CN112358655A - 一种环保型药品包装材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型药品包装材料及其制备方法，包括如下质量份数的原料：淀粉70‑90份、PVA树脂10‑30份、流动改性剂10‑20份、润滑改性剂1‑5份、成核改性剂1‑5份、热稳定剂1‑5份、抗氧剂1‑3份、疏水改性剂0.5‑3份，将原料按质量份数配好后置入高速混合机边搅拌边加热，在60℃‑80℃/30‑60min状态下做增塑处理，然后冷却放置24小时以上备用，将物料投入到双螺杆挤出机挤出造粒，熔融塑化挤出造粒，将粒料投入到吹膜机挤出吹膜，将上述的中心膜和PE膜制成结构复合膜。

Description

一种环保型药品包装材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及药品包装应用技术领域，特别涉及一种环保型药品包装材料 及其制备方法。
背景技术
随着经济发展及人们生活水平的提高，食品安全以及保证食品质量、维 护食品本来风味越来越受到消费者及食品厂家的重视。为达到这一目的，恰 当的食品包装，尤其是阻隔性食品包装则成为必不可少的重要一环。
以往人们选用金属或玻璃材料作为食品包装，从而有效隔离氧气等内外 各种气体成分的渗人，以保证内容食品的质量和商品价值。但是，随着多层 塑料包装加工技术的进步与发展，作为高阻隔性塑料包装材料越来越多地代 替这些传统包装材料，而且发展迅速，前途广大，越来越受到产业界的关注。
但是，目前流行的高阻隔性塑料包装材料都属于石油基塑料，随着这种 塑料材料产量和消费量的日益增加和用途的不断扩大，其废弃物，特别是一 次性塑料包装废弃物迅速增多，由于其难回收再生利用，又不能在自然环境 中自行降解，对环境的污染日趋严重。塑料包装垃圾导致的环境污染和生态 失衡已引起了社会的广泛关注。因此，全社会迫切需要研发一种具有完全生 物降解特性的氧气高阻隔塑料包装材料，作为解决塑料废弃物对环境污染和 塑料原料短缺的有效途径，已经成为一个全球关注的问题。
防止食品变质是大多数食品包装必不可少的基本功能。引起食品变质有 以下三大因素：生物因素(生物酶反应等)、化学因素(主要是食品成分的 氧化)及物理因素(吸湿、干燥等)。这些因素是在氧气、光线、温度、水 分等环境条件下发挥作用，从而引起食品变质。防止食品的变质，主要是抑 制食品中的微生物增殖，防止氧气对食品成分的氧化，以及防潮和保持食品 的原有风味。
在上述引起食品变质的环境条件中氧气的影响最为显著。通过遮断氧气， 不但可以防止食品成分的氧化，同时可以有效地抑制食品中微生物的增殖。 而且，能够隔断氧气等气体的阻隔性树脂原料，通常都具有良好的香味成分 阻隔性能，可起到保香、保持本来风味的功效。
目前市场上常见的阻隔塑料材料情况如表1所示。其中对氧气阻隔性最好 的是日本可乐丽公司的乙稀一乙稀醇共聚物(EVOH)树脂，是普通塑料 聚乙烯(PE)的大约一万倍，但其价格也是聚乙烯(PE)的10倍以上。但是 这些阻隔材料都是不可降解的，其包装废弃物是造成白色污染的主要来源。
表1各种阻隔塑料材料的氧气透过率
Figure BDA0002768793330000021
目前功能性高阻隔包装材料主要应用领域为食品/药品包装、电子器件封 装、太阳能电池封装、OLED灯具封装等，其对氧气的阻隔性能要求如表2所 示。
表2
应用领域 氧气透过率(cm<sup>3</sup>/m<sup>2</sup>·24h·0.1MPa)
食品/药品包装 <100
电子器件封装 <1.0
太阳能电池封装 <10-1.0
OLED灯具封装 <10-5.0
现有市场上的药用聚乙烯(PE)膜、袋的氧气阻隔性能较差，对药品的 抗氧化保护不利，急需提高其氧气阻隔性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型药品包装材料及其制备方法，可以解 决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种环保型药品包装材料，包括如下质量份数的原料：
淀粉70-90份、PVA树脂10-30份、流动改性剂10-20份、润滑改性剂1-5 份、成核改性剂1-5份、热稳定剂1-5份、抗氧剂1-3份、疏水改性剂0.5-3 份。
进一步地，淀粉选用玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉其中的一种或多 种混合物，淀粉粒径10-50微米。
进一步地，聚乙烯醇树脂选用醇解度≥88％、聚合度1000-2500、平均分 子量6万-8万、PH值6.5-7.0，粒径10-50微米的聚乙烯醇。
进一步地，流动改性剂为丙三醇、丙二醇、聚甘油(1-10)、乙二醇、季 戊四醇、山梨糖醇、1-4丁二醇、一甘醇、二甘醇、三甘醇其中2种以上的混 合物。
进一步地，润滑改性剂为二甲基硅油、油酸酰胺、芥酸酰胺、甲基丙烯 酸甲酯一种或两种以上混合物。
进一步地，热稳定剂为硬脂酸锌、硬酯酸钙、硬脂酸镁一种或两种以上 混合物。
进一步地，抗氧剂为抗氧剂1010、246、168、H10两种以上混合物。
进一步地，所述成核改性剂为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、滑石粉的 混合物；疏水改性剂为氟碳表面活性剂。
本发明的另一种技术方案：一种环保型药品包装材料的制备方法，包括 如下步骤：
步骤1：将原料按质量份数配好后置入高速混合机边搅拌边加热，在 60℃-80℃/30-60min状态下做增塑处理，然后冷却放置24小时以上备用，控 制水分含量10-15％；
步骤2：将步骤1物料投入到双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度控制在 80℃-190℃，熔融塑化挤出造粒；
步骤3：将步骤2的粒料投入到吹膜机挤出吹膜，得到中心膜，加工温度 控制在100℃-180℃，厚度控制为0.05-0.08毫米；
步骤4：将步骤3的中心膜和PE膜制成结构复合膜。
进一步地，所述中心膜的上下两面均通过复合胶与PE膜粘结。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明产品拉伸强度可以达到20MPa以上，高于PE塑料薄膜的拉伸强 度。
2.本发明产品的氧气阻隔性优异，其氧气透过量《5.0cm3/m2·24h· 0.1MPa。只有PE材料的万分之五左右。
3.由于主要原料是淀粉，所以产品价格低廉，易于推广。
4.采用复合膜结构，同时解决了阻隔氧气和防水的问题，能够满足药品 包装的要求。
附图说明
图1为本发明的复合膜结构示意图。
图中：1、中心膜；2、PE膜；3、复合胶。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
玉米淀粉(粒径50微米)70份，PVA(聚乙烯醇，牌号1799)30份， 丙三醇10份，乙二醇10份，油酸酰胺5份，硬脂酸锌3份，纳米二氧化硅2 份，抗氧剂(1010)1份、抗氧剂(168)1份，氟碳表面活性剂0.5份，去离 子水5份。
步骤一：按以上配方配好后加入高速混合机边搅拌边加热,温度60℃， 搅拌速度100转/min，时间45分钟状态下做增塑处理，然后冷却放置24小时 以上备用。控制水分含量10-15％；
步骤二：将步骤一物料投入到双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度控制在 80℃-190℃，熔融塑化挤出造粒。
步骤三：将步骤二的粒料投入到吹膜机挤出吹膜，得到中心膜1，加工温 度控制在100℃-180℃，厚度控制为0.05-0.08毫米。
步骤四：将步骤三的中心膜1和PE膜2通过复合胶制成复合膜备用。
实施例2
红薯淀粉(粒径30微米)80份，PVA(牌号1799)20份，丙三醇15 份，聚甘油5份，芥酸酰胺5份，硬脂酸镁4份，纳米二氧化钛2份，抗氧 剂(H10)1份、抗氧剂(168)1份，氟碳表面活性剂0.5份，去离子水3份。
步骤一，按以上配方配好后加入高速混合机边搅拌边加热，温度70℃， 搅拌速度100转/min，时间30分钟状态下做增塑处理，然后冷却放置24小时 以上备用。控制水分含量10-15％。
将步骤一物料投入到双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度控制在 80℃-190℃，熔融塑化挤出造粒。
步骤三，将步骤二的粒料投入到吹膜机挤出吹膜，得到中心膜1，加工温 度控制在100℃-180℃，厚度控制为0.05-0.08毫米。
步骤四，将步骤三的中心膜1和PE膜2通过复合胶制成复合膜备用。
实施例3
马铃薯淀粉(粒径30微米)90份，PVA(牌号1799)10份，乙二醇10 份，1-4丁二醇5份，甘油5份，油酸酰胺5份，硬脂酸锌3份，纳米二氧化 钛2份，抗氧剂(1010)1.5份、抗氧剂(168)1.5份，氟碳表面活性剂0.5 份，去离子水3份。
步骤一，按以上配方配好后加入高速混合机边搅拌边加热,温度80℃， 搅拌速度100转/min，时间30分钟状态下做增塑处理，然后冷却放置24小时 以上备用。控制水分含量10-15％。
将步骤一物料投入到双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度控制在 80℃-190℃，熔融塑化挤出造粒。
步骤三，将步骤二的粒料投入到吹膜机挤出吹膜，得到中心膜1，加工温 度控制在100℃-180℃，厚度控制为0.05-0.08毫米。
步骤四，将步骤三的膜和PE膜制成复合膜(如图1)备用。
实施例4
木薯淀粉(粒径50微米)75份，PVA(牌号1588)25份，丙三醇10 份，乙二醇5份，聚甘油5份，芥酸酰胺5份，硬脂酸锌3份，纳米二氧化 硅2份，抗氧剂(1010)1份、抗氧剂(168)1份，氟碳表面活性剂0.5份， 去离子水5份。
步骤一，按以上配方配好后加入高速混合机边搅拌边加热,温度60℃， 搅拌速度100转/min，时间40分钟状态下做增塑处理，然后冷却放置24小时 以上备用。控制水分含量10-15％。
将步骤一物料投入到双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度控制在 80℃-190℃，熔融塑化挤出造粒。
步骤三，将步骤二的粒料投入到吹膜机挤出吹膜，得到中心膜1，加工温 度控制在100℃-180℃，厚度控制为0.05-0.08毫米。
步骤四，将步骤三的膜和PE膜制成复合膜备用。
对比例
采用目前药品生产厂家广泛使用的低密度聚乙烯(LDPE)塑料袋。
1、拉伸强度测试
采用国家标准GB/T 1040.3-2006/2/500，对各种实施例和对比例样品进行 测试。
2、氧气透过量测试
采用国家标准GB/T1038-2000，对各种实施例和对比例样品进行测试。
表3试验结果
Figure BDA0002768793330000071
由表3可看出，实施例1-4的拉伸强度均在20MPa以上，明显高于对比 例的17.5MPa，其次，实施例1-4的氧气透过量明显优于对比例的氧气透过量。
本发明的氧气阻隔性价格只有现有技术的1/5左右，完全能够满足功能 性高阻隔材料的要求，对药品、食品包装行业是一个革命性的突破。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根 据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明 的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环保型药品包装材料，其特征在于，包括如下质量份数的原料：
淀粉70-90份、PVA树脂10-30份、流动改性剂10-20份、润滑改性剂1-5份、成核改性剂1-5份、热稳定剂1-5份、抗氧剂1-3份、疏水改性剂0.5-3份。
2.如权利要求1所述的环保型药品包装材料，其特征在于，淀粉选用玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉其中的一种或多种混合物，淀粉粒径10-50微米。
3.如权利要求1所述的环保型药品包装材料，其特征在于，聚乙烯醇树脂选用醇解度≥88％、聚合度1000-2500、平均分子量6万-8万、PH值6.5-7.0，粒径10-50微米的聚乙烯醇。
4.如权利要求1所述的环保型药品包装材料，其特征在于，流动改性剂为丙三醇、丙二醇、聚甘油(1-10)、乙二醇、季戊四醇、山梨糖醇、1-4丁二醇、一甘醇、二甘醇、三甘醇其中2种以上的混合物。
5.如权利要求1所述的环保型药品包装材料，其特征在于，润滑改性剂为二甲基硅油、油酸酰胺、芥酸酰胺、甲基丙烯酸甲酯一种或两种以上混合物。
6.如权利要求1所述的环保型药品包装材料，其特征在于，其特征在于，热稳定剂为硬脂酸锌、硬酯酸钙、硬脂酸镁一种或两种以上混合物。
7.如权利要求1所述的环保型药品包装材料，其特征在于，抗氧剂为抗氧剂1010、246、168、H10两种以上混合物。
8.如权利要求1所述的环保型药品包装材料，其特征在于，所述成核改性剂为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、滑石粉的混合物；疏水改性剂为氟碳表面活性剂。
9.一种如权利要求1所述的环保型药品包装材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将原料按质量份数配好后置入高速混合机边搅拌边加热，在60℃-80℃/30-60min状态下做增塑处理，然后冷却放置24小时以上备用，控制水分含量10-15％；
步骤2：将步骤1物料投入到双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度控制在80℃-190℃，熔融塑化挤出造粒；
步骤3：将步骤2的粒料投入到吹膜机挤出吹膜，得到中心膜(1)，加工温度控制在100℃-180℃，厚度控制为0.05-0.08毫米；
步骤4：将步骤3的中心膜(1)和PE膜(2)制成结构复合膜。
10.如权利要求9所述的环保型药品包装材料的制备方法，其特征在于，所述中心膜(1)的上下两面均通过复合胶(3)与PE膜(2)粘结。
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