及制造方法，尤其是涉及一种可控光、生物双降解聚乙烯塑料薄膜及制造方法。

由聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯等塑料制成的农用地膜、购物袋、垃圾袋、食品饮料及化妆品等容器废弃的塑料垃圾对环境污染问题巳成为全球的公害。这些塑料垃圾埋入地下，既占土地又长期难于分解。焚烧处理将排放氯化氢等有害气体和大量二氧化碳，带来二次污染。目前回收利用的塑料还不到塑料垃圾总量的1％，但它竟占了固体垃圾的7-10％。面临着日益严重的环境污染，近年来国内外有关部门加强了对可分解塑料的研究和开发。可光降解塑料，可生物降解塑料纷纷问世，最新的研究表明能同时进行光降解和生物降解的可降解性塑料有着良好的前景。如中国专利CN90105326.0及中国专利CN93111901.4分别介绍了“生产可控光、微生物双降解聚乙烯塑料地膜的方法”和“生物和光双降解塑料薄膜”。该类方法制作的双降解塑料薄膜的优点是，其生产工艺较简单，造价较低，原材料易得；缺点是，由于其工艺本身固有的不足，难于克服极性淀粉和非极性的聚乙烯之间的不相容性，致使产品的性能及质量难于保证，无法实现工业化批量生产。如何以简单的工艺，廉价的成本，制作质量稳定可靠的可控光、生物双降解塑料薄膜是当今高分子材料工业面临的一大难题。

本发明的目的就是要提供一种成本低廉、质量稳定可靠的可控光、生物双降解塑料薄膜以及制作这种双降解塑料薄膜的工艺简单的生产方法。

本发明的可控光、生物双降塑料薄膜组份中含有聚乙烯树脂、淀粉、低分子烃类、脂肪酸、光敏剂、光敏促进剂和钛酸酯类偶联剂。其中聚乙烯树脂为低密度聚乙烯树脂和/或线性低密度聚乙烯树脂。淀粉为木薯粉或玉米粉等。低分子烃类如石蜡。脂肪酸为月桂酸、棕榈酸、十八酸、二十酸等。光敏剂为金属有机化合物如二丁基二硫代氨基甲酸的过渡金属盐类等。光敏促进剂为硬酯酸盐如硬酯酸锌、硬酯酸钙等。采用钛酸酯类偶联剂如螯合型-100、螯合型-200等，是为了改善极性淀粉和非极性的聚乙烯之间的相容性，其作用是使淀粉微粒更均匀地分散在聚乙烯树脂中，大大提高淀粉与聚乙烯两相界面的粘接力，并使分散均匀后的母粒在加工过程中保持相对稳定，最终完成实际吹膜为成品。

本发明提供的可控光。生物双降解塑料薄膜的制造方法是：

1、用低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯熔融共混成聚乙烯树脂母粒载体；

2、淀粉经脂肪酸及低分子烃类和钛酸酯类偶联剂改性处理后获得变性淀粉；

3、将聚乙烯树脂母粒载体、变性淀粉、及光敏剂、光敏促进剂简单混合后，控制温度在120-150℃，于密炼机中混炼5-10分钟，经拉片、破碎、造粒后即可制成质地均匀、外观润泽、大小均匀的可控光、生物双降解聚乙烯母粒。采用加压式密炼机来进行混炼，依靠密炼机中产生强烈的剪切力使淀粉微粒和光敏剂能更均匀地分散在母粒中，同时在偶联剂的作用下使淀粉微粒和光敏剂的分散状态保持相对稳定。

4、将聚乙烯树脂与双降解母粒混合后，用通常的吹膜机组在130-180℃的范围内吹制成可控光、生物双降解塑料薄膜成品。

本发明的产品配方中使用了钛酸酯类偶联剂，在制造过程中抛弃了通常使用双螺杆直接成型制造母粒或用双辊炼塑机混炼、破碎后再挤出成型造粒的工艺，采用特有的加压式密炼机混炼，在密炼机中剪切力和钛酸酯偶联剂的同时作用下，使本发明生产过程中的双降解母粒的变性淀粉含量可高达75％，成品薄膜色泽均匀，变性淀粉和光敏剂分散均匀稳定，这样能使双降解薄膜的降解可控性更为可靠，薄膜在使用之后，能通过光老化和微生物的酶变作用而自行分解。本发明使用术薯粉或玉米粉为淀粉原料，来源丰富、价格低廉；本发明的制造方法工艺简单，成熟可靠，便于掌握。本发明方法和配方制成的可控光、生物双降解的塑料薄膜的问世，为解决当前国内外塑料垃圾污染人类生存环境开辟了一条现实而有效的途径。

下面结合实施例进一步说明本发明。

实施例1，包装膜及制造方法

将木薯粉100份、石蜡0.1份、十八酸0.2份、偶联剂螯合型-100 0.4份，简单混合后进行研磨制成变性淀粉，再将线性低密度聚乙烯24.5份，二丁基二硫代氨基甲酸铁0.3份，硬酯酸锌0.2份，变性淀粉75份，在140℃下密炼机中加压混炼8分钟，破碎、造粒制成双降解母粒。将双降解母粒与线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯按35∶50∶15配比，吹塑制成可控光、生物双降解薄膜。其中线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯熔体指数分别为2.43和2.06。薄膜有关性能见表1和表2。

实施例2：农田地膜及制造方法