CN107903449A

CN107903449A - 一种可降解复合膜材料及其制作方法

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Publication number: CN107903449A
Application number: CN201711278955.3A
Authority: CN
Inventors: 余文俊
Original assignee: SHANGHAI TANGKE NEW PACKAGE MATERIAL Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI TANGKE NEW PACKAGE MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2017-12-06
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2018-04-13

Abstract

本发明公开了一种可降解复合膜材料及其制作方法，属于复合包装材料技术领域，其设计要点：一种可降解复合膜材料，包括如下重量份数的组分：天然木薯淀粉70‑85份、醋酸乙烯酯淀粉15‑20份、木薯淀粉‑醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物15‑20份，降解助剂15‑20份，聚丙烯5‑8份，聚乙烯5‑8份，植物纤维10‑15份，酯化纤维素5‑10份、及适量辅助剂。上述淀粉基复合膜材料的制作方法包括1、植物纤维预处理，2、天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉以及木薯淀粉‑醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物预处理，3、混配以及4、成型。本发明工艺简练、净化、易规模化生产，有利于节约时间，提高生产效率；在生产中不产生废水、废气和废渣，绿色环保，有利于环境的可持续发展。

Description

一种可降解复合膜材料及其制作方法

技术领域

本发明属于复合包装材料技术领域，更具体地说，它涉及一种可降解复合膜材料及其制作方法。

背景技术

随着塑料在工农也和日常生活各领域的广泛应用，各种塑料制品已经严重地污染人类的生态环境，成为世界性的环境公害。

淀粉塑料复合膜材料性能优良，既保留了塑料膜在机械性能方面的特点，又部分克服了塑料不可降解的缺陷，可以替代塑料薄膜运用在农业、工业及人民生活领域，如农业用覆盖地膜、包装膜、购物袋等。

其中淀粉，作为一种价格低廉，来源丰富的农产品，成为了可降解材料开发的主要原料。现今应用中的淀粉基膜材料主要包括全淀粉膜及淀粉塑料复合膜两种，全淀粉膜常见的原料为化学改性天然淀粉，如将不同基团接枝到淀粉上，形成接枝共聚物，通过溶剂沉淀法加工制备成膜。这种材料一定程度改变了淀粉的物性，膜具有良好的均匀性、透明性，但力学性能较低，主要用于无强度要求的某些特殊功能领域及包装领域的需要，如缓释膜和食品包装膜等。

但是现有的塑料大多数还是采用不可降解的PVC或PC材料制作而成的，使得环境的白色污染继续加剧；另外，现在大多数的可降解塑料膜主要又包括可全降解膜与部分降解膜。其中，具全降解性的膜材料主要由淀粉与其它全降解塑料制备而成，如水溶性聚合物聚乙烯醇、全降解生物质材料如聚己内酯、聚乳酸等，此类膜具有较好的力学性能，但淀粉在其中比例较低，导致膜的价格昂贵，同时也存在一定相容性和相分离的问题。因此能够提出一种新的技术方案，使得在控制尼龙膜的价格的基础上，还能提高其可降解性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种可降解复合膜材料，使得在控制尼龙膜的价格的基础上，还能提高其可降解性能，降低了白色污染，保护了环境。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种可降解复合膜材料，包括如下重量份数的组分：天然木薯淀粉70-85份、醋酸乙烯酯淀粉15-20份、木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物15-20份，降解助剂15-20份，聚丙烯5-8份，聚乙烯5-8份，植物纤维10-15份，酯化纤维素5-10份、及适量辅助剂。

通过采用上述技术方案，天然木薯淀粉，是指木薯经过淀粉提取后脱水干燥而成的粉末，该木薯原淀粉和其他的变性淀粉可与石油基或人工合成的高分子材料混和以改善材料的可生物降解性，从而使这类符合尼龙环保材料的生产成本降至最低。

醋酸乙烯酯淀粉，又称乙酰化淀粉。与原淀粉相比，酯化后的淀粉，其黏度、溶解度、膨胀度、透明度、持水能力和冻融稳定性得到了提高，糊化温度和凝沉性有所降低。现已广泛应用于食品、造纸、纺织、粘合剂等工业和农业上。

木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物，该接枝共聚物经过增塑、交联处理后可制备可生物降解材料。由于该接枝共聚物既具有淀粉浆料的特点，又具有合成浆料的性能。同时又由于醋酸乙烯酯在一定条件下，可发生水解、生成亲水性羟基，易被生物降解，因此以木薯淀粉与醋酸乙烯酯接枝共聚后，经过增塑、交联处理可得到具有良好力学性能和降解生物性能的淀粉基降解复合膜材料。

降解助剂，能够促进上述复合膜材料进行光降解、生物降解或水降解的化合物；也就是说，在上述降解助剂的作用下，能够将高分子聚合物复合膜材料中的碳原子数减少，分子量降低，降解成为分子质量较小的化合物，从而达到高分子聚合物生命周期的终结。

聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）是上述复合聚丙烯材料的聚烯烃类的增强剂，它是指用于提高上述复合膜材料拉伸强度、机械力学强度、硬度、冲击强度以及其他力学性能的化工助剂。

植物纤维是广泛分布在种子植物中的一种厚壁组织。它的细胞细长，两端尖锐，具有较厚的次生壁，壁上常有单纹孔，成熟时一般没有活的原生质体。植物纤维在植物体中主要起机械支持作用。同时它具有较好的生物降解性能，且对环境没有污染和影响。由于植物纤维是自然界中第一大天然可降解的高分子材料，通过采用可降解的植物纤维代替不可讲解的高聚物——塑料，可以有效的提高上述复合膜材料的可降解性能，有效的缓解了塑料等不可降解材料对环境的破坏。

酯化纤维素是纤维素高分子中的羟基与化学试剂发生酯化反应后的生成物；其在有机溶剂中溶解性和耐湿性等均有改进。

由此通过采用上述原材料制得的上述复合膜材料，不仅能够提高复合膜材料的可降解性能，同时采用木薯淀粉和其他填料，能够有效的控制上述复合膜材料的成本。

本发明进一步设置为：所述降解助剂包括5-8份的低密度高压聚乙烯，5-8份的线性低密度高压聚乙烯中的一种或两种以上的组合。

通过采用上述技术方案，低密度高压聚乙烯和线性低密度高压聚乙烯就是一种可再生、可降解的复合膜材料助剂。由此将上述复合膜材料制品暴露在环境中一段时间内，即可在微生物和光的作用下变脆、同时降解。有效控制了白色污染的现象，保护了土壤和环境资源。

本发明进一步设置为：所述植物纤维包括棉纤维、木棉纤维、剑麻纤维、软木纤维、椰子纤维、竹纤维或者苎麻纤维中的一种或两种以上的组合。

通过采用上述技术方案，其中棉纤维、木棉纤维、剑麻纤维、软木纤维、椰子纤维、竹纤维或者苎麻纤维分别为从植物的种子、韧皮、叶子以及果实上提出的纤维，上述纤维均有天然的纤维，由此它具有良好的生物性能，同时在上述复合膜材料中添加纤维可以增加复合膜材料的延展性、可塑性、韧性和机械支持作用，使得上述复合膜材料制品更加优越，性能更佳。

本发明进一步设置为：所述的酯化纤维素为醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素中的一种或两种以上的组合。

通过采用上述技术方案，醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素均是经过酯化处理后得到的纤维素。其中，醋酸纤维素作为多孔膜材料，它具有选择性高、透水量大、加工简单等特点；而醋酸丙酸纤维素具有质坚韧，尺寸稳定性好，模塑性好以及表面光泽好的优点；随着醋酸丁酸纤维素中的丁酰基含量增加其密度逐渐降低，溶解范围扩大，同时也使其具有质坚韧，耐候及耐寒性好的特点。

本发明进一步设置为：所述辅助剂包括淀粉塑化剂甘油、偶联剂、硬脂酸、抗氧化剂1076以及光稳定剂。

淀粉由于其玻璃化转变温度比其分解温度还要高，所以淀粉本身并不具备热加工性能。通过采用上述技术方案，在上述复合膜材料中添加甘油，可以使复合膜材料的玻璃化转变温度低于热加工时的温度，从而有利于制备出热塑性淀粉。

而通过加入偶联剂，上述偶联剂通过化学键结合改善了复合材料中高聚物和无机填料之间的粘接性，使其性能大大改善；同时在偶联剂处理过的无机物表面可能会择优吸收树脂中的某一配合剂，相间区域的不均衡固化，可能导致一个比偶联剂在聚合物与填料之间的多分子层厚得多的挠性树脂层。这一层就被称之为可变形层，该层能松弛界面应力，阻止界面裂缝的扩展，因而改善了界面的结合强度，提高了复合材料的机械力学强度。

硬脂酸，即十八烷酸，由油脂水解生产，是一种有效的热稳定剂，同时可以防御暴置于硫化物中所引起的成品薄膜变色。

抗氧化剂1076，又称β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯，能够有效的减少上述复合膜材料氧化。提高了上述复合膜材料制品的在使用过程中的稳定性。

光稳定剂是高分子制品(例如塑料、橡胶、涂料、合成纤维)的一种添加剂，它能屏蔽或吸收紫外线的能量，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的。

本发明进一步设置为：所述偶联剂为偶联剂A-171或偶联剂KH-570中的一种。

通过采用上述技术方案，偶联剂A-171是指硅烷偶联剂A-171，它适用于各种复杂形状、所有密度的聚乙烯和共聚物，适用于较大的加工工艺宽容度、填充的复合材料等。并具有较高的使用温度，优异的抗压力裂解性、记忆性、耐磨性和抗冲击性的优点。

而偶联剂KH-570能够有效的提高复合膜材料的定伸应力、拉伸强度和撕裂强度，同时还能增强以木薯淀粉为基料的复合膜材料的热稳定性。

本发明进一步设置为：所述光稳定剂为炭黑、氧化锌和钛白粉中的一种或两种以上的组合。

通过采用上述技术方案，炭黑、氧化锌和钛白粉TiO₂，是上述复合膜材料的填料，也是光稳定剂中的光屏蔽剂。它的作用就像在聚合物和光辐射之间设置了一道屏障，使光不能直接辐射到聚合物的内部，令聚合物内部不受紫外线的危害，从而有效地抑制光氧化降解。这是一类能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入高分子内部，从而起到保护高分子的作用。

本发明进一步设置为：所述光稳定剂为邻羟基二苯甲酮类UV-531、水杨酸对叔丁基苯酯（TBS）或者邻羟基苯并三唑类UV-326中的一种或两种以上的组合。

通过采用上述技术方案，邻羟基二苯甲酮类UV-531、水杨酸对叔丁基苯酯（TBS）或者邻羟基苯并三唑类UV-326是指光稳定剂中中的紫外线吸收剂。它的作用机理在于能强烈地吸收聚合物敏感的紫外光，并能将能量转变为无害的热能形式放出。紫外线吸收剂能有效地吸收波长为290~410nm的紫外线，而很少吸收可见光，它本身具有良好的热稳定性和光稳定性。

针对现有技术存在的不足，本发明的目的二在于提供一种可降解复合膜材料的制作方法，步骤简单、操作方便，制作快捷，同时在生产和制作工程中不会对人体产生影响，提高了生产的安全性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种可降解复合膜材料的制作方法，包括以下步骤制作得到，

步骤S1、植物纤维预处理：将植物纤维粉碎并磨碎成200-500目粉末，投入wt 10-15％NaOH水溶液中于55-60℃下浸泡2-2.5小时，三次水洗后离心脱水，后将所述植物纤维投入高压搅拌器中，浸泡于wt 55-64％硫酸水溶液中，在压力100-120MPa，温度为80℃条件下低速搅拌1-2小时，取出后采用清水浸泡洗涤至中性，放入干燥箱内于75-80℃烘干25-45分钟，得到纳米级微晶植物纤维；

步骤S2、天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉以及木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物预处理：天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物经60-80℃干燥24-36小时后，加入偶联剂A-171或偶联剂KH-570于高速混合机中80-85℃下混合20-35分钟，混合均匀后冷却30-35分钟并加入甘油，于50-65℃下混合20-30分钟，后于低湿度环境下室温冷却放置1-2天熟化，密封保存待用；

步骤S3、混配：将经过步骤S1预处理的植物纤维与步骤S2处理的天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉及木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物和酯化纤维素、聚丙烯、聚乙烯、降解助剂、助剂偶联剂硬脂酸、抗氧化剂1076以及光稳定剂置于高速混合机中60-65℃度混合15-20分钟，得到混合料；

步骤S4、成型：将步骤S3所得混合料送入双螺杆挤出中，挤出机温度设定为120-145℃，通过口模和切粒机进行挤出造粒，形成粒料，再将粒料通过吹塑机进行吹膜，吹塑温度为140-150℃缓慢匀速地吹塑直至膜紧贴模具型腔后；接着进行冷却处理，冷却时保持模具温度在20-50℃，同时在吹塑制品内部通入冷却介质液氮或液态二氧化碳进行直接冷却，得到吹塑制品。

通过采用上述技术方案，步骤S1中将植物纤维进行研磨、浸泡、搅拌、中和、细化和干燥等一系列处理后得到纳米级微晶植物纤维，由于植物纤维是自然界中第一大天然可降解的高分子材料，通过采用可降解的植物纤维代替不可讲解的高聚物——塑料，可以有效的提高上述复合膜材料的可降解性能，有效的缓解了塑料等不可降解材料对环境的破坏。

步骤S2中天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉以及木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物经过干燥、偶联、塑化、混合处理、冷却熟化后，制得的复合膜材料的物理性能得到了显著提高，具有明显的补强作用。

步骤S3中所有的原材料进行混配处理，即将辅助剂添加到步骤S1和步骤S2中制得的主要原材料内进行混合，由此使得在具有一定的降解性能的同时还能提高上述复合膜材料制品在正常使用过程中的抗氧化、光稳定性以及较好的延展性、机械力学强度、硬度和冲击强度以及其他力学性能。

步骤S4中将上述混合料进行挤出造粒、吹膜、冷却等一系列处理后即可得到吹塑制品。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明工艺简练、净化、易规模化生产，有利于节约时间，提高生产效率；

2、在生产过程汇总不会产生任何的废水和废渣，绿色环保，对环境不生产污染，有利于环境的可持续发展；

3、另外，使用的液氮、液体二氧化碳等冷却气体能够通过回收重新利用从而降低了对大气环境的污染，保护了环境；

4、通过上述配方制得的复合膜材料制品在具有一定的降解性能的同时还能提高上述复合膜材料制品在正常使用过程中的抗氧化、光稳定性以及较好的延展性、机械力学强度、硬度和冲击强度以及其他力学性能。

附图说明

图1为本实施例的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种可降解复合膜材料，包括如下重量份数的组分：天然木薯淀粉70份、醋酸乙烯酯淀粉20份、木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物20份，低密度高压聚乙烯5份，线性低密度高压聚乙烯5份，聚丙烯5份，聚乙烯5份，醋酸纤维素5份，植物纤维15份及适量辅助剂。其中，辅助剂包括2份的淀粉塑化剂甘油、3份的偶联剂A-171、2.5份的硬脂酸、2.5份的抗氧化剂1076以及光稳定剂（2份的炭黑、2份的氧化锌和5份的钛白粉）。而植物纤维包括8份的棉纤维和7份的木棉纤维。

如图1所示，工艺流程如下：

步骤S1、植物纤维预处理：将棉纤维和木棉纤维粉碎并磨碎成200-500目粉末，投入wt10％NaOH水溶液中于55℃下浸泡2小时，三次水洗后离心脱水，后将上述棉纤维和木棉纤维粉投入高压搅拌器中，浸泡于wt 55％硫酸水溶液中，在压力100MPa，温度为80℃条件下低速搅拌1.5小时，取出后采用清水浸泡洗涤至中性，放入干燥箱内于75℃烘干25分钟，得到纳米级微晶棉纤维和木棉纤维；

步骤S2、天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉以及木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物预处理：天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物经65℃干燥25-30小时后，加入偶联剂A-171于高速混合机中80℃下混合25分钟，混合均匀后冷却30-35分钟并加入甘油，于55℃下混合25-35分钟，后于低湿度环境下室温冷却放置1天熟化，密封保存待用；

步骤S3、混配：将经过步骤S1预处理的棉纤维和木棉纤维与步骤S2处理的天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉及木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物和酯化纤维素、聚丙烯、聚乙烯、降解助剂、助剂偶联剂硬脂酸、抗氧化剂1076以及光稳定剂置于高速混合机中60℃度混合15-25分钟，得到混合料；

步骤S4、成型：将步骤S3所得混合料送入双螺杆挤出中，挤出机温度设定为120℃，通过口模和切粒机进行挤出造粒，形成粒料，再将粒料通过吹塑机进行吹膜，吹塑温度为140℃缓慢匀速地吹塑直至膜紧贴模具型腔后；接着进行冷却处理，冷却时保持模具温度在25-30℃，同时在吹塑制品内部通入冷却介质液氮或液态二氧化碳进行直接冷却，得到吹塑制品。

本实施例中棉纤维和木棉纤维增强上述木薯淀粉基可降解复合膜材料，厚度按照GB/T6672-2001测试，撕裂性能由GB/T1130-1991测试，拉伸性能由GB/T13022-1991测试，冲击性能由GB/T9639-1988测定。

结果显示：薄膜厚度为0.089 mm，横向拉伸强度为20.9 MPa，断裂伸长率为289.3%，撕裂强度为221.2 kN/m；纵向拉伸强度为20.1 MPa，断裂伸长率为253.3%，撕裂强度为182 kN/m。冲击不破样数≥5。

实施例2：一种可降解复合膜材料，与实施例1的不同之处在于：上述植物纤维为5份的剑麻纤维、5份的软木纤维和5份的苎麻纤维。

如图1所示，工艺流程如下：

步骤S1、植物纤维预处理：将剑麻纤维、软木纤维和苎麻纤维这三种植物纤维粉碎并磨碎成200-500目粉末，投入wt 10-12％NaOH水溶液中于60℃下浸泡2小时，三次水洗后离心脱水，后将上述剑麻纤维、软木纤维和苎麻纤维投入高压搅拌器中，浸泡于wt 60％硫酸水溶液中，在压力110MPa，温度为80℃条件下低速搅拌1-2小时，取出后采用清水浸泡洗涤至中性，放入干燥箱内于80℃烘干25-45分钟，得到纳米级微晶剑麻纤维、软木纤维和苎麻纤维；

步骤S2、天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉以及木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物预处理：天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物经65℃干燥24-36小时后，加入偶联剂A-171于高速混合机中82℃下混合20-35分钟，混合均匀后冷却30-35分钟并加入甘油，于55℃下混合20-30分钟，后于低湿度环境下室温冷却放置1-2天熟化，密封保存待用；

步骤S3、混配：将经过步骤S1预处理的剑麻纤维、软木纤维和苎麻纤维与步骤S2处理的天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉及木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物和酯化纤维素、聚丙烯、聚乙烯、降解助剂、助剂偶联剂硬脂酸、抗氧化剂1076以及光稳定剂置于高速混合机中65℃度混合15-20分钟，得到混合料；

本实施例中剑麻纤维、软木纤维和苎麻纤维增强上述木薯淀粉基可降解复合膜材料，厚度按照GB/T6672-2001测试，撕裂性能由GB/T1130-1991测试，拉伸性能由GB/T13022-1991测试，冲击性能由GB/T9639-1988测定。

结果显示：薄膜厚度为0.104 mm，横向拉伸强度为22.2 MPa，断裂伸长率为302.3%，撕裂强度为256.2 kN/m；纵向拉伸强度为24.5 MPa，断裂伸长率为302.1%，撕裂强度为220.1 kN/m。冲击不破样数≥5。

实施例3：一种可降解复合膜材料，与实施例1的不同之处在于：上述植物纤维为10份的椰子纤维和5份的竹纤维。

如图1所示，工艺流程如下：

步骤S1、植物纤维预处理：将椰子纤维和竹纤维粉碎并磨碎成200-500目粉末，投入wt15％NaOH水溶液中于60℃下浸泡2.5小时，三次水洗后离心脱水，后将椰子纤维和竹纤维投入高压搅拌器中，浸泡于wt 60％硫酸水溶液中，在压力100MPa，温度为80℃条件下低速搅拌1-2小时，取出后采用清水浸泡洗涤至中性，放入干燥箱内于78℃烘干25-40分钟，得到纳米级微晶椰子纤维和竹纤维；

步骤S2、天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉以及木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物预处理：天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物经60-80℃干燥24-36小时后，加入偶联剂A-171于高速混合机中80-85℃下混合20-35分钟，混合均匀后冷却30-35分钟并加入甘油，于50-65℃下混合20-30分钟，后于低湿度环境下室温冷却放置1-2天熟化，密封保存待用；

步骤S3、混配：将经过步骤S1预处理的椰子纤维和竹纤维与步骤S2处理的天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉及木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物和酯化纤维素、聚丙烯、聚乙烯、降解助剂、助剂偶联剂硬脂酸、抗氧化剂1076以及光稳定剂置于高速混合机中60-65℃度混合15-20分钟，得到混合料；

本实施例中椰子纤维和竹纤维增强上述木薯淀粉基可降解复合膜材料，厚度按照GB/T6672-2001测试，撕裂性能由GB/T1130-1991测试，拉伸性能由GB/T13022-1991测试，冲击性能由GB/T9639-1988测定。

结果显示：薄膜厚度为0.081 mm，横向拉伸强度为17.8 MPa，断裂伸长率为286.6%，撕裂强度为210.9 kN/m；纵向拉伸强度为19.8 MPa，断裂伸长率为282.3%，撕裂强度为201.5 kN/m。冲击不破样数≥5。

实施例4：一种可降解复合膜材料，与实施例1的不同之处在于：上述植物纤维为5份的剑麻纤维、5份的竹纤维和5份的木棉纤维。

如图1所示，工艺流程如下：

步骤S1、植物纤维预处理：将剑麻纤维、竹纤维和木棉纤维粉碎并磨碎成200-500目粉末，投入wt 12％NaOH水溶液中于55-60℃下浸泡2小时，三次水洗后离心脱水，后将剑麻纤维、竹纤维和木棉纤维投入高压搅拌器中，浸泡于wt 56％硫酸水溶液中，在压力120MPa，温度为80℃条件下低速搅拌1-2小时，取出后采用清水浸泡洗涤至中性，放入干燥箱内于80℃烘干25-45分钟，得到纳米级微晶剑麻纤维、竹纤维和木棉纤维；

步骤S2、天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉以及木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物预处理：天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物经65℃干燥24-36小时后，加入偶联剂A-171于高速混合机中82℃下混合20-35分钟，混合均匀后冷却30-35分钟并加入甘油，于56℃下混合20-30分钟，后于低湿度环境下室温冷却放置2天熟化，密封保存待用；

步骤S3、混配：将经过步骤S1预处理的植物纤维剑麻纤维、竹纤维和木棉纤维与步骤S2处理的天然木薯淀粉、醋酸乙烯酯淀粉及木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物和酯化纤维素、聚丙烯、聚乙烯、降解助剂、助剂偶联剂硬脂酸、抗氧化剂1076以及光稳定剂置于高速混合机中60-65℃度混合15-20分钟，得到混合料；

本实施例中剑麻纤维、竹纤维和木棉纤维增强上述木薯淀粉基可降解复合膜材料，厚度按照GB/T6672-2001测试，撕裂性能由GB/T1130-1991测试，拉伸性能由GB/T13022-1991测试，冲击性能由GB/T9639-1988测定。

结果显示：薄膜厚度为0.102 mm，横向拉伸强度为19.4 MPa，断裂伸长率为269.8%，撕裂强度为251 kN/m；纵向拉伸强度为20.5 MPa，断裂伸长率为312.5%，撕裂强度为220.5 kN/m。冲击不破样数≥5。

实施例5：一种可降解复合膜材料，实施例1的不同之处在于：上述光稳定剂为3份的炭黑和5份的钛白粉。

结果显示：薄膜厚度为0.079 mm，横向拉伸强度为21.2 MPa，断裂伸长率为288.8%，撕裂强度为219.5 kN/m；纵向拉伸强度为21.4 MPa，断裂伸长率为249.5%，撕裂强度为179.5 kN/m。冲击不破样数≥5。

实施例6：一种可降解复合膜材料，与实施例1的不同之处在于：上述光稳定剂为8.5份的邻羟基二苯甲酮类UV-531。

结果显示：薄膜厚度为0.0805 mm，横向拉伸强度为19.5 MPa，断裂伸长率为241.9%，撕裂强度为229.5 kN/m；纵向拉伸强度为19.9 MPa，断裂伸长率为285.5%，撕裂强度为216.6 kN/m。冲击不破样数≥5。

实施例7：一种可降解复合膜材料，与实施例1的不同之处在于：一种可降解复合膜材料，与实施例1的不同之处在于：上述光稳定剂为8份的邻羟基苯并三唑类UV-326。

结果显示：薄膜厚度为0.089 mm，横向拉伸强度为20.4 MPa，断裂伸长率为274.4%，撕裂强度为226 kN/m；纵向拉伸强度为25 MPa，断裂伸长率为277.2%，撕裂强度为200 kN/m。冲击不破样数≥5。

实施例8：一种可降解复合膜材料，与实施例1的不同之处在于：上述光稳定剂为2份的邻羟基二苯甲酮类UV-531和3份的水杨酸对叔丁基苯酯（TBS）复配。

结果显示：薄膜厚度为0.077 mm，横向拉伸强度为20.9 MPa，断裂伸长率为219.9%，撕裂强度为230 kN/m；纵向拉伸强度为24.5 MPa，断裂伸长率为277%，撕裂强度为238.2 kN/m。冲击不破样数≥5。

实施例9：一种可降解复合膜材料，与实施例1的不同之处在于：上述偶联剂为偶联剂KH-570。

结果显示：薄膜厚度为0.0905 mm，横向拉伸强度为20.9 MPa，断裂伸长率为287%，撕裂强度为289 kN/m；纵向拉伸强度为22.5 MPa，断裂伸长率为276.4%，撕裂强度为202kN/m。冲击不破样数≥5。

具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种可降解复合膜材料，其特征在于：包括如下重量份数的组分：天然木薯淀粉70-85份、醋酸乙烯酯淀粉15-20份、木薯淀粉-醋酸乙烯酯（VAC）的接枝共聚物15-20份，降解助剂15-20份，聚丙烯5-8份，聚乙烯5-8份，植物纤维10-15份，酯化纤维素5-10份、及适量辅助剂。

2.根据权利要求1所述的一种可降解复合膜材料，其特征在于：所述降解助剂包括5-8份的低密度高压聚乙烯，5-8份的线性低密度高压聚乙烯中的一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求2所述的一种可降解复合膜材料，其特征在于：所述植物纤维包括棉纤维、木棉纤维、剑麻纤维、软木纤维、椰子纤维、竹纤维或者苎麻纤维中的一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求3所述的一种可降解复合膜材料，其特征在于：所述的酯化纤维素为醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素中的一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求4所述的一种可降解复合膜材料，其特征在于：所述辅助剂包括淀粉塑化剂甘油、偶联剂、硬脂酸、抗氧化剂1076以及光稳定剂。

6.根据权利要求5所述的一种可降解复合膜材料，其特征在于：所述偶联剂为偶联剂A-171或偶联剂KH-570中的一种。

7.根据权利要求6所述的一种可降解复合膜材料，其特征在于：所述光稳定剂为炭黑、氧化锌和钛白粉中的一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求6所述的一种可降解复合膜材料，其特征在于：所述光稳定剂为邻羟基二苯甲酮类UV-531、水杨酸对叔丁基苯酯（TBS）或者邻羟基苯并三唑类UV-326中的一种或两种以上的组合。

9.一种根据权利要求1-8中任意一项所述的可降解复合膜材料的制作方法，其特征在于：包括以下步骤制作得到，