[发明专利]生物可降解发泡材及其制品

说明书

技术领域

本发明涉及一种发泡材，尤其涉及一种生物可高度降解或全降解的发泡材。

背景技术

随着网络时代来临，网络购物大大改变新世代人们的购物习惯，在家里不必出门即可轻轻松松购买日常生活所需的用品，但是方便的背后代表着货物运输量增加，为了保护货物在运输途中不致碰撞损坏，发泡缓冲材料的使用量因而大增，目前这些发泡缓冲材主要是依赖石化来源的塑料材料所制成，但石油原料逐渐减少，温室效应的增强以及石化塑料材料无法分解所造成的环境污染等议题的发酵，减少石化塑料材料的使用或是发展生物可降解塑料成为一新兴的塑料发展趋势。

生物可降解塑料中有一种淀粉基塑料，因部份含有来自于可再生资源的淀粉成分，因此具有可降解、可崩解及价格低廉的特性，因此逐渐受到业界注意并进行相关开发。目前淀粉基塑料可分为全降解型与部分降解型，全降解型的成本较高且耐用性较低，因此市面上多以部份降解型淀粉基材料来开发为发泡材。

部分降解型淀粉基塑料是经由淀粉与石化塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)或乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)共混而得，市面上已有许多该类淀粉基塑料贩卖，由该部分降解型淀粉基塑料所制得的相关发泡产品，虽然制程较简单且价格较低，但其中所含的石化塑料成分依然存在着无法分解的问题，因此仍会对环境造成冲击。

且目前针对淀粉基塑料并未有周全的回收标志、分类等回收机制，使得淀粉基塑料与一般塑料一起回收时，因加工温度的不同，淀粉基塑料中所含的淀粉会产生焦化，使回收塑料物性变差，进而影响回收商回收的意愿，导致淀粉基塑料被任意弃置而产生塑料无法被环境分解的污染问题。

由于环保意识造成石化塑料有生物可分解的需求，因此生物降解助剂应运而生，这类助剂可以协助石化塑料加速老化、崩解甚至降解，生物可分解助剂目前可分为二种，EPI公司、Symphony公司所开发的TDPA、d2w光氧降解助剂及EarthECM BioFilms、Bio-TecEnso Plastics、IQON Ecozyme…等的酵素控制型助剂，，该酵素控制型助剂之公开信息如以下网址：http://agbio.coa.gov.tw/information_detail.aspx？dno＝34347&ito＝87；http://technews.tw/2016/03/13/bacteria-eat-plastic/；http://www.bioindustry.cn/info/view/26856。

光氧降解助剂的缺点是内含重金属成分，且无法通过可堆肥测试，因此部分地区或国家已开始禁用，故酵素控制型助剂因无重金属残留问题，未来将会有相当程度的发展性。

酵素调控型助剂主要含有特殊蛋白质酵素可与塑料反应，可降低塑料分子间碳-碳键(C-C)和碳-氢键(C-H)的键能，促使微生物较容易分解该石化塑料，更有机会可作为作物堆肥使用。

酵素调控型助剂虽然是透过天然成分使塑料分解，但目前若单独使用在石化塑料如聚乙烯或聚丙烯中，其缺点是分解速度过慢，初期甚至只能稍微降低材料的机械强度，与一般认知的可分解仍有距离。另外，其促使石化塑料降解的速度及能力取决于酵素调控型助剂的多少，因该类助剂价格较高，这点将会反映在产品最终成本上，造成推广不易。

发明内容

为了解决上述淀粉基塑料无法全分解造成的环境污染、不易回收，或是添加酵素调控型助剂后的石化塑料降解速度过慢及成本较高的问题，本发明提供一种生物可降解发泡材，其降解率至少达90wt％，其包含：一聚烯烃材料20～70 wt％；含70～80wt％淀粉或纤维粉的一塑料母粒20～70wt％；一酵素调控型助剂1～10wt％；一功能助剂0～20 wt％；以及该功能性助剂包含滑剂0.5～3wt％，抗氧化剂0.2～2wt％，成核剂0.1～2wt％，发泡剂2～10wt％、发泡助剂0.2～2wt％。

其中，该聚烯烃材料包含石化来源或植物来源的聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚氯乙烯；该塑料母粒进一步包含聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚氯乙烯；该纤维粉为竹粉、木粉、 米糠粉、秸秆粉、咖啡粉的一种或多种混合物；该生物可降解发泡材进一步包含色料、填充剂、增韧剂或加工助剂；及该酵素调控型助剂含有蛋白质酵素、微生物及微生物的营养来源。