專利名稱：增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改良可生物降解薄膜性能的方法，具體地指一種增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法。
背景技術(shù)：
隨著科技工作者對(duì)環(huán)保型生物降解材料的研究和利用的不斷深入，人們已經(jīng)開發(fā)出了為數(shù)眾多的由不同生物降解材料制成的薄膜。這些可生物降解薄膜的成膜膠液一般由多元化生物材料組成，包括主料、輔料、混煉劑、增塑劑等。主料與輔料通過交聯(lián)劑結(jié)合在一起，形成立體大分子結(jié)構(gòu)。如中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?9124932.1和99124936.4所介紹的成膜膠液主料為魔芋葡甘聚糖，輔料為聚乙烯醇，交聯(lián)劑為戊二醛，魔芋葡甘聚糖與聚乙烯醇通過戊二醛交聯(lián)在一起，形成葡甘聚糖-聚乙烯醇交聯(lián)大分子結(jié)構(gòu)；中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?1106580.X所介紹的成膜膠液主料為香芋多糖，輔料為聚乙烯醇，混煉劑為乙二醛或環(huán)氧丙烷，香芋多糖與聚乙烯醇通過乙二醛或環(huán)氧丙烷連結(jié)在一起，形成香芋-聚乙烯醇交聯(lián)大分子結(jié)構(gòu)；中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?2115776.6所介紹的成膜膠液主料為淀粉改性產(chǎn)物，輔料為聚乙烯醇，混煉劑為戊二醛等，淀粉改性產(chǎn)物與聚乙烯醇通過戊二醛連結(jié)在一起，形成改性淀粉-聚乙烯醇交聯(lián)大分子結(jié)構(gòu)；還有文獻(xiàn)介紹的成膜膠液主料為明膠，輔料為聚乙烯吡咯烷酮，混煉劑為戊二醛，明膠與聚乙烯吡咯烷酮經(jīng)戊二醛交聯(lián)后形成明膠-聚乙烯吡咯烷酮立體大分子結(jié)構(gòu)。上述成膜膠液經(jīng)流涎法成膜后，薄膜的主要成份成為立體網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)，這種立體網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)之間的孔隙可以容納薄膜的輔助成份如增塑劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、穩(wěn)定劑等。
由上述現(xiàn)有的可生物降解薄膜的原料組成可知，絕大部分可生物降解薄膜都是親水性的，即它們?nèi)菀妆凰?rùn)和具有吸水的特性，這是它們與非生物降解薄膜的根本區(qū)別。然而，這一特征使可生物降解薄膜的應(yīng)用受到了很大的限制，即它們僅能在干燥的環(huán)境下使用。為了擴(kuò)大可生物降解薄膜的應(yīng)用范圍，必須設(shè)法增強(qiáng)可生物降解薄膜的耐水性。目前，增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法大部分是在該薄膜的表面涂布一層疏水性的非生物降解材料防水劑，如聚偏二氯乙烯、聚氨醇等。但這些防水劑不僅與所涂覆薄膜表面的吸附作用力小，兩者容易分離，使防水效果變差，而且大大降低了可生物降解薄膜的降解速度。從嚴(yán)格意義上講，所生產(chǎn)的這類薄膜是非完全生物降解的薄膜。雖然也有些可生物降解薄膜采用生物降解材料來作防水劑，如在玻璃紙的表面噴涂硝化纖維素作為防水層，但其防水效果并不理想，從而限制了薄膜的應(yīng)用范圍。還有些可生物降解薄膜如以聚乙烯醇為主料生產(chǎn)的薄膜采用表面縮醛化反應(yīng)或高溫處理來增加聚乙烯醇的結(jié)晶度，以提高其防水能力，但這些處理方法需要在足以引起絕大多數(shù)可生物降解薄膜降解或破壞的高酸性或高溫條件下進(jìn)行，無法用于增強(qiáng)絕大部分可生物降解薄膜的耐水性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法，使經(jīng)過該方法處理后的可生物降解薄膜在保持其降解性能不變的前提下，還具有顯著的耐水防水效果。
為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明經(jīng)深入研究而提出的增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法，是采用涂布、浸漬或噴涂的方式將重量濃度為1～30％的聚醋酸乙烯酯有機(jī)溶液均勻覆蓋在可生物降解薄膜的表面上，再經(jīng)干燥處理去除聚醋酸乙烯酯有機(jī)溶液中的有機(jī)溶劑，所形成的憎水性聚醋酸乙烯酯膜層即能牢固致密地與可生物降解薄膜粘合在一起。
上述聚醋酸乙烯酯有機(jī)溶液的重量濃度優(yōu)選8～22％，最好優(yōu)選16～20％。
上述聚醋酸乙烯酯有機(jī)溶液中的有機(jī)溶劑可以選用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙烯、苯及其衍生物、或氯仿。
上述可生物降解薄膜是以親水性多聚物分子物質(zhì)為主要原料生產(chǎn)出的薄膜，最好采用以淀粉多糖、香芋多糖、或魔芋葡苷聚糖為主要原料生產(chǎn)出的薄膜。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于所選用涂覆在可生物降解薄膜表面的聚醋酸乙烯酯是一種疏水性很強(qiáng)的高聚物，它不溶于水，但易溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙烯、苯及其衍生物、或氯仿等有機(jī)溶劑，所形成的聚醋酸乙烯酯溶液與可生物降解薄膜有良好的附著性能，除去有機(jī)溶劑后，聚醋酸乙烯酯能牢固地與薄膜粘合在一起，形成穩(wěn)定的防水層，從而大幅增強(qiáng)可生物降解薄膜的耐水性能。聚醋酸乙烯酯有機(jī)溶液的濃度在一定范圍內(nèi)越高，其在可生物降解薄膜表面所形成的防水層致密性越好，其防水效果也越好，但從可生物降解薄膜的品質(zhì)、成本、用途等多方面綜合考慮，所采用的聚醋酸乙烯酯有機(jī)溶液的重量濃度控制在8～22％的范圍內(nèi)性價(jià)比較好，而在16～20％的范圍內(nèi)最佳。
同時(shí)，聚醋酸乙烯酯是由醋酸乙烯經(jīng)引發(fā)劑引發(fā)而聚合成的高分子化合物，其聚合度介于500-2200之間。在自然環(huán)境條件下，聚醋酸乙烯酯可被環(huán)境中的微生物產(chǎn)生的酶催化皂化成聚乙烯醇和乙酸。而科學(xué)研究早已證明聚乙烯醇是可以被土壤中的微生物完全分解成二氧化碳和水的高聚物。因此，聚醋酸乙烯酯是可生物降解的材料，采用它作為防水層對(duì)可生物降解薄膜的降解性能沒有任何不良影響。特別是將它涂覆在以淀粉多糖、香芋多糖、或魔芋葡苷聚糖等親水性多聚物分子物質(zhì)為主要原料生產(chǎn)出的可生物降解薄膜上時(shí)，不僅薄膜的耐水能力有了很大的提高，而且薄膜被環(huán)境中微生物快速完全分解的性能絲毫沒有下降。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明所提出的增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法。
實(shí)施例一將1克聚醋酸乙烯酯溶于99克乙醇中，形成重量濃度為1％的聚醋酸乙烯酯乙醇溶液。采用浸漬的方式將其均勻覆蓋在中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?9124936.4所介紹的可溶可食性包裝膜表面上，再經(jīng)干燥處理，去除聚醋酸乙烯酯乙醇溶液中的有機(jī)溶劑乙醇，所形成的憎水性聚醋酸乙烯酯膜層即能牢固地與可溶可食性包裝膜粘合在一起，形成致密的防水層，使易溶于水的可溶可食性包裝膜獲得部分耐水性。
實(shí)施例二將8克聚醋酸乙烯酯溶于92克氯仿中，形成重量濃度為8％的聚醋酸乙烯酯氯仿溶液。采用涂布的方式將其均勻涂覆在中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?9124932.1所介紹的魔芋生物降解薄膜表面上，再經(jīng)干燥處理，去除聚醋酸乙烯酯氯仿溶液中的有機(jī)溶劑氯仿，所形成的憎水性聚醋酸乙烯酯膜層即能牢固地與魔芋生物降解薄膜粘合在一起，形成致密的防水層，使易溶于水的魔芋生物降解薄膜獲得耐水性。
實(shí)施例三將16克聚醋酸乙烯酯溶于84克甲醇中，形成重量濃度為16％的聚醋酸乙烯酯甲醇溶液。采用噴涂的方式將其均勻噴灑在中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?1106580.X所介紹的香芋生物降解薄膜表面上，再經(jīng)干燥處理，去除聚醋酸乙烯酯甲醇溶液中的有機(jī)溶劑甲醇，所形成的憎水性聚醋酸乙烯酯膜層即能牢固地與香芋生物降解薄膜粘合在一起，形成致密的防水層，使易溶于水的香芋生物降解薄膜獲得耐水性。
實(shí)施例四將20克聚醋酸乙烯酯溶于80克醋酸乙烯中，形成重量濃度為20％的聚醋酸乙烯酯醋酸乙烯溶液。采用噴涂的方式將其均勻噴灑在中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?2115776.6所介紹的淀粉生物降解薄膜表面上，再經(jīng)干燥處理，去除聚醋酸乙烯酯醋酸乙烯溶液中的有機(jī)溶劑醋酸乙烯，所形成的憎水性聚醋酸乙烯酯膜層即能牢固地與淀粉生物降解薄膜粘合在一起，形成致密的防水層，使易溶于水的淀粉生物降解薄膜獲得耐水性。
實(shí)施例五將30克聚醋酸乙烯酯溶于70克丙酮中，形成重量濃度為1％的聚醋酸乙烯酯丙酮溶液。采用涂布的方式將其均勻涂覆在中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?2115776.6所介紹的淀粉生物降解薄膜表面上，再經(jīng)干燥處理，去除聚醋酸乙烯酯丙酮溶液中的有機(jī)溶劑丙酮，所形成的憎水性聚醋酸乙烯酯膜層即能牢固地與淀粉生物降解薄膜膜粘合在一起，形成致密的防水層，使易溶于水的淀粉生物降解薄膜獲得耐水性。
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法，其特征是采用涂布、浸漬或噴涂的方式將重量濃度為1～30％的聚醋酸乙烯酯有機(jī)溶液均勻覆蓋在可生物降解薄膜的表面上，再經(jīng)干燥處理去除聚醋酸乙烯酯有機(jī)溶液中的有機(jī)溶劑，所形成的憎水性聚醋酸乙烯酯膜層即能牢固致密地與可生物降解薄膜粘合在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法，其特征是所說的聚醋酸乙烯酯有機(jī)溶液的重量濃度為8～22％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法，其特征是所說的聚醋酸乙烯酯有機(jī)溶液的重量濃度為16～20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法，其特征是所說的聚醋酸乙烯酯有機(jī)溶液中的有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙烯、苯及其衍生物、或氯仿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法，其特征是所說的可生物降解薄膜是以親水性多聚物分子物質(zhì)為主要原料生產(chǎn)出的薄膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法，其特征是所說的可生物降解薄膜是以親水性多聚物分子物質(zhì)為主要原料生產(chǎn)出的薄膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法，其特征是所說的親水性多聚物分子物質(zhì)是淀粉多糖、香芋多糖、或魔芋葡苷聚糖。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法，其特征是所說的親水性多聚物分子物質(zhì)是淀粉多糖、香芋多糖、或魔芋葡苷聚糖。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種增強(qiáng)可生物降解薄膜耐水性的方法，該方法采用涂布、浸漬或噴涂的方式將重量濃度為1～30％的聚醋酸乙烯酯有機(jī)溶液均勻覆蓋在可生物降解薄膜的表面上，再經(jīng)干燥處理去除聚醋酸乙烯酯有機(jī)溶液中的有機(jī)溶劑，所形成的致密憎水性聚醋酸乙烯酯膜層即能牢固地與可生物降解薄膜粘合在一起。經(jīng)過該方法處理后的可生物降解薄膜，在保持其降解性能不變的前提下，還具有顯著的耐水防水效果。
文檔編號(hào)C08J7/04GK1537884SQ0311896
公開日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2003年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月17日
發(fā)明者劉永平, 馬輝文, 方墉, 涂建 申請(qǐng)人:武漢金寶生物環(huán)保科技有限公司