[發(fā)明專利]用于生物質(zhì)膜的組合物和使用該組合物的生物質(zhì)膜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310173698.2
• 申請(qǐng)日: 2013-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN104004250A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹贊錫;韓貞九;劉永善
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: CJ第一制糖株式會(huì)社;株式會(huì)社愛優(yōu)
• 主分類號(hào): C08L23/06
• 分類號(hào): C08L23/06;C08L23/08;C08L97/02;C08K3/26
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 王占杰;韓芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種使用包括麥麩或大豆皮的食物副產(chǎn)物的用于生物質(zhì)膜的組合物，并涉及一種使用所述組合物的生物質(zhì)膜，更具體地講，本發(fā)明涉及這樣的生物質(zhì)膜，所述生物質(zhì)膜在可加工性方面得到改進(jìn)，具有高的防水性、抗油性和防針孔性從而適合用于購(gòu)物袋，通過使用碳平衡類型的植物食物副產(chǎn)物而展現(xiàn)出碳還原性能，并且在基于自然改造的降解性能方面得到改善。

背景技術(shù)

在包裝中主要使用的塑料膜的示例包括聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、尼龍、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET）等。在它們中，PVC基于焚燒而產(chǎn)生諸如二氧芑的有害物質(zhì)，聚丙烯、尼龍、PET等具有相當(dāng)穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)，因而展現(xiàn)出良好的機(jī)械性能。然而，當(dāng)這樣的塑料膜在已經(jīng)用于包裝之后埋在地下而未經(jīng)過任何特定的處理時(shí)，由于它們的化學(xué)和生物穩(wěn)定性，所以它們幾乎不降解，從而導(dǎo)致它們?cè)谕恋刂欣鄯e，進(jìn)而不期望地縮短了填埋場(chǎng)的壽命并導(dǎo)致土壤污染。

生物塑料在使用過程中具有與普通塑料的功能類似的功能（強(qiáng)度、防水性、可成形性、耐熱性等）。生物塑料是指通過借助于自然環(huán)境中的微生物的活性使高分子量化合物轉(zhuǎn)化為低分子量化合物的過程最終分解為水、二氧化碳和生物質(zhì)的塑料。

當(dāng)前基于使用生物質(zhì)的氧化式生物降解和碳還原的概念而可用作塑料替代品的生物塑料的示例包括：（1）通過將諸如碳平衡類型的生物質(zhì)洋麻、稻稈、麥秸、稻殼、麥麩、豆皮、玉米皮、玉米稈、玉米芯、植物莖粉、淀粉等的植物與普通塑料或生物可降解塑料混合所獲得的碳可還原生物塑料；（2）通過將開發(fā)的生物可降解塑料（例如，PLA、PCL等）與普通塑料混合所獲得的碳可還原聚合物復(fù)合物；（3）通過使用酶化學(xué)催化劑的開環(huán)反應(yīng)從乳酸或交酯合成的聚交酯；（4）ε-己內(nèi)酯和其它二醇-二酸類脂肪族聚酯；（5）通過將稻稈、麥秸、鋸屑、廢紙漿等與丙烯酸樹脂和淀粉混合且隨后壓制混合物所獲得的天然材料；（6）通過用乙酸處理紙、漿等所合成的纖維素；（7）使用碳可還原植物生物質(zhì)、普通塑料、生物可降解樹脂、降解加速劑、氧化劑、增容劑、生物可降解塑料等的氧化式生物可降解產(chǎn)品。生物基塑料可以再循環(huán)且當(dāng)埋在地下時(shí)是可降解的，基于焚燒不排出諸如二氧芑的有害物質(zhì)，具有4000～7000千卡的熱值（其遠(yuǎn)低于普通塑料的熱值），并可以減小損壞焚燒爐的風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)前，對(duì)作為具有高生物降解性能的脂肪族聚酯的聚乳酸的全面研究和開發(fā)正在進(jìn)行。雖然源自生物質(zhì)的聚乳酸膜在機(jī)械性能和透明度方面是穩(wěn)定的，但是它們由于其分子結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的高結(jié)晶度而具有低彈性，因此在應(yīng)用于包裝或購(gòu)物袋方面受到限制。為了解決這些問題，使用多羥基化合物增塑劑，但是多羥基化合物增塑劑具有低的分子量，因此在擠出時(shí)會(huì)蒸發(fā)，從而不期望地導(dǎo)致差的彈性。在擠出時(shí)，因?yàn)殡y以形成片，所以這樣的膜是有問題的，并且耐熱性會(huì)降低。

因?yàn)閯傂圆睿⑶铱杉庸ば詴?huì)因用于解決剛性問題的材料而劣化，所以使用聚烯烴類樹脂來(lái)制造諸如購(gòu)物袋的產(chǎn)品的情況是不利的。具體地講，使用生物質(zhì)材料來(lái)滿足對(duì)生態(tài)環(huán)境友好的產(chǎn)品的需求會(huì)進(jìn)一步加劇以上問題。

同時(shí)，在使用從食物加工產(chǎn)生的初級(jí)農(nóng)業(yè)廢料（例如，麥糠和豆殼）的粉末獲得的生物質(zhì)塑料和膜的情況下，由于在處理時(shí)產(chǎn)生濕氣和氣體，所以可加工性會(huì)顯著地降低。尤其是，碳化物的產(chǎn)生導(dǎo)致不可能執(zhí)行連續(xù)的工作。此外，與傳統(tǒng)的塑料膜相比，這樣的生物質(zhì)塑料和膜會(huì)具有較低的防水性、抗油性和氣體阻擋性能，因此必須改善其總體性能。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明已經(jīng)考慮到在現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的以上問題，并且本發(fā)明的目的在于提供一種生物質(zhì)膜，盡管利用包括麥麩或大豆皮（多孔綠色生物質(zhì)）的食物副產(chǎn)物，所述生物質(zhì)膜仍可具有高的可加工性以由此確保適合于形成膜的性能，并可以展現(xiàn)出高的生物降解能力和與典型的烯烴類樹脂的高相容性，從而得到高的可再生性和可再循環(huán)性。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種用于生物質(zhì)膜的組合物，所述組合物包括：100重量份的聚烯烴類樹脂；50～150重量份的粉狀多孔綠色生物質(zhì)，包括從由麥麩和大豆皮組成的組中選擇的一種或多種；5～20重量份的無(wú)機(jī)填料、0.5～3重量份的表面涂布劑；以及1～10重量份的液體低分子量化合物。

粉狀多孔綠色生物質(zhì)的孔可以用無(wú)機(jī)填料和液體低分子量化合物填充。另外，所述組合物還可以包括1～10重量份的增容劑和1～10重量份的塑料用潤(rùn)滑劑，以改善聚烯烴類樹脂和粉狀多孔綠色生物質(zhì)的混溶性。液體低分子量化合物可以是從由MEG、DEG、TEG和PEG組成的組中選擇的一種或多種。