一种可生物降解的塑料薄膜及其制备方法与应用

本发明涉及塑料薄膜，具体而言，涉及一种可生物降解的塑料薄膜及其制备方法与应用。

背景技术：

1、当前，塑料污染问题已经引起人们的高度重视，除减少废弃物的产生、加强塑料废弃物的循环利用外，开发可生物降解的塑料被认为是解决塑料污染问题的有效途径之一。在众多的可生物降解高分子材料中，聚乳酸(pla)因其独特的性能成为研究的焦点，聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可降解性，这使得其在包装、纺织、医疗等领域有着广泛的应用前景，然而，聚乳酸也存在一些不足之处，比如其柔韧性不足、冲击强度较低、断裂伸长率不高等问题，更为重要的是，聚乳酸的生物降解速率相对较慢，自然条件下，聚乳酸在80天内仅能降解大约20％，这些问题严重限制了其在某些领域的应用。鉴于此，提供一种具有良好的机械性能和生物可降解性的新型聚乳酸薄膜，有望扩展聚乳酸薄膜的应用，满足市场对环保材料的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了提供一种可生物降解的塑料薄膜及其制备方法与应用，该塑料薄膜具有良好的机械性能和生物可降解性，能够广泛地应用于食品保重领域和农业领域。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、本发明技术方案之一：

4、一种可生物降解的塑料薄膜，包括以下原料：聚乳酸60％～80％、聚己内酯15％～5％、聚乙交酯15％～5％、镧改性碳酸钙10％；

5、作为优选，所述可生物降解的塑料薄膜，包括以下原料：聚乳酸70％、聚己内酯10％、聚乙交酯10％、镧改性碳酸钙10％。

6、进一步地，所述镧改性碳酸钙的制备方法包括以下步骤：

7、1)将碳酸钙、氯化镧、氢氧化钙加入到去离子水中，反应，得到氢氧化镧-碳酸钙沉淀；

8、2)对步骤1)得到氢氧化镧-碳酸钙沉淀进行煅烧处理，得到氧化镧-碳酸钙沉淀，即所述镧改性碳酸钙。

9、更进一步地，步骤1)中，所述碳酸钙、氯化镧和氢氧化钙的摩尔比为(3～5)∶1∶1.2；

10、作为优选，碳酸钙、氯化镧和氢氧化钙的摩尔比为4∶1∶1.2。

11、更进一步地，步骤1)中，所述反应为于40～60℃下反应10～30min；

12、作为优选，步骤1)中，所述反应为于50℃下反应20min。

13、更进一步地，步骤2)中，所述煅烧处理为于280～320℃下煅烧1.5～2.5h；

14、作为优选，步骤2)中，所述煅烧处理为于300℃下煅烧2h。

15、本发明技术方案之二：

16、上述可生物降解的塑料薄膜的制备方法，包括以下步骤：

17、将聚乳酸、聚己内酯、聚乙交酯和镧改性碳酸钙混合，熔融挤出造粒，热压成膜，得到所述可生物降解的塑料薄膜。

18、进一步地，所述熔融挤出造粒采用双螺旋挤出机熔融挤出造粒。

19、更进一步地，所述双螺旋挤出机进料口温度为50～80℃，螺旋温度为230～250℃，出料口温度为250～260℃。

20、进一步地，所述热压成膜的温度为250～260℃，压力为50～70mpa；

21、作为优选，所述热压成膜的压力为62mpa。

22、本发明技术方案之三：

23、上述可生物降解的塑料薄膜在食品包装领域、农业领域中的应用。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

25、本发明制备得到的一种可生物降解的塑料薄膜具有优异的拉伸强度和断裂伸长率，其拉伸强度能够达到54.2mpa，断裂伸长率能够达到6.1％，相较于普通pla薄膜，具有显著的提升；

26、本发明制备得到的一种可生物降解的塑料薄膜具有优异的生物可降解性，其10d失重率能够达到5.7％，20d失重率能够达到15.8％，40d失重率能够达到31.7％，80d失重率能够达到67.8％，相较于普通pla薄膜，具有显著的提升。

技术特征：

1.一种可生物降解的塑料薄膜，其特征在于，包括以下原料：聚乳酸60％～80％、聚己内酯15％～5％、聚乙交酯15％～5％、镧改性碳酸钙10％。

2.根据权利要求1所述的一种可生物降解的塑料薄膜，其特征在于，所述镧改性碳酸钙的制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种可生物降解的塑料薄膜，其特征在于，步骤1)中，所述碳酸钙、氯化镧和氢氧化钙的摩尔比为(3～5)∶1∶1.2。

4.根据权利要求2所述的一种可生物降解的塑料薄膜，其特征在于，步骤1)中，所述反应为于40～60℃下反应10～30min。

5.根据权利要求2所述的一种可生物降解的塑料薄膜，其特征在于，步骤2)中，所述煅烧处理为于280～320℃下煅烧1.5～2.5h。

6.一种如权利要求1～5任一项所述可生物降解的塑料薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述熔融挤出造粒采用双螺旋挤出机熔融挤出造粒。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述双螺旋挤出机进料口温度为50～80℃，螺旋温度为230～250℃，出料口温度为250～260℃。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述热压成膜的温度为250～260℃，压力为50～70mpa。

10.一种如权利要求1～5任一项所述可生物降解的塑料薄膜在食品包装领域、农业领域中的应用。

技术总结本发明涉及塑料薄膜技术领域，公开了一种可生物降解的塑料薄膜及其制备方法与应用。本发明提供的一种可生物降解的塑料薄膜，包括以下原料：聚乳酸60％～80％、聚己内酯15％～5％、聚乙交酯15％～5％、镧改性碳酸钙10％。本发明提供的一种可生物降解的塑料薄膜具有优异的拉伸强度和断裂伸长率，其拉伸强度能够达到54.2MPa，断裂伸长率能够达到6.1％；本发明提供的一种可生物降解的塑料薄膜具有优异的生物可降解性，其10d失重率能够达到5.7％，20d失重率能够达到15.8％，40d失重率能够达到31.7％，80d失重率能够达到67.8％。技术研发人员：何亮,温建强受保护的技术使用者：广东轻工职业技术大学技术研发日：技术公布日：2024/11/4