[发明专利]完全生物降解流涎聚丙烯薄膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种完全生物降解流涎聚丙烯（CPP）薄膜及其制造方法，属于流涎聚丙烯（CPP）薄膜加工技术领域。

背景技术

美国PIRA公司最新的统计数据指出，全球软包装行业在2012年对塑料类需求量占所有需求材料的80%，达14,997千吨，2012～2017年对塑料类需求复合年增长率为7.7% 。全球终端客户对软包装市场需求中，2012～2017年食品包装复合年增长率4.3% ，化妆品包装复合年增长率5.5% 。全国塑料制品合计2013年1～10月份累计产量5018万吨，累计比同期增长8.64%。流涎聚丙烯（CPP）薄膜作为一种性能优良的包装材料，广泛应用于服装、化妆品、食品、书籍、纸巾等领域包装。2013年末中国流延聚丙烯（CPP）薄膜产能约95万吨，近几年以平均10%年增长速率递增。

薄膜需求量及产量在增长，但废弃薄膜的分类、回收却不易。研究证实，普通塑料完全降解需要200～400年的时间，土地掩埋废弃塑料会造成土壤贫瘠、恶化，农作物减产或不产。焚化废弃塑胶会产生大量CO₂、CO 等有毒气体以及灰分中残留重金属，加重环境污染和温室效应。废弃塑料正在不断地侵蚀着我们的农耕地，研究开发废旧塑料处理技术，保护农耕地已迫在眉睫。目前国内外都在加大薄膜降解方面研究，PIPA公司的《2023年可降解包装市场预测》报告指出，2013年全球聚合材料的消费额已经超过了6500亿美元，其中北美和欧洲的市场份额分别只有不到25%，而亚洲(包括日本)的市场份额则达到了40%左右；其他地区的市场份额为13%。截至2023年，亚洲对生物聚合材料的需求将达到全球总需求量的34%，在可再生和可降解趋势的推动下，全球包装市场对可降解塑料的需求量将在2023年达到945万吨，年均复合增长率高达33%。

国内在双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜、PE农膜等领域研究降解有一定的成果。但是食品等领域的包装材料的结构大多采用 BOPP 等薄膜与流涎聚丙烯（CPP）薄膜复合包装，例如茶叶的单品的包装结构是：BOPP薄膜//粘合剂//CPP镀铝薄膜；寿司及烤鸡等热熟食类包装结构：BOPP薄膜//粘合剂//CPP防雾薄膜。因此，仅研究BOPP薄膜降解不足以解决“包装薄膜白色污染”问题，必须还应研究开发流涎聚丙烯（CPP）薄膜的降解。

包装领域对透明包装薄膜的外观和透明度有较高的要求，薄膜在包装周期内不能发生降解，降解会使薄膜外观颜色变化（变深）、透明度变差（雾度增大），力学性能下降。光降解技术应用在透明包装薄膜上降解可控性差，且要求废弃物存放环境必须有光照才能产生降解，实际情况是废弃物通常是被掩盖或掩埋，无法长时间暴露在光照环境下，因此光降解有一定局限性。

通过在塑料原料中部分添加淀粉的方法制得“填充型生物降解塑料”，力学性能及透明度无法达到透明包装薄膜要求，废弃后通常是添加物降解，有机聚合物本身并未发生根本性降解，碎裂的塑料更难回收处理。因此难以在透明包装领域推广使用。

美国专利US 005854304通过在塑料基体中掺杂过渡金属的有机酸盐（硬脂酸钴、硬脂酸铈等）和天然多元有机酸（柠檬酸、富马酸等）制造的氧化—生物降解塑料。该类氧化—生物降解塑料所含有的钴、铈等过渡金属离子只能对可见光进行吸收，太阳光辐射利用率仍然有限，而且由于掺杂了大量小分子导致塑料力学性能降低。

综上所述，开发生产完全生物降解流涎聚丙烯（CPP）新型薄膜是大势所趋，是人类保护美好生存环境的需要。

发明内容

本发明提供了一种完全生物降解流涎聚丙烯薄膜及其制造方法，无需改变现有生产工艺，无需改造现有设备，生产出薄膜的功能和外观符合现有标准和市场要求。废弃后可被完全降解，最终分解物质对环境无影响。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：