CN103642181A - 高透水汽性流延膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高透水汽性流延膜。本发明所述的高透水汽性流延膜由60-90%聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯（PBAT）、1-2%聚合物粉和8-39%复合无机填料组成，复合无机填料由不同种类、不同形状、不同粒径的无机填料以一定比例组成，利用聚合物粉与PBAT不相容的原理，以及不规则复合填料分散造成薄膜上产生很多微孔结构，从而实现了薄膜的高透水汽性，而且该流延膜还可以完全生物降解，是普通流延膜的最佳替代品。
Description
技术领域
本发明涉及一种高透水汽性流延膜。
背景技术
塑料从诞生开始，因其质轻、易成型等优点，很快便成为包装材料的中流砥柱。而塑料包装行业中份额占比最大的为塑料薄膜，相对于吹塑薄膜，流延膜因其生产速度快、产量高、透明性好、光泽性好、厚度均匀性好等优点又成为包装薄膜中的佼佼者。
我国流延薄膜生产起步较晚，基础较为薄弱，但发展速度较快。经过近20年来的不断发展壮大，我国目前流延薄膜在包装行业已成为具有相当生产能力和生产水平的朝阳产业。流延膜与吹膜相比，不仅生产速度快、产量高、透明性好、光泽性好、厚度均匀性好，同时，由于是平挤薄膜后续工序，如印刷、复合等都极为方便，因而广泛应用于食品、医药用品、纺织品、鲜花、日用品的包装，尤其是尿片、卫生巾、护垫等卫生用品的底膜和包装膜。由于卫生用品多为一次性使用，而且使用量巨大，无法回收，污染问题也逐渐凸显。
为了解决传统塑料导致的“白色污染”，脂肪族聚酯以及脂肪族-芳香族共聚酯材料由于具有良好的生物降解性，逐渐受到人们的关注与青睐。目前，世界上通用的生物降解标准有EN13432、ASTM D6400和ISO14855，符合这些标准，并已经规模化生产的生物降解塑料有聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸-己二酸-丁二醇酯（PBSA）、聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯（PBAT）、聚羟基烷酸酯（PHAs）、聚丙撑碳酸酯（PPC）、聚己内酯（PCL）等。这些生物降解材料主要用于各种薄膜类产品，如垃圾袋、购物袋、地膜等。
现如今，应用最广泛的流延膜为PE、PP、PET、PA流延膜，其中产量最大的PE流延膜主要用于一次性卫生医疗用品，例如护垫、卫生巾、尿片、手术服、口罩等。然而PE流延膜虽然力学性能优异，但透水汽性很差，即如果是普通的PE流延膜做的尿片，由于其透水汽性差，会导致幼儿屁股红疹。为了提高PE流延膜的透水汽性，人们开发了PE/碳酸钙流延薄膜，经过后续预热、拉伸、再拉伸、冷却定型等一系列工序才能实现薄膜上的微孔结构，从而使得其透水汽性大大提高。
目前，很多应用领域对流延膜的透水汽性要求越来越高，然而却鲜有此方面的报道，更没有关于生物降解流延膜的报道。本发明针对传统PE流延膜透水汽性差的缺点，提供了一种高透水汽性流延膜，而且该流延膜还可以完全生物降解，是一种完全绿色的环保产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种高透水汽性、完全生物降解的流延膜。
本发明所述的高透水汽性流延膜，由如下重量百分数的原料制成：
聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯 60～90%；
聚合物粉 1～2%；
复合无机填料 8～39%。
所述的聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯熔点100～130℃，在190℃和2.16kg负荷下，熔指为3.0～15g/10min；
所述的聚合物粉是为聚乙烯粉、聚丙烯粉、聚氯乙烯粉、聚苯乙烯粉、聚四氟乙烯粉或聚甲基丙烯酸甲酯粉中的一种，聚合物粉目数为200～800目；
所述的复合无机填料为碳酸钙、滑石粉、云母粉、高岭土、蒙脱土、硫酸钠、硫酸钡、硅灰石、氧化镁、氧化钙、三氧化二铝、二氧化硅、氢氧化铝、氢氧化镁或晶须硅中的两种以质量比为1∶1混合；
所述的复合无机填料目数为1000～6000目，不同种类填料之间的目数差异2000～5000目。
在PBAT中，引入了与PBAT不相容的聚合物粉，利用聚合物粉与PBAT不相容的原理，实现薄膜上微孔结构，从而提高薄膜透水汽性。在PBAT中，引入了由不同种类、不同形状、不同粒径的无机填料以一定比例组成的复合无机填料，利用不规则复合填料的分散造成薄膜上产生很多微孔结构，从而提高薄膜透水汽性。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明解决了传统流延膜透水汽性差的缺点，同时解决了现有流延膜以传统塑料聚乙烯、聚丙烯为载体不能生物降解的问题，该材料能够完全生物降解；
（2）通过配方设计实现了薄膜的高透水汽性，避免了PE流延膜经过后续预热、拉伸、再拉伸、冷却定型等提高透水汽性的一系列繁琐工序，可在普通聚乙烯流延膜挤出机上流延成型，无需对设备进行改造；
（3）制备方法简单易行，易于推广应用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
该发明实施例中流延膜的制备分两步：（1）材料制备：将各原料组分加入到高速混合机中，混合均匀后放出，再加入到同向平行双螺杆挤出机中共混挤出造粒得到一种完全生物降解的流延膜材料，挤出温度为140-160℃；（2）流延膜制备：将此流延膜材料加入到PE流延膜挤出机中，流延成膜，挤出温度：160-180℃，模头温度：170-180℃，流延辊和橡胶辊辊温：10-50℃。
所使用的同向平行双螺杆挤出机为：螺杆直径62.5mm，长径比48:1，料筒共12个加热区。所使用的流延膜机为PE流延膜挤出机：螺杆直径150mm，长径比35:1，模头宽幅2400mm，料筒加热共7区，换网器加热2区，静态混合器加热1区，模头加热11区，流延辊和橡胶辊通有制冷机的冷却水，温度可调。
实施例1-5的配方组成见表一。
表一不同实施例中的配方组成
实施例1-5制备的流延膜性能指标见表二，通过表二可以看出，在PBAT中引入聚合物粉和复合无机填料后，流延膜的透水汽性相对于PE提高了50多倍，相对于PBAT提高了3倍多，而且流延膜的力学性能同时得到了优化提高。
表二不同流延膜的透水汽性、力学性能对比
Claims (5)
1.一种高透水汽性流延膜，其特征在于，由如下重量百分数的原料制成：
聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯 60～90%；
聚合物粉 1～2%；
复合无机填料 8～39%。
2.根据权利要求1所述的高透水汽性流延膜，其特征在于，所述的聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯熔点100～130℃，在190℃和2.16kg负荷下，熔指为3.0～15g/10min。
3.根据权利要求1所述的高透水汽性流延膜，其特征在于，所述的聚合物粉为聚乙烯粉、聚丙烯粉、聚氯乙烯粉、聚苯乙烯粉、聚四氟乙烯粉或聚甲基丙烯酸甲酯粉中的一种，聚合物粉目数为200～800目。
4.根据权利要求1所述的高透水汽性流延膜，其特征在于，所述的复合无机填料为碳酸钙、滑石粉、云母粉、高岭土、蒙脱土、硫酸钠、硫酸钡、硅灰石、氧化镁、氧化钙、三氧化二铝、二氧化硅、氢氧化铝、氢氧化镁或晶须硅中的两种以质量比为1∶1混合。
5.根据权利要求4所述的高透水汽性流延膜，其特征在于，所述的复合无机填料目数为1000～6000目，不同种类填料之间的目数差异2000～5000目。
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