CN111849129A - 生物降解材料、其原料组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物降解材料、其原料组合物及其制备方法和应用。本发明中生物降解材料的原料组合物包括如下重量份数的各组分：100份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、12.5～100份聚乳酸、12.5～125份半纤维素和2.5～37.5份助剂；其中，助剂包括0.625～5份交联剂、1.25～20份增塑剂和0.625～7.5份润滑剂；交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰和2,5‑二甲基‑2,5二叔丁基过氧化己烷中的一种或多种。本发明制得的生物降解材料和生物降解制品能被自然界中微生物完全降解，不污染环境；半纤维素添加到生物降解树脂里，降低成本，提升产品的力学性能；扩大了半纤维素的用途。

Description

生物降解材料、其原料组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明具体涉及一种生物降解材料、其原料组合物及其制备方法和应用。
背景技术
蓟马、粉虱、蚜虫和斑潜蝇等小型害虫，一直是蔬菜、花卉和重要经济作物上的主要害虫，其个体微小、繁殖速度快、活动隐蔽、寄主范围广，对作物危害极大。诱虫板作为一项重要的害虫物理防控产品，遵循绿色、安全、环保的植保理念，已被广泛应用于蔬菜、花卉、林果生产中用于害虫的监测和防控。诱虫板的使用有效减少了化学农药的使用量，同时延缓了害虫的抗药性的发展，并降低了环境和果蔬中的农药残留，提高了食品质量和品质。
现有诱虫板所使用的基材是源于石化行业的PP或PVC，使用时，在PP或PVC塑料板的两个面分别涂上一层诱虫胶，然后将制作好的诱虫板挂在使用区域。使用其在进行害虫扑杀时，可以避免农药污染环境，但其主要采用PP塑料制成，存在不易降解的问题，废弃后的诱虫板由于不易降解，仍会污染环境，给农业生态环境造成了严重的二次污染，后续处理极为麻烦，给田地清理带来不便。近年来，现有诱虫板的应用愈加广泛，使用数量也逐年增大，对农业生态环境造成的破坏更为严重。
半纤维素在自然界中含量十分丰富，在木质纤维生物质中的含量占1/4～1/3，仅次于纤维素的含量，但目前半纤维素的用途较为单一，大部分用于合成乙醇，经济效益低。
因此，本领域亟需开发一种原料来源广泛，对环境无污染，力学性能和诱虫效果理想，实现资源最大利用度的生物降解诱虫板。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中诱虫板的原料在自然界中不易降解，成本高；而生物质材料半纤维素又没有得到广泛的应用等缺陷而提供一种生物降解材料、其原料组合物及其制备方法和应用。本发明制得的生物降解材料和生物降解制品能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境；半纤维素添加到生物降解树脂里，降低了生物降解诱虫板的成本，提升生物降解材料的力学性能；扩大了半纤维素的用途，提高了半纤维素的经济效益。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
本发明提供一种生物降解材料的原料组合物，其包括如下重量份数的各组分：100份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、12.5～100份聚乳酸(PLA)、12.5～125份半纤维素和2.5～37.5份助剂；
其中，所述助剂包括0.625～5份交联剂、1.25～20份增塑剂和0.625～7.5份润滑剂；所述交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)和2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷中的一种或多种。
本发明中，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯在190℃/2.16kg条件下的熔体流动速率可为本领域该类物质常规的熔体流动速率，较佳地为3～5g/10min，更佳地为4～5g/10min。
本发明中，所述聚乳酸在190℃/2.16kg条件下的熔体流动速率可为本领域该类物质常规的熔体流动速率，较佳地为3～5g/10min，更佳地为3.5～5g/10min。
本发明中，所述交联剂较佳地为DCP或BPO。
本发明中，所述增塑剂可为本领域常规使用的增塑剂，较佳地为TBC(柠檬酸三丁酯)、ATBC(乙酰柠檬酸三正丁酯)、甘油和环氧大豆油中的一种或多种，更佳地为ATBC、环氧大豆油和甘油中任一种。
其中，所述润滑剂可为本领域常规使用的润滑剂，较佳地为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸丁酯、油酰胺和PE蜡中的一种或多种，更佳地为硬脂酸、硬脂酸钙和PE蜡中任一种。
本发明中，所述聚乳酸的重量份数较佳地为12.5～80份，更佳地为20～78份，进一步更佳地为28.6～60份，例如25份、27份、33份和75份中任一种。
本发明中，所述半纤维素的重量份数较佳地为20～100份，更佳地为28.6～80份，例如33份、54份和75份中任一种。
本发明中，所述助剂的重量份数较佳地为4～29份，更佳地为10～20份，例如13份、14份或16份。
其中，所述交联剂的重量份数较佳地为0.875～3.75份，更佳地为1.25～2.5份，例如1.67份、1.8份和2份中任一种。
其中，所述增塑剂的重量份数较佳地为2.5～17.5份，更佳地为7.5～15份，例如10份、11份和12份中任一种。
其中，所述润滑剂的重量份数较佳地为1.25～6.25份，更佳地为1.25～2.5份，例如1.7份、1.8份和2份中任一种。
本发明中，所述生物降解材料的原料组合物还进一步包括生物降解色母和/或生物降解色粉。
其中，所述生物降解色母可为本领域常规使用的生物降解色母，较佳地为生物降解黄色母。
其中，所述生物降解色粉可为本领域常规使用的生物降解色粉，较佳地为生物降解黄色粉。
其中，以所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的重量份数为100份计，所述“生物降解色母和/或生物降解色粉”的重量份数可为1.25～37.5份，较佳地为2.7～26.7份，更佳地为3.75～7.5份，例如5份、5.5份和6份中任一种。
本发明中，所述半纤维素的制备方法可为本领域从植物中提取半纤维素的常规方法，一般包括下述步骤：
(1)植物经粉碎，蒸煮，过滤，得滤渣；
(2)采用氢氧化钠水溶液对所述滤渣进行浸提，过滤，取滤液，调节pH至7～7.5，离心，得沉淀A；
(3)将所述沉淀A与乙醇水溶液混合，离心，收集沉淀物，即可。
步骤(1)中，所述植物可为木材、棉花秸秆、棉短绒、麦草、稻草、芦苇、麻、桑皮、楮皮和甘蔗渣中的一种或多种，较佳地为木材、棉花秸秆和麻中任一种。
步骤(1)中，所述蒸煮的温度可为本领域该类操作常规的温度，较佳地为130～140℃，更佳地为135～140℃。
步骤(1)中，所述蒸煮的时间可为本领域该类操作常规的时间，较佳地为20～40min，更佳地为30～40min。
步骤(2)中，所述浸提的温度可为本领域该类操作常规的温度，较佳地为75～85℃，更佳地为80～85℃。
步骤(2)中，所述浸提的时间可为本领域该类操作常规的时间，较佳地为1.5～2.5h，更佳地为2～2.5h。
步骤(2)中，所述氢氧化钠水溶液的浓度可为9～11g/dL，较佳地为10g/dL。
步骤(2)中，所述氢氧化钠水溶液与所述植物的质量比可为2：1。
步骤(2)中，所述调节pH至7～7.5的条件和方法可为本领域常规，一般采用酸性调节剂进行调节。所述酸性调节剂可为浓度为5～7mol/L的盐酸，较佳地为浓度为6mol/L的盐酸。
步骤(2)中，所述离心的条件和方法可为本领域该类操作常规的条件和方法。
步骤(2)中，所述离心的转速可为2500～3500r/min，较佳地为3000～3500r/min。
步骤(2)中，所述离心的时间可为15～25min，较佳地为20～25min。
步骤(3)中，所述乙醇水溶液与所述植物的质量比可为3：1。
步骤(3)中，所述离心的条件和方法可为本领域该类操作常规的条件和方法。
步骤(3)中，所述离心的转速可为2500～3500r/min，较佳地为3000～3500r/min。
步骤(3)中，所述离心的时间可为15～25min，较佳地为20～25min。
步骤(3)中，所述乙醇水溶液中乙醇占所述乙醇水溶液的体积百分比可为本领域常规，较佳地为90％～96％，更佳地为95％。
本发明一较佳实施方案中，所述生物降解材料的原料组合物，其包括如下重量份数的各组分：100份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、12.5～80份聚乳酸、12.5～125份半纤维素和10～20份助剂；其中，所述助剂包括1.25～2.5份交联剂、7.5～15份增塑剂和1.25～2.5份润滑剂；所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰和2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷中的一种或多种。
本发明一较佳实施方案中，所述生物降解材料的原料组合物，其包括如下重量份数的各组分：100份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、12.5～80份聚乳酸、12.5～125份半纤维素、10～20份助剂和3.75～7.5份“生物降解色母和/或生物降解色粉”；其中，所述助剂包括1.25～2.5份交联剂、7.5～15份增塑剂和1.25～2.5份润滑剂；所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰和2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷中的一种或多种。
本发明一较佳实施方案中，所述生物降解材料的原料组合物，其由如下重量份数的各组分组成：100份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、12.5～80份聚乳酸、12.5～125份半纤维素、10～20份助剂和3.75～7.5份“生物降解色母和/或生物降解色粉”；其中，所述助剂包括1.25～2.5份交联剂、7.5～15份增塑剂和1.25～2.5份润滑剂；所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰和2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷中的一种或多种。
本发明还提供一种生物降解材料的制备方法，具体包括如下步骤：如上所述生物降解材料的原料组合物依次经混合、挤出塑化，即可。
其中，所述混合的条件和方法可为本领域该类操作常规的条件和方法，一般在高速混合机中进行。
所述挤出塑化的条件和方法可为本领域该类操作常规的条件和方法，一般在平行双螺杆挤出机中进行。
在平行双螺杆挤出机中进行所述挤出塑化时，所述平行双螺杆挤出机从一区到六区的温度可为本领域该类操作常规的温度，较佳地为80～240℃，更佳地为100～220℃，进一步更佳地为110～200℃，再进一步更佳地从一区到六区的温度分别为“130～150℃、135～155℃、140～160℃、145～165℃、145～165℃和145～165℃”或者“160～180℃、165～185℃、170～190℃、175～195℃、175～195℃和175～195℃”，例如从一区到六区的温度分别为“130℃、135℃、140℃、145℃、145℃和145℃”、“140℃、145℃、150℃、155℃、155℃和155℃”、“150℃、155℃、160℃、165℃、165℃和165℃”、“160℃、165℃、170℃、175℃、175℃和175℃”和“180℃、185℃、190℃、195℃、195℃和195℃”中任一种。
在平行双螺杆挤出机中进行所述挤出塑化时，所述平行双螺杆挤出机的机头温度可为本领域该类操作常规的温度，较佳地为80～240℃，更佳地为100～220℃，进一步更佳地为120～200℃，例如150℃、160℃、170℃和190℃中任一种。
在平行双螺杆挤出机中进行所述挤出塑化时，所述平行双螺杆挤出机的转速可为本领域该类操作常规的转速，较佳地为30～600rpm，更佳地为60～450rpm，进一步更佳地为120～300rpm，例如150rpm或200rpm。
所述生物降解材料的制备方法中，所述挤出塑化后还进一步包括造粒的操作。
本发明还提供一种生物降解材料，其由如上所述生物降解材料的制备方法制得。
本发明还提供一种如上所述生物降解材料作为制备原料在生物降解制品领域的应用。
所述生物降解制品可为生物降解基板或生物降解诱虫板。
其中，所述生物降解基板可由所述生物降解材料经挤出成型制得。所述挤出成型的条件和方法可为本领域该类操作常规的条件和方法，较佳地在挤出机中进行。所述挤出成型的温度可为本领域该类操作常规的温度，较佳地为90～220℃。
其中，所述生物降解诱虫板的制备方法可包括如下步骤：
(1)将如上所述生物降解材料经挤出成型，制得生物降解基板；
(2)在所述生物降解基板两侧喷涂粘虫胶，即可。
其中，步骤(1)中，所述挤出成型的条件和方法可为本领域该类操作常规的条件和方法，较佳地在挤出机中进行。所述挤出成型的温度可为本领域该类操作常规的温度，较佳地为90～220℃，更佳地为170～220℃。
步骤(2)中，所述粘虫胶的厚度可为本领域该类材料常规厚度，较佳地为0.005～0.08mm，更佳地为0.01～0.06mm，进一步更佳地为0.015～0.04mm，例如0.03mm。
步骤(2)中，所述喷涂粘虫胶的操作后，还进一步包括包覆离型纸的操作。
其中，所述离型纸可为本领域常规使用的用于防止各个生物降解诱虫板之间粘连，又可以保护粘虫胶不受污染的防粘纸。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：本发明制得的生物降解材料和生物降解诱虫板等生物降解制品能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境；半纤维素添加到生物降解树脂里，降低了生物降解诱虫板的成本，提升生物降解材料的力学性能；扩大了半纤维素的用途，提高了半纤维素的经济效益。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
下述实施例和对比例中使用的PBAT在190℃/2.16kg条件下的熔体流动速率为4g/10min；PLA在190℃/2.16kg条件下的熔体流动速率为3.5g/10min。
实施例1
木材半纤维素制备：取250g木材洗净后粉碎，在135℃条件下蒸煮30min，过滤，收集滤渣；采用500g浓度为10g/dL的NaOH水溶液浸提制得的滤渣，浸提温度为80℃，浸提时间为2h，浸提后过滤，取滤液，用6mol/L的盐酸中和滤液的pH至7，在转速为3000r/min的条件下离心20min，得沉淀A；将沉淀A用750g体积百分数为95％的乙醇水溶液浸泡，待无沉淀析出时，在转速为3000r/min的条件下离心20min，得泥状沉淀物备用，即得木材半纤维素。
将生物降解材料的原料组合物加入高速混合机中混合，再加入平行双螺杆挤出机中，经挤出造粒，制得生物降解材料。平行双螺杆挤出机从一区到六区的温度分别为180℃、185℃、190℃、195℃、195℃和195℃。平行双螺杆挤出机的机头温度为190℃，螺杆的转速为200rpm。生物降解材料的原料组合物中各组分的种类和用量见表1。表1中木材半纤维素采用上述木材半纤维素的制备方法制得。
表1
Figure BDA0002555800510000081
在挤出机中，将制得的生物降解材料依次经挤出成型，分切，制得生物降解基板；在制得的生物降解基板两侧喷涂粘虫胶，制得生物降解诱虫板。其中，挤出成型的温度为170℃，粘虫胶的厚度为0.03mm。
实施例2
木材半纤维素制备：取250g木材洗净后粉碎，在135℃条件下蒸煮30min，过滤，收集滤渣；采用500g浓度为10g/dL的NaOH水溶液浸提制得的滤渣，浸提温度为80℃，浸提时间为2h，浸提后过滤，取滤液，用6mol/L的盐酸中和滤液的pH至7，在转速为3000r/min的条件下离心20min，得沉淀A；将沉淀A用750g体积百分数为95％的乙醇水溶液浸泡，待无沉淀析出时，在转速为3000r/min的条件下离心20min，得泥状沉淀物备用，即得木材半纤维素。
将生物降解材料的原料组合物加入高速混合机中混合，再加入平行双螺杆挤出机中，经挤出造粒，制得生物降解材料。平行双螺杆挤出机从一区到六区的温度分别为130℃、135℃、140℃、145℃、145℃和145℃。平行双螺杆挤出机的机头温度为150℃，螺杆的转速为300rpm。生物降解材料的原料组合物中各组分的种类和用量见表2。表2中木材半纤维素采用上述木材半纤维素的制备方法制得。
表2
Figure BDA0002555800510000091
在挤出机中，将制得的生物降解材料依次经挤出成型，分切，制得生物降解基板；在制得的生物降解基板两侧喷涂粘虫胶，制得生物降解诱虫板。其中，挤出成型的温度为170℃，粘虫胶的厚度为0.03mm。
实施例3
棉花秸秆半纤维素制备：取250g棉花秸秆洗净后粉碎，在135℃条件下蒸煮30min，过滤，收集滤渣；采用500g浓度为10g/dL的NaOH水溶液浸提制得的滤渣，浸提温度为80℃，浸提时间为2h，浸提后过滤，取滤液，用6mol/L的盐酸中和滤液的pH至7，在转速为3000r/min的条件下离心20min，得沉淀A；将沉淀A用750g体积百分数为95％的乙醇水溶液浸泡，待无沉淀析出时，在转速为3000r/min的条件下离心20min，得泥状沉淀物备用，即得棉花秸秆半纤维素。
将生物降解材料的原料组合物加入高速混合机中混合，再加入平行双螺杆挤出机中，经挤出造粒，制得生物降解材料。平行双螺杆挤出机从一区到六区的温度分别为160℃、165℃、170℃、175℃、175℃和175℃。平行双螺杆挤出机的机头温度为170℃，螺杆的转速为200rpm。生物降解材料的原料组合物中各组分的种类和用量见表3。表3中棉花秸秆半纤维素采用上述棉花秸秆半纤维素的制备方法制得。
表3
Figure BDA0002555800510000101
在挤出机中，将制得的生物降解材料依次经挤出成型，分切，制得生物降解基板；在制得的生物降解基板两侧喷涂粘虫胶，制得生物降解诱虫板。其中，挤出成型的温度为170℃，粘虫胶的厚度为0.03mm。
实施例4
稻草半纤维素制备：取250g稻草洗净后粉碎，在135℃条件下蒸煮30min，过滤，收集滤渣；采用500g浓度为10g/dL的NaOH水溶液浸提制得的滤渣，浸提温度为80℃，浸提时间为2h，浸提后过滤，取滤液，用6mol/L的盐酸中和滤液的pH至7，在转速为3000r/min的条件下离心20min，得沉淀A；将沉淀A用750g体积百分数为95％的乙醇水溶液浸泡，待无沉淀析出时，在转速为3000r/min的条件下离心20min，得泥状沉淀物备用，即得稻草半纤维素。
将生物降解材料的原料组合物加入高速混合机中混合，再加入平行双螺杆挤出机中，经挤出造粒，制得生物降解材料。平行双螺杆挤出机从一区到六区的温度分别为150℃、155℃、160℃、165℃、165℃和165℃。平行双螺杆挤出机的机头温度为160℃，螺杆的转速为150rpm。生物降解材料的原料组合物中各组分的种类和用量见表4。表4中稻草半纤维素采用上述稻草半纤维素的制备方法制得。
表4
Figure BDA0002555800510000111
在挤出机中，将制得的生物降解材料依次经挤出成型，分切，制得生物降解基板；在制得的生物降解基板两侧喷涂粘虫胶，制得生物降解诱虫板。其中，挤出成型的温度为170℃，粘虫胶的厚度为0.03mm。
实施例5
麻半纤维素制备：取250g麻洗净后粉碎，在135℃条件下蒸煮30min，过滤，收集滤渣；采用500g浓度为10g/dL的NaOH水溶液浸提制得的滤渣，浸提温度为80℃，浸提时间为2h，浸提后过滤，取滤液，用6mol/L的盐酸中和滤液的pH至7，在转速为3000r/min的条件下离心20min，得沉淀A；将沉淀A用750g体积百分数为95％的乙醇水溶液浸泡，待无沉淀析出时，在转速为3000r/min的条件下离心20min，得泥状沉淀物备用，即得麻半纤维素。
将生物降解材料的原料组合物加入高速混合机中混合，再加入平行双螺杆挤出机中，经挤出造粒，制得生物降解材料。平行双螺杆挤出机从一区到六区的温度分别为140℃、145℃、150℃、155℃、155℃和155℃。平行双螺杆挤出机的机头温度为150℃，螺杆的转速为200rpm。生物降解材料的原料组合物中各组分的种类和用量见表5。表5中麻半纤维素采用上述麻半纤维素的制备方法制得。
表5
Figure BDA0002555800510000121
Figure BDA0002555800510000131
在挤出机中，将制得的生物降解材料依次经挤出成型，分切，制得生物降解基板；在制得的生物降解基板两侧喷涂粘虫胶，制得生物降解诱虫板。其中，挤出成型的温度为170℃，粘虫胶的厚度为0.03mm。
实施例6
棉花秸秆半纤维素制备：取250g棉花秸秆洗净后粉碎，在135℃条件下蒸煮30min，过滤，收集滤渣；采用500g浓度为10g/dL的NaOH水溶液浸提制得的滤渣，浸提温度为80℃，浸提时间为2h，浸提后过滤，取滤液，用6mol/L的盐酸中和滤液的pH至7，在转速为3000r/min的条件下离心20min，得沉淀A；将沉淀A用750g体积百分数为95％的乙醇水溶液浸泡，待无沉淀析出时，在转速为3000r/min的条件下离心20min，得泥状沉淀物备用，即得棉花秸秆半纤维素。
将生物降解材料的原料组合物加入高速混合机中混合，再加入平行双螺杆挤出机中，经挤出造粒，制得生物降解材料。平行双螺杆挤出机从一区到六区的温度分别为180℃、185℃、190℃、195℃、195℃和195℃。平行双螺杆挤出机的机头温度为190℃，螺杆的转速为300rpm。生物降解材料的原料组合物中各组分的种类和用量见表6。表6中棉花秸秆半纤维素采用上述棉花秸秆半纤维素的制备方法制得。
表6
Figure BDA0002555800510000132
Figure BDA0002555800510000141
在挤出机中，将制得的生物降解材料依次经挤出成型，分切，制得生物降解基板；在制得的生物降解基板两侧喷涂粘虫胶，制得生物降解诱虫板。其中，挤出成型的温度为170℃，粘虫胶的厚度为0.03mm。
对比例1
步骤(1)PP诱虫板母粒的制备：
将PP诱虫板母粒的原料组合物加入高速搅拌机中混合；将混合物料置于双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆挤出机一区到六区的温度分别为180℃、185℃、190℃、195℃、195℃和195℃，机头温度为190℃，螺杆转速为200rpm，制得PP诱虫板母粒，PP诱虫板母粒的原料组分的种类和用量见表7。
表7
组分 具体成分 用量(份)
PP PP 80
无机填料 碳酸钙 20
生物降解色母 生物降解黄色母 3
相容剂 马来酸酐接枝聚乙烯 1
增塑剂 环氧大豆油 6
润滑剂 硬脂酸钙 1
步骤(2)PP诱虫板基材的制备
将步骤(1)制得的PP诱虫板母粒放入挤出机中进行挤出成型，分切，制得PP诱虫板基材，挤出成型的温度为170℃。
步骤(3)PP诱虫板的制备
在PP诱虫板基材的两侧喷涂粘虫胶，粘虫胶层厚度在0.03mm，制得PP诱虫板。
对比例2
步骤(1)PVC诱虫板母粒的制备：
将PVC诱虫板母粒的原料组合物加入高速搅拌机中混合；将混合物料置于双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆挤出机一区到六区的温度分别为150℃、155℃、160℃、165℃、165℃和165℃，机头温度为160℃，螺杆转速为130rpm，制得PVC诱虫板母粒，PVC诱虫板母粒的原料组分的种类和用量见表8。
表8
组分 具体成分 用量(份)
PVC PVC 70
无机填料 碳酸钙 30
生物降解色母 生物降解黄色母 3
增塑剂 ATBC 6
润滑剂 硬脂酸钙 1
步骤(2)PVC诱虫板基材的制备
将步骤(1)制得的PVC诱虫板母粒放入挤出机中进行挤出成型，挤出成型的温度为165℃，制得PVC诱虫板基材。
步骤(3)PVC诱虫板的制备
在PVC诱虫板基材的两侧喷涂粘虫胶，粘虫胶层厚度在0.03mm，制得PVC诱虫板。
对比例3
木材半纤维素制备：取250g木材洗净后粉碎，在135℃条件下蒸煮30min，过滤，收集滤渣；采用500g浓度为10g/dL的NaOH水溶液浸提制得的滤渣，浸提温度为80℃，浸提时间为2h，浸提后过滤，取滤液，用6mol/L的盐酸中和滤液的pH至7，在转速为3000r/min的条件下离心20min，得沉淀A；将沉淀A用750g体积百分数为95％的乙醇水溶液浸泡，待无沉淀析出时，在转速为3000r/min的条件下离心20min，得泥状沉淀物备用，即得木材半纤维素。
将生物降解材料的原料组合物加入高速混合机中混合，再加入平行双螺杆挤出机中，经挤出造粒，制得生物降解材料。平行双螺杆挤出机从一区到六区的温度分别为130℃、135℃、140℃、145℃、145℃和145℃。平行双螺杆挤出机的机头温度为150℃，螺杆的转速为300rpm。生物降解材料的原料组合物中各组分的种类和用量见表9。表9中木材半纤维素采用上述木材半纤维素的制备方法制得。
表9
Figure BDA0002555800510000161
在挤出机中，将制得的生物降解材料依次经挤出成型，分切，制得生物降解基板；在制得的生物降解基板两侧喷涂粘虫胶，制得生物降解诱虫板。其中，挤出成型的温度为170℃。粘虫胶的厚度为0.03mm。
对比例4
与实施例2相比，区别仅在于不添加木材半纤维素，其他条件参数同实施例2，制得生物降解基板和生物降解诱虫板。
对比例5
一种生物降解制品，由以下重量份数的原料组成：60份聚己二酸/对苯二甲酸丁二醋、10份聚乳酸、15份造纸废弃物、15份玉米淀粉、1份过氧化二异丙苯、6份环氧大豆油、1份硬脂酸钙。本对比例的生物降解制品的制备方法如下：
(1)将造纸废弃物干燥、粉碎、过筛，得到50～5000目的造纸废弃物；将60份PBAT、10份PLA、15份造纸废弃物、15份玉米淀粉、1份DCP、6份环氧大豆油和1份硬脂酸钙加入高速共混机中，在温度为120℃、转速为600rpm的条件下，混合300min，得到初混物；
(2)将初混物加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机的一区至六区的温度分别为130℃，135℃，140℃，145℃，145℃和145℃，双螺杆挤出机的机头温度为150℃，转速为200rpm，得到生物降解制品母粒；
(3)在挤出机中，将制得的生物降解制品母粒依次经挤出成型，分切，制得生物降解基板；在制得的生物降解基板两侧喷涂粘虫胶，制得生物降解诱虫板。其中，挤出成型的温度为170℃，粘虫胶的厚度为0.03mm。
效果实施例
按照标准(GB/T1040.2-2006)方法将实施例1～6和对比例3～5制得的生物降解基板、对比例1制得PP诱虫板基材和对比例2制得的PVC诱虫板基材制备成哑铃型样条，采用万能电子拉力试验机(KY8000C型)对样条的拉伸强度和断裂伸长率进行检测，结果见表10所示。
实施例1～6和对比例3～5制得的生物降解诱虫板、对比例1制得PP诱虫板和对比例2制得的PVC诱虫板挂在西红柿地中，在成虫盛发期进行试验，每个小区各挂6片诱虫板，设置3组重复实验，悬挂72h后统计平均捕虫量，平均诱捕虫量等于每片诱虫数量相加除以诱虫板的片数，结果见表10。
表10
Figure BDA0002555800510000171
Figure BDA0002555800510000181
通过结果可以看出，本发明制得的生物降解诱虫板的力学性能和平均诱捕虫量均优于传统PP诱虫板和PVC诱虫板，能满足使用要求。
以上描述显示了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种生物降解材料的原料组合物，其特征在于，其包括如下重量份数的各组分：100份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、12.5～100份聚乳酸、12.5～125份半纤维素和2.5～37.5份助剂；
其中，所述助剂包括0.625～5份交联剂、1.25～20份增塑剂和0.625～7.5份润滑剂；所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰和2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的生物降解材料的原料组合物，其特征在于，所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯在190℃/2.16kg条件下的熔体流动速率为3～5g/10min，较佳地为4～5g/10min；
和/或，所述聚乳酸在190℃/2.16kg条件下的熔体流动速率为3～5g/10min，较佳地为3.5～5g/10min；
和/或，所述交联剂为DCP或BPO；
和/或，所述增塑剂为TBC、ATBC、甘油和环氧大豆油中的一种或多种，较佳地为ATBC、环氧大豆油和甘油中任一种；
和/或，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸丁酯、油酰胺和PE蜡中的一种或多种，较佳地为硬脂酸、硬脂酸钙和PE蜡中任一种。
3.如权利要求1所述的生物降解材料的原料组合物，其特征在于，所述聚乳酸的重量份数为12.5～80份，较佳地为20～78份，更佳地为28.6～60份；
和/或，所述半纤维素的重量份数为20～100份，较佳地为28.6～80份；
和/或，所述助剂的重量份数为4～29份，较佳地为10～20份；
和/或，所述交联剂的重量份数为0.875～3.75份，较佳地为1.25～2.5份；
和/或，所述增塑剂的重量份数为2.5～17.5份，较佳地为7.5～15份；
和/或，所述润滑剂的重量份数为1.25～6.25份，较佳地为1.25～2.5份；
和/或，所述生物降解材料的原料组合物还进一步包括生物降解色母和/或生物降解色粉；所述生物降解色母较佳地为生物降解黄色母；所述生物降解色粉较佳地为生物降解黄色粉；以所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的重量份数为100份计，所述“生物降解色母和/或生物降解色粉”的重量份数较佳地为2.7～26.7份，更佳地为3.75～7.5份。
4.如权利要求1～3中任一项所述的生物降解材料的原料组合物，其特征在于，所述半纤维素的制备方法包括下述步骤：
(1)植物经粉碎，蒸煮，过滤，得滤渣；
(2)采用氢氧化钠水溶液对所述滤渣进行浸提，过滤，取滤液，调节pH至7～7.5，离心，得沉淀A；
(3)将所述沉淀A与乙醇水溶液混合，离心，收集沉淀物，即可。
5.如权利要求4所述的生物降解材料的原料组合物，其特征在于，步骤(1)中，所述植物为木材、棉花秸秆、棉短绒、麦草、稻草、芦苇、麻、桑皮、楮皮和甘蔗渣中的一种或多种，较佳地为木材、棉花秸秆和麻中任一种；
和/或，步骤(1)中，所述蒸煮的温度为130～140℃，较佳地为135～140℃；
和/或，步骤(1)中，所述蒸煮的时间为20～40min，较佳地为30～40min；
和/或，步骤(2)中，所述浸提的温度为75～85℃，较佳地为80～85℃；
和/或，步骤(2)中，所述浸提的时间为1.5～2.5h，较佳地为2～2.5h；
和/或，步骤(2)中，所述氢氧化钠水溶液的浓度为9～11g/dL，较佳地为10g/dL；
和/或，步骤(2)中，所述氢氧化钠水溶液与所述植物的质量比为2：1；
和/或，步骤(2)中，所述调节pH至7～7.5为采用酸性调节剂进行调节；所述酸性调节剂较佳地为浓度为5～7mol/L的盐酸，更佳地为浓度为6mol/L的盐酸；
和/或，步骤(2)中，所述离心的转速为2500～3500r/min，较佳地为3000～3500r/min；
和/或，步骤(2)中，所述离心的时间为15～25min，较佳地为20～25min；
和/或，步骤(3)中，所述乙醇水溶液与所述植物的质量比为3：1；
和/或，步骤(3)中，所述离心的转速为2500～3500r/min，较佳地为3000～3500r/min；
和/或，步骤(3)中，所述离心的时间为15～25min，较佳地为20～25min；
和/或，步骤(3)中，所述乙醇水溶液中乙醇占所述乙醇水溶液的体积百分比为90％～96％，较佳地为95％。
6.一种生物降解材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：如权利要求1～5中任一项所述生物降解材料的原料组合物依次经混合、挤出塑化，即可。
7.如权利要求6所述的生物降解材料的制备方法，其特征在于，所述挤出塑化在平行双螺杆挤出机中进行；
在平行双螺杆挤出机中进行所述挤出塑化时，所述平行双螺杆挤出机从一区到六区的温度为80～240℃，较佳地为100～220℃，更佳地为110～200℃，进一步更佳地从一区到六区的温度分别为“130～150℃、135～155℃、140～160℃、145～165℃、145～165℃和145～165℃”或者“160～180℃、165～185℃、170～190℃、175～195℃、175～195℃和175～195℃”；
在平行双螺杆挤出机中进行所述挤出塑化时，所述平行双螺杆挤出机的机头温度为80～240℃，较佳地为100～220℃，更佳地为120～200℃；
在平行双螺杆挤出机中进行所述挤出塑化时，所述平行双螺杆挤出机的转速为30～600rpm，较佳地为60～450rpm，更佳地为120～300rpm；
较佳地，所述生物降解材料的制备方法中，所述挤出塑化后还进一步包括造粒的操作。
8.一种生物降解材料，其特征在于，其由如权利要求6或7所述的生物降解材料的制备方法制得。
9.一种如权利要求8所述的生物降解材料作为制备原料在生物降解制品领域的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述生物降解制品为生物降解基板或生物降解诱虫板；
较佳地，所述生物降解基板由所述生物降解材料经挤出成型制得；所述挤出成型的温度较佳地为90～220℃；
较佳地，所述生物降解诱虫板的制备方法包括如下步骤：
(1)将所述生物降解材料经挤出成型，制得生物降解基板；
(2)在所述生物降解基板两侧喷涂粘虫胶，即可；
其中，步骤(1)中，所述挤出成型的温度较佳地为90～220℃，更佳地为170～220℃；
步骤(2)中，所述粘虫胶的厚度较佳地为0.005～0.08mm，更佳地为0.01～0.06mm，进一步更佳地为0.015～0.04mm；
步骤(2)中，所述喷涂粘虫胶的操作后，较佳地还进一步包括包覆离型纸的操作。
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