一種適用于高鹽環境的可降解聚乙烯薄膜及食鹽包裝袋的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及聚乙烯薄膜領域，尤其涉及一種適用于高鹽環境的可降解聚乙烯薄膜 及食鹽包裝袋。
【背景技術】
[0002] 長期以來，在人們的日常生活中，食用鹽的包裝物一直沿用塑膜包裝，包括聚乙烯 薄膜、聚酯薄膜、聚丙烯薄膜等，這些塑料薄膜以價廉、方便、實用等優勢而占據市場多年。 統計發現，我國每年使用的食鹽包裝袋達到數億只，這些食鹽包裝袋被拋棄后會造成白色 污染，幾十年不降解、不腐爛，對環境危害極大，嚴重影響生態環境的可持續發展。
[0003] 隨著技術的提高和環境保護的日益嚴峻，對造成白色污染的塑料進行生物可降解 處理是目前較為可靠的一種手段。生物可降解塑料能被自然界存在的微生物如細菌、霉菌 和藻類等降解，最為理想的生物可降解塑料被廢棄后可被環境微生物等完全分解，最終被 無機化而成為自然界碳素循環的一個組成部分。正是由于生物降解塑料存在解決白色污染 的潛力，其已被各國政府大力推廣。目前生物降解塑料主要應用于塑料包裝薄膜、農用薄 膜、一次性塑料袋和一次性塑料餐具中，雖然生物降解塑料薄膜越發成熟，但是其并不適用 于應用到高鹽環境中，例如食鹽包裝袋，現有的生物可降解塑料薄膜在高鹽環境中容易出 現老化脆化，使用時間短而且成本較高。
[0004] 申請號為201010271167. 3的發明專利公開了一種生物降解塑料及制備該生物降 解塑料的方法，生物降解塑料具體包含5~70% (重量）的熱塑性淀粉、15~40% (重量）的可生 物降解聚合物、3~20% (重量)的丙三醇、2~10% (重量)的乙二醇。該發明制備出一種淀粉混 合生物可降解塑料，淀粉與聚合物混合制備的薄膜機械性能不足，處于高鹽環境中容易脆 化斷裂，耐用度不高。應用到高鹽環境中的可降解塑料薄膜，尤其是食鹽包裝袋，現有技術 還沒提及到。
【發明內容】
[0005] 有鑒于此，本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種適用于高鹽環境的 且可生物降解的聚乙烯薄膜以及食鹽包裝袋。
[0006] 為了解決上述技術問題，本發明采用如下方案實現： 一種適用于高鹽環境的可降解聚乙烯薄膜，由下述重量份的各原料制成： 聚乙烯500~550份； 淀粉100~130份； 蘆葦漿57~66份； 玉米葉粉碎料20~30份； 油酸20~25份； 蔗糖脂肪酸酯4~9份； 在成膜前按照如下步驟進行原料的混煉： 51 :按配比將聚乙烯、淀粉和蔗糖脂肪酸酯進行混煉； 52 :將蘆葦漿和玉米葉粉碎料混合成料漿且將料漿分成多份，同時將油酸分成多份，油 酸的份數與料漿的份數一致； 53 :分多次將料漿和油酸同時加入到步驟S1中進行混煉。
[0007] 聚乙烯薄膜的透濕性較差，具有較好的防潮性，而且無毒，適用于食品的包裝，因 此聚乙烯薄膜在食品工業中用量較大，但是，聚乙烯薄膜在自然界中降解的速度較慢，因此 需要對聚乙烯薄膜進行改性，現有技術中，大多數為添加淀粉進行改性，淀粉是一種多糖類 的化合物，容易受到微生物的攻擊，添加淀粉促使聚乙烯大分子鏈加速斷裂，降解成可以為 微生物吞噬的低分子化合物碎片，因此能大大提高降解的速度。因為聚乙烯與淀粉是兩個 不同的體系，其共混結合后機械性能不足，因此本發明使用蘆葦漿和玉米葉粉碎料進行共 混，兩者中的微小纖維能大大提高聚乙烯薄膜的機械性能。通過聚乙烯、淀粉、蘆葦漿和玉 米葉粉碎料的共混，雖然可以吹塑成膜，但是制成的聚乙烯薄膜所含的淀粉、蘆葦漿和玉米 葉粉碎料被微生物降解后，還存在著聚乙烯聚合物骨架，而此時聚乙烯聚合物骨架就需要 較長的時間降解，因此本發明中通過油酸和漿料的分次加入，使得各原料之間更加均衡的 混合，且油酸的加入使得聚乙烯與其它組分之間有著很好的親和力，也正是由于此，組分間 存在著較好的相容性，各相界面的粘結力增加，使得制備的聚乙烯薄膜力學性能顯著提高， 且通過進一步發現，此時聚乙烯聚合物骨架實際上與淀粉、蘆葦漿和玉米葉粉碎料的接觸 比表面積大大增加，因此聚乙烯聚合物骨架能與更多微生物接觸而加快降解速度。發明人 為了進一步的提高薄膜的柔韌性，通過添加蔗糖脂肪酸酯進行改性，在高鹽環境中，蔗糖脂 肪酸酯不會抽出導致薄膜的老化，改善了以往增塑劑發生迀移的缺點；玉米葉粉碎料為玉 米葉的干燥粉碎物；混煉的溫度、時間等通過現有技術即可做出較優的選擇，本發明不作詳 細說明。
[0008] 所述聚乙烯包含低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和交聯聚乙烯，四者 的比例為 20~25 :10 :13~17 :30~43。
[0009] 低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和交聯聚乙烯的性質既相似又有所 不同，按配比將四種聚乙烯混合再與其它組分共混，能增加共混體系的穩定性，組分不易分 尚，進一步提尚了機械性能 所述淀粉為玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉中的一種或多種。
[0010] 所述玉米葉粉碎料通過如下方法制備：將玉米葉清洗后烘干，將烘干后的玉米葉 置于水中浸泡至發軟，后烘干研磨成粉末，向粉末中添加醋酸至粉末成泥狀，并自然風干， 后再次研磨成粉末得玉米葉粉碎料。酸化后的粉碎料里面的細小纖維，在共混后制膜時能 定向排列，大大提高最終制備的聚乙烯薄膜的拉伸性能。
[0011] 以上制備的適用于高鹽環境的可降解聚乙烯薄膜，通過常規的食鹽包裝袋制作工 藝制作出食鹽包裝袋。
[0012] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果： 1、 本發明適用于高鹽環境，處于高鹽環境中聚乙烯薄膜不易老化，而拋棄于自然環境 中，能被微生物快速的分解； 2、 本發明通過特定的改性，改善了目前現有技術中淀粉降解塑料薄膜機械性能不足的 缺點。
【具體實施方式】
[0013] 為了讓本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面對本發明作進一步 闡述。
[0014] 實施例1 一種適用于高鹽環境的可降解聚乙烯薄膜，由下述重量份的各原料制成：聚乙烯500 份、紅薯淀粉100份、蘆葦漿57份、玉米葉粉碎料20份、油酸20份、蔗糖脂肪酸酯4份； 所述聚乙烯包含低密度聚乙稀、中密度聚乙稀、高密度聚乙烯和交聯聚乙稀，四者比例 為 20 :10 :13 :30。
[0015] 述玉米葉粉碎料通過如下方法制備：將玉米葉清洗后烘干，將烘干后的玉米葉置 于水中浸泡至發軟，后烘干研磨成粉末，向粉末中添加醋酸至粉末成泥狀，并自然風干，后 再次研磨成粉末得玉米葉粉碎料。
[0016] 在成膜前按照如下步驟進行原料的混煉： 51 :按配比將聚乙烯、淀粉和蔗糖脂肪酸酯200°C混煉30min; 52 :將蘆葦漿和玉米葉粉碎料混合成料漿且將料漿分成10份，同時將油酸分成10份； 53 :分多次將料漿和油酸同時加入到步驟S1中進行混煉。
[0017] 混煉lh后原料采用流延法生產薄膜。
[0018] 實施例2 一種適用于高鹽環境的可降解聚乙烯薄膜，由下述重量份的各原料制成：聚乙烯550 份、紅薯淀粉130份、蘆葦漿66份、玉米葉粉碎料30份、油酸25份、蔗糖脂肪酸酯9份； 所述聚乙烯包含低密度聚乙稀、中密度聚乙稀、高密度聚乙烯和交聯聚乙稀，四者比例 為 25 :10 :17 :43。
[0019] 所述玉米葉粉碎料通過如下方法制備：將玉米葉清洗后烘干，將烘干后的玉米葉 置于水中浸泡至發軟，后烘干研磨成粉末，向粉末中添加醋酸至粉末成泥狀，并自然風干， 后再次研磨成粉末得玉米葉粉碎料。
[0020] 在成膜前按照如下步驟進行原料的混煉： 51 :按配比將聚乙烯、淀粉和蔗糖脂肪酸酯200°C混煉30min; 52 :將蘆葦漿和玉米葉粉碎料混合成料漿且將料漿分成10份，同時將油酸分成10份； 53 :分多次將料漿和油酸同時加入到步驟S1中進行混煉。
[0021] 混煉lh后原料采用流延法生產薄膜。
[0022] 對比例1 除油酸為〇份外，其它條件同實施例1。
[0023] 對比例2 除了玉米葉粉碎料為將普通玉米葉烘干后研磨成粉末狀外，其它條件同實施例1。
[0024] 對比例3 除了蔗糖脂肪酸酯為〇份外，其它條件同實施例1。
[0025] -、進行生物可降解實驗 將上述實施例和對比例制備的聚乙烯薄膜埋入自然環境土壤中，具體為埋入農田 100cmX100cmX100cm的土坑中，定期跟蹤降解效果。
[0026] 實施例1和2在深埋土壤9個月后，聚乙烯聚合物基本瓦解，對比例2和3上，聚 乙烯聚合物的瓦解程度略遜于實施例1和2,而對比例1中基本保留聚乙烯聚合物骨架。
[0027] 二、力學性能測試 力學性能測試數據如下：
由上述數據可知，實施例1和2的聚乙烯薄膜的力學性能達到了普通聚乙烯薄膜的力 學性能要求。
[0028] 三、制作食鹽包裝袋包裝食鹽試驗 分別將實施例和對比例的聚乙烯薄膜制作的食鹽包裝袋包裝食鹽，包裝食鹽置于廚房 環境中，3個月后對包裝進行力學性能測試。
[0029] 力學性能測試數據如下：
在包裝食鹽后，實施例1和實施例2均保持優越的力學性能，而對比例3卻出現了力學 性能的大幅度下降。
【主權項】
1. 一種適用于高鹽環境的可降解聚乙烯薄膜，其特征在于，由下述重量份的各原料制 成： 聚乙烯500~550份； 淀粉100~130份； 蘆葦漿57~66份； 玉米葉粉碎料20~30份； 油酸20~25份； 蔗糖脂肪酸酯4~9份； 在成膜前按照如下步驟進行原料的混煉： 51 :按配比將聚乙烯、淀粉和蔗糖脂肪酸酯進行混煉； 52 :將蘆葦漿和玉米葉粉碎料混合成料漿且將料漿分成多份，同時將油酸分成多份，油 酸的份數與料漿的份數一致； 53 :分多次將料漿和油酸同時加入到步驟Sl中進行混煉。2. 根據權利要求1所述的適用于高鹽環境的可降解聚乙烯薄膜，其特征在于，所述聚 乙烯包含低密度聚乙稀、中密度聚乙稀、高密度聚乙烯和交聯聚乙稀，四者的比例為20~25 : 10 ：13~17 ：30~43〇3. 根據權利要求1所述的適用于高鹽環境的可降解聚乙烯薄膜，其特征在于，所述淀 粉為玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉中的一種或多種。4. 根據權利要求1所述的適用于高鹽環境的可降解聚乙烯薄膜，其特征在于，所述玉 米葉粉碎料通過如下方法制備：將玉米葉清洗后烘干，將烘干后的玉米葉置于水中浸泡至 發軟，后烘干研磨成粉末，向粉末中添加醋酸至粉末成泥狀，并自然風干，后再次研磨成粉 末得玉米葉粉碎料。5. -種由權利要求1~4任一項所述的適用于高鹽環境的可降解聚乙烯薄膜制成的食 鹽包裝袋。
【專利摘要】本發明公開了一種適用于高鹽環境的可降解聚乙烯薄膜，由下述重量份的各原料制成：聚乙烯500~550份；淀粉100~130份；蘆葦漿57~66份；玉米葉粉碎料20~30份；油酸20~25份；蔗糖脂肪酸酯4~9份，成膜前先將聚乙烯、淀粉和蔗糖脂肪酸酯共混，再將蘆葦漿、玉米葉粉碎料和油酸分批次加入，使得制備的聚乙烯薄膜能在高鹽環境下保持良好的機械強度不易老化，且在拋棄于環境后能快速被微生物分解。
【IPC分類】C08L23/06, C08K5/1545, C08K5/09, C08L97/02, C08L3/02
【公開號】CN105237859
【申請號】CN201510782652
【發明人】朱麗芬
【申請人】朱麗芬
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月16日