本发明涉及快递包装薄膜材料领域，具体涉及一种环境降解快递袋薄膜材料及其制备方法。
背景技术：
2008年6月1日，国家颁布了在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋；在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度，塑料袋的使用得到了一定程度的遏制。然而，快递的快速发展，带来难以估计的塑料包装制品的消费量。据统计，2017年我国快递量达313亿件，消耗塑料编织袋29.6亿个，塑料袋82.6亿个，胶带169.5米。快递包装由于使用过多胶带，这导致了快递塑料袋难以回收利用，如果这些塑料废弃物无法得到有效处理，将是一场严重的生态污染。
技术实现要素：
为解决购物袋难以处理的难题，本发明提供一种通过改变制备薄膜材料的配方及用量，最终使得快递袋薄膜材料在失去其使用价值后，在自然环境中快速降解环境降解快递袋薄膜材料及其制备方法。
本发明的技术方案：
一种环境降解快递袋薄膜材料，薄膜材料包括以下重量份的原材料：120份降解材料、170份线性低密度聚乙烯和10份色母；所述10份色母包括5份白色色母和5份黑色色母；
所述降解材料包括以下重量百分含量的原料：5%～10%的淀粉、10%～30%的滑石粉、0.01%～5%的降解促进剂、20%～40%的聚乳酸、40%～60%的己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物、0.1%～0.5%的偶联剂和0～20%的线性低密度聚乙烯。
进一步地，所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、三乙醇胺硼酸酯、四正丙基锆酸酯、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯和氨丙基三乙氧基硅烷中的一种及其以上。
进一步地，所述降解促进剂为铜化合物、铁化合物、钛化合物、铈化合物、钴化合物、镧化合物和镨化合物中一种及其以上。
进一步地，当生产的快递袋厚度为30微米时，将淀粉和滑石粉的混合物过600目的筛子，筛余为0～10%，将筛下物再过800目的筛子，筛余为5%～30%；
当生产的快递袋厚度为40微米时，淀粉和滑石粉的混合物过400的筛子，筛余为0～10%，将筛下物再过500目的筛子，筛余为5%～30%；
当生产的快递袋厚度为50微米时，将淀粉和滑石粉的混合物过325目筛子，筛余为0～10%，将筛下物再过400目的筛子，筛余为5%～30%。
进一步地，一种环境降解快递袋薄膜材料的制备方法，将称量好的淀粉、滑石粉和降解促进剂放入加热搅拌机内搅拌混合，搅拌3～4min，再将聚乳酸、己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物、偶联剂和线性低密度聚乙烯放入加热搅拌机中进行混合，搅拌时间6~8min，采用双螺杆挤压造粒机，制成降解材料；
将10份降解材料、85份线性低密度聚乙烯和5份白色色母混合，放入三层共挤吹膜机械内的外层挤出机的料斗内；
将100份降解材料放入三层共挤吹膜机械内的中层挤出机的料斗内；
将10份降解材料、85份线性低密度聚乙烯和5份黑色色母混合，放入三层共挤吹膜机械内的内层挤出机的料斗内；三台挤出机同时挤出，每层挤出量相同，通过膜头，吹塑成型，成为快递袋薄膜材料。
进一步地，所述加热搅拌机的转速为500~600rpm，搅拌温度为50℃~60℃。
进一步地，所述双螺杆挤压造粒机的螺杆长径比l/d为40~50，造粒阶段温度为155℃~185℃。
本发明的百分含量均为重量的百分含量。
所述筛余是在筛子筛的过程中，留在筛子上面的物质的百分含量，筛下物即是通过筛子筛下去的物质。
本发明的有益效果：
本发明通过在制备材料中添加特定细度的淀粉和滑石粉后，除能满足快递使用的基本需求外，在完成快递的使命后，快递袋薄膜材料在自然环境中，能进行快速的光氧化降解，热氧化降解，并在堆肥或微生物丰富的地方，进行生物降解，最后降解为二氧化碳、水和少量腐殖质，减少了对环境的污染。
为了满足快递运输过程中对塑料薄膜包装材料功能的需要，将多种特性材料吹膜并共挤在一起，形成多功能的塑料薄膜。多层共挤吹膜机的目的就是发挥多种材料的优点，规避单种材料或者单层吹膜机的一些缺点。本发明采用三层共挤吹，其产量高、制品塑化好、低能耗、操作简便的优点，彻底解决了薄膜荷叶边及收卷大小头等问题，使产品质量上了一个新台阶。生产出的薄膜具有耐穿刺、高韧性、低温热切性佳、复合牢固佳、防卷曲性。这种膜由于其阻隔性好，保鲜，防湿，防霜冻，隔氧，耐油，可以广泛用于轻重包装。如各种鲜果、肉食品、酱菜、鲜牛奶、液体饮料、医药用品等。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
（a）降解材料配方（kg）：
淀粉（通过600目筛子，筛余8%，将筛下物再通过800目筛子，筛余30%）：5
滑石粉（通过600目筛子，筛余2%，将筛下物再通过800目筛子，筛余10%）：10
乙烯基三甲氧基硅烷：0.05
四正丙基锆酸酯：0.05
二乙基二硫代磷酸铁：0.01
聚乳酸：40
己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物：44.89
（b）降解材料制备：
第一步：将称量好的淀粉、滑石粉、四正丙基锆酸酯和乙烯基三甲氧基硅烷放入加热搅拌机内进行混合，加热搅拌机的转速为500rpm，搅拌温度50~60℃，搅拌时间为3min。
第二步：将称量好的二乙基二硫代磷酸铁、聚乳酸和己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物放入加热搅拌机内继续混合，加热搅拌机的转速为500rpm，搅拌温度为50~60℃，搅拌时间为6min。
第三步：将混合物在双螺杆挤压造粒机中进行造粒，制备降解材料。双螺杆挤压造粒机的螺杆长径比l/d为40，造粒阶段温度为155~165℃。
（c）快递袋薄膜制备：
外层材料：10份降解材料，5份白色色母，85份线性低密度聚乙烯；
中层材料：100份降解材料；
内层材料：10份降解材料，5份黑色色母，85份线性低密度聚乙烯。
将外层材料，中层材料和内层材料分别倒入三层共挤吹膜机的外层挤出机、中层挤出机和内层挤出机漏斗，同时挤出，每层挤出量相同，通过模头，吹塑成厚度为30微米的快递袋薄膜。
实施例2：
（a）降解材料配方（kg）：
淀粉（通过400目筛子，筛余0，将筛下物再通过500目筛子，筛余5%）：5
滑石粉（通过400目筛子，筛余0，将筛下物再通过500目筛子，筛余5%）：10
乙烯基三甲氧基硅烷：0.3
硬脂酸铈：0.3
聚乳酸：24.6
己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物：60
（b）降解材料制备：
第一步：将称量好的淀粉、滑石粉和乙烯基三甲氧基硅烷放入加热搅拌机内进行混合，加热搅拌机的转速为550rpm，搅拌温度50~60℃，搅拌时间为3min。
第二步：将称量好的硬脂酸铈、聚乳酸和己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物放入加热搅拌机内继续混合，加热搅拌机的转速为550rpm，搅拌温度为50~60℃，搅拌时间为7min。
第三步：将混合物在双螺杆挤压造粒机中进行造粒，制备降解材料。双螺杆挤压造粒机的螺杆长径比l/d为45，造粒阶段温度为175~185℃。
（c）快递袋薄膜制备：
外层材料：20%降解材料，5%白色色母，75%线性低密度聚乙烯；
中层材料：100%降解材料；
内层材料：20%降解材料，5%黑色色母，75%线性低密度聚乙烯。
将外层材料，中层材料和内层材料分别倒入三层共挤吹膜机的外层挤出机、中层挤出机和内层挤出机漏斗，同时挤出，每层挤出量相同，通过模头，吹塑成厚度为40微米的快递袋薄膜。
实施例3：
（a）降解材料配方（kg）：
淀粉（通过400目筛子，筛余5%，将筛下物再通过500目筛子，筛余15%）：5
滑石粉（通过400目筛子，筛余5%，将筛下物再通过500目筛子，筛余15%）：10
乙烯基三甲氧基硅烷：0.3
硬脂酸铈：0.3
聚乳酸：24.6
己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物：60
（b）降解材料制备，外层、中层和内层材料组成和快递袋薄膜制备和实施例2相同。吹塑成型的快递袋薄膜厚度为40微米。
实施例4：
（a）降解材料配方（kg）：
淀粉（通过400目筛子，筛余10%，将筛下物再通过500目筛子，筛余30%）：5
滑石粉（通过400目筛子，筛余10%，将筛下物再通过500目筛子，筛余30%）：10
乙烯基三甲氧基硅烷：0.3
硬脂酸铈：0.3
聚乳酸：24.6
己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物：60
（b）降解材料制备，外层、中层和内层材料组成和快递袋薄膜制备和实施例2相同。吹塑成型的快递袋薄膜厚度为40微米。
实施例5：
（a）降解材料配方（kg）：
淀粉（通过400目筛子，筛余5%，将筛下物再通过500目筛子，筛余20%）：10
滑石粉（500目筛余20%，400目筛余5%）：20
氨丙基三乙氧基硅烷：0.5
月桂酸锰：2.5
二乙基二硫代磷酸铁：2.5
聚乳酸：20
己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物：40
线性低密度聚乙烯：4.5
（b）降解材料制备快递袋薄膜制备。
第一步：将称量好的淀粉、滑石粉和氨丙基三乙氧基硅烷放入加热搅拌机内进行混合，加热搅拌机的转速为600rpm，搅拌温度为50~60℃，搅拌时间为4min。
第二步：将称量好的月桂酸锰、二乙基二硫代磷酸铁、聚乳酸、线性低密度聚乙烯和己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物放入加热搅拌机内继续混合，加热搅拌机的转速为600rpm，搅拌温度为50~60℃，搅拌时间为8min。
第三步：将混合物在双螺杆挤压造粒机中进行造粒，制备降解材料。双螺杆挤压造粒机的螺杆长径比l/d为50，造粒阶段温度为175~185℃。
快递袋薄膜制备：
降解材料制备，外层、中层和内层材料组成和快递袋薄膜制备和实施例2相同。吹塑成型的快递袋薄膜厚度为50微米
实施例6
（a）降解材料配方（kg）：
淀粉（400目筛余20%，400目筛余5%）：5
滑石粉（500目筛余20%，400目筛余5%）：10
氨丙基三乙氧基硅烷：0.1
月桂酸锰：4.9
聚乳酸：20
己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物：40
线性低密度聚乙烯：20
(b)降解材料制备快递袋薄膜制备。
第一步：将称量好的淀粉、滑石粉和氨丙基三乙氧基硅烷放入加热搅拌机内进行混合，加热搅拌机的转速为550rpm，搅拌温度为50~60℃，搅拌时间为3.5min。
第二步：将称量好的月桂酸锰、聚乳酸、线性低密度聚乙烯和己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物放入加热搅拌机内继续混合，加热搅拌机的转速为550rpm，搅拌温度50~60℃，搅拌时间为7min。
第三步：将混合物在双螺杆挤压造粒机中进行造粒，制备降解材料。双螺杆挤压造粒机的螺杆长径比l/d为50，造粒阶段温度为170~185℃。
（c）快递袋薄膜制备：
降解材料制备，外层、中层和内层材料组成和快递袋薄膜制备和实施例2相同。吹塑成型的快递袋薄膜厚度为50微米
实施例7
（a）降解材料配方（kg）：
淀粉（400目筛余20%，400目筛余5%）：5
滑石粉（500目筛余20%，400目筛余5%）：30
氨丙基三乙氧基硅烷：0.3
月桂酸锰：2.7
聚乳酸：20
己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物：40
线性低密度聚乙烯：2
(b)降解材料制备快递袋薄膜制备。
第一步：将称量好的淀粉、滑石粉和氨丙基三乙氧基硅烷放入加热搅拌机内进行混合，加热搅拌机的转速为600rpm，搅拌温度为50~60℃，搅拌时间为4min。
第二步：将称量好的月桂酸锰、聚乳酸、线性低密度聚乙烯和己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物放入加热搅拌机内继续混合，加热搅拌机的转速为600rpm，搅拌温度为50~60℃，搅拌时间为8min。
第三步：将混合物在双螺杆挤压造粒机中进行造粒，制备降解材料。双螺杆挤压造粒机的螺杆长径比l/d为50，造粒阶段温度为175~185℃。
（c）快递袋薄膜制备：
降解材料制备，外层、中层和内层材料组成和快递袋薄膜制备和实施例2相同。吹塑成型的快递袋薄膜厚度为50微米。
实验例1：
将实施例1~5中的薄膜在紫外光下照射。采用340nm荧光灯管，在340nm波长下辐照强度为（0.78±0.12）w/m2nm。
表1为地膜辐照时间和纵向断裂伸长率的关系。
通过实施例2、3和4制备的薄膜之间的对比我们发现：
在其他条件都相同的情况下，我们改变添加的淀粉和滑石粉的筛余，则筛余越大，经过一段时间辐照之后，断裂伸长率越小。主要是由于筛余越大，则大粒径的淀粉和滑石粉颗粒所占的比例越多，在经过一段时间的光照之后，薄膜上形成的孔径越大，导致断裂伸长率越小。
实验例2：
将实施例1~5中的快递袋薄膜和培养土混合，放入容器中，在黑暗或弱光下进行室内堆肥试验。保持温度为58oc±2oc，混合物的水分含量为50%。表2为第4、8、12、16周快递袋薄膜伸长率。
表2快递袋薄膜堆肥时间（周）和纵向断裂伸长率（%）
通过实施例2、3和4制备的薄膜之间的对比我们发现：
在其他条件都相同的情况下，我们改变添加的淀粉和滑石粉的筛余，则筛余越大，大粒径的淀粉和滑石粉颗粒所占的比例越多，在经过一段时间堆肥后，薄膜上形成的孔径越大，断裂伸长率越小。
实施例4和5制备的薄膜在经过堆肥16周后，断裂伸长率为0，说明已经降解成碎片。