本發明涉及屬于環保材料，具體為可控光氧和生物雙降解標簽及其制備方法和降解控制方法。
背景技術：
1、不干膠標簽（如bopp膜標簽）廣泛應用于食品、醫藥、日化等行業，但其難降解特性導致廢棄標簽在自然環境中長期存在，造成環境污染。為此，開發可控光氧和生物雙降解標簽成為當前研究熱點。
2、公開號為cn112143101a的中國專利，公開了一種bopp薄膜用降解母料及其制備方法。該降解母料包含聚丙烯樹脂（45-96.3%）、預氧化劑（光降解劑如二氧化鈦或熱降解劑如硬脂酸鐵，0.2-10%）、天然生物質（如植物纖維，1-30%）、塑化劑、相容劑和潤滑劑。其通過熔融共混和雙向拉伸工藝制成bopp薄膜，降解母料添加量為0.1-1%，旨在實現光、熱和生物降解的協同作用。然而，該現有技術存在明顯局限性：
3、降解速率不可控：依賴環境條件（如光照、溫度），無法預設降解時間窗口，可能導致過早降解（如運輸中）或過慢降解（堆積污染）。
4、性能平衡不足：添加天然生物質可能降低材料的熱穩定性（玻璃化溫度＜100℃）和機械強度（楊氏模量＜2gpa），難以滿足高性能標簽需求。
5、可見，現有可降解標簽多采用聚乳酸（pla）或聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯（pbat）等生物基材料，但存在降解速率不可控、機械性能差、成本高等問題。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本發明提供了可控光氧和生物雙降解標簽及其制備方法和降解控制方法。本方案的標簽結合光氧降解和生物降解機制，實現在特定條件下（如光照、微生物作用）的快速降解，減少環境負擔。光氧降解通過光催化反應將高分子聚合物分解為小分子片段，生物降解則利用微生物進一步礦化這些片段為co2和h2o。兩種機制協同作用，可提高降解效率和可控性。
2、本方案采用的技術手段如下：
3、一種可控光氧和生物雙降解標簽，包括：上表層、芯層和下表層，所述上表層，包括1500~3000ppm的抗粘連劑和5~10wt%的光催化材料，余量為聚丙烯均聚物；
4、所述芯層包括5~15wt%的可降解母粒、20~40wt%的納米碳酸鈣和2~5wt%的光氧降解調節劑，余量為聚丙烯均聚物；
5、所述下表層，包括10~20wt%的聚丙烯接枝馬來酸酐和5~10wt%的可降解母粒，余量為聚丙烯均聚物。
6、進一步，所述抗粘連劑為粒徑為0.5~0.8微米的二氧化硅；所述光催化材料，是石墨相氮化碳g-c3n4；
7、所述可降解母粒，為pla和pbat按質量比30:70~70:30的共混物；
8、所述光氧降解調節劑，為g-c3n4和bi2o2co3復合催化劑、環烯烴共聚物按質量比50:50~70:30的共混物。
9、進一步，所述g-c3n4和bi2o2co3復合催化劑，其制備方法如下：
10、步驟1，預處理：將g-c3n4的分散活化：取2g的g-c3n4加入含有ctab和na2co3的100ml溶液中；超聲分散40分鐘；
11、步驟2，混合反應：將1.712g的bi2o2co3·5h2o溶于10ml的10m硝酸，磁力攪拌至完全溶解，得到鉍鹽溶液；將鉍鹽溶液緩慢滴入含g-c3n4的ctab和na2co3溶液中，滴加時間控制為10分鐘，之后攪拌2小時得到混合液；
12、步驟3，水熱反應：將混合液轉移至100ml聚四氟乙烯內襯的高壓反應釜中，密封后置于烘箱；以5℃/min升溫至160℃，保溫反應12小時；自然冷卻至室溫；
13、步驟4，純化與活化：過濾收集沉淀，用去離子水和乙醇交替洗滌3次；80℃烘箱中干燥12小時；然后研磨至粒徑小于50μm，過篩后儲存。
14、一種可控光氧和生物雙降解標簽，還包括油墨層和膠粘層；
15、所述油墨層，印刷于上表層，使用uv油墨或水性油墨，添加5~10wt%的g-c3n4和bi2o2co3復合催化劑，在光照下引發油墨降解；
16、所述膠粘層，涂覆于下表層，包含17~19wt%的可降解母粒。
17、制備可控光氧和生物雙降解標簽的方法，包括以下步驟：
18、步驟s1，準備上表層、芯層和下表層的原料組分，并需經干燥，確保分散均勻和降解活性；
19、步驟s2，熔融共擠：采用不同擠出機分別處理各層原料，通過流道分配器匯合，實現多層共擠；
20、步驟s3，流延與雙向拉伸：熔體擠出后激冷成厚片，然后進行縱向和橫向拉伸，形成微孔結構，增大降解比表面積；拉伸后在190~205℃下定型，使分子鏈取向穩定；熱定型時間＜10s；
21、步驟s4，表面處理與涂布：拉伸后薄膜經電暈處理、涂布膠粘層；
22、步驟s5，薄膜收卷后需時效處理：在25℃、50%濕度下存放24小時，釋放內應力。
23、進一步，步驟s1中，可降解母粒的制備，為pla和pbat按質量比30:70~70:30的共混物，將pla和pbat混合后，加入1~5wt%的丙三醇增塑劑和1~5wt%的聚丙烯接枝馬來酸酐相容劑，在高速混合機中于50~60℃混合30分鐘；
24、光氧降解調節劑的制備，g-c3n4和bi2o2co3復合催化劑與環烯烴共聚物按質量比50:50~70:30的共混后，在惰性氣體氛圍中，球磨至粒徑＜100nm；
25、可降解母粒與光氧降解調節劑預先共混，通過球磨實現納米復合，使光氧降解調節劑均勻包覆可降解母粒表面。
26、進一步，步驟s2中，芯層的擠出溫度為230~260℃，上表層和下表層的擠出溫度均為220~240℃；所有擠出機的擠出量100~300kg/h，螺桿轉速300~600rpm。
27、可控光氧和生物雙降解標簽的制備方法，還包括降解控制方法：對于油墨層，將油墨基料與剩下處理組分在高速混合機中攪拌30分鐘，然后涂布于標簽上表層，濕厚10~15μm。
28、進一步，根據標簽保質期的不同，設計有快速降解油墨層、一般降解油墨層和快速降解油墨層：
29、對于快速降解油墨層，適用于要求180天內降解率≥90%的標簽，該油墨層包括：5~10wt%的g-c3n4和bi2o2co3復合催化劑、10~15wt%的可降解母粒、5~8wt%的負載漆酶的微球、2~4wt%的碸基化合物、2~3wt%的聚乙烯醇、0.5~1wt%的硬脂酸鐵，剩下的是油墨基料；
30、對于一般降解油墨層，適用于要求220天內降解率75%的標簽；油墨層，包括：6~8wt%的g-c3n4和bi2o2co3復合催化劑、10~12wt%的可降解母粒、3~5wt%的負載漆酶的微球、1.5~2.5wt%的馬來酸酐接枝物、2~3wt%的納米二氧化硅、3~5wt%的環烯烴共聚物、1~2wt%的聚乙烯醇、0.1~0.3wt%的抗氧劑bht、余量為油墨基料；
31、對于慢速降解油墨層，適用于要求270天內降解率可控在50%以下的油墨層；該油墨層包括：5~6wt%的g-c3n4和bi2o2co3復合催化劑、1~2wt%的金紅石型tio2、0.1~0.5wt%的抗氧劑bht、3~5wt%的疏水改性劑ots、1~2wt%的羰基化合物、5~8wt%的環烯烴共聚物、2~3wt%的納米二氧化硅，剩下的是油墨基料。
32、本發明提供了可控光氧和生物雙降解標簽及其制備方法和降解控制方法，具有以下效果：
33、降解性能突破：本方案通過光氧-生物雙降解協同機制實現高效可控降解，光氧降解優先斷裂聚合物鏈，生物降解接力礦化，實現180~270天可調降解窗口，徹底解決微塑料殘留問題。
34、力學性能均衡：在保持降解性的同時，滿足高性能標簽的強度、耐久性要求。
35、環境效益顯著：全生命周期綠色化，無微塑料殘留，符合循環經濟理念。