CN109563307B - 利用生物质及生物降解催化剂的氧化生物降解性透明生物保鲜膜 - Google Patents

利用生物质及生物降解催化剂的氧化生物降解性透明生物保鲜膜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及透明生物保鲜膜，更加详细地，涉及利用生物质及生物降解催化剂的氧化生物降解性透明生物保鲜膜组合物、对所述组合物进行挤出成型而制备的透明生物保鲜膜及其制备方法，所述氧化生物降解性透明生物保鲜膜组合物是通过在作为主要原料的氯乙烯树脂中添加碳中和(Carbon neutral)型植物体增塑剂环氧大豆油、生物降解催化剂及用于维持新鲜度的成分等而制备食品包装材料的原料组合物，并将其以膜的形态进行挤出成型，从而保持碳减排、生物降解特性及维持新鲜度的功能，并且协调地实现优异的透明性、柔韧性及机械物理性质。

Description

利用生物质及生物降解催化剂的氧化生物降解性透明生物保 鲜膜
技术领域
本发明涉及透明生物保鲜膜，更加详细地，涉及利用生物质及生物降解催化剂的氧化生物降解性透明生物保鲜膜组合物、对所述组合物进行挤出成型而制备的透明生物保鲜膜及其制备方法，所述氧化生物降解性透明生物保鲜膜组合物是通过在作为主要原料的氯乙烯树脂中添加碳中和(Carbon neutral)型植物体增塑剂环氧大豆油、生物降解催化剂及用于维持新鲜度的成分等而制备食品包装材料的原料组合物，并将其以膜的形态进行挤出成型，从而保持碳减排、生物降解特性及维持新鲜度的功能，并且协调地实现优异的透明性、柔韧性及机械物理性质。
背景技术
随着开始意识到环境的重要性，目前开发不会对环境造成污染的技术是必不可少的。就在我们的生活中成为必需品的塑料而言，由于不会腐烂而成为了环境污染的主要原因，但是最近正在积极进行关于可自然降解的塑料的技术开发，其需求也在急剧增加。
生物塑料(Bio plastics)大体可以分为生物降解塑料(Bio degradable)、氧化生物降解塑料(Oxo-biodegradable plastics)及生物基塑料(bio based plastics)，其中，在生物基塑料中进一步包含氧化生物降解添加剂的氧化生物降解塑料是在含有25％以上的源自玉米等植物的生物质的塑料中进一步添加氧化生物降解添加剂的塑料，其原料生物质是通过光合作用生成，在此过程中需要大气中的二氧化碳。因此，具有抑制碳排放的效果，并且可以减少有限资源石油的消耗量，在废弃后通过微生物得到降解，尤其在改善物理性质及维持价格竞争力的方面作为环保材料而备受瞩目。
作为环保材料而备受关注的生物塑料中，生物基塑料能够克服早期生物降解问题、物理性质的降低、价格竞争力、难以再利用等一直以来被指为现有生物降解塑料的缺点，因此其产业化正在积极进行。始于日本的植物环保瓶(Plant Bottle)是在现有PET原料中添加约30％的提取自甘蔗的生物乙醇而使用的聚酯瓶，由此成为了话题，可口可乐公司对生物聚酯(Bio PET)饮料瓶“植物环保瓶(Plant Bottle)”进行了开发和商业化，从2009年到至今在全世界20多个国家销售了200亿个以上，并且为了今后推出大幅增加生物质含量的产品，正在进行研究开发。三星电子公司利用添加甘蔗原料的生物塑料作为遥控器、说明书等电视(TV)附件的包装材料来销售产品，并且利用使用100％再生纸的环保箱和取得美国大豆协会环保认证的植物性豆油油墨作为高端智能电视和UHD电视的附件包装材料。此外，在包括便携式餐盒类、幼儿用品套装、生物塑料、食品容器、用于农业的地膜、各种一次性用品在内的食品的容器领域和汽车及建筑材料领域中，生物塑料的使用也呈现出增加的趋势。最近，在世界各个国家中对难降解塑料的使用进行管制的同时，还在运营生物塑料的识别标识制度，并授予认证标签。为了保护环境，阿联酋(UAE)自2009年起开始进行相关法案的制定工作，并宣布自2012年1月起对一次性用品、垃圾袋进行管制，然后自2014年1月1日开始在UAE境内只允许氧化生物降解(Oxo-biodegradable)包装材料及产品的进口及流通，并禁止使用难降解塑料，世界各国为了应对这种管制而煞费苦心，因此受到全世界的瞩目。
依靠全世界范围内的对于环保的市场需求和企业的研发速度，虽然本世纪初生物塑料为占据世界塑料市场的1～5％的水平，但在2016年以后有望成长为占据10％以上的产业。但是到目前为止，生物塑料的使用范围仍然受限。由于成本升高，与现有的塑料产品相比，大约贵2倍至3倍，并且物理性质低于现有的合成塑料，因此为了利用于电子产品及工业用品等中，还存在有待解决的问题。
最近，通过在塑料中利用碳减排型植物体生物质、通用塑料、生物降解树脂、生物降解促进剂、氧化剂、相容剂等来开发产品，从而在改善物理性质方面有效果，但可塑性会降低，并且制成用作薄膜包装材料的膜形态时，存在所制备的膜的物理性质降低的缺点。
发明内容
要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题在于提供能够协调地实现碳减排功能、生物降解特性、维持新鲜度的功能、透明性、柔韧性及机械物理性质的氧化生物降解性透明生物保鲜膜。
技术方案
为了解决上述的技术问题，本发明提供利用生物质及生物降解催化剂的氧化生物降解性透明生物保鲜膜组合物，其特征在于，其包含：100重量份的热塑性树脂作为主要原料；27～51重量份的酯类增塑剂作为一次增塑剂；6～12重量份的碳中和(Carbon neutral)型植物体增塑剂作为二次增塑剂；1～2重量份的多元醇脂肪酸酯作为防雾剂；0.1～2重量份的钙锌类有机复合体热稳定剂作为热稳定剂；0.1～2重量份的含有生物质的氧化生物降解颗粒(pellet)作为氧化生物降解催化剂；以及0.001～0.02重量份的涂覆有金属的沸石粉末作为用于维持新鲜度的添加剂；其中，所述热塑性树脂是聚氯乙烯(PVC)，所述一次增塑剂是月桂酸甘油酯二乙酸酯(Glyceryl laurate diacetate)及六氢邻苯二甲酸二异壬酯(Diisononyl hexahydrophthalate)的混合物，所述二次增塑剂是环氧大豆油(Epoxidedsoybean oil)，所述防雾剂是聚甘油单油酸酯(Polyglycerol monooleate)，所述热稳定剂是具有选自月桂酸、油酸、苯甲酸、山嵛酸、硬脂酸及蓖麻油酸中的一种以上脂肪酸的钙及锌的脂肪酸盐混合物，所述氧化生物降解催化剂由生物质、粘合剂树脂、蜡、脂肪族聚酯、山梨糖醇、碳酸钙及硬脂酸组成，用于维持新鲜度的所述添加剂是涂覆有钛、铝或锡的沸石粉末，并且所述氧化生物降解性透明生物保鲜膜组合物用作食品包装材料的原料。
此外，本发明的另一个方面提供利用生物质及生物降解催化剂的氧化生物降解性透明生物保鲜膜，其通过对如上所述的组合物进行挤出成型而制备。
具体地，本发明提供利用生物质及生物降解催化剂的氧化生物降解性透明生物保鲜膜，其特征在于，其拉伸强度为2.2～4.2kgf/mm2，延伸率为262～402％，最大负荷延伸率为259～396％，雾度为3，厚度为10～15μm。
此外，本发明的另一个方面提供利用生物质及生物降解催化剂的氧化生物降解性透明生物保鲜膜的制备方法，其特征在于，其为如上所述的氧化生物降解性透明生物保鲜膜的制备方法，将各个原料成分投入高速混合机(super mixer)中，然后在维持1,400rpm及140±5℃的条件的同时进行混合12分钟，从而准备配制物；之后，利用模具直径为90mm、L/D为28的挤出成型机，在维持螺杆温度为180～200℃、T型模具(T-DIE)温度为200～205℃的条件的同时，对配制物进行挤出；之后，为了进行冷却，将1、2、3号冷却辊维持在20～26℃的同时使其通过，然后通过卷绕辊(winder roll)制备厚度为12μm的膜。
发明效果
本发明的氧化生物降解性组合物中的源自生物质的有机碳的含量高，因此具有碳减排效率优异的优点。
本发明的氧化生物降解性组合物具有优异的拉伸强度、延伸率及最大负荷延伸率等机械物理性质，因此可以使用于如用于包装的膜、包装材料及用于3D打印机的生物长丝等需要柔韧性的多种软质及硬质的产品中。
此外，本发明的氧化生物降解性保鲜膜具有卓越的维持新鲜度的功能，因此尤其适合用作食品包装材料。
此外，本发明的氧化生物降解性保鲜膜具有高透明性，因此可以使用于需要透明性的多种产品中。
此外，本发明的氧化生物降解性保鲜膜在废弃时能够通过氧化生物降解解决环境问题。
附图说明
图1为本发明的氧化生物降解性透明生物保鲜膜组合物及由此制备的用于食品包装的保鲜膜的生产工艺示意图。
图2、图3及图4为示出没有添加氧化生物降解催化剂的对照组和氧化生物降解性透明生物保鲜膜的拉伸强度、延伸率及最大负荷延伸率的图表。
图5为示出基于氧化降解及生物降解的与暴露及测试相关的标准指南的图表。
图6及图7为示出纤维素及氧化生物降解性透明生物保鲜膜的平均生物降解度的图表。
图8及图9为根据欧洲RoHS标准的6种管控物质的方法的顺序图。
具体实施方式
本发明的氧化生物降解性透明生物保鲜膜组合物的特征在于，其包含：
100重量份的热塑性树脂作为主要原料；
27～51重量份的酯类增塑剂作为一次增塑剂；
6～12重量份的碳中和(Carbon neutral)型植物体增塑剂作为二次增塑剂；
1～2重量份的多元醇脂肪酸酯作为防雾剂；
0.1～2重量份的钙锌类有机复合体热稳定剂作为热稳定剂；
0.1～2重量份的含有生物质的氧化生物降解颗粒作为氧化生物降解催化剂；以及
0.001～0.02重量份的涂覆有金属的沸石粉末作为用于维持新鲜度的添加剂；
其中，所述热塑性树脂是聚氯乙烯(PVC)，
所述一次增塑剂是月桂酸甘油酯二乙酸酯(Glyceryl laurate diacetate)及六氢邻苯二甲酸二异壬酯(Diisononyl hexahydrophthalate)的混合物，
所述二次增塑剂是环氧大豆油(Epoxided soybean oil)，
所述防雾剂是聚甘油单油酸酯(Polyglycerol monooleate)，
所述热稳定剂是具有选自月桂酸、油酸、苯甲酸、山嵛酸、硬脂酸及蓖麻油酸中的一种以上脂肪酸的钙及锌的脂肪酸盐混合物，
所述氧化生物降解催化剂由生物质、粘合剂树脂、蜡、脂肪族聚酯、山梨糖醇、碳酸钙及硬脂酸组成，
用于维持新鲜度的所述添加剂是涂覆有钛、铝或锡的沸石粉末，
并且所述氧化生物降解性透明生物保鲜膜组合物用作食品包装材料的原料。
本发明的生物保鲜膜组合物的主要原料氯乙烯树脂可以对由氧化生物降解性生物保鲜膜组合物制备的多种挤出成型产品及注射成型产品的特性起决定性作用。根据所要生产的产品的特性，首先应能够决定聚合度(DP)，其为决定树脂的物理性质的主要因素，聚合度越低，加工性越会提高，但如机械强度等物理性质会降低，另一方面，聚合度越高，物理性质越会提高，但加工性会降低。因此，为了生产如膜、包装材料、线材等需要柔韧性的多种软质及硬质的产品，氯乙烯树脂具有950～1050的中等聚合度是有利的，并且中等聚合度的氯乙烯树脂还可以对提高产品的透明性、拉伸强度及防雾性等物理性质起到有利的作用。与此同时，中等聚合度的氯乙烯树脂所具有的快的熔化速度及增塑剂吸收速度促进凝胶化，并且缩短原料的配制时间，同时可以通过优异的操作稳定性提高加工的容易性。另外，为了吸收用于提高物理性质、赋予功能性等所必须添加的如增塑剂、热稳定剂等添加剂，树脂具有适当的多孔结构是有利的。为了提高配制原料的容易性和每单位时间的挤出量，优选使用具有窄的粒度分布范围的同时具有适于粒度的表观比重的树脂。粒度分布范围变宽时，原料之间的混合状态会变差，从而导致加工上的困难，粒度的尺寸变得过小时，阻碍粒子之间的摩擦和热降解所引起的树脂的熔融，从而无法得到正常的物理性质。因此，具有适当的粒度、粒度分布范围及表观比重是有利的，氯乙烯树脂优选可以在300～350μm的粒度分布范围内具有0.51～0.59g/cc的表观比重，但并不受限于此。
为了促进原料树脂的塑化，并向由组合物制备的膜赋予延展性及粘附力等性能，本发明的生物保鲜膜组合物中使用规定的增塑剂。
一次增塑剂为酯类增塑剂，使用月桂酸甘油酯二乙酸酯(Glyceryl lauratediacetate)及六氢邻苯二甲酸二异壬酯(Diisononyl hexahydrophthalate)的混合物(例如，以3:7～7:3的重量比进行混合，更详细地，以5:5的重量比进行混合)。此外，相对于100重量份的氯乙烯树脂，可以添加27～51重量份的所述酯类增塑剂。
二次增塑剂为源自植物体的增塑剂，使用环氧大豆油。环氧大豆油作为碳中和(Carbon neutral)型生物质包含于本发明的生物保鲜膜组合物中，从而增加碳减排的功能。此外，与通常使用的增塑剂相比，费用低廉，从而还可以具有减少成本的有利效果，并且还可以起到一部分热稳定剂的作用，从而能够与下述的热稳定剂一同使热稳定效果极大化。但是，使用过于过量的环氧大豆油时，会从产品中渗出，从而在高温潮湿的条件或低温等环境中保存时会发生膜表面白化的问题。因此，有必要以适当的比例添加环氧大豆油，相对于100重量份的氯乙烯树脂，优选可以添加6～12重量份的环氧大豆油。
防雾剂用于防止在膜表面上因蒸汽凝结而形成的水滴的生成，防雾剂使用如单甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯及聚氧乙烯脂肪酸酯等多元醇脂肪酸酯，尤其使用聚甘油单油酸酯(Polyglycerol monooleate)。过量添加防雾剂时会导致透明性降低的问题，因此相对于100重量份的氯乙烯树脂，优选可以添加1～2重量份的防雾剂。
热稳定剂是用于防止在高温加工条件下的氯乙烯树脂的热降解并抑制因加热而产生的氯化氢的成分，热稳定剂使用非铅类热稳定剂，尤其使用钙锌类有机复合体热稳定剂。钙锌类有机复合体热稳定剂可以是具有选自月桂酸、油酸、苯甲酸、山嵛酸、硬脂酸及蓖麻油酸中的一种以上脂肪酸的钙及锌的脂肪酸盐混合物，相对于100重量份的氯乙烯树脂，优选可以添加0.1～2重量份的热稳定剂。
氧化生物降解催化剂是用于缩短塑料的完全降解时间至1～5年或控制最终生物降解时间的成分，本发明中使用由生物质、粘合剂树脂、蜡、脂肪族聚酯、山梨糖醇、碳酸钙及硬脂酸组成的氧化生物降解催化剂。其中，所述生物质可以是从谷物的外壳或草本类农产品中得到的副产品或它们的混合物，也可以使用改性淀粉。所述粘合剂树脂可以使用聚丙烯或聚乙烯，优选可以使用聚乙烯。所述蜡可以是石蜡、蜂蜡、小烛树蜡、聚乙烯(PE)蜡及聚丙烯(PP)蜡。所述脂肪族聚酯优选可以使用聚丁烯琥珀酸酯。此外，所述山梨糖醇可以起到淀粉增塑剂的作用，碳酸钙可以起到无机填料的作用。整体而言，在本发明中使用上述7种成分的混合物作为氧化生物降解催化剂，从而能够控制包含本发明的组合物及膜的产品的生物降解时间。另外，以重量为基准，可以以超过25％的生物质、小于50％的粘合剂树脂、小于10％的蜡、小于10％的脂肪族聚酯、小于3％的山梨糖醇、小于10％的碳酸钙及小于2％的硬脂酸的比例包含上述7种成分，例如，可以以50％的生物质、35％的粘合剂树脂、5％的蜡、4％的脂肪族聚酯、1％的山梨糖醇、4％的碳酸钙及1％的硬脂酸的比例包含上述7种成分。
用于维持新鲜度的添加剂是为了防止包装对象食品的色变、打蔫、酸败等并维持其新鲜度而添加的成分，本发明中使用涂覆有金属的沸石粉末，优选使用涂覆有钛、铝或锡的沸石粉末。如上所述涂覆于沸石表面的金属与食品包装材料中的氧结合变为氧化钛，从而去除食品包装材料中的氧，由此能够大幅强化抗氧化功能。可以通过将含有水溶性金属的化合物溶解于水中后浸渍沸石的方法等，将钛等金属涂覆于沸石的表面。另外，在同时满足维持新鲜度及经济性的方面，相对于100重量份的氯乙烯树脂，优选以0.001～0.02重量份的含量添加用于维持新鲜度的添加剂。
本发明的氧化生物降解性透明生物保鲜膜组合物可以通过一系列挤出及冷却过程得到薄的平板膜形状的膜。在膜中也应能够实现在组合物的步骤中预先设定的机械物理性质，由此有必要设定膜的厚度。本发明的氧化生物降解性透明生物保鲜膜的厚度优选可以为10～15μm，进一步优选可以为11～13μm。在11～13μm的厚度范围内，膜可以显示出合适且优异的物理性质。
下面，通过实施例及实验例对本发明进行更加具体的说明。但这些例子仅仅是用于帮助对本发明的理解，无论以任何含义，本发明的范围均不受这些例子的限定。
实施例
(1)氧化生物降解性透明生物保鲜膜组合物的制备
以下述表中示出的组成(单位：kg)，将聚氯乙烯(P-1000，韩华化学(HanwhaChemical))、一次增塑剂(A-5004，Misung公司)、作为二次增塑剂的环氧大豆油(Epoxidedsoybean oil，E.S.O，Sajo公司)、作为防雾剂的多元醇脂肪酸酯(ALMAX-9000，Ilshinwells公司)、钙锌类有机复合体热稳定剂(LTX，KD Chem公司)、氧化生物降解催化剂(TGR，BioPolymer公司)及作为用于维持新鲜度的添加剂的涂覆有钛(Ti)的沸石粉末进行混合，并投入到高速混合机(super mixer)中，然后维持140±5℃的温度的同时以1,400rpm混合12分钟，从而准备具有透明性的组合物。此外，除了使用氧化生物降解催化剂之外，以与上述相同的条件准备对照组。
[表1]
Figure GDA0001956751100000091
(2)氧化生物降解性透明生物保鲜膜(用于包装)的制备
利用模具直径为90mm、L/D为28的挤出成型机(#90-28，Power INC公司，清州(Cheongju)，韩国)，在维持螺杆温度为180～200℃、T型模具(T-DIE，Cn科技工业公司(Cntech industrial company)，华城(Hwaseong)，韩国)温度为200～205℃的条件的同时，对如上所述制备的对照组及氧化生物降解性透明生物保鲜膜组合物进行挤出。之后，为了进行冷却，将1、2、3号冷却辊维持在20～26℃的同时使其通过，然后通过卷绕辊制备厚度为12μm的膜。
通过下述方法测量如上所述制备的实施例和对照组的膜的物理性质，并对其结果进行了分析。
实验例
(1)源自生物质的有机碳的含量
根据测量产品中源自生物质的有机碳的含量的标准ASTM D6866(欧洲公认方法名称为CEN16137)，委托美国BETA研究所，对25g的通过实施例得到的氧化生物降解性膜样品进行了试验。
试验结果，膜中的有机碳含量为35％，显示为高于美国农业部(United StatesDepartment of Agriculture)的认证标准25％。
(2)拉伸强度、延伸率及最大负荷延伸率
根据ASTM D3039标准，将未添加氧化生物降解催化剂的对照组和通过实施例得到的氧化生物降解性膜样品裁剪为5×150mm，并利用万能材料试验机(WL2100C UTM，Withlab公司，军浦(Gunpo)，韩国)测量机械性物理性质(拉伸强度、延伸率及最大负荷延伸率)，其结果示于下述表2中。此外，将示出对照组和氧化生物降解性膜的拉伸强度、延伸率及最大负荷延伸率的图表示于图2、图3及图4中。
[表2]
Figure GDA0001956751100000101
试验结果，对照组和氧化生物降解性膜均在MD方向上显示出高的拉伸强度和延伸率，在TD方向上，与对照组相比，氧化生物降解性膜显示出低的拉伸强度和延伸率，但可知显著性差异为90％以上，强度并没有弱化。另一方面，在MD方向上，与对照组相比，氧化生物降解性膜显示出高的拉伸强度和延伸率，这表示氧化生物降解性膜的强度得到增加，与对照组相比更加优异。
就氧化生物降解性膜的最大负荷延伸率而言，在MD方向上，与对照组相比显示出高数值，在TD方向上，比对照组稍微降低，但显著性差异为90％以上时，判断为没有很大差异，因此判断为生物降解性膜和对照组为相似的水平。
(3)生物降解性试验
为了评价标准物质纤维素和通过上述实施例制备的氧化生物降解性膜的氧化生物降解性，根据ASTM D6954-04进行了试验。如图5所示，降解性评价分为3个步骤，在步骤1中通过ASTM D5208-01CYCLE A方法，以340nm的UVA处理100小时进行化学降解，然后通过KSM-3100-1的方法对经过UV处理的样品的生物降解度进行测量。根据ASTM D6954-04方法进行的45天的生物降解性试验的结果示于下述表3中，并将标准物质及生物降解性膜的平均生物降解度示于图6及图7中。
[表3]
Figure GDA0001956751100000111
试验结果，根据标准物质纤维素的二氧化碳排放量计算的平均生物降解度显示为76.1％，根据本发明中制备的生物降解性膜的二氧化碳排放量计算的平均生物降解度显示为46.7％。尤其可以确认，从16天之后开始，本发明中制备的生物降解性膜的生物降解度几乎以一定的生物降解度进行降解。此外，与标准物质相比，显示出61.4％的生物降解度。
(4)作为食品包装材料的膜的稳定性
根据KFDA的规定，依据韩国食品标准法典中的器具及容器、包装的标准、规定中的合成树脂产品的方法，对通过实施例制备的氧化生物降解性膜进行测量，并将其结果示于下述表4中。
[表4]
Figure GDA0001956751100000121
试验结果，材质中的Pb、Cd、Hg、Cr6+为测量设备的检测界限10mg/kg以下，并显示为符合合计为100以下的规定标准。此外，在溶出中，重金属、高锰酸钾消耗量及总溶出量显示为符合规定标准。因此，可以知道本发明的生物降解性膜非常符合用于食品的容器包装规定。
(5)有害物质的分析
根据RoHS指南，依据IEC 62321对通过实施例制备的氧化生物降解性膜进行了6种管控物质的试验，并将测量的结果示于下述表5中。此外，关于管控物质的方法的顺序图示于图8及图9中。
[表5]
Figure GDA0001956751100000122
Figure GDA0001956751100000131
(*1：IEC 62321-5Ed.1.0:2013(AAS)，*2：IEC 62321-4Ed.1.0:2013(AAS)，*3：IEC62321Ed.1.0:2008(UV/Vis)，*4：IEC 62321Ed.1.0:2008(GC/MS))
试验结果，对于6种有害物质，通过实施例制备的氧化生物降解性膜中均显示为未检出，因此显示为符合欧洲RoHS标准。
(6)透明度
透明度的评价是根据ASTM D1003标准试验方法对雾度进行了测量。雾度是光通过透明材料内部时，根据材料的种类，除了反射和吸收之外，根据材料的固有性质光线得到扩散而出现的不透明的模糊外观的现象。如上所述，入射到透明物体的光线扩散的程度称为雾度，测量漫透射率(Td)和全光线透射率(Tt)，并以其比率(Td/Tt×100)表示，上述雾度值小于1时，在光学上为非常优异的材料，上述雾度值为3以下时，可以用作光学材料。
试验结果，生物降解性膜的雾度为3，可知透明性优异。
结果研讨
本发明中利用源自植物体的增塑剂、生物降解催化剂等，开发了新的氧化生物降解性透明生物保鲜膜。
根据是否有氧化生物降解催化剂进行分类，并对拉伸强度、延伸率及最大负荷延伸率进行比较的结果，彼此相似。
碳中和(Carbon neutral)型植物体生物质在不会增加地球的二氧化碳总量的方面备受瞩目，碳中和型透明生物保鲜膜的生物质含量为35％，高于USDA的标准25％。此外，对透明生物保鲜膜中的重金属进行检测的实验结果符合欧洲RoHS标准，并且测量生物降解度45天的结果，与纤维素相比，显示出61.4％的生物降解，符合相关规定标准ASTM D6494及UAE S 5009的标准。
此外，进一步进行维持新鲜度相关实验的结果，与未使用涂覆有金属的沸石粉末的情况相比，由本发明的透明生物保鲜膜进行包装的各种果蔬类的色变、褐变及打蔫有效地得到抑制，由此确认了其非常适合维持食品的新鲜度。
工业实用性
本发明的利用生物质及生物降解催化剂的氧化生物降解性透明生物保鲜膜具有优异的生物降解性及机械物理性质，并且有机碳的含量符合美国农业部等对生物基塑料的规定标准，有利于维持进行包装的食品的新鲜度。
如上所述的本发明的氧化生物降解性透明生物保鲜膜可以利用于包括食品包装材料在内的环保包装材料、用于3D打印机的生物长丝等多种产品中，并且期待其产业波及效应也会非常大。

Claims (4)

1.利用生物质及生物降解催化剂的氧化生物降解性透明生物保鲜膜组合物，其特征在于，其包含：
100重量份的热塑性树脂作为主要原料；
39重量份的酯类增塑剂作为一次增塑剂；
9重量份的碳中和型植物体增塑剂作为二次增塑剂；
1.5重量份的多元醇脂肪酸酯作为防雾剂；
1重量份的钙锌类有机复合体热稳定剂作为热稳定剂；
1重量份的含有生物质的氧化生物降解颗粒作为氧化生物降解催化剂；以及
0.001重量份的涂覆有金属的沸石粉末作为用于维持新鲜度的添加剂；
其中，所述热塑性树脂是具有950～1050的聚合度、300～350μm的粒度分布、0.51～0.59g/cc的比重的聚氯乙烯(PVC)，
所述一次增塑剂是以5:5的重量比混合的月桂酸甘油酯二乙酸酯及六氢邻苯二甲酸二异壬酯的混合物，
所述二次增塑剂是环氧大豆油，
所述防雾剂是聚甘油单油酸酯，
所述热稳定剂是具有选自月桂酸、油酸、苯甲酸、山嵛酸、硬脂酸及蓖麻油酸中的一种以上脂肪酸的钙及锌的脂肪酸盐混合物，
所述氧化生物降解催化剂由生物质、粘合剂树脂、蜡、脂肪族聚酯、山梨糖醇、碳酸钙及硬脂酸组成，
用于维持新鲜度的所述添加剂是表面涂覆有钛的沸石粉末，
所述氧化生物降解性透明生物保鲜膜组合物用作食品包装材料的原料，
与标准物质纤维素粉末相比，对包含生物质及生物降解催化剂的所述组合物进行挤出成型而制备的氧化生物降解性透明生物保鲜膜的通过KSM-3100-1的方法测量45天的生物降解度为61.4％。
2.利用生物质及生物降解催化剂的氧化生物降解性透明生物保鲜膜，其通过对权利要求1所述的组合物进行挤出成型而制备。
3.根据权利要求2所述的利用生物质及生物降解催化剂的氧化生物降解性透明生物保鲜膜，其特征在于，所述氧化生物降解性透明生物保鲜膜的拉伸强度为2.2～4.2kgf/mm2，延伸率为262～402％，最大负荷延伸率为259～396％，雾度为3，厚度为10～15μm。
4.利用生物质及生物降解催化剂的氧化生物降解性透明生物保鲜膜的制备方法，其特征在于，其为权利要求2所述的氧化生物降解性透明生物保鲜膜的制备方法，
将各个原料成分投入高速混合机中，然后在维持1,400rpm及140±5℃的条件的同时进行混合12分钟，从而准备配制物；
之后，利用模具直径为90mm、L/D为28的挤出成型机，在维持螺杆温度为180～200℃、T型模具温度为200～205℃的条件的同时，对配制物进行挤出；
之后，为了进行冷却，将1、2、3号冷却辊维持在20～26℃的同时使其通过，然后通过卷绕辊制备厚度为12μm的膜。
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