[发明专利]全生物降解塑料袋及其制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种全生物降解塑料袋及其制备方法及其应用。所述全生物降解塑料袋的组分包括：全生物降解树脂100份，改性白炭黑20‑100份。所述全生物降解树脂包括聚己二酸丁二醇酯‑对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚碳酸亚丙酯(PPC)中的一种或几种。本发明的生物降解塑料，改性白炭黑表面接枝包覆的‑OH的‑NCO基团相互发生反应形成良好的界面键合形成复合增强填料，可大幅增大增强材料白炭黑填料的可添加范围，尤其是不因其添加范围过大而大幅影响塑料袋的机械强度。

技术领域

本发明涉及塑料袋领域，更具体地，涉及一种全生物降解塑料袋及其制备方法及其应用。

背景技术

根据《中国塑料工业年鉴》，2019年中国塑料制品总产量已达8184万吨，其中产量和增长量最高的是膜类制品，产量达到1595万吨，占全部塑料制品产量的19.48％，同比增产16.35％。如果按每年15％的塑料废弃量计算，我国年塑料废弃量就是1200万吨，其中膜类制品使用广泛、回收难度大，废弃的比例更高。这样大量的废弃塑料作为垃圾被埋在地下，无疑给本来就缺乏的可耕种土地带来更大的压力。塑料在给人们的生活带来方便的同时，也给环境带来了难以收拾的后患，人们把塑料给环境带来的灾难称为“白色污染”。塑料袋的确给人们生活带来了方便，但是这一时的方便却带来长久的危害。

目前，我国平均每天光消耗的塑料购物袋一项即在30亿个左右，北京每年产生废旧塑料包装垃圾14万吨，占整个生活垃圾的3％；上海每年产生废旧塑料包装垃圾19万吨，占生活垃圾总量的7％；天津每年的废旧塑料包装垃圾也超过10万吨。

一般来说，不可降解的塑料袋的危害包括有：1.塑料袋回收价值较低，容易在使用过程中除了散落在城市街道、旅游区、塑料结构稳定，不易被天然微生物菌降解，在自然环境中长期不分离。这就意味着废塑料垃圾如不加以回收，将在环境中变成污染物永久存在并不断累积，会对环境造成极大危害。2.影响农业发展。废塑料制品混在土壤中不断累积，会影响农作物吸收养分和水分。3.抛弃在陆地上或水体中的废塑料制品，被动物当作食物吞入，导致动物死亡。青海湖畔有20户牧民共有近千只羊因此致死，经济损失约30多万元。这样的事在动物园、牧区、农村、海洋中屡见不鲜。4.废塑料随垃圾填埋不仅会占用大量土地，而且被占用的土地长期得不到恢复，影响土地的可持续利用。进入生活垃圾中的废塑料制品如果将其填埋，200年的时间不降解。

目前，很多国家都采取焚烧(热能源再生)或再加工制造(制品再生)的办法处理废弃塑料。焚烧所产生的有害烟尘和有毒气体，会造成对大气环境造成污染。面对日益严重的白色污染问题，人们希望寻找一种能替代现行塑料性能又不造成白色污染的塑料替代品，因此可降解塑料袋应运而生。这种新型功能的塑料的特点是在达到一定使用寿命废弃后，在特定的环境条件下，由于其化学结构发生明显变化，引起某些性能损失及外观变化而发生降解，对自然环境无害或少害。

可降解塑料袋是近些年以来出现的产品。可降解塑料袋从原料和分解因素的不同，可分为三种：一种是以聚乙烯等传统塑塑料为主，添加部分淀粉或可生物降解材料，通过所含的淀粉或可生物降解材料在环境中的生物降解，使聚合物性能降低并崩解成碎片，这种降解塑料袋因为在环境降解过程中只降解掉淀粉或可生物降解成份，其他传统聚合物材料的物性并没有被改变，只是变成了比较小的碎片而没有降解，造成的微颗粒污染可能更加严重。第二种是以聚乙烯等传统塑料为主料，掺混光降解剂和纳米白炭黑等矿物粉体制成的塑料袋，也叫做光降解型塑料袋，这种塑料袋通过吸收紫外光辐射能量以促使高分子连结断裂、降低分子量并被微生物分解。这种降解方式必须吸收太阳光，一方面容易造成使用过程的降解，其次降解时间因日照和气候变化难以预测，因而无法控制降解时间，一旦被埋入土中，失去光照，降解过程则停止，且使用的光敏剂具很强的毒性，降解后溶入土壤或河水中容易污染土壤和水源。第三种是完全以生物降解材料制成的塑料袋，利用环境中的温度、湿度、矿物质和微生物(如细菌、真菌、藻类等)将聚合物材料水解或酶解为低分子物质再由微生物吞噬完全分解为水、二氧化碳和生物质，无论对人还是环境都无害.生物降解塑料袋是“能降解、易降解”的一种一次性制品，属于绿色包装。