用于高透明bopp薄膜的自然生态降解母粒及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及塑料技术领域，具体涉及一种用于高透明bopp薄膜的自然生态降解母粒及其制备方法。
背景技术：
2.bopp塑料是一种非常重要的软包装材料，应用十分广泛。bopp无色、无嗅、无味、无毒，并具有高拉伸强度、冲击强度、刚性、强韧性和良好的透明性。bopp膜经电晕处理后，有良好的印刷适应性，可以套色印刷而得到精美的外观效果，因而常用作复合薄膜的面层材料。bopp膜也有不足，如容易累积静电、没有热封性等。在高速运转的生产线上，bopp膜容易产生静电，需安装静电去除器。为了获得可热封的bopp薄膜，可以在bopp薄膜表面电晕处理后涂布可热封树脂胶液，如pvdc乳胶、eva乳胶等，也可涂布溶剂胶，还可采用挤出涂布或共挤复合的方法生产可热封bopp膜。该膜广泛应用于面包、衣服、鞋袜等包装，以及香烟、书籍的封面包装。bopp涂布不干胶后可生产封箱胶带，是bopp用量较大的市场。
3.bopp薄膜广泛应用于包装、印刷等行业，被誉为包装皇后。由于pp本身不具备降解性，bopp薄膜的大量使用带来了环境的污染和生态的破坏。环保型降解塑料要求制品在室外暴漏或者掩埋条件下能够快速底脆化、碎片化，同时降解的产物必须容易被微生物侵噬，从而转化为环保无毒的生物质。
4.对未来包装技术的发展趋势进行了展望，普遍认为包装材料将向高阻隔、低重量和绿色化方向发展，因此，具有降解功能的bopp成为了重要的发展方向，而开发满足bopp薄膜生产要求的专用降解母粒则是实现该项功能的必要途径。
技术实现要素：
5.基于此，本发明的目的在于提供一种用于高透明bopp薄膜的自然生态降解母粒及其制备方法，制得的母粒满足gb/t 20197-2006标准要求，自然180天实现60%以上降解。
6.本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：用于高透明bopp薄膜的自然生态降解母粒，母粒包括bopp载体、硬脂酸锌、塑化剂、相容剂、乙酸铁。
7.本发明中，乙酸铁具有一定的光敏化效果，可促进塑料在光照引发后避光继续氧化降解。
8.硬脂酸锌具有一定的光敏化效果，但对羧酸稀土类光敏剂的另一重要性能，即可促进塑料在光照引发后避光继续氧化降解。
9.其中，母粒还包括水杨酸甲酯、润滑剂、氧化钙、纤维素和明胶。
10.水杨酸甲酯具有一定的光敏化效果，但对羧酸稀土类光敏剂的另一重要性能，即可促进塑料在光照引发后避光继续氧化降解。
11.本发明中，母粒中含有的bopp载体、硬脂酸锌、塑化剂、相容剂、乙酸铁重量份数依次是35-40份、1-5份、1-3份、1-3份、5-15份。
12.本发明中，母粒中含有的水杨酸甲酯、润滑剂、氧化钙、纤维素和明胶重量份数依
次是1-3份、1-3份、25-35份、1-10份、5-10份。
13.作为本发明一种优选的方案，塑化剂为脂肪族二酰胺二醇、三乙醇胺、三羟甲基丙烷、山梨醇、中的一种或几种。
14.作为本发明一种优选的方案，相容剂为bopp与马来酸酐或衣康酸酐的接枝组合。
15.作为本发明一种优选的方案，润滑剂为pe蜡、硬脂酸钙、二甲基二硫代氨基甲酸铁中的一种或多种用于高透明bopp薄膜的自然生态降解母粒的制备方法，将母粒按 0.1-1.5%的质量比混合到 bopp中，混合均匀后，由双螺杆挤出机熔融挤出切粒形成母粒，挤出机条件：一区 100-110 ℃，二区 125-135 ℃，三区 140-150 ℃，四区 160-165 ℃，五区 165-168 ℃，机头165-168 ℃。
16.本发明的母粒还可以用于cpp薄膜、ps薄膜或片材、pe薄膜或片材。对应的载体替换为对应的薄膜材质。
17.本发明是一种依据bopp薄膜丢弃自然环境条件下降解的一类创新技术，自然生态降解bopp薄膜的降解技术设计宗旨是保留其作为商品所需的全生命周期中的使用寿命以及其力学、机械、阻隔、透明等商业性能，丢弃后可使bopp薄膜自然条件下即可实现生物降解。
18.自然生态降解bopp薄膜降解原理，是在bopp薄膜中加入本发明的自然生态降解母粒，使其发生作用变成可自然生态降解bopp薄膜产品，其机理是自然生态降解助剂加速了bopp塑料与氧的反应和提高氧原子插入聚合物链的速度，bopp塑料在有氧环境中被断链成小分子物质，然后被自然环境中普遍存在的微生物分解。添加了自然生态降解母粒的bopp薄膜降解分为两个阶段：第一阶段：添加了自然生态降解助剂的bopp薄膜与空气中的氧反应，引发添加剂攻击聚合物碳链，碳主链被氧化形成分子量≤10000或更小的分子碎片（欧洲和日本的科学家认为，分子量小于40000的低聚物即可以被微生物吞噬）。这个阶段中降解是一个非生物过程，是促使氧原子插入聚合物断裂处碳主链上形成各种官能团（如羧酸、酯、醛和醇等）。合物从疏水性大分子链变为亲水性小分子链，从而使分子链碎片更容易被细菌侵蚀消化；第二阶段：bopp薄膜通过自然界普遍存在的微生物（细菌、真菌和藻类）作为营养源吞噬分解，最终分解为二氧化碳、水和生物质，这个阶段的降解我们称之为生物降解过程。
19.同时，塑料在吸收紫外线（uv）等辐射能量以后，形成电子激发态，引发光化学反应，促使塑料的结构破坏，在自然环境中，塑料制品同时要受到氧的影响，从而引起光氧化降解。
20.同时，本发明利用氧化钙、纤维素和明胶构建了粉-丝-胶体的多元化结构，使成品薄膜具有良好的收缩性。同时，在经过上述两个阶段的降解后，这种多元化结构更容易拆解，进一步促进了降解。
21.无论是在露天暴晒还是在实验室状态，都可以达到60%以上降解率的要求（国标20197与19277对生物降解率的最高检测要求就是60%）。在实验室状态，对于厚度小于0.15的薄膜，是模拟3个月自然环境的老化后，进入生物降解阶段。模拟老化可以选择紫外或者氙灯老化。进入生物降解阶段，国际上聚烯烃降解标准（pas9017：2020）要求是730天90%以
上的降解率。这大大高过中国国标。
22.该自然生态降解bopp薄膜技术大大超越国标，与国际上聚烯烃降解标准（pas9017:2020）吻合。
23.基于此，在bopp里混入自然生态降解母粒后，生产出来的产品，已经具备了生物降解的性能，且其生物降解率180天大约60%，达到了我国38082所要求的生物降解率，满足我国国标要求。无论是在露天抛弃、垃圾填埋还是有氧堆肥都可以做到全生物降解。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。以下所述，仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，本技术的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本技术的说明书内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本技术的保护范围内。
25.用于高透明bopp薄膜的自然生态降解母粒，所述母粒包括bopp载体、硬脂酸锌、塑化剂、相容剂、乙酸铁、水杨酸甲酯、润滑剂、氧化钙、纤维素和明胶。重量份数依次是35-40份、1-5份、1-3份、1-3份、5-15份、1-3份、1-3份、25-35份、1-10份、5-10份。
26.将母粒按 0.1-1.5%的质量比混合到 bopp中，混合均匀后，由双螺杆挤出机熔融挤出切粒形成母粒，挤出机条件：一区 100-110 ℃，二区 125-135 ℃，三区 140-150 ℃，四区 160-165 ℃，五区 165-168 ℃，机头165-168 ℃。将挤出物进行拉条，并冷却，冷却温度为25℃，然后风干、切粒、震动筛分、烘干，然后均化，包装得到成品。
27.实施例1用于高透明bopp薄膜的自然生态降解母粒，母粒包括40份bopp载体、2份硬脂酸锌、1份塑化剂、3份相容剂、10份乙酸铁、1份水杨酸甲酯、2份润滑剂、35份氧化钙、5份纤维素和10份明胶。
28.本实施例的母粒加入到bopp薄膜中，依据iso 14616该标准进行检测，该标准规定了收缩膜的收缩率、热缩力、冷缩力等性能参数的检测方法，测得：横向收缩率为14.89%，冷缩力为1.3n，热缩力为2.8n。纵向收缩率为8.2%，冷缩力为0.07n，热缩力为0.3n。在370-780 nm的可见光谱波长范围内同时实现超过90%的高透明度和超过80%的高光学雾度。
29.实施例2用于高透明bopp薄膜的自然生态降解母粒，母粒包括36份bopp载体、5份硬脂酸锌、2份塑化剂、2份相容剂、12份乙酸铁、2份水杨酸甲酯、1份润滑剂、30份氧化钙、3份纤维素和8份明胶。
30.本实施例的母粒加入到bopp薄膜中，依据iso 14616该标准进行检测，该标准规定了收缩膜的收缩率、热缩力、冷缩力等性能参数的检测方法，测得：横向收缩率为14.9%，纵向收缩率为8.22%；在370-780 nm的可见光谱波长范围内同时实现超过90.2%的高透明度和超过81%的高光学雾度。
31.实施例3用于高透明bopp薄膜的自然生态降解母粒，母粒包括35份bopp载体、3份硬脂酸锌、3份塑化剂、1份相容剂、15份乙酸铁、3份水杨酸甲酯、2份润滑剂、33份氧化钙、10份纤维
素和6份明胶。
32.本实施例的母粒加入到bopp薄膜中，依据iso 14616该标准进行检测，该标准规定了收缩膜的收缩率、热缩力、冷缩力等性能参数的检测方法，测得：横向收缩率为15.0%，纵向收缩率为8.19%；在370-780 nm的可见光谱波长范围内同时实现超过90.1%的高透明度和超过80%的高光学雾度。
33.实施例4用于高透明bopp薄膜的自然生态降解母粒，母粒包括40份bopp载体、1份硬脂酸锌、2.5份塑化剂、1.5份相容剂、5份乙酸铁、1份水杨酸甲酯、3份润滑剂、25份氧化钙、2份纤维素和5份明胶。
34.本实施例的母粒加入到bopp薄膜中，依据iso 14616该标准进行检测，该标准规定了收缩膜的收缩率、热缩力、冷缩力等性能参数的检测方法，测得：横向收缩率为15.1%，纵向收缩率为8.32%；在370-780 nm的可见光谱波长范围内同时实现超过90.2%的高透明度和超过80%的高光学雾度。