[发明专利]一种贝壳粉生物降解塑料及制备方法

说明书

本发明涉及降解塑料领域，公开了一种贝壳粉生物降解塑料及制备方法。包括如下制备过程：（1）将纤维素降解酶和木质素降解酶加入乙醇中，制得乙醇分散液；（2）将贝壳粉加入乙醇分散液中，超声分散后减压蒸馏，制得吸附生物降解酶的贝壳粉；（3）按照以下重量份混合挤出造粒：吸附生物降解酶的贝壳粉15~30重量份、木质纤维素5~10重量份、聚乙烯树脂20‑25重量份、硅烷偶联剂1~2重量份，制得贝壳粉生物降解塑料。本发明值得的生物降解塑料与普通生物降解塑料相比，利用贝壳粉多孔的性质有效吸附生物降解酶，显著提高了生物降解速度，并且提高了塑料的柔韧性和强度，具有一定的抗菌、阻燃性能，同时生产工艺简单，能有效减少白色污染，具有较高的环境效益和经济效益。

技术领域

本发明涉及降解塑料领域，公开了一种贝壳粉生物降解塑料及制备方法。

背景技术

塑料制品具有强度高、质量轻、抗腐蚀、价格便宜等特点，在人们的生产生活中得到广泛应用。塑料制品的应用在给人们带来极大方便的同时也带来严重的负面影响，大部分废弃的塑料制品除了可在特殊条件下降解外，其在自然界环境中的光、生物降解速度非常缓慢，大概需要几百年的时间才可能完全消失，虽然其可通过掩埋、焚烧等方法来处理，但这些方法存在极大的缺陷。因此，可降解塑料的研究和开发成为解决白色污染的理想途径，受到广泛重视。

可降解塑料在废弃后能在自然的条件下自动完全分解，对环境的污染很小。塑料的降解过程是指构成塑料的大分子链在光和微生物的作用下被切断而变成小分子的过程，其可分解成CO₂和H₂O，最终消失于自然界中。具有多种优点：①可降解塑料均为天然材料，透气性较好，无毒无害；②可降解塑料在进行掩埋、焚化、堆肥等处理时不会对环境带来任何负面影响；③可降解塑料的物理性质可取代以石油为基质的塑料材料；④可降解塑料废弃后进行掩埋或者堆肥处理即可完全分解。

实际应用的可降解塑料主要有两种，一种是光降解塑料，另外一种是生物可降解塑料。将天然高分子与通用型合成高分子进行共混和共聚得到的塑料即为生物降解塑料，生物降解是指通过微生物的侵蚀、分解作用实现降解过程。大部分纯聚合物由于分子结构的特殊性都有很强的抗微生物侵蚀能力，不易被微生物分解，但如果向聚合物加入增塑剂、抗氧化剂等添加剂就可以降低其抗侵蚀作用。因为降解途径不同，生物降解可分为生物化学降解方式和生物物理降解方式两种类型。

中国发明专利申请号201510168901.6公开了一种高强度生物降解塑料，其特征是由下述重量份的原料制得：聚乙烯10~15，木薯淀粉25~35，黄豆粉3~5，鱼粉2~4，芦苇秸秆5~10，海泡石纤维3~5，重晶石粉3~5，蔗糖1~2，辛烯基琥珀酸淀粉钠1~2，茶籽油3~5，硅烷偶联剂KH~550 1~2，钛酸酯偶联剂TMC~201 0.5~1，复合助剂10~15。该发明的生物降解塑料具有优异的机械、力学性能，降解率高，降解速度快，能有效减少白色污染，实用性强，应用范围广泛，具有较高的环境效益和经济效益。。

中国发明专利申请号201710570931.9公开了一种可快速降解的环保型塑料，包括以下重量分数的组分：45~50份淀粉、40~45份聚乙烯、0.03~0.05份水解酶、0.015~0.15份交联剂、1~1.5份酯化剂、1.5~2.5份柔性剂、0.5~1份光降解剂、0.5~1份光稳定剂、0.5~1份润滑剂、乙烯~乙烯醇共聚物5~10份、季戊四醇3~5份。该发明采用淀粉与聚乙烯合成塑料，使得塑料可降解；该发明同时利用了光降解与生物降解，提高了塑料的降解速率；该发明将淀粉水解后在与聚乙烯和成塑料，增强了淀粉的热塑性，便于塑料回收再利用。

根据上述，现有方案中的生物降解塑料在这些填充材料的使用降低了塑料的强度，另外降解速度受到土壤环境中微生物种类和数量的影响较大，降解速度仍然较慢，使其应用受到了很大的限制，本发明提出了一种贝壳粉生物降解塑料及制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容

目前应用较广的生物降解塑料存在降解速度慢，塑料强度低的缺点，且制备过程繁杂，环境效益和经济效益差。