[发明专利]一种木质素钙复合的完全生物降解薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种木质素钙复合的完全生物降解薄膜，按重量份数包括如下组分：降解塑料50‑95份；木质素钙5‑45份；增塑剂0.5‑5份；润滑剂0.5‑3份。本发明还公开了上述木质素钙复合的完全生物降解薄膜的制备方法。本发明使用木质素钙复合生物降解塑料，既有效回收利用了造纸和生物炼制工业的废弃木质素资源，又避免了常规的木质素提取方法中残酸的存在对生物降解塑料加工带来的不良影响，在降低生物降解塑料成本的同时，改善了材料的加工性能和力学性能。

技术领域

本发明涉及生物降解薄膜及其制备，具体涉及一种木质素钙复合的完全生物降解薄膜及其制备方法。

背景技术

塑料薄膜在包装和农业覆盖领域发挥着不可替代的作用，与传统的非降解或者部分降解薄膜相比，完全生物降解薄膜可以在较短的周期内被自然界中的微生物完全降解，不残留塑料碎片，大大降低了对生态环境的不利影响，因此开发完全生物降解薄膜是目前世界上解决塑料薄膜污染问题的主要方向。

多种聚酯及聚碳酸酯类塑料如聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸/己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚羟基烷酸酯(PHA)、脂肪族聚碳酸酯(APC)等已被证明具有完全生物降解性能，在自然条件下可被多种微生物及动植物体内的酶分解代谢生成二氧化碳和水。但与传统不可降解塑料薄膜相比，由该类塑料制备的薄膜生产成本较高，通常需要向其中加入热塑性淀粉作为填料以降低成本，但是在淀粉含量较高时难以在材料基体中良好分散，且残留的塑化剂如甘油等导致膜袋制品表面小分子析出发黏，降低了实际应用价值。

木质素是植物中储量最大的天然芳香族高分子，具有储量丰富、可再生、廉价易得、可生物降解、易于衍生化等诸多优点。作为生物炼制和造纸工业中难以利用的副产物，大量木质素被燃烧供能或直接丢弃，造成大量的资源浪费。将木质素与可降解塑料改性，制备的薄膜仍然可以完全生物降解，木质素的使用不仅可以减少塑料基体材料的用量，降低薄膜制品的成本，还可以利用木质素降解生成腐殖酸的特点，达到改良土壤的功效，在农业生产领域发挥积极作用。木质素大量存在于生物炼制和造纸工业的废液中，通常采用酸析的方法沉淀分离木质素(CN103145998B)，从而使得到的木质素粉体中带有残留的游离酸，而游离酸在降解塑料的加工过程中会催化降解塑料解聚，表现为材料分子量的降低和熔融指数的升高，导致材料的吹膜加工性能和力学性能严重下降，因此避免在酸性条件下分离木质素具有重要的实际意义。

发明内容

发明所要解决的技术问题是提供一种木质素钙复合的完全生物降解薄膜，该薄膜具有较低的熔融指数。

本发明还要解决的技术问题是提供上述薄膜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种木质素钙复合的完全生物降解薄膜，按重量份数包括如下组分：

上述木质素钙复合的完全生物降解薄膜，优选按重量份数包括如下组分：

其中，所述的降解塑料为聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸/己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚羟基烷酸酯(PHA)、脂肪族聚碳酸酯(APC)中的任意一种或几种的组合。优选为聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯(PBAT)。

其中，所述的增塑剂为三醋酸甘油酯、柠檬酸酯类增塑剂中的任意一种或几种的组合。优选为柠檬酸酯类增塑剂。

其中，所述的润滑剂为单甘酯、乙撑双硬脂酰胺中的任意一种或几种的组合。优选为乙撑双硬脂酰胺。

其中，所述的木质素钙按如下步骤制备得到：