一種安全可降解耐撕裂包裝膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種安全可降解耐撕裂包裝膜及其制備方法，該包裝膜由如下重量份的原料制備而得：聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚羥基烷酸酯、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉、苦土粉、黃麻纖維、過氧化馬來酸叔丁酯、三乙烯四胺、方鎂石粉、環(huán)氧亞麻油、聚天冬氨酸、乙撐雙硬酯酰胺、抗壞血酸鈉、硫脲、液體石蠟、亞磷酸?苯二異辛酯。本發(fā)明的安全可降解耐撕裂包裝膜具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、抗撕裂性能佳和降解性能良好，同時(shí)反復(fù)使用10次后其撕裂強(qiáng)度仍保持在72%以上，可重復(fù)利用，使用成本低，同時(shí)本發(fā)明的制備方法簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利說明】
一種安全可降解耐撕裂包裝膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于包裝材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種安全可降解耐撕裂包裝膜及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前包裝膜在各個(gè)行業(yè)應(yīng)用廣泛，無處不在。常用的包裝膜通常為塑料制品，其多 為一次性使用，且會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物，這些廢棄物通常自然降解時(shí)間長，若不及時(shí)的處理 則會(huì)長期存在于自然環(huán)境中，是"白色污染"的主要來源，長此以往，對環(huán)境和人體帶來各種 危害。
[0003] 生物降解材料為解決上述問題提供了一個(gè)有效的手段，常見的生物降解材料有： 聚己內(nèi)酯、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚羥基脂肪酸酯等材料。其中以可再生生物材料聚己 內(nèi)酯最具有競爭力，因而更受關(guān)注。然而聚己內(nèi)酯材料雖然能夠完全降解為二氧化碳和水， 但是其也存在耐撕裂能力差、質(zhì)脆、韌性差和熱穩(wěn)定性不足等缺陷，給實(shí)際使用帶來諸多不 便。
[0004] 因此，需要研發(fā)出一種集可降解和良好的機(jī)械性能于一體，且使用安全的包裝膜 材料，以滿足包裝領(lǐng)域更好的應(yīng)用需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決現(xiàn)有技術(shù)問題的至少一種，提供一種安全可降解耐撕裂包裝膜。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 本發(fā)明公開了一種安全可降解耐撕裂包裝膜，由如下重量份的原料制備而得:聚乳酸 37-45份、聚己內(nèi)酯21-32份、聚羥基烷酸酯13-19份、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉5-14份、苦土粉7-12份、黃麻纖維3-10份、過氧化馬來酸叔丁酯2-8份、三乙烯四胺5-9份、方鎂石粉3-8份、環(huán) 氧亞麻油1-5份、聚天冬氨酸1.4-3.8份、乙撐雙硬酯酰胺4-9份、抗壞血酸鈉2-6份、硫脲6-1 〇份、液體石蠟3-5份、亞磷酸-苯二異辛酯5-8份。
[0007] 優(yōu)選的，所述的安全可降解耐撕裂包裝膜，由如下重量份的原料制備而得:聚乳酸 41份、聚己內(nèi)酯27份、聚羥基烷酸酯15份、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉9份、苦土粉11份、黃麻纖維6 份、過氧化馬來酸叔丁酯5份、三乙烯四胺7份、方鎂石粉6份、環(huán)氧亞麻油3.2份、聚天冬氨酸 2.8份、乙撐雙硬酯酰胺5.5份、抗壞血酸鈉4.2份、硫脲7.4份、液體石蠟3.6份、亞磷酸-苯二 異辛酯6.3份。
[0008] 優(yōu)選的，所述聚乳酸為聚L-乳酸和聚D-乳酸的一種或兩者按任意比例的混合物。
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述聚乳酸為重量份比為3:2的聚L-乳酸和聚D-乳酸的混合物。
[0010] 本發(fā)明公開了所述的安全可降解耐撕裂包裝膜的制備方法，包括以下制備步驟： (1) 按照重量份稱重配料，然后加入到攪拌機(jī)中高速攪拌均勻，得到混合料； (2) 將上述混合料加入到密煉機(jī)中，在150-180 °C溫度下混煉10_20min，得到混煉料； (3) 將上述混煉料喂入雙螺桿擠出機(jī)中，控制機(jī)筒溫度為180-240°C，擠出轉(zhuǎn)速為50- 120rpm，得到恪融料； (4) 將上述熔融料供料給壓延機(jī)，延壓成型得到片材； (5) 將上述片材經(jīng)過拉伸、切邊、成型得到安全可降解耐撕裂包裝膜，其中所述拉伸過 程中：縱向拉伸溫度為110-126°C，縱向定型溫度為120-138°C，縱向拉伸倍率為4-8倍;橫向 拉伸溫度為140_158°C，橫向定型溫度為145-163°C，橫向拉伸倍率為5-9倍。
[0011] 優(yōu)選的，所述步驟(2)中在168°C溫度下混煉13min。
[0012] 所述步驟(3)中控制機(jī)筒溫度為190-225Γ，擠出轉(zhuǎn)速為76rpm。
[0013] 所述步驟(4)中壓延成型條件為:壓延溫度為150-190°C;壓延壓力為20-28T。
[0014] 所述拉伸過程中：縱向拉伸溫度為117°C，縱向定型溫度為124°C，縱向拉伸倍率為 6倍;橫向拉伸溫度為145°C，橫向定型溫度為156°C，橫向拉伸倍率為7倍。
[0015] 由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果： 本發(fā)明的安全可降解耐撕裂包裝膜具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、抗撕裂性能佳和降解性能良 好，拉伸強(qiáng)度達(dá)到35~43MPa，撕裂強(qiáng)度達(dá)158.7~182.8 kN/m，40天降解率高于81.3%，同時(shí)反 復(fù)使用10次后其撕裂強(qiáng)度仍保持在72%以上，可重復(fù)利用，使用成本低，同時(shí)本發(fā)明的制備 方法簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明， 但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0017] 實(shí)施例！ 一種安全可降解耐撕裂包裝膜，由如下重量份的原料制備而得:聚L-乳酸37份、聚己內(nèi) 酯21份、聚羥基烷酸酯13份、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉5份、苦土粉7份、黃麻纖維3份、過氧化馬 來酸叔丁酯2份、三乙烯四胺5份、方鎂石粉3份、環(huán)氧亞麻油1份、聚天冬氨酸1.4份、乙撐雙 硬酯酰胺4份、抗壞血酸鈉2份、硫脲6份、液體石蠟3份、亞磷酸-苯二異辛酯5份。
[0018] 所述的安全可降解耐撕裂包裝膜的制備方法，包括以下制備步驟： (1) 按照重量份稱重配料，然后加入到攪拌機(jī)中高速攪拌均勻，得到混合料； (2) 將上述混合料加入到密煉機(jī)中，在150°C溫度下混煉lOmin，得到混煉料； (3 )將上述混煉料喂入雙螺桿擠出機(jī)中，控制機(jī)筒溫度為18 0 - 2 4 0 °C，擠出轉(zhuǎn)速為 50rpm，得到恪融料； (4) 將上述熔融料供料給壓延機(jī)，其壓延成型條件為:壓延溫度為150°C;壓延壓力為 20T，延壓成型得到片材； (5) 將上述片材經(jīng)過拉伸、切邊、成型得到安全可降解耐撕裂包裝膜，其中所述拉伸過 程中：縱向拉伸溫度為ll〇°C，縱向定型溫度為120°C，縱向拉伸倍率為4倍;橫向拉伸溫度為 140°C，橫向定型溫度為145°C，橫向拉伸倍率為5倍。
[0019] 實(shí)施例2 一種安全可降解耐撕裂包裝膜，由如下重量份的原料制備而得:聚D-乳酸45份、聚己內(nèi) 酯32份、聚羥基烷酸酯19份、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉14份、苦土粉12份、黃麻纖維10份、過氧化 馬來酸叔丁酯8份、三乙烯四胺9份、方鎂石粉8份、環(huán)氧亞麻油5份、聚天冬氨酸3.8份、乙撐 雙硬酯酰胺9份、抗壞血酸鈉6份、硫脲10份、液體石蠟5份、亞磷酸-苯二異辛酯8份。
[0020] 所述的安全可降解耐撕裂包裝膜的制備方法，包括以下制備步驟： (1) 按照重量份稱重配料，然后加入到攪拌機(jī)中高速攪拌均勻，得到混合料； (2) 將上述混合料加入到密煉機(jī)中，在180°C溫度下混煉20min，得到混煉料； (3 )將上述混煉料喂入雙螺桿擠出機(jī)中，控制機(jī)筒溫度為18 0 - 2 4 0 °C，擠出轉(zhuǎn)速為 120rpm，得到恪融料； (4) 將上述熔融料供料給壓延機(jī)，其壓延成型條件為:壓延溫度為190°C;壓延壓力為 28T，延壓成型得到片材； (5) 將上述片材經(jīng)過拉伸、切邊、成型得到安全可降解耐撕裂包裝膜，其中所述拉伸過 程中：縱向拉伸溫度為126°C，縱向定型溫度為138°C，縱向拉伸倍率為8倍;橫向拉伸溫度為 158°C，橫向定型溫度為163°C，橫向拉伸倍率為9倍。
[0021] 實(shí)施例3 一種安全可降解耐撕裂包裝膜，由如下重量份的原料制備而得:聚乳酸41份、聚己內(nèi)酯 26份、聚羥基烷酸酯15份、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉10份、苦土粉9份、黃麻纖維6份、過氧化馬來 酸叔丁酯5份、三乙烯四胺7份、方鎂石粉5份、環(huán)氧亞麻油3份、聚天冬氨酸2.6份、乙撐雙硬 酯酰胺6.5份、抗壞血酸鈉4份、硫脲8份、液體石蠟4份、亞磷酸-苯二異辛酯6.5份。
[0022]其中，所述聚乳酸為重量份比為1:3的聚L-乳酸和聚D-乳酸的混合物。
[0023] 所述的安全可降解耐撕裂包裝膜的制備方法，包括以下制備步驟： (1) 按照重量份稱重配料，然后加入到攪拌機(jī)中高速攪拌均勻，得到混合料； (2) 將上述混合料加入到密煉機(jī)中，在165°C溫度下混煉15min，得到混煉料； (3) 將上述混煉料喂入雙螺桿擠出機(jī)中，控制機(jī)筒溫度為210°C，擠出轉(zhuǎn)速為85rpm，得 到熔融料； (4) 將上述熔融料供料給壓延機(jī)，其壓延成型條件為:壓延溫度為170°C;壓延壓力為 24T，延壓成型得到片材； (5) 將上述片材經(jīng)過拉伸、切邊、成型得到安全可降解耐撕裂包裝膜，其中所述拉伸過 程中：縱向拉伸溫度為118°C，縱向定型溫度為129°C，縱向拉伸倍率為6倍;橫向拉伸溫度為 149°C，橫向定型溫度為154°C，橫向拉伸倍率為7倍。
[0024] 實(shí)施例4 一種安全可降解耐撕裂包裝膜，由如下重量份的原料制備而得:聚乳酸41份、聚己內(nèi)酯 27份、聚羥基烷酸酯15份、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉9份、苦土粉11份、黃麻纖維6份、過氧化馬來 酸叔丁酯5份、三乙烯四胺7份、方鎂石粉6份、環(huán)氧亞麻油3.2份、聚天冬氨酸2.8份、乙撐雙 硬酯酰胺5.5份、抗壞血酸鈉4.2份、硫脲7.4份、液體石蠟3.6份、亞磷酸-苯二異辛酯6.3份。 [0025]優(yōu)選的，所述聚乳酸為重量份比為3:2的聚L-乳酸和聚D-乳酸的混合物。
[0026]所述的安全可降解耐撕裂包裝膜的制備方法，包括以下制備步驟： (1) 按照重量份稱重配料，然后加入到攪拌機(jī)中高速攪拌均勻，得到混合料； (2) 將上述混合料加入到密煉機(jī)中，在168°C溫度下混煉13min，得到混煉料； (3) 將上述混煉料喂入雙螺桿擠出機(jī)中，控制機(jī)筒溫度為190-225 °C，擠出轉(zhuǎn)速為 76rpm，得到恪融料； (4) 將上述熔融料供料給壓延機(jī)，其壓延成型條件為:壓延溫度為170°C;壓延壓力為 26,延壓成型得到片材； (5)將上述片材經(jīng)過拉伸、切邊、成型得到安全可降解耐撕裂包裝膜，其中所述拉伸過 程中：縱向拉伸溫度為117°C，縱向定型溫度為124°C，縱向拉伸倍率為6倍;橫向拉伸溫度為 145°C，橫向定型溫度為156°C，橫向拉伸倍率為7倍。
[0027] 實(shí)施例5 一種安全可降解耐撕裂包裝膜，由如下重量份的原料制備而得:聚乳酸39份、聚己內(nèi)酯 26份、聚羥基烷酸酯18份、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉12份、苦土粉9份、黃麻纖維7份、過氧化馬來 酸叔丁酯6份、三乙烯四胺8份、方鎂石粉5份、環(huán)氧亞麻油3份、聚天冬氨酸2.5份、乙撐雙硬 酯酰胺6份、抗壞血酸鈉5份、硫脲9份、液體石蠟3.8份、亞磷酸-苯二異辛酯6份。
[0028]優(yōu)選的，所述聚乳酸為重量份比為3:5的聚L-乳酸和聚D-乳酸的混合物。
[0029] 所述的安全可降解耐撕裂包裝膜的制備方法，包括以下制備步驟： (1) 按照重量份稱重配料，然后加入到攪拌機(jī)中高速攪拌均勻，得到混合料； (2) 將上述混合料加入到密煉機(jī)中，在156°C溫度下混煉lOmin，得到混煉料； (3 )將上述混煉料喂入雙螺桿擠出機(jī)中，控制機(jī)筒溫度為18 0 - 2 4 0 °C，擠出轉(zhuǎn)速為 80rpm，得到恪融料； (4) 將上述熔融料供料給壓延機(jī)，其壓延成型條件為:壓延溫度為168°C;壓延壓力為 26T，延壓成型得到片材； (5) 將上述片材經(jīng)過拉伸、切邊、成型得到安全可降解耐撕裂包裝膜，其中所述拉伸過 程中：縱向拉伸溫度為118°C，縱向定型溫度為125°C，縱向拉伸倍率為6倍;橫向拉伸溫度為 148°C，橫向定型溫度為152°C，橫向拉伸倍率為6倍。
[0030] 對比例1 本對比例的原料選配及其制備方法同實(shí)施例2,區(qū)別之處在于:不添加環(huán)氧亞麻油、方 鎂石粉和黃麻纖維。
[0031] 對比例2 本對比例的原料選配及其制備方法同實(shí)施例2,區(qū)別之處在于:不添加聚天冬氨酸、硫 脲和乙撐雙硬酯酰胺。
[0032]性能測試 下面對實(shí)施例1~5和對比例所制備的包裝膜根據(jù)本領(lǐng)域測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)性能測試， 其測試結(jié)果如下表所示：
由上表可以看出，本發(fā)明的安全可降解耐撕裂包裝膜具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、抗撕裂性 能佳和降解性能良好，拉伸強(qiáng)度達(dá)到35~43MPa，撕裂強(qiáng)度達(dá)158.7~182.8 kN/m，40天降解率 高于81.3%，同時(shí)反復(fù)使用10次后其撕裂強(qiáng)度仍保持在72%以上，可重復(fù)利用，使用成本低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種安全可降解耐撕裂包裝膜，其特征在于，由如下重量份的原料制備而得:聚乳酸 37-45份、聚己內(nèi)酯21-32份、聚羥基烷酸酯13-19份、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉5-14份、苦土粉7-12份、黃麻纖維3-10份、過氧化馬來酸叔丁酯2-8份、三乙烯四胺5-9份、方鎂石粉3-8份、環(huán) 氧亞麻油1-5份、聚天冬氨酸1.4-3.8份、乙撐雙硬酯酰胺4-9份、抗壞血酸鈉2-6份、硫脲6-1 〇份、液體石蠟3-5份、亞磷酸-苯二異辛酯5-8份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全可降解耐撕裂包裝膜，其特征在于，所述聚乳酸為聚L-乳 酸和聚D-乳酸的一種或兩者按任意比例的混合物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全可降解耐撕裂包裝膜，其特征在于，所述聚乳酸為重量份 比為3:2的聚L-乳酸和聚D-乳酸的混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的安全可降解耐撕裂包裝膜，其特征在于，由如下重 量份的原料制備而得:聚乳酸41份、聚己內(nèi)酯27份、聚羥基烷酸酯15份、交聯(lián)羧甲基纖維素 鈉9份、苦土粉11份、黃麻纖維6份、過氧化馬來酸叔丁酯5份、三乙烯四胺7份、方鎂石粉6份、 環(huán)氧亞麻油3.2份、聚天冬氨酸2.8份、乙撐雙硬酯酰胺5.5份、抗壞血酸鈉4.2份、硫脲7.4 份、液體石錯(cuò)3.6份、亞磷酸-苯二異辛酯6.3份。5. 如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的安全可降解耐撕裂包裝膜的制備方法，其特征在于，包 括以下制備步驟： (1)按照重量份稱重配料，然后加入到攪拌機(jī)中高速攪拌均勻，得到混合料； (2 )將上述混合料加入到密煉機(jī)中，在150-180 °C溫度下混煉10_20min，得到混煉料； (3) 將上述混煉料喂入雙螺桿擠出機(jī)中，控制機(jī)筒溫度為180-240°C，擠出轉(zhuǎn)速為50-120rpm，得到恪融料； (4) 將上述熔融料供料給壓延機(jī)，延壓成型得到片材； (5) 將上述片材經(jīng)過拉伸、切邊、成型得到安全可降解耐撕裂包裝膜，其中所述拉伸過 程中：縱向拉伸溫度為110-126°C，縱向定型溫度為120-138°C，縱向拉伸倍率為4-8倍;橫向 拉伸溫度為140_158°C，橫向定型溫度為145-163°C，橫向拉伸倍率為5-9倍。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全可降解耐撕裂包裝膜的制備方法，其特征在于，所述步驟 (2 )中在168 °C溫度下混煉13min。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全可降解耐撕裂包裝膜的制備方法，其特征在于，所述步驟 (3) 中控制機(jī)筒溫度為190-225Γ，擠出轉(zhuǎn)速為76rpm。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全可降解耐撕裂包裝膜的制備方法，其特征在于，所述步驟 (4) 中壓延成型條件為:壓延溫度為150-190°C;壓延壓力為20-28T。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全可降解耐撕裂包裝膜的制備方法，其特征在于，所述拉伸 過程中：縱向拉伸溫度為117°C，縱向定型溫度為124°C，縱向拉伸倍率為6倍;橫向拉伸溫度 為145°C，橫向定型溫度為156°C，橫向拉伸倍率為7倍。
【文檔編號(hào)】C08K5/405GK106009560SQ201610338442
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】匡學(xué)明
【申請人】蘇州倍力特物流設(shè)備有限公司