一种可生物降解的复合片材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及生物可降解材料技术领域，具体涉及一种可生物降解的复合片材及其制备方法，其中，所述的复合片材包括基材

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解的复合片材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物可降解材料
，具体涉及一种可生物降解的复合片材及其制备方法
。

技术介绍

[0002]随着互联网的进步，催生快递业高速发展，在外卖领域尤其突出
。
根据测算，单个塑料碗和塑料饭盒的重量基本处于
40g
～
60g
之间，环保组织“自然大学”研究显示，每份外卖平均消耗
3.27
个餐盒，大约产生
160g
塑料，再加上平均每单约2个塑料袋，共
170g/
单，加上塑料吸管用量，截至
2025
年，及时配送订单将带来
100.6
万吨可降解塑料需求
。
另外超市生鲜托盘
、
农业
、
林业就花卉育苗的育苗钵根据市场目标需求预测，其中生鲜托盘3‑5克
/
只，年需求
200
亿只，折算材料重量6‑
10
万吨
。
育苗钵3‑6克
/
只，年需求
100
亿只，折算材料重量大约3‑6万吨
。
因此，需要生物降解性能优异，成本可被市场接受，又能满足使用要求的生物降解树脂材料及其制品
。
替代现有不可生物降解的一次性吸塑产品
。
[0003]聚羟基脂肪酸酯
(PHA)
是一种新型的生物基及可再生生物降解材料，与石油等不可循环的传统塑料相比，
PHA
最大的优势是，其生产底物都是可以循环的碳源
(
列如：淀粉糖
、
餐厨垃圾处理物
、
秸秆水解糖等
)。
并且，
PHA
的整个聚合过程是生物聚合而非化学聚合，显著地减少了生产过程的碳排放，这对响应“碳中和”“碳达峰”具有非常重要的意义
。
另外
PHA
具有良好的生物可降解性，一般的生物可降解材料需要在堆肥条件下才能降解，而
PHA
具有自发的生物可降解性，无需堆肥即可在自然环境下降解，且降解时间可控，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料
。
[0004]但
PHA
在具有如此多优点的同时，也具有各自的缺点，如
PHB
的脆硬，
PHBV
后结晶现象，加工窗口窄，成本高等，这些缺点大大限制了它们的应用
。
因此，需要对这些
PHA
材料进行改性，以使最终复合材料兼具各材料的优势，得到理想的专用料
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的
PHA
材料的缺点，对
PHA
材料进行改性，以提高
PHA
加工性能
。
满足一次性餐盒
、
托盘
、
育苗钵以及上述制品的轻量化以降低成本，同时使降解时间可控
。
[0006]第一方面，提供了一种可生物降解的复合片材，所述的复合片材从上到下依次包括上部结构
、
中部结构和下部结构，其中，
[0007]所述的上部结构包括面层；
[0008]所述的中部结构包括发泡芯层；
[0009]所述的下部结构包括面层；
[0010]所述面层和
/
或发泡芯层的材料包括基材，所述的基材包括
PHB
和其他
PHA。
[0011]优选的，所述的各部结构至少包括一层
。
[0012]优选的，所述的面层通过挤出成型机经熔融塑化
、T
型模头挤出，挤出的熔体经三
辊压光冷却
、
定型
、
切边
、
牵引和收卷获得
。
[0013]优选的，所述的发泡芯层通过二氧化碳超临界发泡获得
。
[0014]优选的，所述的面层表观密度为
1.23
‑
1.34(
例如
1.23、1.24、1.25、1.30、1.31、1.32、1.33、1.34)g/cm3。
[0015]优选的，所述的发泡芯层表观密度为
0.30
‑
0.45(
例如
0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45)g/cm3。
[0016]优选的，所述的面层与发泡芯层的厚度比为
(0.25
‑
0.5)
：
(0.5
‑
0.75)
，例如
(0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5)
：
(0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75)。
[0017]优选的，所述的复合片材回弹率为
35
‑
50(
例如
35、40、45、50)
％
。
[0018]优选的，所述的复合片材冲击强度为
7.9
‑
10.7(
例如
7.9、8.0、8.2、8.4、8.5、8.7、8.9、9.0、9.2、9.5、9.7、10.0、10.3、10.5、10.6、10.7)KJ/m2。
[0019]优选的，所述面层和
/
或发泡芯层的材料还包括改性原料
。
[0020]在本专利技术的一个具体实施方式中，所述面层和
/
或发泡芯层的材料按照重量份数计，包含
30
‑
80(
例如
30、40、50、60、70、80)
份的基材
、10
‑
60(
例如
10、20、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、40、50、60)
份改性原料
。
[0021]所述的改性原料包括
PBAT
和
/
或
PPC。
例如，所述面层和
/
或发泡芯层的材料包括
30
‑
80(
例如
30、40、50、60、70、80)
份总
PHA
和
/
或5‑
20(
例如
5、10、13、15、20)
份
PBAT
和5‑
20(
例如
5、8、10、15、20)
份
PPC。
[0022]优选的，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种可生物降解的复合片材，其特征在于，所述的复合片材从上到下依次包括上部结构
、
中部结构和下部结构，其中，所述的上部结构包括面层；所述的中部结构包括发泡芯层；所述的下部结构包括面层；所述面层和
/
或发泡芯层的材料包括基材，所述的基材包括
PHB
和其他
PHA。2.
根据权利要求1所述的复合片材，其特征在于，所述的面层表观密度为
1.23
‑
1.34g/cm3，所述的发泡芯层表观密度为
0.30
‑
0.45g/cm3，所述的面层与发泡芯层的厚度比为
(0.25
‑
0.5)
：
(0.5
‑
0.75)。3.
根据权利要求1所述的复合片材，其特征在于，所述的面层通过挤出成型机经熔融塑化
、T
型模头挤出，挤出的熔体经三辊压光冷却
、
定型
、
切边
、
牵引和收卷获得；所述的发泡芯层通过二氧化碳超临界发泡获得
。4.
根据权利要求1所述的复合片材，其特征在于，所述面层和
/
或发泡芯层的材料还包括改性原料，其中，总
PHA
按照重量份数计为
30
‑
80
份时，面层和
/
或发泡芯层的材料包含
10
‑
60
份改性原料；优选的，所述的改性原料包括
PBAT
和
/
或
PPC
；进一步优选的，所述的改性原料还包括植物纤维
、PLA、PBS、
羧甲基纤维素或
PGA
中的一种或两种以上的组合；更进一步优选的，所述的植物纤维选自蓖麻纤维
、
黄麻纤维
、
苎麻纤维
、
亚麻纤维
、
木质素
、
椰壳纤维中的一种或两种以上的组合
。5.
根据权利要求4所述的复合片材，其特征在于，所述面层和
/
或发泡芯层的材料还包括粉料，其中，总
PHA
按照重量份数计为
30
‑
80
份时，面层和
/
或发泡芯层的材料包含
10
‑
60
份粉料；优选的，所述的粉料包括无机粉体和淀粉；进一步优选的，所述的无机粉体选自碳酸钙和
/
或滑石粉；进一步优选的，所述的淀粉选自玉米淀粉
、
木薯淀粉
、
土豆淀粉或红薯淀粉及其改性淀粉中的一种或两种以上的组合
。6.
根据权利要求1所述的复合片材，其特征在于，所述的复合片材回弹率为
35
‑
50
％，冲击强度为
7.9
‑
10.7KJ/m2。7.
根据权利要求5所述的复合片材，其特征在于，所述面层和
/
或发泡芯层的材料还包括助剂；其中，总
PHA
按照重量份数计为
30
‑
80
份时，面层和
/
或发泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓铁军，薛明，张涛，许向东，欧阳芸芸，武玉和，
申请(专利权)人：北京微构工场生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：