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生物降解袋的配方是什么
随着“限塑令”不断加码,生物降解袋已成为商超、外卖、快递等场景的主流选择。很多人好奇:这种“能自己消失”的袋子到底由什么做成?下面把行业内最常用、已通过工业化验证的配方体系一次说清。
一、核心骨架:PBAT+PLA
1. PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯)
作用:提供柔软性、高延展性和快速降解能力,是吹膜级树脂的“主力”。
用量:50 %–65 %(质量分数,下同)。
2. PLA(聚乳酸)
作用:提高挺度、降低透明度、平衡成本;其生物基碳含量高,可提升“绿色标签”含金量。
用量:10 %–25 %;若袋子手感要求更软,可降到 5 % 左右。
两者互补:PBAT 软而韧,PLA 硬而脆,共混后能把拉伸强度提高 20 %–30 %,同时保持断裂伸长率>300 %,满足 GB/T 38082—2019《生物降解塑料购物袋》力学指标。
二、淀粉基填充:降本又增降解
目的:替代部分昂贵树脂,降低成本 15 %–25 %;同时为微生物提供“入口”,加快崩解。
常见配比:玉米淀粉或木薯淀粉 15 %–25 %。
关键技术:
– 淀粉需先经“凝胶化”破坏结晶:在双螺杆中加水 8 %–12 %、甘油 5 %–8 %,温度 110–130 ℃,使淀粉颗粒熔融失去原有结构,再与 PBAT/PLA 相容。
– 加入 0.3 %–0.5 % 硼酸或 1 % 氯化钠,可提高淀粉—聚酯界面结合力,减少粉尘状析出现象。
三、增塑与相容体系
1. 多元醇增塑剂:甘油、山梨醇、聚乙二醇(PEG-400)合计 3 %–6 %,用来降低熔体粘度,使淀粉分散相尺寸<2 μm。
2. 相容剂:甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝 PBAT(PBAT-g-GMA)或乙烯—丙烯酸酯—马来酸酐三元共聚物,添加 1 %–2 %,可把两相结合力提高 40 % 以上,显著降低“起皮”现象。
3. 扩链剂:巴斯夫 Joncryl ADR-4468 等环氧型扩链剂 0.3 %–0.5 %,可抑制 PLA 热降解,提高熔体强度,吹膜更稳定。
四、功能助剂:让膜“好用”又“可控”
1. 爽滑/开口剂:油酸酰胺或二氧化硅 0.2 %–0.3 %,保证袋与袋易分开。
2. 抗氧剂:1076/168 复配 0.15 %–0.25 %,防止加工黄变。
3. 爽滑与防雾平衡:外卖袋常加 1 %–2 % 食品级单甘酯,既防雾滴又提高热封强度。
4. 着色母粒:炭黑、钛白粉或天然色素 1 %–3 %;需选 PBAT 载体,避免使用 PE 载体导致降解残留。
5. 特殊功能:
– 高透型:加 0.1 % 纳米 CaCO₃ 成核剂,雾度可降到 6 % 以下;
– 长货架期:加 0.5 % 食品级山梨酸钾,抑制仓储阶段预老化。
五、一个可直接上吹膜机的参考配方(重量份)
PBAT:60
PLA:15
玉米淀粉:20
甘油:4
PBAT-g-GMA 相容剂:2
扩链剂 Joncryl ADR-4468:0.4
油酸酰胺:0.2
抗氧剂 1076/168(1:1):0.2
食品级色母:1.2
合计:100
六、工艺要点
1. 先造粒后吹膜:淀粉易吸潮,建议用同向双螺杆造成“淀粉/PBAT 母粒”,水分≤0.05 % 再上吹膜机。
2. 加工温度:机身 130–150 ℃,模头 150–160 ℃;温度过高会触发 PLA 降解,出现“泡泡膜”。
3. 吹胀比:2.5–3.0,与 LDPE 接近;由于 PBAT 熔体强度低,需加 30 % 以上 IBC 内冷,保证膜泡稳定。
4. 热封温度:100–120 ℃即可;比传统 PE 低 20 ℃,制袋速度适当下调 10 %–15 %。
七、生物降解性能
按 GB/T 19277.1-2011 受控堆肥,上述配方 180 天内分解率≥90 %,重金属低于欧盟 EN 13432 限值;实际家庭厨余堆肥 6 个月可完全崩解,不遗留微塑料。
结语
“PBAT+PLA+淀粉”三元体系已成为当前生物降解袋最经济、最成熟、法规通过率最高的配方框架;围绕这一框架,再通过增塑、相容、功能化微调,就能快速开发出购物袋、垃圾袋、外卖袋等不同场景的环保产品。只要把好原料关、工艺关,生物降解袋既能“扛重物”,也能“安心消失”,真正实现从源头减少塑料污染。
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