本技術(shù)涉及聚酯纖維的，更具體地說，它涉及一種甘蔗基生物聚乙烯可降解改性顆粒及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、甘蔗基聚乙烯是一種以甘蔗為原料生產(chǎn)的聚乙烯，蔗基聚乙烯具有突出的環(huán)保性，作為一種由天然和生物可降解原料制成的生物聚合物，有助于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。甘蔗基聚乙烯可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥衛(wèi)生、食品包裝膜、汽車、餐飲服務(wù)、化妝品等多個領(lǐng)域，展現(xiàn)出其多樣化的應(yīng)用潛力?。

2、但是甘蔗基聚乙烯中由于生物質(zhì)材料的引入，較易導(dǎo)致聚乙烯的交聯(lián)密度等發(fā)生變化，從而導(dǎo)致聚乙烯的力學(xué)強度有所變化，而常規(guī)通過加入填料改善聚乙烯力學(xué)強度的方式，又較易影響聚乙烯的降解效果，因此如何使甘蔗基生物聚乙烯協(xié)同獲得高強度以及高降解效果是急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了改善甘蔗基生物聚乙烯強度以及降解性協(xié)同性不佳的缺陷，本技術(shù)提供一種甘蔗基生物聚乙烯可降解改性顆粒及其制備方法，采用如下的技術(shù)方案：

2、第一方面，本技術(shù)提供一種甘蔗基生物聚乙烯可降解改性顆粒，包括以下重量份材料：

3、甘蔗基聚乙烯?100份；

4、填料?10-30份；

5、潤滑劑?2-5份；

6、增容劑?0.5-2份；

7、增塑劑?2-5份；

8、所述填料包括氧化鋅、石墨相氮化碳、氧化鐵以及納米銀粒子中的任意一種或多種。

9、通過采用上述技術(shù)方案，優(yōu)選采用氧化鋅、石墨相氮化碳、氧化鐵或納米銀粒子中的任意一種或多種作為填料，首先，氧化鋅、石墨相氮化碳、氧化鐵或納米銀粒子能夠與甘蔗基聚乙烯通過共價鍵相互結(jié)合，能夠有效抑制聚乙烯鏈段的移動，從而有效提高了改性顆粒的力學(xué)強度。其次，氧化鋅、石墨相氮化碳、氧化鐵或納米銀粒子均具有光催化活性，能夠催化產(chǎn)生羥基自由基，產(chǎn)生氧空穴，形成活性氧，有利于促進(jìn)聚乙烯鏈段上的c-c鍵斷裂形成烷基自由基，烷基自由基繼續(xù)斷裂或與羥基自由基繼續(xù)反應(yīng)生成烷氧基，即促進(jìn)甘蔗基生物聚乙烯的降解，因此本技術(shù)中對填料的種類進(jìn)行優(yōu)選能夠協(xié)同改善甘蔗基生物聚乙烯的力學(xué)強度以及降解效果，進(jìn)一步提高甘蔗基生物聚乙烯的使用效果以及環(huán)保性能。

10、可選的，所述填料為經(jīng)改性劑改性處理的填料，所述改性劑選自聚對苯乙烯磺酸鈉或甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

11、通過采用上述技術(shù)方案，采用聚對苯乙烯磺酸鈉對填料進(jìn)行改性處理，在填料表面包裹電解質(zhì)顆粒，利用同性電荷間的相互排斥力，進(jìn)而抑制填料離子之間因高表面能而發(fā)生團(tuán)聚，有效提高填料在聚乙烯中的分散效果，使填料能夠均勻改善聚乙烯的力學(xué)強度以及降解效果。

12、采用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷對填料進(jìn)行改性，通過偶聯(lián)接枝在填料上，降低填料的表面極性，提高填料與甘蔗基生物聚乙烯之間的相容性，使填料均勻分散于聚乙烯中，使聚乙烯獲得均勻穩(wěn)定的力學(xué)強度以及降解效果。

13、可選的，所述填料還包括雨生紅球藻粉或螺旋藻粉。

14、通過采用上述技術(shù)方案，優(yōu)選采用雨生紅球藻粉或螺旋藻粉作為填料添加至聚乙烯中，由于雨生紅球藻粉以及螺旋藻粉中均具有較多的-oh、-c=o、-cooh等親水基團(tuán)，會受到水中微生物的攻擊，進(jìn)而賦予聚乙烯較佳的親水效果，能夠使水中的微生物附著于材料表面進(jìn)行侵蝕，而且被降解掉的藻粉能夠在材料中形成孔洞以及凹槽，能夠為微生物提供更多的孔洞和凹槽，為微生物提供更多的吸附位置，可以加快復(fù)合材料的共價鍵斷裂，以達(dá)到加速聚乙烯降解的目的。通過雨生紅球藻粉或螺旋藻粉與氧化鋅、石墨相氮化碳、氧化鐵或納米銀粒子相配合，能夠通過光催化降解以及生物降解兩方面，協(xié)同提高聚乙烯的降解效果。

15、在聚乙烯后處理時，將聚乙烯破碎，進(jìn)而使藻粉暴露在破碎的橫截面，利用藻粉的親水性提高微生物在破碎聚乙烯上的負(fù)載效果以及侵蝕效果，促進(jìn)聚乙烯的降解。

16、可選的，所述雨生紅球藻粉為含有蝦青素的雨生紅球藻粉。

17、通過采用上述技術(shù)方案，優(yōu)選采用含有蝦青素的雨生紅球藻粉作為填料，能夠使聚乙烯獲得適宜的抗氧化效果，能夠適當(dāng)抑制微生物對聚乙烯的降解效果，即使聚乙烯在使用過程中不易過快降解，延長聚乙烯的使用壽命。

18、可選的，所述填料還包括茯苓粉末以及茶葉提取物。

19、通過采用上述技術(shù)方案，優(yōu)選采用茯苓粉末或茶葉提取物作為填料，茯苓粉末以及茶葉提取物均具有多酚等抑菌成分，能夠進(jìn)一步提高聚乙烯的抑菌效果，延緩微生物對聚乙烯的降解速率，即聚乙烯在使用過程中維持穩(wěn)定，延長聚乙烯的使用壽命。

20、可選的，所述茶葉提取物的制備如下：取茶葉以及茶梗粉碎，浸漬于乙醇中，室溫抽提，過濾，廢棄固體物，旋蒸濃縮，得到茶葉提取物。

21、通過采用上述技術(shù)方案，優(yōu)化了茶葉的提取方法，經(jīng)上述方法提取后茶葉提取物中含有大量的單寧酸以及茶多酚，賦予茶葉提取物較高的抑菌效果。

22、可選的，所述茶葉提取物預(yù)先與氧化鋅、氧化鐵、石墨相氮化碳以及納米銀離子分散于dmso溶液中。

23、通過采用上述技術(shù)方案，預(yù)先將茶葉提取物與氧化鋅、氧化鐵、石墨相氮化碳以及納米銀離子分散于dmso溶液中，茶葉提取物中的單寧酸能夠與金屬離子形成絡(luò)合物，進(jìn)一步提高填料與聚乙烯之間的結(jié)合效果，使填料穩(wěn)定改善聚乙烯的力學(xué)強度。

24、可選的，所述填料還包括橙皮粉末以及二氧化硅。

25、通過采用上述技術(shù)方案，橙皮粉末中含有大量的羥基、羰基等活性官能團(tuán)，添加至聚乙烯中能夠通過官能團(tuán)結(jié)合提高聚乙烯的交聯(lián)程度，即進(jìn)一步提高聚乙烯的力學(xué)強度。優(yōu)選采用二氧化硅作為填料添加至聚乙烯中，二氧化硅能夠與聚乙烯基體之間形成強力共價鍵，進(jìn)一步提高聚乙烯的交聯(lián)效果以改善聚乙烯的力學(xué)強度。

26、可選的，所述增容劑選自接枝率為8%的馬來酸酐接枝聚乙烯，所述潤滑劑選自聚乙烯蠟或硬脂酸鈣，所述增塑劑選用甘油。

27、通過采用上述技術(shù)方案，優(yōu)選采用聚乙烯蠟或硬脂酸鈣作為潤滑劑，能夠充分對填料進(jìn)行濕潤，改善填料在聚乙烯中的分散均勻性。

28、第二方面，本技術(shù)提供一種甘蔗基生物聚乙烯可降解改性顆粒的制備方法，包括以下步驟：

29、s1、原料準(zhǔn)備：按上述重量份分別稱量甘蔗基聚乙烯、填料、增容劑、潤滑劑以及增塑劑；

30、s2、改性顆粒制備：預(yù)先對填料進(jìn)行破碎處理，得到填料粉末，將填料粉末預(yù)先將潤滑劑、增容劑以及增塑劑混合，得到混合料，并將混合料與甘蔗基聚乙烯投入擠出機中，經(jīng)擠出造粒，得到改性顆粒。

31、綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：

32、1、由于本技術(shù)優(yōu)選采用氧化鋅、石墨相氮化碳、氧化鐵或納米銀粒子中的任意一種或多種作為填料，首先，氧化鋅、石墨相氮化碳、氧化鐵或納米銀粒子能夠與甘蔗基聚乙烯通過共價鍵相互結(jié)合，能夠有效抑制聚乙烯鏈段的移動，從而有效提高了改性顆粒的力學(xué)強度。其次，氧化鋅、石墨相氮化碳、氧化鐵或納米銀粒子均具有光催化活性，能夠催化產(chǎn)生羥基自由基，產(chǎn)生氧空穴，形成活性氧，有利于促進(jìn)聚乙烯鏈段上的c-c鍵斷裂形成烷基自由基，烷基自由基繼續(xù)斷裂或與羥基自由基繼續(xù)反應(yīng)生成烷氧基，即促進(jìn)甘蔗基生物聚乙烯的降解，因此本技術(shù)中對填料的種類進(jìn)行優(yōu)選能夠協(xié)同改善甘蔗基生物聚乙烯的力學(xué)強度以及降解效果，進(jìn)一步提高甘蔗基生物聚乙烯的使用效果以及環(huán)保性能。

33、2、本技術(shù)中由于雨生紅球藻粉以及螺旋藻粉中均具有較多的-oh、-c=o、-cooh等親水基團(tuán)，會受到水中微生物的攻擊，進(jìn)而賦予聚乙烯較佳的親水效果，能夠使水中的微生物附著于材料表面進(jìn)行侵蝕，而且被降解掉的藻粉能夠在材料中形成空洞以及凹槽，能夠為微生物提供更多的孔洞和凹槽，為微生物提供更多的吸附位置，可以加快復(fù)合材料的共價鍵斷裂，以達(dá)到加速聚乙烯降解的目的。

34、3、本技術(shù)預(yù)先將茶葉提取物與氧化鋅、氧化鐵、石墨相氮化碳以及納米銀離子分散于dmso溶液中，茶葉提取物中的單寧酸能夠與金屬離子形成絡(luò)合物，進(jìn)一步提高填料與聚乙烯之間的結(jié)合效果，使填料穩(wěn)定改善聚乙烯的力學(xué)強度。