本发明涉及包装膜，具体涉及一种常温水解水泥包装用生物可降解聚乙烯醇膜。
背景技术：
1、水泥，即粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起，是广泛使用的建筑材料。
2、目前，生产的水泥接近半数为袋装使用，而袋装水泥主要采用复膜塑料编织袋包装。采用复膜塑料编织袋包装是水泥的传统包装方式，使用时间久远，技术成熟，包装成本较为经济实惠，但采取该包装方式所存在的缺陷也越发突出。水泥复膜塑料编织袋包装的复合膜主要成分为聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)等几种成分，采用复合薄膜袋装工艺制备。此类包装具有良好的机械性能，易防潮，耐化学腐蚀，但此类包装制品废弃物中留有少量水泥残留物，较难清理干净，并且包装废弃物不可降解，回收处理困难。废弃的水泥包装袋内残留的水泥会作为粉尘随空气进入大气、土壤与水体，造成空气、水质与土地的严重污染。通常，水泥复膜塑料编织包装袋主要通过焚烧处理，这又会引起二次污染；而通过对水泥包装袋回收，再经过数次水洗及二次加工形成塑料颗粒，又对周围水体与环境带来了不可忽视的环境污染，这些现象令人触目惊心。
3、聚乙烯醇具有优异的生物相容性与生物降解性，分子结构中含有大量羟基基团，通常用作水泥与混凝土的添加剂，以改善水泥与混凝土的耐久性、抗裂强度、抗压强度。在水溶液中，聚乙烯醇分子呈现线性聚合物的特点，具有高度的亲水性，能够与水分子形成氢键，形成均匀的溶液。当聚乙烯醇加入水泥中，其分子中的羟基基团能与水泥颗粒表面的钙离子发生作用，形成稳定的络合物，减缓水泥颗粒的水化反应速率，使水泥水化反应更加均匀、稳定，并有效调节水泥的硬化时间。同时，聚乙烯醇分子在水泥水化反应过程中能吸附在水泥颗粒表面，起到分散剂的作用，防止水泥颗粒发生聚集，从而在后续过程中提高混凝土的流动性，降低混凝土的粘度，有助于混凝土的使用与施工过程。此外，聚乙烯醇分子能在水泥颗粒表面形成皂化膜，在水化反应过程中防止颗粒聚集，降低水泥颗粒因团聚作用产生的副作用，使混凝土更加均匀。
4、生物可降解水溶性聚乙烯醇薄膜可用于包装材料，从而简化使用过程中的分散、倾注、量化、溶解过程。将聚乙烯醇薄膜用作水泥的内包装材料，在水泥使用过程中不必拆封聚乙烯醇包装膜，可直接将其与水泥一同加入搅拌装置中使用，即可直接投料使用。水泥使用过程中加水升温，可以有效促进聚乙烯醇薄膜溶解，其组分作为添加剂随水泥一同进入搅拌反应装置中，提升水泥的功效，并避免人体接触及水泥扬尘。目前，还鲜有关于聚乙烯醇用作水泥包装材料的报道。聚乙烯醇功能性聚合物薄膜对生物降解性、水溶温度与速度范围、溶解性能与效率、力学性能、抗氧化性、抗渗透性、产品缺陷率、生产效率等技术指标要求较高，可有效避免现有包装材料阻隔性能不佳，外部空气存在与包装袋内部空气进行置换的可能性，从而造成水泥氧化，影响水泥保质期与品质的问题。同时，可有效解决传统水泥包装材料不可降解引发的环境污染问题，作为水泥及混凝土添加剂直接(不必拆封包装)使用，具有减量增效作用，可降低后续水泥及混凝土使用成本。
5、然而，以秸秆、竹子为代表的农林废弃物中的提取物果胶、木质素、纤维素也可用作可降解材料，并且其组分对聚乙烯醇具有增强改性作用。此外，竹粉、秸秆中含有的大量纤维素与木质素可增加水泥与混凝土的韧性与耐久性，提高水泥与混凝土的抗裂性(抗张强度)与抗压性(抗压强度)，增加水泥与混凝土的使用寿命。将竹粉与水泥混合后，可以形成稳定的分子结构，提高混凝土的密度与硬度，增加混凝土的抗水性(耐水性)，而竹粉中含有丰富的天然防腐成分，又可有效避免混凝土受到腐蚀，提升耐腐蚀性。鉴于此，依据国内外最新研究进展，采用生物可降解材料(包括农林剩余物秸秆、竹子的提取物果胶、木质素、纤维素)作为辅助原料与石油基可降解材料聚乙烯醇进行混配，生产全生物可降解聚乙烯醇水溶性薄膜材料，用于水泥绿色包装制品，既可提升农林废弃物的利用率，又可解决农林废弃物与传统水泥包装引起的资源浪费与环境污染问题，还可提升功能性聚乙烯醇薄膜制品的综合性能与使用价值，并降低升功能性聚乙烯醇薄膜产品的成本以及相关水泥行业的使用成本。
技术实现思路
1、现有技术中存在的问题是：以不具有生物可降解性的pe、pp等热塑性塑料主要成分的复膜塑料编织袋，常温下不可溶，且回收处理困难，易对环境造成污染。针对上述问题，本发明提供一种常温水解水泥包装用生物可降解聚乙烯醇膜，其以重量份数计，包括以下原料成分：
2、聚乙烯醇 50-80份；
3、增强改性剂 20-50份；
4、改性氧化石墨烯 0.1-0.2份；
5、增塑剂 1-2份；
6、十二烷基苯磺酸钠 1-2份；
7、聚氧乙烯脂肪醇醚 1-2份；
8、消泡剂 0.2-0.3份；
9、流平剂 0.4-0.6份；
10、交联剂 0.3-0.5份；
11、分散剂 0.2-0.3份；
12、防氧化剂 0.5-1份；
13、所述增强改性剂包括禾本植物以及植物纤维提取物；
14、所述禾本植物、植物纤维提取物的质量比是1:1-1:3；
15、所述禾本植物包括玉米、大豆、小麦、水稻、竹子中的至少一种；
16、所述植物纤维提取物包括果胶、木质素和纤维素中的至少一种；
17、所述改进氧化石墨的制备方法如下：
18、将改进hummers法制备的氧化石墨烯(go)分散在去离子水中，得到质量浓度为1-2mg/l的go分散液，在go分散液中加入双氧水，室温下搅拌分散3h，之后，再于25±2℃下超声处理4-5h，超声功率为2-2.2kw，最后经干燥，即得。
19、优选地，聚乙烯醇的醇解度为88％，重均分子量范围是23000-32000mw。
20、优选地，所述增塑剂包括甘油、丁二酸二甘油酯中的至少一种。
21、优选地，所述消泡剂为磷酸三丁酯。
22、优选地，所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂。
23、优选地，所述交联剂为硼砂。
24、优选地，所述分散剂为十二烷基硫酸钠。
25、优选地，所述防氧化剂由无机防氧化剂与有机抗氧化剂按照质量比范围是1:1-4。
26、优选地，所述防氧化剂由无机磷酸盐类抗氧剂与有机亚硝酸盐类抗氧剂按照质量比1:1组成。
27、优选地，所述有机磷酸盐类抗氧剂包括抗氧剂168、抗氧剂pdop中的至少一种。
28、优选地，所述无机亚硝酸盐类抗氧剂包括亚硝酸钠、亚硝酸钾中的至少一种。
29、本发明具有如下的有益效果：
30、(1)本发明所使用的氧化石墨烯是采用改进hummers法制备，在此基础上，本发明又对改进hummers法制备的氧化石墨烯进行了深度氧化、大功率超声剥离，获得了含氧量更高、分散性更强、缺陷更多的氧化石墨烯，制备的氧化石墨烯与材料体系中聚乙烯醇之间的分子间作用力更强，相容性更好，可显著提高聚乙烯醇在材料体系中的分散性与稳定性，对提高所获聚乙烯醇膜的阻隔性、热稳定性、力学性能十分有利，另外，氧化石墨烯的大比表面积以及层状结构，可显著提升所获聚乙烯醇膜的机械性能、热稳定性以及阻隔性能；
31、(2)本发明聚乙烯醇膜材料体系中添加的氧化石墨烯，含氧基团更多，与聚乙烯醇的相容性更好，不仅可以进一步增强所获聚乙烯醇膜的阻隔性，还可以显著提升所获聚乙烯醇膜的光学性能，本发明所获氧化石墨烯的缺陷更多，具有特殊的结构和光学特性，能够吸收和散射不同波长的光，可使所获聚乙烯醇膜具有更好的透明度、光泽度或颜色，同时具有抗菌、抗氧化以及防紫外线特性；
32、(3)本发明采用硼酸作为聚乙烯醇薄膜成型反应过程中的交联剂，具有成本低、易于获取的优势，且交联反应过程易于控制、反应工艺相对简单，可有效提高所获pva薄膜产品的强度，同时具有较高的性价比优势；相比之下，如使用甲醛、戊二醛等醛等物质通过醛化交联反应获得pva薄膜，醛类交联剂物质具有较强的致癌性，并且醛化交联过程复杂、工艺繁琐，易造成所获pva薄膜溶解性严重下降或不可水溶；
33、(4)聚氧乙烯脂肪醇醚与十二烷基苯磺酸钠的添加，都能提高pva薄膜的溶解性能，同时，聚氧乙烯脂肪醇醚在整个配方体系中还具有一定的分散作用，可以使配方体系中的农林固体废弃物粉末(即增强改性剂)及其他原料更加均匀地分散在pva材料体系中，对进一步提高所获聚乙烯醇薄膜的光学性能、力学性能以及阻隔性等均十分有利。
1.一种常温水解水泥包装用生物可降解聚乙烯醇膜，其特征在于，以重量份数计，包括以下原料成分：
2.根据权利要求1所述的一种常温水解水泥包装用生物可降解聚乙烯醇膜，其特征在于，聚乙烯醇的醇解度为88％，重均分子量范围是23000-32000mw。
3.根据权利要求1所述的一种常温水解水泥包装用生物可降解聚乙烯醇膜，其特征在于，所述增塑剂包括甘油、丁二酸二甘油酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种常温水解水泥包装用生物可降解聚乙烯醇膜，其特征在于，所述消泡剂为磷酸三丁酯。
5.根据权利要求1所述的一种常温水解水泥包装用生物可降解聚乙烯醇膜，其特征在于，所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂。
6.根据权利要求1所述的一种常温水解水泥包装用生物可降解聚乙烯醇膜，其特征在于，所述交联剂为硼砂。
7.根据权利要求1所述的一种常温水解水泥包装用生物可降解聚乙烯醇膜，其特征在于，所述分散剂为十二烷基硫酸钠。
8.根据权利要求1所述的一种常温水解水泥包装用生物可降解聚乙烯醇膜，其特征在于，所述防氧化剂由无机防氧化剂与有机抗氧化剂按照质量比为1:1-4。
9.根据权利要求8所述的一种常温水解水泥包装用生物可降解聚乙烯醇膜，其特征在于，所述防氧化剂由有机磷酸盐类抗氧剂与无机亚硝酸盐类抗氧剂按照质量比1:1组成。
10.根据权利要求9所述的一种常温水解水泥包装用生物可降解聚乙烯醇膜，其特征在于，所述有机磷酸盐类抗氧剂包括抗氧剂168、抗氧剂pdop中的至少一种。
