CN104119654B - 一种可生物降解薄膜包装材料及其制备方法 - Google Patents

一种可生物降解薄膜包装材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可生物降解薄膜包装材料及其制备方法。该可生物降解薄膜包装材料由包含以下重量份的组分制成：聚乳酸45-66份、淀粉20-30份、聚乙烯醇10-18份、木质素8-10份、腐植酸钠0.5-2份、聚乙酰亚胺0.5-1份和戊二醛4-6份。通过本发明的方法制得的可生物降解薄膜包装材料，具有良好的结晶度、机械强度和良好的断裂伸长率，其表面不需要经过特殊处理，即具有良好的薄膜表面张力，能够使油墨和薄膜包装材料良好结合。

Description

一种可生物降解薄膜包装材料及其制备方法
技术领域
本发明属于薄膜包装材料领域，特别涉及一种可生物降解薄膜包装材料及其制备方法。
背景技术
随着现在社会的发展，各种功能材料的层出不穷，随着人们对环境问题的日益重视，生物可降解材料已经成为当前研发的发展热点，在一定程度上可以缓解环境问题。因此具有良好生物相容性、生物可吸收性和生物可降解性能的材料也日益为人们所需要。
这类可生物降解薄膜材料被广泛应用于各类产品的包装和膜材料领域。现有的可生物降解材料由于结晶度低、机械强度差和断裂伸长率差的问题，易出现断裂问题，因而限制了生物材料的应用，因而急需一种具有良好结晶度、机械强度和良好的断裂伸长率的可生物降解材料。
同时，现有的生物可降解材料，其经表面印刷时，油墨只有挥发、结膜，固化过程，并不能很好地与薄膜表面结合，易造成印刷质量低下以及印刷图案脱落的问题。
发明内容
本发明提供了一种可生物降解薄膜包装材料及其制备方法，通过该方法制得的可生物降解薄膜包装材料具有良好的结晶度、机械强度和良好的断裂伸长率，其表面不需要经过特殊处理，即具有良好的薄膜表面张力，使油墨和薄膜包装材料能够良好结合。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种可生物降解薄膜包装材料，由包含以下重量份的组分制成：
聚乳酸45-66份，
淀粉20-30份，
聚乙烯醇10-18份，
木质素8-10份，
腐植酸钠0.5-2份，
聚乙酰亚胺0.5-1份，
戊二醛4-6份。
所述聚乙烯醇的平均分子质量为6000-8000。
所述聚乙酰亚胺为分支状聚乙烯亚胺。
一种可生物降解薄膜包装材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）将聚乳酸、聚乙酰亚胺和聚乙烯醇分别置于60-75℃下干燥，2-3小时，备用；
（2）将干燥过的聚乳酸45-66份、淀粉15-20份、干燥过的聚乙烯醇10-18份、木质素8-10份和戊二醛4-6份，在120-140℃下混合均匀；
（3）将步骤2的产物调节pH值到6.5，加入腐植酸钠0.5-2份和干燥过的聚乙酰亚胺0.5-1份，在80-90℃下搅拌均匀，超声，经造粒和压延成型，得到可生物降解薄膜包装材料。
所述步骤3中的搅拌速率为300-450转/分钟。
所述超声时间为0.5-1小时，温度为30-40℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
（1）本发明制得的可生物降解薄膜包装材料其表面具有良好的薄膜表面张力，其表面张力大于油墨表面张力，能与油墨良好结合，同时本发明的可生物降解薄膜包装材料的原料具有良好的可生物降解性能。
（2）本发明由于加入了聚乙酰亚胺，并且调节pH到弱酸性条件，使得聚乙酰亚胺能起到良好的固色作用，能够与油墨良好结合，使得印刷图案清楚且不易脱落。
（3）本发明由于加入了聚乳酸和聚乙烯醇，提高了可生物降解薄膜包装材料的结晶度，使制得的薄膜包装材料具有良好的力学强度。
（4）本发明由于加入了戊二醛，能使各个聚合物之间相互反应，使制备得到的可生物降解薄膜包装材料具有良好的机械强度和良好的断裂伸长率。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
（1）将聚乳酸、聚乙酰亚胺和平均分子质量为6000聚乙烯醇分别置于60℃下干燥，3小时，备用；
（2）将干燥过的聚乳酸45kg、淀粉15kg、干燥过的聚乙烯醇10kg、木质素8kg和戊二醛4kg，在140℃下混合均匀；
（3）将步骤2的产物调节pH值到6.5，加入腐植酸钠0.5kg和干燥过的分支状聚乙烯亚胺0.5kg，在80℃下，以450转/分钟的搅拌速率，搅拌均匀，在30℃下超声0.5小时，经造粒和压延成型，得到0.45mm的可生物降解薄膜包装材料。
制得可生物降解薄膜包装材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）将聚乳酸、聚乙酰亚胺和平均分子质量为8000聚乙烯醇分别置于75℃下干燥，2小时，备用；
（2）将干燥过的聚乳酸45kg、淀粉18kg、干燥过的聚乙烯醇16kg、木质素10kg和戊二醛6kg，在120℃下混合均匀；
（3）将步骤2的产物调节pH值到6.5，加入腐植酸钠1kg和干燥过的分支状聚乙烯亚胺1kg，在90℃下，以350转/分钟的搅拌速率，搅拌均匀，在40℃下超声1小时，经造粒和压延成型，得到0.51mm的可生物降解薄膜包装材料。
制得可生物降解薄膜包装材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）将聚乳酸、聚乙酰亚胺和平均分子质量为6000聚乙烯醇分别置于60℃下干燥，2小时，备用；
（2）将干燥过的聚乳酸66kg、淀粉20kg、干燥过的聚乙烯醇18kg、木质素10kg和戊二醛6kg，在130℃下混合均匀；
（3）将步骤2的产物调节pH值到6.5，加入腐植酸钠2kg和干燥过的分支状聚乙烯亚胺0.5kg，在80℃下，以300转/分钟的搅拌速率，搅拌均匀，在35℃下超声0.5小时，经造粒和压延成型，得到厚度为0.56mm的可生物降解薄膜包装材料。
制得可生物降解薄膜包装材料的性能测试结果如表1所示。
表1
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3
拉伸强度（MPa） 18 21 25
断裂伸长率 38% 44% 49%
本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可生物降解薄膜包装材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
聚乳酸45-66份，
淀粉20-30份，
聚乙烯醇10-18份，
木质素8-10份，
腐植酸钠0.5-2份，
分支状的聚乙酰亚胺0.5-1份，
戊二醛4-6份；
所述聚乙烯醇的平均分子质量为6000-8000。
2.一种可生物降解薄膜包装材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将聚乳酸、分支状的聚乙酰亚胺和聚乙烯醇分别置于60-75℃下干燥，2-3小时，备用；
（2）将干燥过的聚乳酸45-66份、淀粉15-20份、干燥过的聚乙烯醇10-18份、木质素8-10份和戊二醛4-6份，在120-140℃下混合均匀；
（3）将步骤2的产物调节pH值到6.5，加入腐植酸钠0.5-2份和干燥过的分支状的聚乙酰亚胺0.5-1份，在80-90℃下搅拌均匀，超声，经造粒和压延成型，得到可生物降解薄膜包装材料。
3.根据权利要求2所述的可生物降解薄膜包装材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的搅拌速率为300-450转/分钟。
4.根据权利要求2所述的可生物降解薄膜包装材料的制备方法，其特征在于，所述超声时间为0.5-1小时，温度为30-40℃。
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