一种哑光聚乙烯基材膜的制备方法

技术领域

本发明涉及化工、基材膜技术领域，具体为一种哑光聚乙烯基材膜的制备方法。

背景技术

塑料包装及塑料包装产品在市场上所占的份额越来越大，特别是复合塑料软包装，已经广泛地应用于食品、医药、化工等领域，其中又以食品包装所占比例最大，比如饮料包装、速冻食品包装、蒸煮食品包装、快餐食品包装等，这些产品都给人们生活带来了极大的便利；

而往往食品、医药以及运输包装所用基材膜一次性使用占绝大多数，也就导致了包装聚乙烯基材膜大量丢弃的情况，而传统的聚乙烯膜降解时间往往长达百年，现有技术中为了方便降解，对聚乙烯基材中添加多种添加剂，虽然确实提升了降解效率，对环境又是另一种伤害，甚至部分降解效果只适应某一降解方式，例如土埋，而在水中时会出现危害水中环境的情况。

因此，我们提出一种哑光聚乙烯基材膜的制备方法，有利于大大缩短包装基材膜的降解时间，避免聚乙烯在正常环境中降解时间过长，降低在不同环境下降解对环境的危害，有利于适用于很多行业的包装，且保证包装的强度。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种哑光聚乙烯基材膜的制备方法，以解决上述背景技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种哑光聚乙烯基材膜的制备方法：

S1：选择乙烯作为原材；

S2：将乙烯通过干燥器进行干燥，再与正已烷稀释剂混合加入反应釜中；

S3：添加催化剂，催化剂中含有一氧化锰，通过含氢调节剂控制高密度聚乙烯的分子量，使得分子量变小；

S4：混合反应釜将温度提升至90℃，压力为1.8MPa，通过闪蒸器将反应的乙烯、共聚单体和大部分溶剂压缩冷却；

S5：将干燥出的聚合物粉末通过流化床干燥，并将干燥后的聚合物进行造粒形成高密度聚乙烯；

S6：将乙烯升压后与净化过的循环共聚单体以及环已烷一起加入冷却吸收器，在降温的同时通过反应器充分混合熔解，并加压至250-310MPa，温度在100-300℃；

S7：在不同温度和加入含氢调节剂完成分子量分布变小，添加含锰催化剂混合，并在反应器内部添加脱活剂终止反应，并升温至300℃，通过吸附剂吸附催化剂残渣；

S8：通过闪蒸器脱除反应乙烯、共聚单体和大部分溶剂压缩冷却，通过造粒机形成低密度聚乙烯颗粒；

S9：分别将低密度聚乙烯和高密度聚乙烯通过挤出复合的方式层叠；

S10：制成包装材料时，低密度聚乙烯层作为内层，高密度聚乙烯作为外层。

进一步的：干燥器为振动流化床干燥器，由振动电机提供的激振力,使物料在空气分布板上跳跃前进，同时与分布板下送入的热风接触,进行热、质传递，其下箱体为床层提供了一个稳定的具有一定压力的风室，由调节引风机，使箱体中床层物料上部保持微负压，维持良好干燥环境并防止粉尘外泄，空气分布板支撑物料并使热风分布。

进一步的：含氢调节剂分别在100℃、180℃和240℃加入反应器中。

进一步的：脱活剂在聚乙烯催化剂的制备过程中,会使用异戊烷、四氢呋喃、戊烷和甲苯易挥发有机物。

进一步的：低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的挤出复合通过挤出机组，挤出机组包括：进料系统、螺杆系统、模头系统、冷却系统、控制系统、切割装置、牵引系统和收卷系统。

进一步的：高密度聚乙烯膜做哑光处理。

与现有技术相比，本发明的技术效果和优点：

1)本发明的哑光聚乙烯基材膜的制备方法，通过对调整高密度聚乙烯膜分子量，降低其分子量，同时降低分子链长度，同时添加高密度聚乙烯膜内的杂质，进而低密度聚乙烯膜，调整低密度聚乙烯膜分子量，降低其分子量，同时降低分子链长度，通过锰元素的氧化反应，以及高密度聚乙烯膜降解过程中其内部锰元素和低密度聚乙烯接触，提高氧化反应提高降解速度，有利于大大缩短包装基材膜的降解时间，避免聚乙烯在正常环境中降解时间过长，降低在不同环境下降解对环境的危害。

2)本发明的哑光聚乙烯基材膜的制备方法，通过将高密度聚乙烯膜设置为外层，将低密度聚乙烯膜设置为内层，在包装基材膜中，如果被制成袋装，则完成封装后，低密度聚乙烯膜难以接触外部氧气和外部环境，其老化速度降低，而外层的高密度聚乙烯，提高整体包装材料的结构强度，避免其过快的老化，同时高密度聚乙烯外部更容易添加颜料，有利于适用于很多行业的包装，且保证包装的强度。

附图说明

图1为本发明的高密度聚乙烯制备流程示意图；

图2为本发明的低密度聚乙烯制备流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的结构并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种哑光聚乙烯基材膜的制备方法，S1：选择乙烯作为原材；

S2：将乙烯通过干燥器进行干燥，再与正已烷稀释剂混合加入反应釜中；

S3：添加催化剂，催化剂中含有一氧化锰，通过含氢调节剂控制高密度聚乙烯的分子量，使得分子量变小；

S4：混合反应釜将温度提升至90℃，压力为1.8MPa，通过闪蒸器将反应的乙烯、共聚单体和大部分溶剂压缩冷却；

S5：将干燥出的聚合物粉末通过流化床干燥，并将干燥后的聚合物进行造粒形成高密度聚乙烯；

S6：将乙烯升压后与净化过的循环共聚单体以及环已烷一起加入冷却吸收器，在降温的同时通过反应器充分混合熔解，并加压至250-310MPa，温度在100-300℃；

S7：在不同温度和加入含氢调节剂完成分子量分布变小，添加含锰催化剂混合，并在反应器内部添加脱活剂终止反应，并升温至300℃，通过吸附剂吸附催化剂残渣；

S8：通过闪蒸器脱除反应乙烯、共聚单体和大部分溶剂压缩冷却，通过造粒机形成低密度聚乙烯颗粒；

S9：分别将低密度聚乙烯和高密度聚乙烯通过挤出复合的方式层叠；

S10：制成包装材料时，低密度聚乙烯层作为内层，高密度聚乙烯作为外层。

针对高密度聚乙烯的制备方式，现有分为淤浆法、气相聚合法和溶液聚合法三种，本申请采用的两种淤浆阀中搅拌釜式和环管反应器中的搅拌釜式；

通过双反应器，既可以并联使用，也可以串联使用，可将氢气和乙烯、催化剂等放入第一反应器，使之发生聚合反应，聚合物以淤浆的形式存在于已烷当中，所以称为淤浆法制备工艺，由于这种制备工艺流程简单、对原料纯度要求不高，可灵活采用中联或者并联的方式来生产单峰或者是双峰的高密度聚乙烯。

而另一种工艺是环管反应器工艺，其是采用铬系催化剂，催化剂在使用前要先进行活化处理，然后将原料乙烯于氢气等混合注入反应器，在催化剂催化反应下生成聚乙烯。这种工艺的特点是成本比较低，流程也比较少，原料易于输送，但是对原料的纯度要求比较高，这对于包装材料而言，无形之中提高了生产成本；

气相聚合法是利用低压气相流化反应器，采用铬系催化剂，使其在85-110摄氏度的情况下发生聚合反应，其主要产品密度为0.915-0.970g/cm，主要特点是操作压力低，成本比较低并且设备易于维修。但是对于原料纯度要求比较高，所有原料都需要精制，同理会提高包装材料的生产成本；

溶液聚合法是将原料乙烯溶于溶剂中在160-200℃条件下通过催化剂产生聚合反应，产生的聚乙烯溶于溶剂当中，其主要催化剂为ZN系列的催化剂。这种生产工艺特点和淤浆法工艺类似，但是器材要求相对更高，且不便于一氧化锰的添加；

因此采用搅拌釜式淤浆法制备高密度聚乙烯，对于原材要求较低，且在制作工艺过程中便于一氧化锰的材料。

参考图1，采用高纯度的乙烯为主要原料，而丙烯和1-丁烯为共聚单体，已烷为溶剂，采用含有一氧化锰的高效催化剂，在70-85℃条件下进行低压聚合反应，进而聚合得到的淤浆经分离干燥、混炼造粒得到各种性能优良的高密度聚乙烯。

低密度聚乙烯制备方式中，凡进入聚合反应器的单体(包括烯和共聚单体)都必须脱除氧、二氧化碳、水、硫化物、甲醇、炔烃等对催化剂有毒的杂质，采用常用脱氧及氧化物的催化剂床和分子筛来脱出杂质，聚合反应在流化床反应器中进行，反应器下部为圆筒形，上部由一倒锥体和一半球组成，反应器底部有一气体分布板，板上是出粉状树脂形成的流化床层。

含锰催化剂和助催化剂直接从分布板通入反应床层，鼓风机送入循环气使床层保持流化状态，并使反应单体与催化剂均匀混合，同时带走反应热，反应热在循环气冷却器中移出系统。

通过床层的气体质量速度应为3-6倍的Gmf(流化所需最低气流速度)，分子量调节剂-氢气也和单体一起从反应器底部通入系统，树脂的性能通过催化剂、助催化剂、共聚单体和氢气的加入量来调节，而反应停留时间约3小时左右，树脂从反应器出来经过特殊的卸料系统脱除未反应的单体；回收了单体的树脂循环到反应器，进入脱气仓，在此仓内进一步脱去树脂中吸附的烃类，从仓下部通入一股吹扫气，与树脂逆流接触，将烃类吹出带走，同时也通入小股脱活剂，将聚合物上残余的活性中心杀死，脱气后的树脂经过振动筛等设备除去大块，在进入造粒系统前，先与固液态添加剂混合，而造粒系统是由混炼器、熔融泵和造粒机紧密组合成为一体，用循环软水带走粒状切片，经过干燥分离水，送入料斗，再用空气送到掺混、储运利包装工序。

低密度聚乙烯和高密度聚乙烯采用热熔共挤复合方式完成复合。

复合成膜之前，单一高密度聚乙烯膜可在加工线上进行电晕处理，通俗讲就是通过高频电压对塑料薄膜表面进行电击处理，使得薄膜表面具备更高的附着性，以便于薄膜的后道加工复合，其利用高频率高电压在被处理的塑料表面电晕放电，而产生低温等离子体，使塑料表面产生游离基反应而使聚合物发生交联，表面变粗糙并增加其对极性溶剂的润湿性，这些离子体由电击和渗透进入被印体的表面破坏其分子结构，进而将被处理的表面分子氧化和极化，离子电击侵蚀表面，以致增加承印物表面的附着能力，这种形式的处理质量还与薄膜的扭转时间有关。若薄膜生产后存放时间长，析出的添加剂大量附在薄膜表面，增长薄膜电晕处理后的质量。而且还要注意电晕产生的电火花是否会对所使用的溶剂产生着火的可能。

根据薄膜使用的不同要求，电晕处理又可分为薄膜单面或双面电晕处理。对于高速的流延生产线，有的还采用多组电极，以满足塑料薄膜后期工艺对表面张力的要求。

共挤复合是将两种或两种以上的不同的塑料，通过两台或者两台以上的挤出机，分别使各种塑料熔融塑化以后供入一副口模或通过分配器将各种挤出机所供给的塑料汇合以后供入口模，以制备复合薄膜的一种成型方法，共挤复合的成本低，可比干式复合降低20％-30％，并且共挤复合工艺中不使用粘合剂或锚涂剂(AC剂)，因此其产品卫生性好，没有环境污染问题，但是用于共挤复合工艺生产的复合薄膜仅限于各种热塑性塑料。

其中，干燥器为振动流化床干燥器，由振动电机提供的激振力,使物料在空气分布板上跳跃前进，同时与分布板下送入的热风接触,进行热、质传递，其下箱体为床层提供了一个稳定的具有一定压力的风室，由调节引风机，使箱体中床层物料上部保持微负压，维持良好干燥环境并防止粉尘外泄，空气分布板支撑物料并使热风分布。

在工作签前确认电源电压符合要求，确认风机无异物，然后打开引风机、鼓风机和蒸汽管道加热阀门，系统产生热风，干燥系统预热，同时观察接头处是否漏气，如有漏气，及时紧固。达到预热要求后(热风入口温度约130℃)，调整各入口阀门，使干燥系统处于风量、温度正常工作状态，然后打开振动电机，观察下箱体及床身振动是否平稳。如有不稳定现象，应立即关闭振动电机并查明原因，在开始进料时，应随时观察进料情况，进料应均匀，定量送入振动流化床干燥器进料口，然后观察振动流化床干燥器出口的产品排放是否均匀，定期检查产品的含水量和产量，需要注意是，定期打开旋风除尘器出口的密闭空气装置。当干燥系统停止工作时，应首先停止进料。当干燥器出口不再出料时，可切断振动电机电源，停止振动流化床干燥器；然后可以关闭蒸汽管道阀门，不再产生热空气，使干燥系统逐渐冷却；随后，关闭鼓风机等电机电源，此时，整个干燥系统停止工作，

其中，反应釜由一个钢制压力容器组成，具有搅拌系统、加料口、废气排放口、温度和压力控制系统等，在乙烯聚合反应釜中，将乙烯单体加入到反应釜中，并通过化学催化剂的作用进行聚合反应，并在反应过程中，需要控制反应温度和压力；

装置整体还包括反应单元、加热单元和控制单元；反应单元反应釜釜盖固定，釜体手动升降，釜体自带电加热炉，加热炉外层预设不锈钢外壳保温层，釜盖配备2个气相阀门，1个真空阀，1个机械测压表，1个压力传感器，1个安全阀，1个温度传感器，1个真空计，1个磁耦合搅拌器，1个冷凝器，1个回流阀，1个液相收集罐体，反应釜底部预装放料阀。

其中，含氢调节剂分别在100℃、180℃和240℃加入反应器中。

其中，脱活剂在聚乙烯催化剂的制备过程中,会使用异戊烷、四氢呋喃、戊烷和甲苯等易挥发有机物。

其中，低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的挤出复合通过挤出机组，挤出机组包括：进料系统、螺杆系统、模头系统、冷却系统、控制系统、切割装置、牵引系统和收卷系统。

进料系统主要由料斗和送料装置组成。料斗用于存放塑料原料，送料装置则负责将塑料原料送入挤出机的螺杆。进料系统的作用是确保挤出机能够连续稳定地供料。

螺杆系统是挤出机的核心部分，主要由螺杆、筒体和加热系统组成。螺杆通过转动将塑料原料从进料口推进到出料口并在推进过程中将塑料加热熔融。筒体提供了螺杆的工作空间，并通过加热系统对螺杆和塑料进行加热，以保证塑料的熔融状态。

模头系统用于挤出塑料成型。它由模头和模具组成模头通过控制挤出速度和形状来决定最终产品的外形。模具则为塑料提供了所需的形状和尺寸

冷却系统主要由冷却装置和水循环系统组成。在塑料挤出成型后，冷却装置通过对塑料制品进行冷却，使其迅速固化。水循环系统则负责循环供应冷却水，以保证冷却效果。

控制系统是挤出机的智能化部分，它通过控制面板对挤出机的各个部分进行调节和控制。操作人员可以通过控制系统来调整挤出速度、温度等参数，以满足不同产品的要求。

牵引系统用来牵引制品,使挤出过程稳定地进行。

切割装置将连续挤出的制品按照要求由切割机截成一定的长度。

牵引系统将切成一定长度的膜制品整齐的收卷。

工作时，先将两组材料颗粒放入挤出机的料斗中，通过旋转的螺杆将塑料颗粒送入挤出机的加热区域，在挤出机的加热区域，塑料颗粒会被加热到一定温度，使其变得柔软和粘性，在加热后，塑料颗粒会被送入挤出机的挤压区域，通过旋转的螺杆和高压的气体，将塑料颗粒挤压成连续的塑料条或管，在挤出机的出口处，塑料条或管会被冷却，使其变得硬化和固定，在最后，塑料产品会被切割成所需的长度，以便进行后续的加工和使用。

其中，高密度聚乙烯膜做哑光处理。

高密度聚乙烯膜制备过程中增加消光助剂。

降解实验

将传统低密度聚乙烯和高密度聚乙烯复合膜、低密度聚乙烯膜、高密度聚乙烯膜和本制备方式的密度聚乙烯和高密度聚乙烯复合膜，分别用A、B、C、D指代；

将A、B、C、D分别放置于相同环境的试验箱中，保证试验箱中的高湿度、高温度、高氧和微生物环境。

将A、B、C、D分别放置于相同环境的试验箱中，保证试验箱中的高湿度、高温度、高氧和微生物环境，且需要将A、B、C、D半掩埋于土壤中。

将A、B、C、D分别放置于相同环境的试验箱中，保证试验箱中的高湿度、高温度、高氧和微生物环境，且需要将A、B、C、D全掩埋于土壤中。

由上述降解实验可得出，在实验室中，本申请的降解时间远低于其他聚乙烯材料；

在高密度聚乙烯聚合物再生产加工时，加入的杂质和不可避免的杂质引入，且一般情况下杂质的引入会加速高密度聚乙烯聚合物降解速度，而一氧化锰的加入，由于锰在空气中易氧化，也易在升温时氧化，这会加快外层的高密度聚乙烯的快速降解，而内层的低密度聚乙烯氧化是其分解的主要方式之一，阳光下的紫外线会造成聚乙烯中的C-H键逐渐断裂，形成自由基，且自由基会不断与氧气反应，最终导致聚乙烯的分解。

在传统的聚乙烯的降解过程中，氢过氧化物和含氧基团的产生是启动自由基链式反应，促进聚乙烯非生物氧化降解的关键；通过检测氢过氧化物或含氧基团的含量及动态变化可以表征聚乙烯地膜的降解活性，此外，通过比较聚乙烯降解生成的CO2或CH4的实际释放量占聚乙烯分子完全分解的理论释放量的比值可推算聚乙烯材料经微生物同化作用实现完全分解的比率，跟踪监测聚乙烯薄膜在土壤填埋条件下14CO2释放量，研究发现在土壤中填埋10之久的聚乙烯薄膜降解率仅为0.2％-0.5％。

外层的高密度聚乙烯聚合物能容易接触光线，通过添加锰金属络合物等对光敏感的物质，或者引入炭基和醛，还可利用紫外线作用使高分子链断裂，而改变了高分子的结构，失去其机械强度。

高密度聚乙烯聚合物的结构不同其降解速度不同，化学键强度低的在外界环境影响下容易发生断裂，例如聚乙烯和聚四氟乙烯。或者尽管聚合度相同，但C-F和C-H的化学键能、键长、原子半径不同导致两者的老化性能相差悬殊。因此，在聚合物降解当中除碳氢元素外，其他元素或基团的存在成为聚合物降解发生的活性位点。一般聚乙烯聚合物分子中含有双键、羟基、羰基、羧基、酰胺基、酯基等位置容易引发降解。

分子量大小对聚合物降解具有重要影响作用。大多数聚合物分子量越大，聚合物就越稳定，不易发生降解，聚乙烯聚合物分子链出现分支的程度即为支化度，支化度越大，聚合物越容易降解。

密度与聚乙烯聚合物降解也密不可分，将低密度聚乙烯和高密度聚乙烯在湖水中浸泡6个月后，比较聚乙烯的降解性，实验结果表明低密度聚乙烯和高密度聚乙烯样品的最大重量损失分别为1.5-2.5％和0.5-0.8％。显然低密度的同种塑料比高密度的容易降解。

因此作为包装材料时，将高密度聚乙烯膜设置为外层，保证包装材料包装强度，在包装材料制成袋装时，低密度聚乙烯在高密封聚乙烯出现降解现象后，随之露出也开始进行降解。

聚乙烯聚合物再生产加工时，会有必须加入的杂质和不可避免的杂质引入，且一般情况下杂质的引入会加速聚合物降解速度。聚合物生产加工时定会加入的杂质有增塑剂、分散剂、填充剂、乳化剂、引发剂、颜料等。

氧化物杂质的引入通常会引发聚合物自由基反应；颜料通常起到分散，防止老化的作用，例如炭黑就具有防止老化的作用。不同的杂质对聚合物的降解性不同，是一个不可忽视的影响因素之一。

聚乙烯聚合物受热化学键易发生断裂，产生自由基，促使聚合物发生降解。但有些自由基在碰撞的作用下，又会重新结合成分子链，温度还会通过引起聚合物链分子迁移率的变化而影响聚合物光反应的量子效率。

太阳光根据不同的波长分为紫外光、可见光和红外光，由于大气层可以过滤掉一部分的光，不同的光具有不同的能量，紫外光波长在200-400nm，具有能量299-599kJ，照射到地面约5％，可见光波长在500-800nm，具有能量299-599kJ，照射到地面约40％，红外光波长在103-106nm，具有能量101-102kJ，照射到地面约为55％；

根据聚合物化学键键能，O-O键能为138.9kJ/moL，C-Cl键能为328.4kJ/mo L，C-C键能为347.7kJ/moL，C-O键能为351.5kJ/moL，C-H键能为413.4kJ/moL，H-H键能为436.0kJ/moL，O-H键能为462.8kJ/moL，因此，尽管到地面的紫外光只有5％，但它的能量足以对聚合物进行破坏。

在环境中的氧气、水分、微生物等同样可以破坏聚合物，加速降解，氧气在人类生存的环境中无处不在，它可以和许多物质发生反应，聚合物在光热作用下，避免不了与氧气发生反应。

水溶性聚合物在水中可发生水解反应，促使聚合物发生水降解。

在光、热、氧等条件下，聚合物从大分子断裂成小分子，小分子会被自然环境中的微生物所侵蚀，最终被完全降解。通过土壤、热量和好氧环境加速了降解过程，而光控制、厌氧和水分饱和环境则延迟了降解过程。

将淀粉、脂肪酸、纤维素等易微生物降解的物质表面处理后,与聚乙烯共混或接枝制备成可降解的聚乙烯材料。链霉菌和黄曲霉等微生物,能够分泌水解酶而分解淀粉,然后将聚乙烯分子降解成小分子后,被真菌或细菌继续降解。

微生物能够在细胞表面分泌多糖、蛋白等多聚物构成黏液层，帮助自身抵御不良环境，并聚集空气中的微小物质以促进自身生长繁殖。

在聚乙烯降解过程中，该黏液层可以有效降低聚乙烯分子表面疏水性，帮助微生物粘附在材料表面并促进微生物分泌的胞外酶与聚乙烯材料表面分子链段或低分子量物质相互作用。

微生物分泌的特定的酶类通过水解、氧化等多重反应将聚乙烯分子链段分解为低分子量寡聚物、二聚体、单体等分子碎片。

由聚乙烯分解产生的低分子量物质透过细胞膜进入微生物体内，根据微生物的种类、生长环境等差异分别通过有氧呼吸、厌氧呼吸、发酵等不同途径代谢生成微生物生长繁殖所需的电子、能量及构成细胞组分的营养元素等。

聚乙烯分子链长、相对分子质量大、链段结晶度高、疏水性强，难以与生物、化学物质接触或进入微生物体内分解代谢；加之组成聚乙烯分子的C-C共价键理化性能稳定，键能强度大，需要较高的能量或作用力才可发生分子键断裂；这些决定了聚乙烯分子难以降解，且降解过程缓慢。研究结果显示土壤中填埋的聚乙烯材料仅表面数均分子量下降并出现大量微小孔洞，但整体仍基本保持完整。

因通过一氧化锰降低分子链长，同时在聚乙烯聚合物添加更多的杂质，使得内部具有化学物质，使得外部微生物更容易进入，同时通过含氢调节剂调整其分子量，使得分子量变小，使得高密度的聚乙烯在较低的能量或作用力就会发生分子键断裂，且不影响其使用强度；

而针对低密度聚乙烯聚合物而言，当作为内层的低密度聚乙烯膜开始接触外部环境，说明外层的高密度聚乙烯已经开始出现降解或者破碎的现场，进而低密度聚乙烯膜的锰元素和外部环境开始接触，进而氧化开始降解，进而低密度聚乙烯和外部微生物也开始接触。

土壤中的微生物非常丰富，通常1g土壤中有106-109个微生物，其种类和数量随成土环境及其土层深度的不同而变化，所以选用这种资源丰富的生境作为降解菌的筛选，通过将低密度聚乙烯膜作为底物，考察了土壤微生物对低密度聚乙烯膜的降解能力，在2年内，通过闪烁计数器测量释放二氧化碳的净值约占测试样品中放射性总量的0.7％，明显高于老化样品非生物产生的二氧化碳，这证明土壤微生物对低密度聚乙烯进行了催化转化。

利用土壤中的真菌测试了微生物降解PE的能力，同位素示踪和红外光谱测定数据都表明PE在土壤真菌的作用下产生了有效的降解，然后利用光降解后作为唯一碳源和能源培养土壤微生物，通过活细胞计数、样品重量和GPC分析分子量的变化，证实了土壤微生物菌群的生物降解作用。

相较于传统的低密度聚乙烯膜，本申请的低密度聚乙烯在土壤中，在15月开始出现降解现象，相较于传统低密度聚乙烯膜的25月更具有优势。

将传统的高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和本身的基材复合膜，设立3个实验组，选择了2种水生微生物，在pH 7.5和温度30℃的条件下利用3个实验组的材料进行实验，进行历时1年的降解实验，结果发现，在水生微生物的作用下，热预处理的基材复合膜重量损失分别约为19％，而高密度聚乙烯、低密度聚乙烯样品分别为10％和3.5％，说明在水态环境中，本基材复合膜更容易出现降解情况。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。