CN113121964A - 一种环保可降解包装袋及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环保可降解包装设备技术领域，提供了一种环保可降解包装袋及其制备方法，包括如下重量份的原料；聚乳酸(PLA)5～10份；聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)60～70份；玉米淀粉25～30份；交联剂0.1～0.3份。还包括如下制备方法步骤一：备料干燥；步骤二：搅拌混合；步骤三：热熔干燥；步骤四；吹膜成型；步骤五；裁切制袋。本发明克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，解决了现有的可降解包装袋，制作流程复杂繁琐，含有不可降解的材质，可降解效果差的问题，本发明采用的原料均为可降解的，同时通过添加交联剂，提高了各个原料的相容效果，提高了产品的性能，同时采用了简单的制备工艺，加工简单，可广泛应用于超市或商店的一次性包装使用。
Description
技术领域
本发明涉及环保可降解包装设备技术领域，具体涉及一种环保可降解包装袋及其制备方法。
背景技术
由于塑料袋具有强度高、质量轻、抗腐蚀、价格便宜等特点，因此人们在日常生活中常常使用塑料袋来盛装物品。但塑料袋的应用在给人们带来极大方便的同时，也带来严重的负面影响，大部分废弃的塑料袋除了可在特殊条件下降解外，其在自然界环境中的光、生物降解速度非常缓慢，大概需要几百年的时间才可能完全消失。大量使用后的废弃塑料袋无法自动降解，长期残留在自然环境中可造成严重的环境污染，不仅影响生态平衡，同时也威胁着人类的健康。
全国多地的禁塑时间已经进入倒计时，最先禁止使用的就是非降解的塑料薄膜和塑料购物袋和塑料包装袋等。
因此，制备可降解并对环境没有污染的包装袋，正是目前人们所急需的。
目前市场上，也存在了一些“可降解”的包装袋，但是其大部分的制作流程复杂繁琐，或通过添加生物基成分，或在PP或PE等中添加光氧降解母粒等工艺制备，因多多少少含有不可降解的部分材质，均不能算成真正意义上的可降解产品。
为此，我们提出一种环保可降解包装袋及其制备方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种环保可降解包装袋及其制备方法，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，解决了现有的“可降解”的包装袋，制作流程复杂繁琐，含有不可降解的部分材质，可降解效果差的问题，本发明采用的原料均为可降解的，同时通过添加交联剂，提高了各个原料的相容效果，提高了产品的性能，同时采用了简单的制备工艺，加工简单，可广泛应用于超市或商店的一次性包装使用。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种环保可降解包装袋，包括如下重量份的原料；
聚乳酸(PLA)5～10份
聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)60～70份
玉米淀粉25～30份
交联剂0.1～0.3份
进一步的，所述交联剂采用为1,4-双叔丁基过氧化二异丙基苯 (BIBP)。
进一步的，一种环保可降解包装袋的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：备料干燥；将聚乳酸(PLA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、玉米淀粉进行干燥，干燥条件为80-90℃下真空干燥 5-6小时；
步骤二：搅拌混合；按照配比后，放置在一个混料盒内进行混合料，并通过搅拌棒进行充分搅拌1-3小时；
步骤三：热熔干燥；将混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出，水冷，切粒；所述双螺杆挤出机从进料口到出料口的温度范围分别为185℃、 190℃、195℃、195℃、195℃、195℃；得到的共混母粒大小为3～5mm，能够便于吹膜；然后在60℃下干燥12小时；
步骤四；吹膜成型；将上步骤中的共混母粒在吹膜机上吹膜，压制成型，油墨印刷；所述吹膜条件：一段：185℃；二段：190℃；三段：195℃；四段：200℃；五段：195℃；牵引速度为5转/分；收卷 8.23转/分。
步骤五；裁切制袋；将上步骤中的膜采用制袋机或热合机经裁剪、分卷工艺制作成所需规格包装袋成品。
进一步的，所述步骤三中，双螺杆挤出机的螺杆转速为190rpm，加料速度为4kg/min，机筒直径为16mm，螺杆直径为15.5mm，螺纹深度为3.4mm，机筒长度(L/D)为25:1。
进一步的，所述步骤四中油墨印刷采用UV油墨。
进一步的，所述步骤四中吹塑的压力为10MPa～12MPa。
(三)有益效果
本发明实施例提供了一种环保可降解包装袋及其制备方法。具备以下有益效果：
1、本发明提供的包装袋采用的原料均为可降解的原料，同时各个原料均为可降解、无毒无危害的，同时配合制作方法也能完全实现可降解、无毒无危害。
2、通过交联剂的加入，改善了聚乳酸(PLA)与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)之间分子链的接枝性能，改善了聚乳酸(PLA) 与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)的相容性，可以直接应用于吹膜生产，提高产品性能。
3、本发明提供的制作方法适用于简单吹塑产品，可广泛应用于超市或商店的一次性包装使用。
4、采用玉米淀粉代替传统的淀粉，因为聚乳酸(PLA)本身就是从玉米淀粉提取出来的，相容性好。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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
一种环保可降解包装袋及其制备方法，包括如下重量份的原料；
聚乳酸(PLA)10份
聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)70份
玉米淀粉30份
交联剂0.3份
采用玉米淀粉代替传统的淀粉，因为聚乳酸(PLA)本身就是从玉米淀粉提取出来的，相容性好。
交联剂优选为1,4-双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIBP)，无毒，无气味，通过交联剂的加入，改善了聚乳酸(PLA)与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)之间分子链的接枝性能，改善了聚乳酸(PLA) 与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)的相容性，可以直接应用于吹膜生产。
一种环保可降解包装袋的制备方法包括如下步骤：
步骤一：备料干燥；将聚乳酸(PLA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、玉米淀粉进行干燥，干燥条件为80-90℃下真空干燥 5-6小时；
步骤二：搅拌混合；按照配比后，放置在一个混料盒内进行混合料，并通过搅拌棒进行充分搅拌1-3小时；
步骤三：热熔干燥；将混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出，水冷，切粒；双螺杆挤出机从进料口到出料口的温度范围分别为185℃、 190℃、195℃、195℃、195℃、195℃，螺杆转速为190rpm，加料速度为4kg/min，机筒直径为16mm，螺杆直径为15.5mm，螺纹深度为3.4mm，机筒长度(L/D)为25:1；
得到的共混母粒大小为3～5mm，能够便于吹膜；然后在60℃下干燥12小时；
步骤四；吹膜成型；将上步骤中的共混母粒在吹膜机上吹膜，压制成型，油墨印刷；吹膜条件：一段：185℃；二段：190℃；三段： 195℃；四段：200℃；五段：195℃；牵引速度为5转/分；收卷8.23 转/分。
油墨印刷采用UV油墨，具有良好的附着力及耐磨等性能；薄膜表面平整光滑，无气泡，破裂现象，无明显黑点或杂质。其克服了同类产品或其他塑料产品在挤出吹膜过程中厚薄不均匀、表面粗糙、发黄等缺点。
吹塑的压力为10MPa～12MPa。
步骤五；裁切制袋。将上步骤中的膜采用制袋机或热合机经裁剪、分卷工艺制作成所需规格包装袋成品。
本发明提供的包装袋采用的原料均为可降解的原料，同时各个原料均为可降解、无毒无危害的，同时配合制作方法也能完全实现可降解、无毒无危害；
本发明提供的制作方法适用于简单吹塑产品，可广泛应用于超市或商店的一次性包装使用；
通过采用干燥的工艺步骤，提高了聚乳酸(PLA)与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)的固化和结晶效果，提高了产品性能。
实施例2
本实施例与实施例1相比区别如下；
一种环保可降解包装袋及其制备方法，包括如下重量份的原料；
聚乳酸(PLA)5份
聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)60份
玉米淀粉25份
交联剂0.1份
实施例3
本实施例与实施例1相比区别如下；
一种环保可降解包装袋及其制备方法，包括如下重量份的原料；
聚乳酸(PLA)8份
聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)65份
玉米淀粉27份
交联剂0.2份
实施例4
本实施例与实施例1相比区别如下；
一种环保可降解包装袋及其制备方法，包括如下重量份的原料；
聚乳酸(PLA)15份
聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)55份
玉米淀粉35份
交联剂0.3份
实施例5
本实施例与实施例1相比区别如下；
一种环保可降解包装袋及其制备方法，包括如下重量份的原料；
聚乳酸(PLA)10份
聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)70份
玉米淀粉30份
实施例6
本实施例与实施例1相比区别如下；
在环保可降解包装袋的制备方法中省去了步骤一种干燥这个工序。
以上实施例采用如下实验测量包装袋的各个性能，如下表所示：
| 生物降解率(％) | 拉伸强度(MPa) | 拉伸率(％) | 抗渗水性(个) | |
| 实施例1 | 95.6 | 24.8 | 465 | 0 |
| 实施例2 | 96.1 | 25.2 | 450 | 0 |
| 实施例3 | 96.3 | 25.6 | 485 | 0 |
| 实施例4 | 94.5 | 16.5 | 425 | 1 |
| 实施例5 | 93.2 | 12.6 | 210 | 3 |
| 实施例6 | 94.6 | 18.3 | 320 | 2 |
表1为不同实施例所获得包装袋的降解率、拉伸强度、断裂伸长率和抗渗水性对比表。
降解率能试验：依照《GB/T 18006.2-1999一次性可降解餐饮具降解性能试验方法》中的附录D：生物降解性材料可堆肥性试验方法，测试并计算生物降解率R，单位为％。
拉伸强度试验：依照《GB/T 1040.1-2018塑料拉伸性能的测定》，测试其拉伸强度，单位为MPa。
断裂伸长率试验：依照《GB/T 1040.1-2018塑料拉伸性能的测定》，测试并计算出拉伸断裂应变，单位为％。
抗渗水性试验：依照《GB T 24984-2010日用塑料袋》5.6.2抗渗漏性试验，观察每组试验的三个塑料袋是否有滴落水珠，以有滴落水珠的塑料袋数量记录，单位为个。
根据表1中各个性能测试以及各个指标，我们不难看出，最佳的实施例为实施例3，从实施例1、实施例2和实施例4的对比，各个含量的不同，对性能有一点的影响，但是在实施例3中的各个含量达到最优配比；
根据实施例1和实施例5的对比可以看出，交联剂在产品中的作用还是非常显著的，改善了相容性，提高了各个性能的强度；
根据实施例1和实施例6的对比，说明在制备方法过程中干燥过程会影响聚酯(聚乳酸(PLA)与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)) 的固化和结晶，对于产品的性能也起到至关重要的作用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种环保可降解包装袋，其特征在于：包括如下重量份的原料；
聚乳酸(PLA)5～10份
聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)60～70份
玉米淀粉25～30份
交联剂0.1～0.3份。
2.如权利要求1所述的一种环保可降解包装袋，其特征在于：所述交联剂采用为1,4-双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIBP)。
3.如权利要求1所述的一种环保可降解包装袋的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：备料干燥；将聚乳酸(PLA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、玉米淀粉进行干燥，干燥条件为80-90℃下真空干燥5-6小时；
步骤二：搅拌混合；按照配比后，放置在一个混料盒内进行混合料，并通过搅拌棒进行充分搅拌1-3小时；
步骤三：热熔干燥；将混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出，水冷，切粒；所述双螺杆挤出机从进料口到出料口的温度范围分别为185℃、190℃、195℃、195℃、195℃、195℃；得到的共混母粒大小为3～5mm，能够便于吹膜；然后在60℃下干燥12小时；
步骤四；吹膜成型；将上步骤中的共混母粒在吹膜机上吹膜，压制成型，油墨印刷；所述吹膜条件：一段：185℃；二段：190℃；三段：195℃；四段：200℃；五段：195℃；牵引速度为5转/分；收卷8.23转/分；
步骤五；裁切制袋；将上步骤中的膜采用制袋机或热合机经裁剪、分卷工艺制作成所需规格包装袋成品。
4.如权利要求3所述的一种环保可降解包装袋的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，双螺杆挤出机的螺杆转速为190rpm，加料速度为4kg/min，机筒直径为16mm，螺杆直径为15.5mm，螺纹深度为3.4mm，机筒长度(L/D)为25:1。
5.如权利要求3所述的一种环保可降解包装袋的制备方法，其特征在于：所述步骤四中油墨印刷采用UV油墨。
6.如权利要求3所述的一种环保可降解包装袋的制备方法，其特征在于：所述步骤四中吹塑的压力为10MPa～12MPa。
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