CN108774373A - 一种pva基可控降解和肥料化的快递包装膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜，是将聚乙烯醇与淀粉的混合料经流延而成的可降解基膜烘干后，在其一面涂布石蜡防水层，得到可控降解的可控降解和肥料化的快递包装膜。本技术利用聚乙烯醇基膜具有良好的致密性、气体阻隔性、透光性、延伸性、拉伸强度和独特的水溶降解性，将石蜡良好防水性能用于基膜表面防水隔潮，尤其添加一些能够促进植物生长的微肥成分，不仅能实现可控降解成为土壤改良剂，而且有助于废弃物资源化利用，成为时尚的家用花卉、蔬菜、林木微肥。

Description

一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜
技术领域
本发明属于生物可降解材料技术领域，具体涉及一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜。
背景技术
随着快递行业的蓬勃发展，快递包装膜的用量越来越大，这些快件包装主要成分是聚丙烯薄膜，其降解慢回收价值低，大量快递包装被废弃堆积如山，造成巨大的环境污染。
发明内容
本发明是针对现有快递包装膜降解慢污染环境的问题，提供了一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜，包括可降解基膜和涂布于单面的防水层，其制备工艺包括以下内容：
（1）原料配比：
A、可降解基膜包括以下重量份的原料：聚乙烯醇100份、淀粉10-15份、增塑剂1-2份、微肥12-16份、钙粉5-8份、色母1.1-1.5份、水600-700份；
B、防水层包括以下重量份的原料：熔点高于50℃的石蜡28-32份、油酸0.6-0.8份；
（2）制备步骤：
a、制备可降解基膜的方法为：按原料配比将聚乙烯醇、淀粉、增塑剂、微肥、钙粉、色母混合均匀加入开水中并以200转/分钟的速度搅拌至完全溶解，待温度降至40-60℃得到流延混合液，然后经双螺杆挤出机挤出后在转鼓流延机上流延成膜，再经烘干设备烘干使水分含量降到10%以下后冷却至常温，制得可降解基膜；
b、涂布形成防水层：按防水层原料配比将熔点高于50℃的石蜡、油酸进行混合加热使其温度超过60℃后，以800-1000转/分钟的转速搅拌20分钟，得到防水层涂料，然后用对辊进行防水层涂装，所述对辊由智能加热的金属辊和柔软高弹的橡胶辊组成，利用金属辊沾涂的防水层涂料涂装在可降解基膜的一面，另一面不处理，通过对辊碾压，使防水层更均匀更薄，滤除多余的防水层涂料，然后冷却得到可控降解和肥料化的快递包装膜的毛坯膜；
c、成品收卷：将上步制备的毛坯膜裁边，直接收卷即可得到成品的可控降解和肥料化的快递包装膜。
作为对上述方案的进一步改进，所述淀粉为玉米淀粉、土豆淀粉、氧化交联淀粉、α-淀粉中的任意一种或他们的组合。
作为对上述方案的进一步改进，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、甘油糖醛、双油酸甘油酯、棉籽油、山梨醇、丙二醇月桂酸酯中的任意一种或他们的组合。
作为对上述方案的进一步改进，所述钙粉粒度高于1500目。
作为对上述方案的进一步改进，所述微肥为硫酸锰、氯化镁、氯化钙、硼酸钠、腐殖酸钠、硫酸锌、硫酸亚铁、生长素的任意一种或他们的常规比例组合。
作为对上述方案的进一步改进，所述双螺杆挤出机四个区温度分别为：一区40-55℃、二区55-70℃、三区70-80℃、四区80-95℃；所述流延机采用模具温度控制器的油浴加热，流延辊实际表面温度控制在95℃，流延机道口与流延辊之间间隙采用塞规调节为0.25-0.35mm厚，流延辊转速控制在5-10m/min。
作为对上述方案的进一步改进，所述可控降解和肥料化的快递包装膜的肥料化的方法为：所述可控降解和肥料化的快递包装膜肥料化的方法为：将可控降解和肥料化的快递包装膜与水按1:20-40重量比混合浸泡，聚乙烯醇可降解基膜遇水迅速被溶解，得到肥料液，用于土壤改良或家庭花卉、蔬菜、林木的微肥灌溉使用。
一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜，是将聚乙烯醇与淀粉的混合料经流延而成的可降解基膜烘干后，在其两侧表面的一面涂布涂布石蜡防水层，得到可控降解的可控降解和肥料化的快递包装膜，在进行快递包装时，将防水层表面对外，即可。
本发明相比现有技术具有以下优点：本技术利用聚乙烯醇基膜具有良好的致密性、气体阻隔性、透光性、延伸性、拉伸强度和独特的水溶降解性，将石蜡良好防水防尘性能结合用于基膜表面防水隔水，在快递包装膜使用结束后，只需将其浸泡在水中，可控降解和肥料化的快递包装膜由于有一面没有进行石蜡防水处理，聚乙烯醇可降解基膜可以迅速被水溶解，达到随时按要求可控降解的目的，不仅可以减少农地膜的白色污染，可改善生态环境，而且水溶后成为一种多功能肥料水，是一种良好的土壤改良剂，能够改善土壤结构，降低土壤漏水性，发展水肥流失，避免面源污染，防止土壤沙化，内含的微肥成分，有利于促进农作物生长，特别适于家庭花卉、蔬菜、林木的微肥补给，提高废弃物的资源化，产品非常适于广泛推广应用。
具体实施方式
实施例1
一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜，包括可降解基膜和涂布于单面的防水层，其制备工艺包括以下内容：
（1）原料配比：
A、可降解基膜包括以下重量份的原料：聚乙烯醇100份、淀粉10份、增塑剂1份、微肥12份、钙粉5份、色母1.1份、水600份；
B、防水层包括以下重量份的原料：熔点高于50℃的石蜡28份、油酸0.6份；
（2）制备步骤：
a、制备可降解基膜的方法为：按原料配比将聚乙烯醇、淀粉、增塑剂、微肥、钙粉、色母混合均匀加入开水中并以200转/分钟的速度搅拌至完全溶解，待温度降至40℃得到流延混合液，然后经双螺杆挤出机挤出后在转鼓流延机上流延成膜，再经烘干设备烘干使水分含量降到10%以下后冷却至常温，制得可降解基膜；
b、涂布形成防水层：按防水层原料配比将熔点高于50℃的石蜡、油酸进行混合加热使其温度超过60℃后，以800转/分钟的转速搅拌20分钟，得到防水层涂料，然后用对辊进行防水层涂装，所述对辊由智能加热的金属辊和柔软高弹的橡胶辊组成，利用金属辊沾涂的防水层涂料涂装在可降解基膜的一面，另一面不处理，通过对辊碾压，使防水层更均匀更薄，滤除多余的防水层涂料，然后冷却得到可控降解和肥料化的快递包装膜的毛坯膜；
c、成品收卷：将上步制备的毛坯膜裁边，直接收卷即可得到成品的可控降解和肥料化的快递包装膜。
作为对上述方案的进一步改进，所述淀粉为玉米淀粉、土豆淀粉、氧化交联淀粉、α-淀粉中的任意一种或他们的组合。
作为对上述方案的进一步改进，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、甘油糖醛、双油酸甘油酯、棉籽油、山梨醇、丙二醇月桂酸酯中的任意一种或他们的组合。
作为对上述方案的进一步改进，所述钙粉粒度高于1500目。
作为对上述方案的进一步改进，所述微肥为硫酸锰、氯化镁、氯化钙、硼酸钠、腐殖酸钠、硫酸锌、硫酸亚铁、生长素的任意一种或他们的常规比例组合。
作为对上述方案的进一步改进，所述双螺杆挤出机四个区温度分别为：一区40℃、二区55℃、三区70℃、四区80℃；所述流延机采用模具温度控制器的油浴加热，流延辊实际表面温度控制在95℃，流延机道口与流延辊之间间隙采用塞规调节为0.25mm厚，流延辊转速控制在5m/min。
作为对上述方案的进一步改进，所述可控降解和肥料化的快递包装膜的肥料化的方法为：所述可控降解和肥料化的快递包装膜肥料化的方法为：将可控降解和肥料化的快递包装膜与水按1:20重量比混合浸泡，聚乙烯醇可降解基膜遇水迅速被溶解，得到肥料液，用于土壤改良或家庭花卉、蔬菜、林木的微肥灌溉使用。
实施例2
一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜，包括可降解基膜和涂布于单面的防水层，其制备工艺包括以下内容：
（1）原料配比：
A、可降解基膜包括以下重量份的原料：聚乙烯醇100份、淀粉15份、增塑剂2份、微肥16份、钙粉8份、色母1.5份、水700份；
B、防水层包括以下重量份的原料：熔点高于50℃的石蜡32份、油酸0.8份；
（2）制备步骤：
a、制备可降解基膜的方法为：按原料配比将聚乙烯醇、淀粉、增塑剂、微肥、钙粉、色母混合均匀加入开水中并以200转/分钟的速度搅拌至完全溶解，待温度降至60℃得到流延混合液，然后经双螺杆挤出机挤出后在转鼓流延机上流延成膜，再经烘干设备烘干使水分含量降到10%以下后冷却至常温，制得可降解基膜；
b、涂布形成防水层：按防水层原料配比将熔点高于50℃的石蜡、油酸进行混合加热使其温度超过60℃后，以1000转/分钟的转速搅拌20分钟，得到防水层涂料，然后用对辊进行防水层涂装，所述对辊由智能加热的金属辊和柔软高弹的橡胶辊组成，利用金属辊沾涂的防水层涂料涂装在可降解基膜的一面，另一面不处理，通过对辊碾压，使防水层更均匀更薄，滤除多余的防水层涂料，然后冷却得到可控降解和肥料化的快递包装膜的毛坯膜；
c、成品收卷：将上步制备的毛坯膜裁边，直接收卷即可得到成品的可控降解和肥料化的快递包装膜。
作为对上述方案的进一步改进，所述淀粉为玉米淀粉、土豆淀粉、氧化交联淀粉、α-淀粉中的任意一种或他们的组合。
作为对上述方案的进一步改进，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、甘油糖醛、双油酸甘油酯、棉籽油、山梨醇、丙二醇月桂酸酯中的任意一种或他们的组合。
作为对上述方案的进一步改进，所述钙粉粒度高于1500目。
作为对上述方案的进一步改进，所述微肥为硫酸锰、氯化镁、氯化钙、硼酸钠、腐殖酸钠、硫酸锌、硫酸亚铁、生长素的任意一种或他们的常规比例组合。
作为对上述方案的进一步改进，所述双螺杆挤出机四个区温度分别为：一区55℃、二区70℃、三区80℃、四区95℃；所述流延机采用模具温度控制器的油浴加热，流延辊实际表面温度控制在95℃，流延机道口与流延辊之间间隙采用塞规调节为0.35mm厚，流延辊转速控制在10m/min。
作为对上述方案的进一步改进，所述可控降解和肥料化的快递包装膜的肥料化的方法为：所述可控降解和肥料化的快递包装膜肥料化的方法为：将可控降解和肥料化的快递包装膜与水按1: 40重量比混合浸泡，聚乙烯醇可降解基膜遇水迅速被溶解，得到肥料液，用于土壤改良或家庭花卉、蔬菜、林木的微肥灌溉使用。
实施例3
一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜，包括可降解基膜和涂布于单面的防水层，其制备工艺包括以下内容：
（1）原料配比：
A、可降解基膜包括以下重量份的原料：聚乙烯醇100份、淀粉12份、增塑剂1.5份、微肥14份、钙粉6份、色母1.3份、水650份；
B、防水层包括以下重量份的原料：熔点高于50℃的石蜡30份、油酸0.7份；
（2）制备步骤：
a、制备可降解基膜的方法为：按原料配比将聚乙烯醇、淀粉、增塑剂、微肥、钙粉、色母混合均匀加入开水中并以200转/分钟的速度搅拌至完全溶解，待温度降至50℃得到流延混合液，然后经双螺杆挤出机挤出后在转鼓流延机上流延成膜，再经烘干设备烘干使水分含量降到10%以下后冷却至常温，制得可降解基膜；
b、涂布形成防水层：按防水层原料配比将熔点高于50℃的石蜡、油酸进行混合加热使其温度超过60℃后，以900转/分钟的转速搅拌20分钟，得到防水层涂料，然后用对辊进行防水层涂装，所述对辊由智能加热的金属辊和柔软高弹的橡胶辊组成，利用金属辊沾涂的防水层涂料涂装在可降解基膜的一面，另一面不处理，通过对辊碾压，使防水层更均匀更薄，滤除多余的防水层涂料，然后冷却得到可控降解和肥料化的快递包装膜的毛坯膜；
c、成品收卷：将上步制备的毛坯膜裁边，直接收卷即可得到成品的可控降解和肥料化的快递包装膜。
作为对上述方案的进一步改进，所述淀粉为玉米淀粉、土豆淀粉、氧化交联淀粉、α-淀粉中的任意一种或他们的组合。
作为对上述方案的进一步改进，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、甘油糖醛、双油酸甘油酯、棉籽油、山梨醇、丙二醇月桂酸酯中的任意一种或他们的组合。
作为对上述方案的进一步改进，所述钙粉粒度高于1500目。
作为对上述方案的进一步改进，所述微肥为硫酸锰、氯化镁、氯化钙、硼酸钠、腐殖酸钠、硫酸锌、硫酸亚铁、生长素的任意一种或他们的常规比例组合。
作为对上述方案的进一步改进，所述双螺杆挤出机四个区温度分别为：一区50℃、二区60℃、三区75℃、四区90℃；所述流延机采用模具温度控制器的油浴加热，流延辊实际表面温度控制在95℃，流延机道口与流延辊之间间隙采用塞规调节为0.30mm厚，流延辊转速控制在8m/min。
作为对上述方案的进一步改进，所述可控降解和肥料化的快递包装膜的肥料化的方法为：所述可控降解和肥料化的快递包装膜肥料化的方法为：将可控降解和肥料化的快递包装膜与水按1:30重量比混合浸泡，聚乙烯醇可降解基膜遇水迅速被溶解，得到肥料液，用于土壤改良或家庭花卉、蔬菜、林木的微肥灌溉使用。
设置对照组1，将实施例1中不添加钙粉和微肥，其余内容不变；设置空白组1为为Airvol提供的常温溶薄膜；各组乳化剂选择脂肪醇聚氧乙烯醚；
对各组机械性能检测得到以下结果：
表1
通过表1中数据可以看出，本发明中以及空白组1中机械强度均有一定增加。
在-10℃的条件下存放48小时，取出后再次检测各组机械性能检测得到以下结果：
表2
根据表2 中数据可以看出，本发明中可控降解和肥料化的快递包装膜可在南方的低温环境下使用，具有较好的保持率。

Claims (7)

1.一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜，其特征在于，包括可降解基膜、和涂布于单面的防水层，其制备工艺包括以下内容：
（1）原料配比：
A、可降解基膜包括以下重量份的原料：聚乙烯醇100份、淀粉10-15份、增塑剂1-2份、微肥12-16份、钙粉5-8份、色母1.1-1.5份、水600-700份；
B、防水层包括以下重量份的原料：熔点高于50℃的石蜡28-32份、油酸0.6-0.8份；
（2）制备步骤：
a、制备可降解基膜的方法为：按原料配比将聚乙烯醇、淀粉、增塑剂、微肥、钙粉、色母混合均匀加入开水中并以200转/分钟的速度搅拌至完全溶解，待温度降至40-60℃得到流延混合液，然后经双螺杆挤出机挤出后在转鼓流延机上流延成膜，再经烘干设备烘干使水分含量降到10%以下后冷却至常温，制得可降解基膜；
b、涂布形成防水层：按防水层原料配比将熔点高于50℃的石蜡、油酸进行混合加热使其温度超过60℃后，以800-1000转/分钟的转速搅拌20分钟，得到防水层涂料，然后用对辊进行防水层涂装，所述对辊由智能加热的金属辊和柔软高弹的橡胶辊组成，利用金属辊沾涂的防水层涂料涂装在可降解基膜的一面，另一面不处理，通过对辊碾压，使防水层更均匀更薄，滤除多余的防水层涂料，然后冷却得到可控降解和肥料化的快递包装膜的毛坯膜；
c、成品收卷：将上步制备的毛坯膜裁边，直接收卷即可得到成品的可控降解和肥料化的快递包装膜。
2.如权利要求1所述一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜，其特征在于，所述淀粉为玉米淀粉、土豆淀粉、氧化交联淀粉、α-淀粉中的任意一种或他们的组合。
3.如权利要求1所述一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜，其特征在于，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、甘油糖醛、双油酸甘油酯、棉籽油、山梨醇、丙二醇月桂酸酯中的任意一种或他们的组合。
4.如权利要求1所述一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜，其特征在于，所述钙粉粒度高于1500目。
5.如权利要求1所述一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜，其特征在于，所述微肥为硫酸锰、氯化镁、氯化钙、硼酸钠、腐殖酸钠、硫酸锌、硫酸亚铁、生长素的任意一种或他们的常规比例组合。
6.如权利要求1所述一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜，其特征在于，所述双螺杆挤出机四个区温度分别为：一区40-55℃、二区55-70℃、三区70-80℃、四区80-95℃；所述流延机采用模具温度控制器的油浴加热，流延辊实际表面温度控制在95℃，流延机道口与流延辊之间间隙采用塞规调节为0.25-0.35mm厚，流延辊转速控制在5-10m/min。
7.如权利要求1所述一种PVA基可控降解和肥料化的快递包装膜，其特征在于，所述可控降解和肥料化的快递包装膜肥料化的方法为：将可控降解和肥料化的快递包装膜与水按1:20-40重量比混合浸泡，聚乙烯醇可降解基膜遇水迅速被溶解，得到肥料液，用于土壤改良或家庭花卉、蔬菜、林木的微肥灌溉使用。
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