本发明涉及葫芦泡膜，具体为一种多层生物可降解葫芦泡膜及其制备工艺。
背景技术：
1、葫芦泡膜是市面上常用的一种缓冲包装材料，可以承受85kg以上的压力而不受损坏，其主要原理是利用薄膜充气形成气泡来缓冲产品受到的撞击，从而达到保护产品的目的。
2、目前，葫芦泡膜通常是以聚乙烯树脂为主要材料，以开口剂、增白剂、润滑剂等为助剂，经过熔融混料、挤出成型而成，这种以聚乙烯树脂为主要原料的葫芦泡膜具有良好的力学强度和使用寿命。但是目前通用的聚乙烯材料在土壤中降解速度缓慢，通常需要70-80年才能分解，其大量使用会产生严重的“白色污染”环境问题，因此开发可降解的环保型葫芦泡膜逐渐成为缓冲包装领域的研究重点。
3、可降解的环保型葫芦泡膜的实现方式主要有两种：第一种是利用可生物降解高分子材料(聚乳酸、聚己内酯等)代替传统聚乙烯原料，第二种是对聚乙烯原料进行可降解改性处理。其中，第一种方式虽然可以极大的缓解环境污染的压力，但可生物降解高分子材料存在韧性差、热变形温度低、熔体强度低等缺点，用于制作葫芦泡膜时容易出现力学强度不佳、气泡易瘪气等诸多问题，导致其使用效果和应用范围受到极大地限制。
4、添加易被微生物分解的天然高分子活性物质(甲壳素、壳聚糖、蛋白质、淀粉、纤维素等)是聚乙烯可降解改性的一种有效方法，但是由于极性的天然高分子活性物质与非极性的聚乙烯树脂两者间组分链段相互扩散的倾向很小，所以在两者直接进行复合时往往存在相容性差及结合力弱的缺陷。
5、研究发现：邻硝基苄酯基团是一种常见的光敏性基团，邻硝基苄酯的衍生物及其聚合物在紫外光的照射下会发生裂解，生成邻亚硝基苯甲醛和羧酸，在现有技术中已有引入邻硝基苄酯基团实现材料光降解功能的研究报道。
技术实现思路
1、本发明通过天然原料香茅醛制备长烷基链型连接剂，利用该连接剂将支链淀粉桥接在聚乙烯树脂上，制备得到生物可降解型聚乙烯材料，由此制备得到的多层葫芦泡膜制品获得了非常优异的生物降解性能。
2、一种多层生物可降解葫芦泡膜的制备工艺，包括以下步骤：
3、步骤一：通过香茅醛、4'-正辛基苯乙酮和4-哌啶甲酸乙酯先发生mannich缩合反应，之后发生皂化反应、再酸化制得非邻硝基苄酯官能化的长烷基链型连接剂；
4、步骤二：基于酯化反应机理，通过长烷基链型连接剂对支链淀粉的分子结构进行修饰得到烯基化支链淀粉；
5、基于自由基偶联反应机理，将烯基化支链淀粉桥接在聚乙烯分子链上，制得生物可降解型聚乙烯材料；
6、将生物可降解型聚乙烯材料和复合助剂投入气泡膜机中，通过流延吸塑形成气泡，制得生物可降解型气泡膜；
7、将生物可降解型聚乙烯材料和复合助剂加入到吹膜机中，采用上吹法吹塑成膜，制得生物可降解型聚乙烯膜；
8、步骤三：设置多层葫芦泡膜的膜结构，内外膜层为所述生物可降解型聚乙烯膜，其余膜层中至少一个膜层为所述生物可降解型气泡膜，将各膜层复合制得多层生物可降解葫芦泡膜。
9、优选的，以非邻硝基苄酯官能化的长烷基链型连接剂、2-硝基苄溴和5-氯戊酸为原料，通过酯化反应和季铵化反应制得邻硝基苄酯官能化的长烷基链型连接剂；
10、优选的，所述生物可降解型聚乙烯材料中长烷基链型连接剂、支链淀粉和聚乙烯的质量比为1：(2-5)：(5-10)。
11、优选的，制备生物可降解型气泡膜的气泡膜机的工艺参数设置为：1-5区的温度分别为150-170℃、165-175℃、170-185℃、180-190℃、185-190℃。
12、优选的，制备生物可降解型聚乙烯膜的吹膜机的工艺参数设置为：1-3区的温度分别为140-160℃、160-180℃、190-195℃。
13、根据上述工艺制备得到的一种多层生物可降解葫芦泡膜；
14、优选的，所述生物可降解型气泡膜的厚度为30-50μm、泡径为5-8mm、泡高为3-5mm。
15、优选的，所述生物可降解型聚乙烯膜的厚度为15-25μm。
16、优选的，所述生物可降解型聚乙烯膜或生物可降解型气泡膜的配方为：90-95重量份数的生物可降解型聚乙烯材料和5-10重量份数的复合助剂。
17、优选的，所述多层生物可降解葫芦泡膜的产品结构为聚乙烯膜/气泡膜/聚乙烯膜/气泡膜/聚乙烯膜或聚乙烯膜/气泡膜/聚乙烯膜。
18、优选的，所述复合助剂包括抗氧剂、抗静电剂、润滑剂和开口剂；
19、优选的，所述抗氧剂、抗静电剂、润滑剂和开口剂的质量比为1：(0.5-2)：(0.5-2)：(0.5-2)。
20、有益效果：
21、本发明首先基于mannich缩合反应、酯基水解反应、酯化反应和季铵化反应机理，由天然原料香茅醛与4'-正辛基苯乙酮、4-哌啶甲酸乙酯、2-硝基苄溴和5-氯戊酸原料，制备得到非邻硝基苄酯官能化的长烷基链型连接剂和邻硝基苄酯官能化的长烷基链型连接剂；
22、之后通过酯化反应，利用非邻硝基苄酯官能化的或邻硝基苄酯官能化的长烷基链型连接剂对支链淀粉进行修饰得到烯基化支链淀粉，进一步基于自由基偶联反应机理，将支链淀粉桥接在聚乙烯树脂上，制得生物可降解型聚乙烯材料；
23、其中，连接剂结构中的长烷基链一方面可与聚乙烯的分子链段发生物理缠绕作用，通过分子链的拓扑效应增加相容性，另一方面能够增加分子间的相互作用，使得聚乙烯分子链更容易发生相对滑动，从而提高材料体系的柔韧性；
24、最后将生物可降解型聚乙烯材料与其他助剂通过挤出吹塑、流延吸塑和膜层复合工艺制得多层葫芦泡膜制品，实验结果证实：本发明制备的多层葫芦泡膜制品在具有优异生物降解能力的基础上，还具有光降解能力。
1.一种多层生物可降解葫芦泡膜的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种多层生物可降解葫芦泡膜的制备工艺，其特征在于，以非邻硝基苄酯官能化的长烷基链型连接剂、2-硝基苄溴和5-氯戊酸为原料，通过酯化反应和季铵化反应制得邻硝基苄酯官能化的长烷基链型连接剂，其化学结构式为：
3.根据权利要求1所述的一种多层生物可降解葫芦泡膜的制备工艺，其特征在于，所述生物可降解型聚乙烯材料中长烷基链型连接剂、支链淀粉和聚乙烯的质量比为1：(2-5)：(5-10)。
4.根据权利要求1所述的一种多层生物可降解葫芦泡膜的制备工艺，其特征在于，制备生物可降解型气泡膜的气泡膜机的工艺参数设置为：1-5区的温度分别为150-170℃、165-175℃、170-185℃、180-190℃、185-190℃。
5.根据权利要求1所述的一种多层生物可降解葫芦泡膜的制备工艺，其特征在于，制备生物可降解型聚乙烯膜的吹膜机的工艺参数设置为：1-3区的温度分别为140-160℃、160-180℃、190-195℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的工艺制备得到的一种多层生物可降解葫芦泡膜，其特征在于，所述生物可降解型气泡膜的厚度为30-50μm、泡径为5-8mm、泡高为3-5mm。
7.根据权利要求6所述的一种多层生物可降解葫芦泡膜，其特征在于，所述生物可降解型聚乙烯膜的厚度为15-25μm。
8.根据权利要求6所述的一种多层生物可降解葫芦泡膜，其特征在于，所述生物可降解型聚乙烯膜或生物可降解型气泡膜的配方为：90-95重量份数的生物可降解型聚乙烯材料和5-10重量份数的复合助剂。
9.根据权利要求6所述的一种多层生物可降解葫芦泡膜，其特征在于，所述多层生物可降解葫芦泡膜的产品结构为聚乙烯膜/气泡膜/聚乙烯膜/气泡膜/聚乙烯膜或聚乙烯膜/气泡膜/聚乙烯膜。
10.根据权利要求8所述的一种多层生物可降解葫芦泡膜，其特征在于，所述复合助剂包括抗氧剂、抗静电剂、润滑剂和开口剂；