CN110305456A - 一种竹粉可生物降解材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可降解新材料技术领域，具体地说，本发明涉及一种竹粉可生物降解材料及其制备方法，一种竹粉可生物降解材料的组分包括：竹粉15～30份；碳酸钙2～6份；生物可降解树脂40～65份；配合偶联剂；生物降解酶；相溶剂；光引发剂；增塑剂；扩链剂；润滑；活性剂等材料加工制成，本发明的有益效果是：本竹粉可生物降解材料是以竹粉、生物可降解树脂、偶联剂、生物降解酶和增塑剂等为原料，配合光引发剂及助剂，使本竹粉可生物降解材料在自然环境中不同因素的作用下，相对于其他现有塑料材料具有更好的机械性能和更快的降解速率，容易制备，适用范围广，卫生环保。

Description

一种竹粉可生物降解材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及可降解新材料技术领域，具体地说，本发明涉及一种竹粉可生物降解材料及其制备方法。
背景技术
随着国家的发展，人民生活水平的逐步提高，人民的健康意识以及对环境保护的意识日益增强。创建舒适、清洁、抗菌防霉、防止疾病传播的生活、学习与工作环境是人们所热衷的追求。产品废弃物可自动生物降解，不污染环境也是目前国际环保事业的迫切要求。
二十世纪初时，随着石油工业和化学工业的迅速发展，塑料以其良好的热性能和化学的稳定性，已广泛应用于人类社会的生产和生活中，这给人类社会的生产和生活带来了许多方便，但是，也给人类社会带来了许多负面的影响，特别是在人类生活中一次性使用塑料制品(如：农用地膜、餐盒、各种包装袋、饮料杯、防震材料等)，在完成其使用功能后即被丢弃，而其回收利用率很低，大量废弃的塑料制品只能够采取填埋、焚烧等简单方式进行处理，而这些废弃的塑料制品被填埋后，在自然条件下需要几十年上百年才能被部分降解，从而对自然环境和生态环境造成了严重的污染和破坏，严重影响后代的生活条件；如果将这些废弃的塑料制品进行焚烧，又会释放出有害气体，也对自然环境和生态环境造成严重的污染和破坏，造成空气污染，影响人们的生期间看。因此，这些废弃的塑料制品形成了一大公害，国际上称这种新的污染源为“白色污染”。
白色污染的日益严重，也给我们赖以生存的环境造成巨大的压力。细菌和霉菌是微生物的两种主要类型，具有种类繁多、分布极广、生命力旺盛的特点。当环境条件为相对65％、温度在20-30℃之间、PH值为微酸性条件下，就会迅速吸收营养繁殖生长，造成材料霉变和破坏。霉菌生长时形成的菌丝体是导体，可使材料绝缘性能下降。霉菌生长所性能的代谢物含有有机酸和霉素，会使得制品表面出现发粘、变色、变脆等现象，还会使得长期接触这些霉腐制品的人染上疾病。
目前虽然已经研发出可降解的材料，但是现有技术所生产的可降解材料生产过程繁杂，加工难度大，使用成本高，无法得到广泛的应用，加之现有的可降解材料在被丢弃到自然环境后，降解的速率慢，需要耗费10年以上才能被自然降解，降解之后任然会留下一些无法被自然所分解降解的残留物堆积，无法被完可降解。
专利号为ZL200410061464.X的中国发明专利《竹纤维、竹粉、木纤维树脂基复合材料》(授权公告号为CN1284831C)公开了一种以竹纤维、竹粉、木纤维树脂基为主要原料的复合材料，并添加粘合剂、固化剂和稀释剂等助剂，制备复杂，需要在特定温度和压力条件下压制成型，其成品外观粗糙，材质可切割性较差且难以加工，注塑吹塑成型效果不理想，制造成本高，可降解率低。
为此，研发出一种“用时能够像塑料那样牢靠，弃后在自然环境可降解、融入大自然，无毒无害”的新型环保材料，这已经成为目前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供的一种竹粉可生物降解材料，其目的在于解决上述存在的技术问题，为了解决上述存在的技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种竹粉可生物降解材料，其特征在于：所述竹粉可生物降解材料的组分及各组分的质量份数为：
竹粉15～30份；
碳酸钙2～6份；
偶联剂0.5～3份；
生物降解酶0.5～2份；
生物可降解树脂40～65份；
相溶剂1～5份；
光引发剂1～4份；
增塑剂1～4份；
扩链剂2～8份；
润滑剂1～3份；
活性剂0.8～2份，
其中所述竹粉的平均直径为100～425μm，竹粉的目数为300～500目，竹粉水分含量为2-3％，采用含有无机高分子天然物质的竹粉的作为新树脂的添加物，使本发明的竹粉可生物降解材料即具有在紫外光激化下所产生的自由基的氧化作用，又具有可生物降解的作用。
进一步的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH792、硅烷偶联剂KH550或钛酸酯偶联剂TMC-311。
进一步的，所述生物可降解树脂为聚氨酯树脂、聚己内酯树脂、聚乳酸树脂、、聚丁二酸丁二醇酯树脂中的一种或多种构成的混合物。
进一步的，所述相溶剂为马来酸酐接枝相容剂、丙烯酸接枝相容剂，环氧基接枝共聚相容剂。
进一步的，所述光引发剂为安息香双甲醚、二硫代氨基甲酸铁、二氧化钛、双苯甲酰基苯基氧化膦、硬脂酸锌、二苯甲酮、α-羟烷基苯酮中的一种或多种组合。
进一步的，所述增塑剂为聚丙二醇、邻苯二甲酸二酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二乙酯。
进一步的，所述扩链剂：1，6一己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、二甘醇。
进一步的，所述润滑剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸钙中的一种或多种构成的混合物。
进一步的，所述活性剂为十二烷基甜菜碱、油酸或月桂基二甲基氧化胺。
由于本竹粉可生物降解材料还包括光引发剂、活性剂、生物降解酶等，从而使合成树脂体系结构在光、热、氧以及微生物的化学作用下，发生自由基的连锁反应而使其分子量大幅度降低，达到深度降解的目的。
一种竹粉可生物降解材料的制备方法，包括以下步骤；
步骤S1：按质量分数取竹粉、碳酸钙、生物可降解树脂、相溶剂放入高速混合机中，进行预热混合，预热温度为50℃-80℃，高速混合机转速为400-1200r/min，预混合时间为15-30min，制备得到流状混合物基料；
步骤S2：将步骤S1制备得到的流状混合物基料倒入搅拌料筒内，进行混料搅拌，搅拌料筒转速为800-1600r/min，按质量分数取扩链剂、增塑剂、偶联剂、生物降解酶、光引发剂、润滑剂、活性剂依次加入搅拌料筒内，与流状混合物基料进行搅拌塑化混合，混合温度为100℃-140℃，搅拌时间为30-60min，充分混合后制备得半凝固物；
步骤S3：将步骤S2制备的半凝固物加入密炼机内，以加热温度为110℃-140℃，密炼时间为20-30min进行密炼加工处理，制备得到块状物料；
步骤S4：通过双锥强制喂料机把步骤S3密炼制得的块状物料强制喂入双螺杆挤出机内，先通过双螺杆挤出机的熔融段以熔融温度为120℃-150℃进行熔融处理，在进入双螺杆挤出机的混炼段以加热温度160℃-190℃进行混炼改性处理，接着通过双螺杆挤出机排气段进行排气处理，将排气段温度控制在110℃-140℃，最后在温度范围为120℃-130℃均化段是物料进一步均化配合圆盘磨刀挤出切粒，挤出的物料后落入水下造粒机内，在水下造粒机的水房内进行水下造粒处理，造粒完成后通过水房外接的风机将水房内切割的颗粒进行急速冷却防止颗粒在转动撞击产生变形，然后将冷却得到的颗粒送入脱水机能进行脱水处理，除去颗粒内多余的水分，脱水处理后把颗粒送至三层振动筛网机内，通过带有不同孔径的筛网震动去除粒径过大和粒径过小的颗粒，选出需要的粒径的颗粒，最终得到符合需求的竹粉可生物降解材料颗粒送到仓库储存备用，完成竹粉可生物降解材料的制备。
将制备完成的竹粉可生物降解材料可以根据需求放入注塑机、片材挤压成型机、吸管机或吹膜机等，在不同形状模具中成型，从而得到不同形态的竹粉可生物降解材料产品。
本发明所制备的竹粉可生物降解材料的有益效果是：本竹粉可生物降解材料是一种物料性能和可降解性能高的新型材料，竹粉可生物降解材料主要原料是以竹粉、碳酸钙、偶联剂、生物降解酶和生物可降解树脂等为原料，所采用的原料成本低廉，来源广泛，经过混合、搓揉、熔融、混炼、塑化、冷却、挤出、水下造粒、成型等工序制备，其中添加了扩链剂、相溶剂和增塑剂，使得原料之间的结合反应更加完善，各分子之间结合更加牢固，制备得到的材料的抗撕裂性、耐热性等性能都明显得到了提高，完全可以满足使用性能的要求，加工出来的竹粉可生物降解材料的可塑性高、成型效果好、具有良好的降解性能和机械性能。
由于竹粉可生物降解材料的降解共聚物，在任何细微局部里，其空间最佳结构应该如下：当降解物质被降解之后，整体物质就被分割成一个个独立碎末几何体，而这些几何体分子量大幅度降低，很容易被自然界所消纳。本竹粉可生物降解材料含有可降解组份高，并采用生物降解酶及复合助剂，所以，本竹粉可生物降解材料在阳光、空气、水、风、霜、雨、雪、高低温变化、昆虫、微生物等因素的作用下，易于被自然界所消纳，降解速率快，缩短了在自然环境中降解所需要的时间，降解率也得到了大大的提高，能够有效代替现有污染环境的塑料制品及生物难以降解的塑料制品，对于环境保护及资源可持续发展具有重要的意义。
本竹粉可生物降解材料的制备方法的优点在于：将竹粉、碳酸钙、生物降解酶、复合助剂及生物可降解树脂进行高速混合、搓揉，从而形成类似于面团的流状将混合物；接着，将类似于面团的流状物喂入双螺杆挤出机进行混炼、塑化；最后，双螺杆挤出机挤出的竹粉可生物降解材料颗粒，根据不同的需求，再经过注塑机、片材挤压成型机、吹塑机或吹膜机，在不同形状模具中成型，从而得到不同状态的竹粉可生物降解材料，因此，本竹粉可生物降解材料的制备方法简化了制备工艺，降低了制备过程的难度，优化了一些不必要的制备反应过程，节省加工时间成本，节约了制料备料的所需要的工时，适于大规模工业加工生产。
具体实施方式
以下结合优选实施例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护范围不限于此。
实施例1：
一种竹粉可生物降解材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤S1：取目数为80目的竹粉25份、碳酸钙6份、聚己内酯树脂50份、丙烯酸接枝相容剂3份放入高速混合机中，进行预热混合，预热温度为50℃，高速混合机转速为600r/min，预混合时间为30min，待预热混合完成后，制备得到流状混合物；
步骤S2：将步骤S1制备得到的流状混合物倒入搅拌料筒内，进行混料搅拌，搅拌料筒转速为1400r/min，取1，6一己二醇及甘油5份、邻苯二甲酸二酯4份、硅烷偶联剂KH550 2份、生物降解酶、二硫代氨基甲酸铁和二氧化钛混合物3份、聚乙烯蜡1份、月桂基二甲基氧化胺0.8份依次加入搅拌料筒内，与流状混合物进行搅拌混合，混合温度为120℃，搅拌时间为60min，充分混合后制备得半凝固物；
步骤S3：将步骤S2制备的半凝固物加入密炼机内，以加热温度为130℃，密炼时间为22min进行密炼加工处理，制备得到块状物料；
步骤S4：通过双锥强制喂料机把步骤S3密炼制得的块状物料强制喂入双螺杆挤出机内，先通过双螺杆挤出机的熔融段以熔融温度为125℃进行熔融处理，在进入双螺杆挤出机的混炼段以加热温度175℃进行混炼改性处理，接着通过双螺杆挤出机排气段进行排气处理，将排气段温度控制在110℃，最后在温度范围为124℃均化段是物料进一步均化配合圆盘磨刀挤出切粒，挤出的物料后落入水下造粒机内，在水下造粒机的水房内进行水下造粒处理，造粒完成后通过水房外接的风机将水房内切割的颗粒进行急速冷却防止颗粒在转动撞击产生变形，然后将冷却得到的颗粒送入脱水机能进行脱水处理，除去颗粒内多余的水分，脱水处理后把颗粒送至三层振动筛网机内，通过筛网震动选出粒径为0.8-2.8mm的颗粒，最终得到符合需求的竹粉可生物降解材料颗粒送到仓库储存。
将步骤S4制备完成的一种竹粉可生物降解材料颗粒，加入吹膜机内加工，通过吹膜机制备得到厚度为0.08mm的竹粉可生物降解薄膜。
实施例2：
一种竹粉可生物降解材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤S1：取目数为160目的竹粉30份、碳酸钙6份、聚乳酸树脂60份、马来酸酐接枝相容剂5份放入高速混合机中，进行预热混合，预热温度为80℃，高速混合机转速为800r/min，预混合时间为20min，待预热混合完成后，制备得到流状混合物；
步骤S2：将步骤S1制备得到的流状混合物倒入搅拌料筒内，进行混料搅拌，搅拌料筒转速为1000r/min，取三羟甲基丙烷8份、聚丙二醇2份、硅烷偶联剂KH792 3份、生物降解酶、二苯甲酮4份、硬脂酸和聚乙烯蜡混合物3份、油酸2份依次加入搅拌料筒内，与流状混合物进行搅拌混合，混合温度为120℃，搅拌时间为55min，充分混合后制备得半凝固物；
步骤S3：将步骤S2制备的混合为半凝固物加入密炼机内，以加热温度为140℃，密炼时间为20min进行密炼加工处理，制备得到块状物料；
步骤S4：通过双锥强制喂料机把步骤S3密炼制得的块状物料强制喂入双螺杆挤出机内，先通过双螺杆挤出机的熔融段以熔融温度为150℃进行熔融处理，在进入双螺杆挤出机的混炼段以加热温度180℃进行混炼改性处理，接着通过双螺杆挤出机排气段进行排气处理，将排气段温度控制在120℃，最后在温度范围为130℃均化段进一步均化配合圆盘磨刀挤出切粒，挤出切粒的物料落入水下造粒机进行造粒冷却处理，最后将得到的颗粒送入脱水机能进行脱水处理，脱水处理后把颗粒送至三层振动筛网机内，通过筛网震动选出粒径为0.3-1.8mm的颗粒，最终得到符合需求的竹粉可生物降解材料颗粒送到仓库储存。
将步骤S4制备完成的一种竹粉可生物降解材料颗粒，加入吹膜机内加工，通过吹膜机制备得到厚度为0.08mm的竹粉可生物降解薄膜。
实施例3：
一种竹粉可生物降解材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤S1：取目数为40目的竹粉30份、碳酸钙5份、聚乳酸树脂和聚丁二酸丁二醇酯树脂混合物65份、丙烯酸接枝相容剂2份放入高速混合机中，进行预热混合，预热温度为80℃，高速混合机转速为1200r/min，预混合时间为20min，待预热混合完成后，制备得到流状混合物；
步骤S2：将步骤S1制备得到的流状混合物倒入搅拌料筒内，进行混料搅拌，搅拌料筒转速为1600r/min，三羟甲基丙烷8份、邻苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸二乙酯混合物4份、硅烷偶联剂KH550 3份、生物降解酶、安息香双甲醚3份、石蜡3份、月桂基二甲基氧化胺2份依次加入搅拌料筒内，与流状混合物进行搅拌混合，混合温度为140℃，搅拌时间为40min，充分混合后制备得半凝固物；
步骤S3：将步骤S2制备的混合为半凝固物加入密炼机内，以加热温度为110℃，密炼时间为30min进行密炼加工处理，制备得到块状物料；
步骤S4：通过双锥强制喂料机把步骤S3密炼制得的块状物料强制喂入双螺杆挤出机内，先通过双螺杆挤出机的熔融段以熔融温度为140℃进行熔融处理，在进入双螺杆挤出机的混炼段以加热温185℃进行混炼改性处理，接着通过双螺杆挤出机排气段进行排气处理，将排气段温度控制在140℃，最后在温度范围为120℃均化段进一步均化配合圆盘磨刀挤出切粒，挤出切粒的物料落入水下造粒机进行造粒冷却处理，最后将得到的颗粒送入脱水机能进行脱水处理，脱水处理后把颗粒送至三层振动筛网机内，通过筛网震动选出粒径为1-3.5mm的颗粒，最终得到符合需求的竹粉可生物降解材料颗粒送到仓库储存。
将步骤S4制备完成的一种竹粉可生物降解材料颗粒，加入吹膜机内加工，通过吹膜机制备得到厚度为0.08mm的竹粉可生物降解薄膜。
实施例4：
一种竹粉可生物降解材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤S1：取目数为200目的竹粉20份、碳酸钙3份、聚氨酯树脂55份、环氧基接枝共聚相容剂3份放入高速混合机中，进行预热混合，预热温度为60℃，高速混合机转速为700r/min，预混合时间为25min，待预热混合完成后，制备得到流状混合物；
步骤S2：将步骤S1制备得到的流状混合物倒入搅拌料筒内，进行混料搅拌，搅拌料筒转速为1400r/min，取甘油及二甘醇5份、邻苯二甲酸二乙酯及邻苯二甲酸二酯4份、钛酸酯偶联剂TMC-311 3份、生物降解酶、双苯甲酰基苯基氧化膦和硬脂酸锌混合物3份、硬脂酸钙3份、十二烷基甜菜碱2份依次加入搅拌料筒内，与流状混合物进行搅拌混合，混合温度为130℃，搅拌时间为45min，充分混合后制备得半凝固物；
步骤S3：将步骤S2制备的混合为半凝固物加入密炼机内，以加热温度为135℃，密炼时间为30min进行密炼加工处理，制备得到块状物料；
步骤S4：通过双锥强制喂料机把步骤S3密炼制得的块状物料强制喂入双螺杆挤出机内，先通过双螺杆挤出机的熔融段以熔融温度为120℃进行熔融处理，在进入双螺杆挤出机的混炼段以加热温度160℃进行混炼改性处理，接着通过双螺杆挤出机排气段进行排气处理，将排气段温度控制在120℃，最后在温度范围为130℃均化段进一步均化配合圆盘磨刀挤出切粒，挤出切粒的物料落入水下造粒机进行造粒冷却处理，最后将得到的颗粒送入脱水机能进行脱水处理，脱水处理后把颗粒送至三层振动筛网机内，通过筛网震动选出粒径为1-2.2mm的颗粒，最终得到符合需求的竹粉可生物降解材料颗粒送到仓库储存。
将步骤S4制备完成的一种竹粉可生物降解材料颗粒，加入吹膜机内加工，通过吹膜机制备得到厚度为0.08mm的竹粉可生物降解薄膜。
实施例5：
一种竹粉可生物降解材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤S1：取目数为80目的竹粉15份、碳酸钙2份、聚丁二酸丁二醇酯树脂40份、马来酸酐接枝相容剂1份放入高速混合机中，进行预热混合，预热温度为80℃，高速混合机转速为400r/min，预混合时间为30min，待预热混合完成后，制备得到流状混合物；
步骤S2：将步骤S1制备得到的流状混合物倒入搅拌料筒内，进行混料搅拌，搅拌料筒转速为900r/min，取甘油及三羟甲基丙烷2份、邻苯二甲酸二酯2份、硅烷偶联剂KH792 0.5份、生物降解酶、α-羟烷基苯酮2份、硬脂酸和聚乙烯蜡3份、月桂基二甲基氧化胺2份依次加入搅拌料筒内，与流状混合物进行搅拌混合，混合温度为140℃，搅拌时间为45min，充分混合后制备得半凝固物；
步骤S3：将步骤S2制备的混合为半凝固物加入密炼机内，以加热温度为120℃，密炼时间为25min进行密炼加工处理，制备得到块状物料；
步骤S4：通过双锥强制喂料机把步骤S3密炼制得的块状物料强制喂入双螺杆挤出机内，先通过双螺杆挤出机的熔融段以熔融温度为130℃进行熔融处理，在进入双螺杆挤出机的混炼段以加热温度190℃进行混炼改性处理，接着通过双螺杆挤出机排气段进行排气处理，将排气段温度控制在110℃，最后在温度范围为120℃均化段进一步均化配合圆盘磨刀挤出切粒，挤出切粒的物料落入水下造粒机进行造粒冷却处理，最后将得到的颗粒送入脱水机能进行脱水处理，脱水处理后把颗粒送至三层振动筛网机内，通过筛网震动选出粒径为1-2.5mm的颗粒，最终得到符合需求的竹粉可生物降解材料颗粒送到仓库储存。
将步骤S4制备完成的一种竹粉可生物降解材料颗粒，加入吹膜机内加工，通过吹膜机制备得到厚度为0.08mm的竹粉可生物降解薄膜。
实施例6：
一种竹粉可生物降解材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤S1：取目数为40目的竹粉30份、碳酸钙3份、聚己内酯树脂和聚乳酸树脂混合物65份、丙烯酸接枝相容剂及环氧基接枝共聚相容剂2份放入高速混合机中，进行预热混合，预热温度为60℃，高速混合机转速为1200r/min，预混合时间为15min，待预热混合完成后，制备得到流状混合物；
步骤S2：将步骤S1制备得到的流状混合物倒入搅拌料筒内，进行混料搅拌，搅拌料筒转速为1600r/min，取1，6一己二醇及三羟甲基丙烷8份、邻苯二甲酸二乙酯1份、硅烷偶联剂KH550 3份、生物降解酶、二氧化钛3份、硬脂酸钙3份、油酸1份依次加入搅拌料筒内，与流状混合物进行搅拌混合，混合温度为130℃，搅拌时间为60min，充分混合后制备得半凝固物；
步骤S3：将步骤S2制备的混合为半凝固物加入密炼机内，以加热温度为130℃，密炼时间为20min进行密炼加工处理，制备得到块状物料；
步骤S4：通过双锥强制喂料机把步骤S3密炼制得的块状物料强制喂入双螺杆挤出机内，先通过双螺杆挤出机的熔融段以熔融温度为150℃进行熔融处理，在进入双螺杆挤出机的混炼段以加热温度170℃进行混炼改性处理，接着通过双螺杆挤出机排气段进行排气处理，将排气段温度控制在130℃，最后在温度范围为125℃均化段进一步均化配合圆盘磨刀挤出切粒，挤出切粒的物料落入水下造粒机进行造粒冷却处理，最后将得到的颗粒送入脱水机能进行脱水处理，脱水处理后把颗粒送至三层振动筛网机内，通过筛网震动选出粒径为1.7-3mm的颗粒，最终得到符合需求的竹粉可生物降解材料颗粒送到仓库储存。
将步骤S4制备完成的一种竹粉可生物降解材料颗粒，加入吹膜机内加工，通过吹膜机制备得到厚度为0.08mm的竹粉可生物降解薄膜。
采用同环境取样对比检测方法检测本实施例1-6制备的竹粉可生物降解薄膜机械性能和可降解性能，实施例1-6制备的竹粉可生物降解薄膜、对比例1厚度0.08mm普通降解膜和对比例2厚度0.08mm的普通塑料膜的初始性能见表1及其在潮湿土壤中经过90天和180降解后的性能及重量变化见表2。
在本实施例1-6制备的竹粉可生物降解薄膜、普通降解膜和普通塑料膜裁取80*80的样品进行检测实验：拉伸强度(MPa)和断裂伸长率(％)是根据GB/T1040/3-2006进行测试：
表1
由表1的检测数据结果可以得出本竹粉可生物降解材料在抗撕裂强度与普通降解膜和普通塑料膜性能相仿，且在拉伸强度、断裂伸长率综合性能都要优于对比例1和对比例2，性能得到了有效提升，且在力学上也能够满足正常使用性能的要求。
在表2记录本实施例1-6制备的竹粉可生物降解薄膜、普通降解膜和普通塑料膜裁取同等面积的样品放置在同样环境的湿润土壤内，进行降解质量损失检测实验：
表2
由通过表2对比分析可知，实施例1-6制备的竹粉可生物降解薄膜与同样的普通降解膜和普通塑料膜埋在同样的土壤中，经过90天和180天后，竹粉可生物降解薄膜的质量损失率都远远高于其他两种对比例选取的材料，其中以实施例3不论是在机械性能或是质量损失降解率上都有不错的表现，说明本竹粉可生物降解材料在自然生物侵蚀与光照的混合作用下，本发明所制备的竹粉可生物降解材料具有良好的光降解、生物降解的复合效果。
本发明竹粉可生物降解材料放置在大自然中，在生物侵蚀与光照的作用下，由于本竹粉可生物降解材料含有可降解组份高，并采用生物降解酶、扩链剂、光引发剂、活性剂等有助于降解氧化的助剂，所以，本竹粉可生物降解材料在阳光、空气、水、风、霜、雨、雪、高低温变化、昆虫、微生物等因素的作用下，能被自然界所消纳，竹粉可生物降解材料材料具有良好的光降解、生物降解的复合效果，在较短的时间内，可大部分降解为土壤化，降解速度快，降解率高。
上述具体实施方式的内容只是本发明的优选实施例，上述优选实施例并非用来限定本发明的实施范围，因此，凡是依照本发明其权利要求的保护范围所做出的各种各样的等同变换，均被本发明其权利要求的保护范围所覆盖。

Claims (10)

1.一种竹粉可生物降解材料，其特征在于：所述竹粉可生物降解材料的组分及各组分的质量份数为：
竹粉15～30份；
碳酸钙2～6份；
生物可降解树脂40～65份；
生物降解酶0.5～2份；
偶联剂0.5～3份；
相溶剂1～5份；
光引发剂1～4份；
增塑剂1～4份；
扩链剂2～8份；
润滑剂1～3份；
活性剂0.8～2份，
其中所述竹粉的平均直径为100～425μm，竹粉的目数为300～500目，竹粉水分含量为2-3％。
2.根据权利要求1所述的一种竹粉可生物降解材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂KH792、硅烷偶联剂KH550或钛酸酯偶联剂TMC-311。
3.根据权利要求1所述的一种竹粉可生物降解材料，其特征在于：所述生物可降解树脂为聚氨酯树脂、聚己内酯树脂、聚乳酸树脂、聚丁二酸丁二醇酯树脂中的一种或多种构成的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种竹粉可生物降解材料，其特征在于：所述相溶剂为马来酸酐接枝相容剂、丙烯酸接枝相容剂，环氧基接枝共聚相容剂。
5.根据权利要求1所述的一种竹粉可生物降解材料，其特征在于：所述光引发剂为安息香双甲醚、二硫代氨基甲酸铁、二氧化钛、双苯甲酰基苯基氧化膦、硬脂酸锌、二苯甲酮、α-羟烷基苯酮中的一种或多种组合。
6.根据权利要求1所述的一种竹粉可生物降解材料，其特征在于：所述增塑剂为聚丙二醇、邻苯二甲酸二酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二乙酯。
7.根据权利要求1所述的一种竹粉可生物降解材料，其特征在于：所述扩链剂：1，6一己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、二甘醇。
8.根据权利要求1所述的一种竹粉可生物降解材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸钙中的一种或多种构成的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种竹粉可生物降解材料，其特征在于：所述活性剂为十二烷基甜菜碱、油酸或月桂基二甲基氧化胺。
10.一种竹粉可生物降解材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤S1：按质量分数取竹粉、碳酸钙、生物可降解树脂、相溶剂放入高速混合机中，进行预热混合，预热温度为50℃-80℃，高速混合机转速为400-1200r/min，预混合时间为15-30min，制备得到流状混合物基料；
步骤S2：将步骤S1制备得到的流状混合物基料倒入搅拌料筒内，进行混料搅拌，搅拌料筒转速为800-1600r/min，按质量分数取扩链剂、增塑剂、偶联剂、生物降解酶、光引发剂、润滑剂、活性剂依次加入搅拌料筒内，与流状混合物基料进行搅拌塑化混合，混合温度为100℃-140℃，搅拌时间为30-60min，充分混合后制备得半凝固物；
步骤S3：将步骤S2制备的半凝固物加入密炼机内，以加热温度为110℃-140℃，密炼时间为20-30min进行密炼加工处理，制备得到块状物料；
步骤S4：通过双锥强制喂料机把步骤S3密炼制得的块状物料强制喂入双螺杆挤出机内，先通过双螺杆挤出机的熔融段以熔融温度为120℃-150℃进行熔融处理，在进入双螺杆挤出机的混炼段以加热温度160℃-190℃进行混炼改性处理，接着通过双螺杆挤出机排气段进行排气处理，将排气段温度控制在110℃-140℃，最后在温度范围为120℃-130℃均化段进一步均化，配合圆盘磨刀挤出切粒，挤出切粒的物料落入水下造粒机进行造粒冷却处理，最后将得到的颗粒送入脱水机能进行脱水处理，脱水处理后送至三层振动筛网机筛选出需要的粒径的颗粒，最终得到的竹粉可生物降解材料颗粒送到仓库储存备用，完成竹粉可生物降解材料的制备。
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