CN109880217A - 一种绿色可生物降解的塑料薄膜及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绿色可生物降解的塑料薄膜及其加工工艺，包括原料混配处理‑造粒处理‑包衣处理‑吹膜定型处理，本发明先对淀粉乳液进行改性处理，使其与高聚物间的相容性大大改善，从而提升其降解效果，并具备优异的成膜性和热塑性，再将改性淀粉乳液与原料进行初次和二次的混合操作，使其与聚乙烯树脂间能够形成稳定的结构，以提高其整体强度，最后对母粒A进行包衣处理，并将光敏引发剂均匀、细致的喷淋在其外部，且根据光敏引发剂能够充分吸收辐射能的作用，使得产品的降解效果得到进一步增强，进而在保证整体强度的同时大大提升了降解效果，整个加工流程，各原料的利用率高且产品质量好，适合大规模推广使用。

Description

一种绿色可生物降解的塑料薄膜及其加工工艺

技术领域

本发明涉及塑料薄膜技术领域，具体为一种绿色可生物降解的塑料薄膜及其加工工艺。

背景技术

可生物降解的塑料薄膜就是能被生物降解，不会对土壤及环境造成污染的一类薄膜材料，其主要类别包括聚乳酸膜、聚己内酯膜和聚羟基丁酸酯膜等。它主要用于地面覆盖，以提高土壤温度和保持土壤水分，并维持良好的土壤结构，防止害虫侵袭作物和某些微生物引起的作物病害，进而达到促进作物生长和保护作物土壤的目的。

但在现有的可生物降解的塑料薄膜中，存在降解效果差的问题，且难以在达到塑料薄膜规定强度的同时保证降解质量，进而对其耐冲击性和使用寿命造成影响；同时在大多数可生物降解的塑料薄膜的加工工艺中，未涉及到包衣相关的处理内容，且包衣处理时易出现喷淋质量差的问题，时常会因待喷淋原料的利用率低和喷淋不均匀而影响产品的成型质量。

针对以上问题，现提供所述解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绿色可生物降解的塑料薄膜及其加工工艺，本发明中通过对淀粉进行改性处理，使得淀粉分子的每个脱水葡萄糖单位中三个游离的醇羟基与醋酸发生酯化反应，其葡萄糖单元上的醇羟基逐渐被酯键取代，而在低温、碱性和甲苯磺酸催化的反应条件下，可使其取代度更高，进而对分子间的缔合作用造成影响，使分子间不易形成氢键及氢键的作用被削弱，大大改善了与高聚物的相容性，并具备优异的成膜性和热塑性；

且甘油三酯与初次混合操作的时间、温度和转速相结合，进而充分破坏淀粉分子间原有的氢键，从而大大降低其结晶性，并提高分子链的扩散能力，使其与聚乙烯树脂混合后，具备热塑性加工的能力，而丙烯酸十八酯-马来酸酐与二次混合操作的时间、温度和转速相结合，并依据其引入强极性反应性基团，使两者均具有较高的极性和反应性，更易于相互分散，以得到均匀的共混物，大大改善了体系中分散相和连续相的均匀性并增加黏合力，从而形成稳定的结构，在保证耐冲击的同时大大提升了两者的相容度；

且将光敏引发剂均匀包覆在母粒A的外部，可使由母粒A制得的塑料薄膜能够充分的吸收辐射能，且光敏引发剂在吸收辐射能后，分子由基态变为激发态，并从高聚物上提取一个氢原子，以生成活性自由基，进而导致高聚物的大分子链逐渐断裂，分子量下降，从而达到光降解的效果，即光降解与生物降解的方式和耐冲击性相结合，使得产品在保证整体强度的同时大大提升了降解效果，大大增加了使用寿命和使用质量；

本发明中是先将母粒A导入滚筒内，再控制电动推杆推出直至凹型块与凸型块相配合接触，而凹型块与凸型块为配合结构，且凹型块的宽度比凸型块的宽度大两倍，以便于凸型块与凹型块的相互接触，提高工作时的气密性，同时控制电加热片升温直至固定罩内的温度为60度，之后将光敏引发剂导入储液罐内，同时开启自吸泵和电磁阀，并通过第二密封管将光敏引发剂注入喷液机构中，且经过滤网来将光敏引发剂中的渣滓滤除后，将其通入T型连接管内，而T型连接管靠近过滤网一端的直径比另一端的直径大两倍，则液流在经过T型连接管时，会根据压缩作用而加速喷出并导入圆形气嘴中，而圆形气嘴的内部设置有螺旋形凸条，而螺旋形凸条的设置方式，同样可使液流依据压缩作用而再次加速喷出，且经由T型连接管和螺旋形凸条的两次加速后，将光敏引发剂由滚筒上的通孔喷至母粒A外部，而喷出时的液流会带动滚筒不断转动，使得光敏引发剂喷淋的更加均匀、细致，且滴落的光敏引发剂经由第三密封管导入储液罐后再次的循环喷出，以免造成浪费及增加生产成本，并在储液罐内的光敏引发剂喷完后停机，同时导出母粒A，整个操作过程，无需人工干预，同时待喷淋原料的利用率高、喷淋均一且细致，大大提升了产品的成型质量。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种绿色可生物降解的塑料薄膜，各原料按重量百分比分别为35-55％的聚乙烯树脂、20-30％的改性淀粉乳液、5-15％的光敏引发剂、6-9％的甘油三酯、6-9％的丙烯酸十八酯-马来酸酐和3-7％的碳酸钙；

所述改性淀粉乳液由如下方法制备得到：先将淀粉和去离子水在30度下混合均匀，再向其中滴加浓度为20％的氢氧化钠溶液，以调节pH保持在8.5-9.5，之后加入醋酸和甲苯磺酸并持续搅拌60分钟，且酯化反应温度控制在5度，最后将其浓缩至4/5，以得到改性淀粉乳液，且通过对淀粉进行改性处理，使得淀粉分子的每个脱水葡萄糖单位中三个游离的醇羟基与醋酸发生酯化反应，其葡萄糖单元上的醇羟基逐渐被酯键取代，而在低温、碱性和甲苯磺酸催化的反应条件下，可使其取代度更高，进而对分子间的缔合作用造成影响，使分子间不易形成氢键及氢键的作用被削弱，大大改善了与高聚物的相容性，并具备优异的成膜性和热塑性；

所述改性淀粉乳液中的各原料按重量百分比分别为30-50％的淀粉、30-50％的去离子水、10-20％的醋酸和2-8％的甲苯磺酸；

所述光敏引发剂由二苯甲酮和4,4'-二甲氨基二苯酮与三乙胺以1：1：3的比例均混而成。

一种绿色可生物降解的塑料薄膜的加工工艺，包括如下步骤加工得到：

1)原料混配处理：先将改性淀粉乳液与甘油三酯一同加入搅拌罐内进行初次混合操作，再将聚乙烯树脂、碳酸钙和丙烯酸十八酯-马来酸酐导入其中进行二次混合操作，且搅拌罐内的压力均控制在1.3-1.5MPa，最后经减压并冷却至45度后，以得到混料，且初次混合操作的时间、温度和转速分别为15分钟、45度和120转/分钟，而二次混合操作的时间、温度和转速分别为60分钟、120度和300转/分钟，且在此种条件下的初次混合过程中，可充分破坏改性淀粉乳液中的淀粉分子间原有的氢键，从而降低改性淀粉乳液的结晶性，并提高分子链的扩散能力，使其与聚乙烯树脂混合后，具备热塑性加工的能力，而在此种条件下的二次混合过程中，由丙烯酸十八酯-马来酸酐来引入强极性反应性基团，使两者均具有较高的极性和反应性，更易于相互分散，以得到均匀的共混物，大大改善了体系中分散相和连续相的均匀性并增加黏合力，从而形成稳定的结构，在保证耐冲击的同时大大提升了两者的相容度；

2)造粒处理：将混料导入挤出机中挤出造粒，且挤出机入料段的预热温度控制在75度，并在经剪切、挤压后，以得到母粒A；

3)包衣处理：将母粒A和光敏引发剂均置于喷淋装置中，且喷淋时的温度控制在60度，并在经干燥至湿度为50％后，以得到母粒B，且将光敏引发剂均匀包覆在母粒A的外部，可使由母粒A制得的塑料薄膜能够充分的吸收辐射能，且光敏引发剂在吸收辐射能后，分子由基态变为激发态，并从高聚物上提取一个氢原子，以生成活性自由基，进而导致高聚物的大分子链逐渐断裂，分子量下降，从而达到光降解的效果；

4)吹膜定型处理：先将母粒B导入塑料吹膜机中，且塑料吹膜机的牵引辊温度控制在120度，之后通入压缩空气将其吹胀成型，再经由风环冷却、板压定型和卷取后，以得到绿色可生物降解的塑料薄膜。

其中，所述步骤3)中的喷淋装置由箱体、自吸泵、第一密封管、电磁阀、U型槽、喷液机构、凹型块、支撑架、电动推杆、固定罩、电加热片、固定柱、凸型块、滚筒、第二密封管、第三密封管和储液罐组成，所述箱体的顶部通过焊接固定有支撑架，所述支撑架的一侧中心处通过螺栓固定有电动推杆，所述电动推杆的一端安装有固定罩，所述固定罩的一端设置有凹型块，所述固定罩的外部均匀嵌入有电加热片，所述固定罩的内部对应安装有固定柱，且两个固定柱之间通过轴承活动连接有滚筒，且滚筒的外部均匀分布有通孔，且通孔的直径比母粒A的直径小一倍；

所述箱体的顶部中心处嵌入有U型槽，所述U型槽的一端设置有凸型块，所述凹型块与凸型块为配合结构，且凹型块的宽度比凸型块的宽度大两倍，以便于凸型块与凹型块的相互接触，提高工作时的气密性，所述U型槽的底部中心处安装有喷液机构，所述箱体的底部内壁分别通过螺栓固定有自吸泵和储液罐，且自吸泵与储液罐之间连接有第一密封管，所述储液罐与U型槽之间连接有第三密封管，所述自吸泵与喷液机构之间连接有第二密封管，且第二密封管的一侧安装有电磁阀；

所述喷液机构由密封罩、壳体、T型连接管、过滤网、固定板、圆形气嘴和螺旋形凸条组成，所述壳体的一侧安装有密封罩，所述密封罩的外部均匀嵌入有圆形气嘴，且圆形气嘴的内部设置有螺旋形凸条，所述壳体的内部分别通过螺栓固定有过滤网和固定板，且固定板上均匀嵌入有T型连接管，所述T型连接管靠近过滤网一端的直径比另一端的直径大两倍，且另一端与密封罩相连通，以便于储液罐中的液体经由T型连接管后加速导出，所述自吸泵、电磁阀、电动推杆和电加热片均与外部电源电性连接。

其中，所述喷淋装置的工作流程为：先将母粒A导入滚筒内，再控制电动推杆推出直至凹型块与凸型块相配合接触，同时控制电加热片升温直至固定罩内的温度为60度，之后将光敏引发剂导入储液罐内，同时开启自吸泵和电磁阀，并通过第二密封管将光敏引发剂注入喷液机构中，且经过滤网后将其通入T型连接管内，并通过T型连接管导入圆形气嘴中，而圆形气嘴的内部设置有螺旋形凸条，则经由T型连接管和螺旋形凸条的两次加速后，将光敏引发剂由滚筒上的通孔喷至母粒A外部，而喷出时的液流会带动滚筒不断转动，且滴落的光敏引发剂经由第三密封管导入储液罐后再次的循环喷出，并在储液罐内的光敏引发剂喷完后停机，同时导出母粒A。

本发明的有益效果：

1.本发明中是先对淀粉乳液进行改性处理，使其与高聚物间的相容性大大改善，从而提升其降解效果，并具备优异的成膜性和热塑性，再将改性淀粉乳液与原料进行初次和二次的混合操作，使其与聚乙烯树脂间能够形成稳定的结构，以提高其整体强度，最后对母粒A进行包衣处理，并将光敏引发剂均匀、细致的喷淋在其外部，且根据光敏引发剂能够充分吸收辐射能的作用，使得产品的降解效果得到进一步增强，进而在保证整体强度的同时大大提升了降解效果；

2.本发明中是先将母粒A导入滚筒内，再控制电动推杆推出直至凹型块与凸型块相配合接触，而凹型块与凸型块为配合结构，且凹型块的宽度比凸型块的宽度大两倍，以便于凸型块与凹型块的相互接触，提高工作时的气密性，同时控制电加热片升温直至固定罩内的温度为60度，之后将光敏引发剂导入储液罐内，同时开启自吸泵和电磁阀，并通过第二密封管将光敏引发剂注入喷液机构中，且经过滤网来将光敏引发剂中的渣滓滤除后，将其通入T型连接管内，而T型连接管靠近过滤网一端的直径比另一端的直径大两倍，则液流在经过T型连接管时，会根据压缩作用而加速喷出并导入圆形气嘴中，而圆形气嘴的内部设置有螺旋形凸条，而螺旋形凸条的设置方式，同样可使液流依据压缩作用而再次加速喷出，且经由T型连接管和螺旋形凸条的两次加速后，将光敏引发剂由滚筒上的通孔喷至母粒A外部，而喷出时的液流会带动滚筒不断转动，使得光敏引发剂喷淋的更加均匀、细致，且滴落的光敏引发剂经由第三密封管导入储液罐后再次的循环喷出，以免造成浪费及增加生产成本，并在储液罐内的光敏引发剂喷完后停机，同时导出母粒A，整个操作过程，无需人工干预，同时待喷淋原料的利用率高、喷淋均一且细致，大大提升了产品的成型质量。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的加工工艺流程图；

图2为本发明的喷淋装置整体结构示意图；

图3为本发明的喷液机构整体结构示意图；

图4为本发明的圆形气嘴内部结构示意图；

图中：1、箱体；2、自吸泵；3、第一密封管；4、电磁阀；5、U型槽；6、喷液机构；7、凹型块；8、支撑架；9、电动推杆；10、固定罩；11、电加热片；12、固定柱；13、凸型块；14、滚筒；15、第二密封管；16、第三密封管；17、储液罐；18、密封罩；19、壳体；20、T型连接管；21、过滤网；22、固定板；23、圆形气嘴；24、螺旋形凸条。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：

实施例1：

一种绿色可生物降解的塑料薄膜，各原料按重量百分比分别为45％的聚乙烯树脂、25％的改性淀粉乳液、10％的光敏引发剂、7.5％的甘油三酯、7.5％的丙烯酸十八酯-马来酸酐和5％的碳酸钙；

所述改性淀粉乳液由如下方法制备得到：先将淀粉和去离子水在30度下混合均匀，再向其中滴加浓度为20％的氢氧化钠溶液，以调节pH保持在9.0，之后加入醋酸和甲苯磺酸并持续搅拌60分钟，且酯化反应温度控制在5度，最后将其浓缩至4/5，以得到改性淀粉乳液；

所述改性淀粉乳液中的各原料按重量百分比分别为40％的淀粉、40％的去离子水、15％的醋酸和5％的甲苯磺酸；

所述光敏引发剂由二苯甲酮和4,4'-二甲氨基二苯酮与三乙胺以1：1：3的比例均混而成。

一种绿色可生物降解的塑料薄膜的加工工艺，包括如下步骤加工得到：

1)原料混配处理：先将改性淀粉乳液与甘油三酯一同加入搅拌罐内进行初次混合操作，再将聚乙烯树脂、碳酸钙和丙烯酸十八酯-马来酸酐导入其中进行二次混合操作，且搅拌罐内的压力均控制在1.4MPa，最后经减压并冷却至45度后，以得到混料，且初次混合操作的时间、温度和转速分别为15分钟、45度和120转/分钟，而二次混合操作的时间、温度和转速分别为60分钟、120度和300转/分钟；

2)造粒处理：将混料导入挤出机中挤出造粒，且挤出机入料段的预热温度控制在75度，并在经剪切、挤压后，以得到母粒A；

3)包衣处理：将母粒A和光敏引发剂均置于喷淋装置中，且喷淋时的温度控制在60度，并在经干燥至湿度为50％后，以得到母粒B；

4)吹膜定型处理：先将母粒B导入塑料吹膜机中，且塑料吹膜机的牵引辊温度控制在120度，之后通入压缩空气将其吹胀成型，再经由风环冷却、板压定型和卷取后，以得到绿色可生物降解的塑料薄膜。

实施例2：

一种绿色可生物降解的塑料薄膜，与实施例1中的不同之处在于，所述改性淀粉乳液由如下方法制备得到：先将淀粉和去离子水在50度下混合均匀，再向其中滴加浓度为20％的氢氧化钠溶液，以调节pH保持在8.0，之后加入醋酸并持续搅拌60分钟，且酯化反应温度控制在5度，最后将其浓缩至4/5，以得到改性淀粉乳液；

所述改性淀粉乳液中的各原料按重量百分比分别为40％的淀粉、40％的去离子水和20％的醋酸。

一种绿色可生物降解的塑料薄膜的加工工艺，与实施例1中相同。

实施例3：

一种绿色可生物降解的塑料薄膜，与实施例1中的不同之处在于，将25％的改性淀粉乳液替换成25％的淀粉乳液，且无改性淀粉乳液的制备过程。

一种绿色可生物降解的塑料薄膜的加工工艺，与实施例1中的不同之处在于，将改性淀粉乳液替换成淀粉乳液。

实施例4：

一种绿色可生物降解的塑料薄膜，与实施例1中相同。

一种绿色可生物降解的塑料薄膜的加工工艺，与实施例1中的不同之处在于，3)包衣处理：将母粒A和光敏引发剂一同导入搅拌罐内进行60分钟的混合搅拌，且搅拌时的温度控制在60度，并在经干燥至湿度为50％后，以得到母粒B。

根据上述实施例1-4，所得出的对比情况如下：

表1-对比实验数据表

由表1-对比实验数据表中的实施例1与实施例2对比可知，降解率相差较大，而降解率界定为在培养基中降解30天后的降解率，且实施例1与实施例2相比，实施例1中的改性淀粉乳液是在低温、碱性和甲苯磺酸催化的反应条件下配置的，进而可使其取代度更高，对分子间的缔合作用造成影响，使分子间不易形成氢键及氢键的作用被削弱，大大改善了与高聚物的相容性，使得产品更易被降解，因而实施例2与实施例1中的数据相差较为明显；

由表1-对比实验数据表中的实施例1与实施例3对比可知，实施例1与实施例3之间相差的降解率比实施例1与实施例2之间相差的降解率更大，而降解率界定为在培养基中降解30天后的降解率，且实施例1与实施例3相比，实施例1中是通过对淀粉进行改性处理，使得淀粉分子的每个脱水葡萄糖单位中三个游离的醇羟基与醋酸发生酯化反应，其葡萄糖单元上的醇羟基逐渐被酯键取代，同时在低温、碱性和甲苯磺酸催化的反应条件下，可使其取代度更高，进而对分子间的缔合作用造成影响，使分子间不易形成氢键及氢键的作用被削弱，大大改善了与高聚物的相容性，使得产品更易被降解，因而实施例3与实施例1中的数据相差更为明显；

由表1-对比实验数据表中的实施例1与实施例4对比可知，降解率相差较大，且实施例1与实施例4相比，实施例1中是将光敏引发剂均匀喷洒，使其均匀的包覆在母粒A外部，可使由母粒A制得的塑料薄膜能够充分的吸收辐射能，且光敏引发剂在吸收辐射能后，分子由基态变为激发态，并从高聚物上提取一个氢原子，以生成活性自由基，进而导致高聚物的大分子链逐渐断裂，分子量下降，从而达到光降解的效果，即实施例1与实施例4中的方案相比，其分散的细致性更优，因而实施例4与实施例1中的数据相差较为明显；

由表1-对比实验数据表中的实施例1与实施例2、实施例3和实施例4对比可知，抗拉伸强度和断裂伸长率均相差较小，是由于在初次混合过程中，甘油三酯与初次混合操作的时间、温度和转速相结合，进而充分破坏淀粉分子间原有的氢键，从而大大降低其结晶性，并提高分子链的扩散能力，使其与聚乙烯树脂混合后，具备热塑性加工的能力，同时在二次混合过程中，丙烯酸十八酯-马来酸酐与二次混合操作的时间、温度和转速相结合，并依据其引入强极性反应性基团，使两者均具有较高的极性和反应性，更易于相互分散，以得到均匀的共混物，大大改善了体系中分散相和连续相的均匀性并增加黏合力，从而形成稳定的结构，在保证耐冲击的同时大大提升了两者的相容度，因而实施例2、实施例3和实施例4与实施例1中的数据相差较小。

其中，步骤3)中的喷淋装置由箱体1、自吸泵2、第一密封管3、电磁阀4、U型槽5、喷液机构6、凹型块7、支撑架8、电动推杆9、固定罩10、电加热片11、固定柱12、凸型块13、滚筒14、第二密封管15、第三密封管16和储液罐17组成，箱体1的顶部通过焊接固定有支撑架8，支撑架8的一侧中心处通过螺栓固定有电动推杆9，电动推杆9的一端安装有固定罩10，固定罩10的一端设置有凹型块7，固定罩10的外部均匀嵌入有电加热片11，固定罩10的内部对应安装有固定柱12，且两个固定柱12之间通过轴承活动连接有滚筒14，且滚筒14的外部均匀分布有通孔，且通孔的直径比母粒A的直径小一倍；

箱体1的顶部中心处嵌入有U型槽5，U型槽5的一端设置有凸型块13，凹型块7与凸型块13为配合结构，且凹型块7的宽度比凸型块13的宽度大两倍，以便于凸型块13与凹型块7的相互接触，提高工作时的气密性，U型槽5的底部中心处安装有喷液机构6，箱体1的底部内壁分别通过螺栓固定有自吸泵2和储液罐17，且自吸泵2与储液罐17之间连接有第一密封管3，储液罐17与U型槽5之间连接有第三密封管16，自吸泵2与喷液机构6之间连接有第二密封管15，且第二密封管15的一侧安装有电磁阀4；

喷液机构6由密封罩18、壳体19、T型连接管20、过滤网21、固定板22、圆形气嘴23和螺旋形凸条24组成，壳体19的一侧安装有密封罩18，密封罩18的外部均匀嵌入有圆形气嘴23，且圆形气嘴23的内部设置有螺旋形凸条24，壳体19的内部分别通过螺栓固定有过滤网21和固定板22，且固定板22上均匀嵌入有T型连接管20，T型连接管20靠近过滤网21一端的直径比另一端的直径大两倍，且另一端与密封罩18相连通，以便于储液罐中的液体经由T型连接管后加速导出，自吸泵2、电磁阀4、电动推杆9和电加热片11均与外部电源电性连接。

工作原理：先将母粒A导入滚筒14内，再控制电动推杆9推出直至凹型块7与凸型块13相配合接触，而凹型块7与凸型块13为配合结构，且凹型块7的宽度比凸型块13的宽度大两倍，以便于凸型块13与凹型块7的相互接触，提高工作时的气密性，同时控制电加热片11升温直至固定罩10内的温度为60度，之后将光敏引发剂导入储液罐17内，同时开启自吸泵2和电磁阀4，并通过第二密封管15将光敏引发剂注入喷液机构6中，且经过滤网21来将光敏引发剂中的渣滓滤除后，将其通入T型连接管20内，而T型连接管20靠近过滤网21一端的直径比另一端的直径大两倍，则液流在经过T型连接管20时，会根据压缩作用而加速喷出并导入圆形气嘴23中，而圆形气嘴23的内部设置有螺旋形凸条24，而螺旋形凸条24的设置方式，同样可使液流依据压缩作用而再次加速喷出，且经由T型连接管20和螺旋形凸条24的两次加速后，将光敏引发剂由滚筒14上的通孔喷至母粒A外部，而喷出时的液流会带动滚筒14不断转动，使得光敏引发剂喷淋的更加均匀、细致，且滴落的光敏引发剂经由第三密封管16导入储液罐17后再次的循环喷出，以免造成浪费及增加生产成本，并在储液罐17内的光敏引发剂喷完后停机，同时导出母粒A，整个操作过程，无需人工干预，同时待喷淋原料的利用率高、喷淋均一且细致，大大提升了产品的成型质量。

本发明通过合理的设计，其中，先对淀粉乳液进行改性处理，使其与高聚物间的相容性大大改善，从而提升其降解效果，并具备优异的成膜性和热塑性，再将改性淀粉乳液与原料进行初次和二次的混合操作，使其与聚乙烯树脂间能够形成稳定的结构，以提高其整体强度，最后对母粒A进行包衣处理，并将光敏引发剂均匀、细致的喷淋在其外部，且根据光敏引发剂能够充分吸收辐射能的作用，使得产品的降解效果得到进一步增强，进而在保证整体强度的同时大大提升了降解效果；

其中，通过对淀粉进行改性处理，使得淀粉分子的每个脱水葡萄糖单位中三个游离的醇羟基与醋酸发生酯化反应，其葡萄糖单元上的醇羟基逐渐被酯键取代，而在低温、碱性和甲苯磺酸催化的反应条件下，可使其取代度更高，进而对分子间的缔合作用造成影响，使分子间不易形成氢键及氢键的作用被削弱，大大改善了与高聚物的相容性，并具备优异的成膜性和热塑性；且甘油三酯与初次混合操作的时间、温度和转速相结合，进而充分破坏淀粉分子间原有的氢键，从而大大降低其结晶性，并提高分子链的扩散能力，使其与聚乙烯树脂混合后，具备热塑性加工的能力，而丙烯酸十八酯-马来酸酐与二次混合操作的时间、温度和转速相结合，并依据其引入强极性反应性基团，使两者均具有较高的极性和反应性，更易于相互分散，以得到均匀的共混物，大大改善了体系中分散相和连续相的均匀性并增加黏合力，从而形成稳定的结构，在保证耐冲击的同时大大提升了两者的相容度；且将光敏引发剂均匀包覆在母粒A的外部，可使由母粒A制得的塑料薄膜能够充分的吸收辐射能，且光敏引发剂在吸收辐射能后，分子由基态变为激发态，并从高聚物上提取一个氢原子，以生成活性自由基，进而导致高聚物的大分子链逐渐断裂，分子量下降，从而达到光降解的效果，即光降解与生物降解的方式和耐冲击性相结合，使得产品在保证整体强度的同时大大提升了降解效果，大大增加了使用寿命和使用质量；

其中，先将母粒A导入滚筒14内，再控制电动推杆9推出直至凹型块7与凸型块13相配合接触，而凹型块7与凸型块13为配合结构，且凹型块7的宽度比凸型块13的宽度大两倍，以便于凸型块13与凹型块7的相互接触，提高工作时的气密性，同时控制电加热片11升温直至固定罩10内的温度为60度，之后将光敏引发剂导入储液罐17内，同时开启自吸泵2和电磁阀4，并通过第二密封管15将光敏引发剂注入喷液机构6中，且经过滤网21来将光敏引发剂中的渣滓滤除后，将其通入T型连接管20内，而T型连接管20靠近过滤网21一端的直径比另一端的直径大两倍，则液流在经过T型连接管20时，会根据压缩作用而加速喷出并导入圆形气嘴23中，而圆形气嘴23的内部设置有螺旋形凸条24，而螺旋形凸条24的设置方式，同样可使液流依据压缩作用而再次加速喷出，且经由T型连接管20和螺旋形凸条24的两次加速后，将光敏引发剂由滚筒14上的通孔喷至母粒A外部，而喷出时的液流会带动滚筒14不断转动，使得光敏引发剂喷淋的更加均匀、细致，且滴落的光敏引发剂经由第三密封管16导入储液罐17后再次的循环喷出，以免造成浪费及增加生产成本，并在储液罐17内的光敏引发剂喷完后停机，同时导出母粒A，整个操作过程，无需人工干预，同时待喷淋原料的利用率高、喷淋均一且细致，大大提升了产品的成型质量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种绿色可生物降解的塑料薄膜，其特征在于，各原料按重量百分比分别为35-55％的聚乙烯树脂、20-30％的改性淀粉乳液、5-15％的光敏引发剂、6-9％的甘油三酯、6-9％的丙烯酸十八酯-马来酸酐和3-7％的碳酸钙；

所述改性淀粉乳液由如下方法制备得到：先将淀粉和去离子水在30度下混合均匀，再向其中滴加浓度为20％的氢氧化钠溶液，以调节pH保持在8.5-9.5，之后加入醋酸和甲苯磺酸并持续搅拌60分钟，且酯化反应温度控制在5度，最后将其浓缩至4/5，以得到改性淀粉乳液；

所述改性淀粉乳液中的各原料按重量百分比分别为30-50％的淀粉、30-50％的去离子水、10-20％的醋酸和2-8％的甲苯磺酸；

所述光敏引发剂由二苯甲酮和4,4'-二甲氨基二苯酮与三乙胺以1：1：3的比例均混而成。

2.一种绿色可生物降解的塑料薄膜的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤加工得到：

1)原料混配处理：先将改性淀粉乳液与甘油三酯一同加入搅拌罐内进行初次混合操作，再将聚乙烯树脂、碳酸钙和丙烯酸十八酯-马来酸酐导入其中进行二次混合操作，且搅拌罐内的压力均控制在1.3-1.5MPa，最后经减压并冷却至45度后，以得到混料；

2)造粒处理：将混料导入挤出机中挤出造粒，且挤出机入料段的预热温度控制在75度，并在经剪切、挤压后，以得到母粒A；

3)包衣处理：将母粒A和光敏引发剂均置于喷淋装置中，且喷淋时的温度控制在60度，并在经干燥至湿度为50％后，以得到母粒B；

4)吹膜定型处理：先将母粒B导入塑料吹膜机中，且塑料吹膜机的牵引辊温度控制在120度，之后通入压缩空气将其吹胀成型，再经由风环冷却、板压定型和卷取后，以得到绿色可生物降解的塑料薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种绿色可生物降解的塑料薄膜的加工工艺，其特征在于，所述步骤1)中初次混合操作的时间、温度和转速分别为15分钟、45度和120转/分钟，所述步骤1)中二次混合操作的时间、温度和转速分别为60分钟、120度和300转/分钟。

4.根据权利要求2所述的一种绿色可生物降解的塑料薄膜的加工工艺，其特征在于，所述步骤3)中的喷淋装置由箱体(1)、自吸泵(2)、第一密封管(3)、电磁阀(4)、U型槽(5)、喷液机构(6)、凹型块(7)、支撑架(8)、电动推杆(9)、固定罩(10)、电加热片(11)、固定柱(12)、凸型块(13)、滚筒(14)、第二密封管(15)、第三密封管(16)和储液罐(17)组成，所述箱体(1)的顶部通过焊接固定有支撑架(8)，所述支撑架(8)的一侧中心处通过螺栓固定有电动推杆(9)，所述电动推杆(9)的一端安装有固定罩(10)，所述固定罩(10)的一端设置有凹型块(7)，所述固定罩(10)的外部均匀嵌入有电加热片(11)，所述固定罩(10)的内部对应安装有固定柱(12)，且两个固定柱(12)之间通过轴承活动连接有滚筒(14)，且滚筒(14)的外部均匀分布有通孔，且通孔的直径比母粒A的直径小一倍；

所述箱体(1)的顶部中心处嵌入有U型槽(5)，所述U型槽(5)的一端设置有凸型块(13)，所述U型槽(5)的底部中心处安装有喷液机构(6)，所述箱体(1)的底部内壁分别通过螺栓固定有自吸泵(2)和储液罐(17)，且自吸泵(2)与储液罐(17)之间连接有第一密封管(3)，所述储液罐(17)与U型槽(5)之间连接有第三密封管(16)，所述自吸泵(2)与喷液机构(6)之间连接有第二密封管(15)，且第二密封管(15)的一侧安装有电磁阀(4)；

所述喷液机构(6)由密封罩(18)、壳体(19)、T型连接管(20)、过滤网(21)、固定板(22)、圆形气嘴(23)和螺旋形凸条(24)组成，所述壳体(19)的一侧安装有密封罩(18)，所述密封罩(18)的外部均匀嵌入有圆形气嘴(23)，且圆形气嘴(23)的内部设置有螺旋形凸条(24)，所述壳体(19)的内部分别通过螺栓固定有过滤网(21)和固定板(22)，且固定板(22)上均匀嵌入有T型连接管(20)，所述自吸泵(2)、电磁阀(4)、电动推杆(9)和电加热片(11)均与外部电源电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种绿色可生物降解的塑料薄膜的加工工艺，其特征在于，所述凹型块(7)与凸型块(13)为配合结构，且凹型块(7)的宽度比凸型块(13)的宽度大两倍。

6.根据权利要求4所述的一种绿色可生物降解的塑料薄膜的加工工艺，其特征在于，所述T型连接管(20)靠近过滤网(21)一端的直径比另一端的直径大两倍，且另一端与密封罩(18)相连通。

7.根据权利要求4所述的一种绿色可生物降解的塑料薄膜的加工工艺，其特征在于，所述喷淋装置的工作流程为：先将母粒A导入滚筒(14)内，再控制电动推杆(9)推出直至凹型块(7)与凸型块(13)相配合接触，同时控制电加热片(11)升温直至固定罩(10)内的温度为60度，之后将光敏引发剂导入储液罐(17)内，同时开启自吸泵(2)和电磁阀(4)，并通过第二密封管(15)将光敏引发剂注入喷液机构(6)中，且经过滤网(21)后将其通入T型连接管(20)内，并通过T型连接管(20)导入圆形气嘴(23)中，而圆形气嘴(23)的内部设置有螺旋形凸条(24)，则经由T型连接管(20)和螺旋形凸条(24)的两次加速后，将光敏引发剂由滚筒(14)上的通孔喷至母粒A外部，而喷出时的液流会带动滚筒(14)不断转动，且滴落的光敏引发剂经由第三密封管(16)导入储液罐(17)后再次的循环喷出，并在储液罐(17)内的光敏引发剂喷完后停机，同时导出母粒A。