CN110303729A

CN110303729A - 一种氧化生物降解微波杀菌真空膜

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Publication number: CN110303729A
Application number: CN201910470643.5A
Authority: CN
Inventors: 张建华; 钟香玲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2019-10-08

Abstract

本发明属于生物基降解技术领域，尤其涉及一种氧化生物降解微波杀菌真空膜，包括表层、中层、内层；所述表层包括表层树脂层、表层添加剂层，所述表层树脂层为改性聚乙烯醇（SHQ‑MVA）树脂，所述表层添加剂层为含氧聚烯烃可控降解（HYZJ）添加剂；所述中层包括中层树脂层、中层添加剂层，所述中层添加剂层位于中层树脂层的下方，所述中层树脂层为改性聚丁二酸丁二醇酯（SHQ‑MBS）树脂，所述中层添加剂层为氧化生物可控降解（YHZJ）添加剂；所述内层包括内层树脂层、内层添加剂层，所述内层添加剂层位于内层树脂层的下方，所述内层树脂层为改性聚已内酯（SHQ‑MCL）树脂，所述五重可控降解（WCZJ）添加剂。

Description

一种氧化生物降解微波杀菌真空膜

技术领域

本发明属于生物基降解技术领域，尤其涉及一种氧化生物降解微波杀菌真空膜。

背景技术

随着经济的飞速发展，人们对环境的破坏日益严重，尤其是不可降解的塑料，被人们随意乱丢后，由于不易被土壤微生物降解，长期留存在土壤内，给生态环境造成了严重的污染。一次性餐具、一次性塑料制品以及农用地膜等均难以再回收利用，传统的处理方法以焚烧和掩埋为主。焚烧会产生大量的有害气体，污染环境；掩埋则其中的聚合物短时间内不能被微生物分解，也污染环境。残弃的塑料膜存在于土壤中，阻碍农作物根系的发育和对水分、养分的吸收，使土壤透气性降低，导致农作物减产；动作食用残弃的塑料膜后，会造成肠梗阻而死亡；流失到海洋中或废弃在海洋中的合成纤维渔网和钓线已对海洋生物造成了相当的危害，因此提倡绿色消费与加强环境保护势在必行。

为了减少白色污染，保护生态环境，人们开始对可降解的塑料进行研究，研究的第一代降解塑料为可降解塑料，这种可降解塑料在原有原料的基础上添加了一小部分的可降解母料或淀粉基原料，其大部分是不能进行降解的，也不利于塑料的回收与再造；研究的第二代降解塑料为生物基可控全降解塑料，以资源丰富、可再生的生物质为原料，降解过程绿色、清洁，还有利于构建土地和环境体系的良性循环，是缓解石油危机、消除白色污染的有效途径。

目前，实际应用的氧化生物双降解微波杀菌真空膜，降解不够彻底，实施效果不佳。

发明内容

本发明提供一种氧化生物降解微波杀菌真空膜，以解决上述背景技术中提出的结构简单，降解不够彻底的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种氧化生物降解微波杀菌真空膜，包括表层、中层、内层；

所述表层包括表层树脂层、表层添加剂层，所述表层添加剂层位于表层树脂层的下方，所述表层树脂层为改性聚乙烯醇（SHQ-MVA）树脂，所述表层添加剂层为含氧聚烯烃可控降解（HYZJ）添加剂；

所述中层包括中层树脂层、中层添加剂层，所述中层添加剂层位于中层树脂层的下方，所述中层树脂层为改性聚丁二酸丁二醇酯（SHQ-MBS）树脂，所述中层添加剂层为氧化生物可控降解（YHZJ）添加剂；

所述内层包括内层树脂层、内层添加剂层，所述内层添加剂层位于内层树脂层的下方，所述内层树脂层为改性聚已内酯（SHQ-MCL）树脂，所述内层添加剂层为五重可控降解（WCZJ）添加剂。

所述表层的厚度百分比为20%，所述中层的厚度百分比为60%，所述内层的厚度百分比为20%。

所述表层树脂层的厚度百分比为85%、表层添加剂层的厚度百分比为15%。

所述中层树脂层的厚度百分比为90%、中层添加剂层的厚度百分比为10%。

所述内层树脂层的厚度百分比为95%、内层添加剂层的厚度百分比为5%。

所述含氧聚烯烃可控降解（HYZJ）添加剂、氧化生物可控降解（YHZJ）添加剂、五重可控降解（WCZJ）添加剂均为：二硫代氨基甲酸钴。

本发明的有益效果为：

通过本技术方案不仅能够实现完全降解，而且实施效果非常理想，其具体成分效果如下：

1改性聚乙烯醇（SHQ-MVA）树脂：是对聚乙烯醇树脂的改性，改性后的聚乙烯醇树脂具有亲水基和疏水基两种官能基团，利用了PVA的成膜性、水和生物两种降解特性，可完全降解为CO₂和H₂O，是名副其实的绿色高新环保全降解包装材料；改性后的聚乙烯醇是一种可降解的新型阻隔材料，与PVDC、EVOH、PA三大阻隔材料相媲美，氧气阻隔性（5-10）cc/24h/m²，水蒸气阻隔性（50-100）cc/24h/m²；改性后的聚乙烯醇是一种高分子聚合物，外观为白色或偏微黄色颗粒状或者粉末状固体；无毒、无味、无污染，改性后的聚乙烯醇是一种水溶性树脂，具有较好的化学稳定性、具有粘结性、成膜性、绝缘性、耐油性、耐磨性、气体阻隔性等特征；改性后的聚乙烯醇是一种可控性的阻隔降解材料，根据物品的存放期，可控阻隔降解时间，主要用于制作各种食品包装、医药包装、家电包装等降解膜。

2改性聚丁二酸丁二醇酯（SHQ-MBS）树脂：聚丁二酸丁二醇酯是由丁二酸和丁二醇经缩合聚合合成而得，其短处是性能发脆，透明度低，柔韧度较差，通过树脂改性后，改性聚丁二酸丁二醇酯树脂解决了性能发脆的短处，提高了透明度，增强了柔韧度，改性后聚丁二酸丁二醇酯树脂是典型的可完全生物降解聚合物材料，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，耐热性能好，其合成原料来源既可以是石油资源，也可以通过生物资源发酵得到。改性聚丁二酸丁二醇酯树脂的性能介于聚乙烯、聚丙烯之间，可直接作为塑料加工使用，改性聚丁二酸丁二醇酯树脂用途极为广泛，可以用于包装领域，如包装薄膜、餐盒、化妆品瓶及药品瓶、电子器件包装等，可用于一次性器具，可以被用于农用领域，如农用薄膜、农药及化肥缓释材料等，还可以用于医用领域，如生物医用高分子材料。

3改性聚已内酯（SHQ-MCL）树脂：聚已内酯树脂是一种半结晶型聚合物，分子量较低的无色结晶固体聚酯，有成本较高，与其他降解树脂材料相容性差的缺点，通过改性，降低了成本，解决了与其他树脂材料的相容性，改性聚已内酯树脂具有良好的热塑性和成型加工性，可采取挤出、吹塑几注塑等方法制成纤维、薄片、片材等。改性聚已内酯树脂具有生物降解性、药物透过性、生物相容性以及原料易得等优点，树脂柔软，便于加工，性能优良，可做组织工程支架材料。改性聚已内酯树脂应用于医疗材料、涂覆材料、包装材料、水产和农林资材等，如手术缝合线、骨科夹板、牙印模等，涂料、油墨、热熔胶、无纺布粘接剂、鞋材等，中吹塑薄膜、层压材料等，其他领域中手工模型、有机着色剂、粉末涂料等。

4在原料改性生产过程中经过配比加入降解添加剂，使各种改性树脂变为可控降解的改性树脂原料，在降解产品生产过程中加入降解添加剂，使各类非降解塑料制品变为可控完全降解塑料制品；降解添加剂在塑料产品生产过程中加入树脂中，并且无需改变生产设备及程序，添加了降解添加剂的降解塑料产品，当暴露于阳光、高温、或外力作用中时，将会降解，并且降解时间和速度可控；降解添加剂无毒性，可食物接触，加工性强，可与大部分材料相容，可控降解性，根据所需要求来控制降解时间，100%环境降解性，完全转化为水、二氧化碳和有机物，不会对环境或土壤有害，性价比高，同其他降解技术相比，其成本较低；降解添加剂主要用于垃圾处理系统，包装业，农业，堆肥和塑料制造业，适合于制作各类降解塑料制品，如农地膜、滴灌带、购物袋、背心袋、垃圾袋、快递袋、快餐盒等。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：1-表层，2-中层，3-内层，4-表层树脂层，5-表层添加剂层，6-中层树脂层，7-中层添加剂层，8-内层树脂层，9-内层添加剂层。

具体实施方式

一种氧化生物降解微波杀菌真空膜，包括表层1、中层2、内层3；

表层1包括表层树脂层4、表层添加剂层5，表层添加剂层5位于表层树脂层4的下方，表层树脂层4为改性聚乙烯醇（SHQ-MVA）树脂，表层添加剂层5为含氧聚烯烃可控降解（HYZJ）添加剂；

中层2包括中层树脂层6、中层添加剂层7，中层添加剂层7位于中层树脂层6的下方，中层树脂层6为改性聚丁二酸丁二醇酯（SHQ-MBS）树脂，中层添加剂层7为氧化生物可控降解（YHZJ）添加剂；

内层3包括内层树脂层8、内层添加剂层9，内层添加剂层9位于内层树脂层8的下方，内层树脂层8为改性聚已内酯（SHQ-MCL）树脂，内层添加剂层9为五重可控降解（WCZJ）添加剂。

表层1的厚度百分比为20%，中层2的厚度百分比为60%，内层3的厚度百分比为20%。

表层树脂层4的厚度百分比为85%、表层添加剂层5的厚度百分比为15%。

中层树脂层6的厚度百分比为90%、中层添加剂层7的厚度百分比为10%。

内层树脂层8的厚度百分比为95%、内层添加剂层9的厚度百分比为5%。

本技术方案采用二元工艺成型技术，是指在一元工艺成型（配方工艺）的基础上，增加了成型工艺，一元配方工艺只能在产品生产过程中，占据50%的技术含量，加之二元成型工艺，才能完善产品的基本技术保障，主要体现在产品的减薄增厚，减薄增强，有效地降低成本，提高市场占有率。

二元工艺成型技术包括：一元配方工艺，二元成型工艺。

一元配方工艺包括：

1含氧聚烯烃可控降解材料配方工艺；

2氧化生物可控降解材料配方工艺；

3PVA生物基可控降解材料配方工艺；

4PBAT生物基可控降解材料配方工艺；

5三重可控降解技术配方工艺；

6四重可控降解技术配方工艺；

7五重可控降解技术配方工艺；

8六重可控降解技术配方工艺；

9三层保水型可控降解技术配方工艺。

二元成型工艺包括：

1真空定径成型工艺；

2智能化称重系统成型工艺；

3层间控料智能控制成型工艺；

4智能控制厚度成型工艺；

5智能控制宽度成型工艺；

6智能纠偏成型工艺；

7两泡法成型工艺；

8三泡法成型工艺；

9四泡法成型工艺；

10智能机械手自动收卷成型工艺。

原理：

氧化式生物复合降解添加剂，以PP、PE、PS等聚烯烃为原料制成的制品，加入1%氧化式生物复合降解添加剂，即可达到100%的氧化和生物降解，降解原理为通过打断高分子内部的碳键的共价键，把分子量变小，分解成碎片，经氧化降解的过程后，最终把塑料转化成水、二氧化碳和生物质，被微生物分解，整个降解过程近乎零污染，对自然生态没有负面影响，加入氧生物降解母料的塑料，可回收后再造，循环利用，不会留下任何有害物质。生物降解过程并不需要一个生物活跃环境来开始分解，在有氧的情况下，配合阳光、热力、压力等因素，降解过程便能启动。

聚乙烯和聚丙烯的光热降解可追溯到20世纪后半叶，主要目标是解决它们的生物降解问题。研究的重点放在通过引入官能团使聚烯烃在光热作用下产生亲水的过氧化物，并切断长链。在光热、氧气和氧化促进剂的作用下，长链被切断，大分子被氧化是其主要的反应。

经过热氧化降解，含有氧化促进剂的聚乙烯的分子量显著减小，氧化后的产物包含羧酸，酮，内酯和小分子量的碳氢化合物。用化学发光法分析聚乙烯的热氧化反应，发现最初的产物是酮类亲水的过氧化物，然后长链断裂，并同时生成羧酸、醛和酮基团。聚烯烃的氧化降解产生的羰基类产物可用红外光谱仪来检测。羰基的产生和增加显示了聚合物分子量地降低。羰基指数和聚合物分子量的变化有关联。氧化降解后的产物，如羧酸，即使没有进一步的生物降解，它也可以继续氧化降解，最终氧化为二氧化碳和水。

通过研究分子量和真菌生长的关系，发现聚乙烯无法被生物降解。但假如聚乙烯的分子量小于500，它们可以被微生物分解。35年前英国阿斯登大学的多学科联合小组证实：虽然普通商用聚乙烯无法生物降解，但加了氧化促进剂的聚乙烯在光的作用下发生降解，可以被生物吸收。有研究显示，分子量为28,000的高密度聚乙烯能被生物降解^[14]。对较厚的聚乙烯板的研究发现，光降解后，Mw为40,000时，聚乙烯板的表面发生了生物降解。在聚乙烯板表面生成的氧化降解的低分子量产物首先被生物降解。在这种情况下，生物降解的速度取决于氧化降解的速度。进一步的研究发现，只要发生少许非生物降解，就可产生生物降解。也就是说，生物降解和非生物降解几乎是同时发生，同时存在，并相互促进。

可降解聚烯烃的生物降解速率取决于非生物降解速率，它们在土壤中的矿物化速率较小。现有的用于（水化）生物降解塑料的试验方法在测试氧化降解塑料的矿物化速率时，测试精度受到了环境和空白试样的影响。研究者于是设计了一种合适的试验装置和测试方法来测试氧化生物降解塑料的矿物化速率。研究显示，氧化降解后的低密度聚乙烯样品在土壤中的微生物作用下，发生了显著的生物降解。经过18个月的生物降解，矿物化率达到50%-60%。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围，凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims

1.一种氧化生物降解微波杀菌真空膜，其特征在于：

包括表层、中层、内层；

2.根据权利要求1所述的一种氧化生物降解微波杀菌真空膜，其特征在于：所述表层的厚度百分比为20%，所述中层的厚度百分比为60%，所述内层的厚度百分比为20%。

3.根据权利要求1所述的一种氧化生物降解微波杀菌真空膜，其特征在于：所述表层树脂层的厚度百分比为85%、表层添加剂层的厚度百分比为15%。

4.根据权利要求1所述的一种氧化生物降解微波杀菌真空膜，其特征在于：所述中层树脂层的厚度百分比为90%、中层添加剂层的厚度百分比为10%。

5.根据权利要求1所述的一种氧化生物降解微波杀菌真空膜，其特征在于：所述内层树脂层的厚度百分比为95%、内层添加剂层的厚度百分比为5%。

6.根据权利要求1所述的一种氧化生物降解微波杀菌真空膜，其特征在于：所述含氧聚烯烃可控降解（HYZJ）添加剂、氧化生物可控降解（YHZJ）添加剂、五重可控降解（WCZJ）添加剂均为：二硫代氨基甲酸钴。