CN113214516A - 一种环境友好型可降解离型膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环境友好型可降解离型膜，包括基材原膜层和离型剂涂层，所述基材原膜层的材料为PLA/PBAT共混材料；所述PLA/PBAT共混材料按重量比包括以下成分：PLA 10~30份，PBAT 70~90份，增塑剂2~4份，环氧大豆油2~4份，扩链剂1~3份；所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯；所述扩链剂为ADR4370S；所述离型剂涂层为无硅离型剂涂层或硬脂酸盐离型剂涂层。本发明所述的环境友好型可降解离型膜力学性能好，可降解能力强，使用后可降解为对环境无害的物质，对环境友好，有利于环境保护。
Description
技术领域
本发明属于离型膜技术领域，特别涉及一种环境友好型可降解离型膜。
背景技术
塑料是从石油或煤炭中提取的化学石油产品，一旦生产出来很难自然降解。塑料埋在地下200年也不会腐烂降解，大量的塑料废弃物填埋在地下，会破坏土壤的通透性，影响植物的生长。如果家畜误食了混入饲料或残留在野外的塑料，也会造成因消化道梗阻而死亡。
离型膜是指薄膜表面能有区分的薄膜，离型膜与特定的材料在有限的条件下接触后不具有粘性，或轻微的粘性，广泛应用于电子电力、IT显示屏、手机、LCD/PDA、医疗、家电制造、防伪材料、半导体、汽车、铭板、陶瓷片制造、胶带生产及模切行业。
离型膜产品通常由塑料制成，在给人们的生活带来方便的同时，也给环境带来了难以收拾的后患；离型膜产品在使用后作为废弃物进行填埋处理或者焚烧处理时，会产生环境污染问题。近年来，环境保护越发受到重视，使用可降解的材料生产可降解的产品将成为市场发展的方向。
专利CN109624427A公开了一种可降解环保离型膜，通过设有的编织加强层和透明编织线，在可降解型环保离型膜的内部增加了编织的结构，从而增加可降解型环保离型膜的韧度，防止了可降解型环保离型膜拉扯时而导致破裂，但其并非真正可降解的离型膜。
因此，上述问题亟待解决。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种环境友好型可降解离型膜，可降解能力强，使用后可降解为对环境无害的物质，对环境友好，有利于环境保护。
技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种环境友好型可降解离型膜，包括基材原膜层和离型剂涂层，所述基材原膜层的材料为PLA/PBAT共混材料。
进一步的，上述的环境友好型可降解离型膜，所述PLA/PBAT共混材料按重量比包括以下成分：PLA 10～30份，PBAT 70～90份，增塑剂2～4份，环氧大豆油2～4份，扩链剂1～3份。
更进一步的，上述的环境友好型可降解离型膜，所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。
更进一步的，上述的环境友好型可降解离型膜，所述扩链剂为ADR4370S。
进一步的，上述的环境友好型可降解离型膜，所述离型剂涂层为无硅离型剂涂层或硬脂酸盐离型剂涂层。
更进一步的，上述的环境友好型可降解离型膜，所述环境友好型可降解离型膜的制备方法包括以下步骤：
将PLA/PBAT共混材料中各原料按比例称重，采用双螺杆挤出机共混挤出，切粒，采用吹膜机制成基材原膜层；
将离型剂涂料均匀涂于基材原膜层上面，置于烘箱内加热烘干，使表面完全固化，产品固化成卷，制成环境友好型可降解离型膜。
更进一步的，上述的环境友好型可降解离型膜，所述双螺杆挤出机加工温度为190℃；所述吹膜机5个控温区分别为：200℃、210℃、210℃、200℃、190℃。
更进一步的，上述的环境友好型可降解离型膜，所述烘箱烘干温度为100～120℃，烘干时间为5～10分钟。
进一步的，上述的环境友好型可降解离型膜，所述基材原膜层的厚度为40～100μm，所述离型剂涂层的厚度为4～8μm。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的环境友好型可降解离型膜包括基材原膜层和涂覆在基材原膜层上的离型剂涂层，其中基材原膜层的材料为PLA/PBAT共混材料，包括PLA、PBAT、增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯、环氧大豆油、扩链剂ADR4370S；离型剂涂层为无硅离型剂涂层或硬脂酸盐离型剂涂层，通过双螺杆挤出机共混挤出、吹膜机制成基材原膜层，涂覆离型剂涂料后烘干固化成卷制备而成。所得离型膜可降解能力强，使用后可降解为对环境无害的物质，对环境友好，有利于环境保护。具体分析如下：
1、本发明的基材原膜层材料中PBAT属于热塑性生物降解塑料，是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，其延展性、断裂伸长率、耐热性和冲击性能较好；此外，还具有优良的生物降解性，在自然环境中通过微生物的代谢，最终可以被转化为二氧化碳和水，是生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一
2、本发明的基材原膜层材料中PLA是聚乳酸，其制成的产品光泽度、透明性、耐热度好，抗拉强度及延展度好，可生物降解，PLA分子结构中的酯键易水解，通过主链上不稳定的酯键水解而成低聚物，然后微生物进入组织物内，将其分解成二氧化碳和水，可降解性好。
3、通过一定质量比的PLA、PBAT、增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯、环氧大豆油、扩链剂ADR4370S共混得到PLA/PBAT共混材料，乙酰柠檬酸三丁酯、环氧大豆油和扩链剂ADR4370S将PLA和PBAT的力学性能进行改善，使用PLA/PBAT共混材料挤出吹制得到的基材原膜层具有良好的拉伸性能，同时具有良好的可降解性能。
具体实施方式
下面将结合实施例以及具体实验数据，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种环境友好型可降解离型膜，包括基材原膜层和离型剂涂层，所述基材原膜层的材料为PLA/PBAT共混材料。
其中，所述PLA/PBAT共混材料按重量比包括以下成分：PLA 30份，PBAT 90份，增塑剂4份，环氧大豆油4份，扩链剂3份。
并且，所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。
又，所述扩链剂为ADR4370S。
并且，所述离型剂涂层为硬脂酸盐离型剂涂层。
进一步的，所述环境友好型可降解离型膜的制备方法包括以下步骤：
将PLA/PBAT共混材料中各原料按比例称重，采用双螺杆挤出机共混挤出，切粒，采用吹膜机制成基材原膜层；
将离型剂涂料均匀涂于基材原膜层上面，置于烘箱内加热烘干，使表面完全固化，产品固化成卷，制成环境友好型可降解离型膜。
其中，所述双螺杆挤出机加工温度为190℃；所述吹膜机5个控温区分别为：200℃、210℃、210℃、200℃、190℃。
并且，所述烘箱烘干温度为120℃，烘干时间为10分钟。
进一步的，所述基材原膜层的厚度为100μm，所述离型剂涂层的厚度为8μm。
实施例2
一种环境友好型可降解离型膜，包括基材原膜层和离型剂涂层，所述基材原膜层的材料为PLA/PBAT共混材料。
其中，所述PLA/PBAT共混材料按重量比包括以下成分：PLA 10份，PBAT 70份，增塑剂2份，环氧大豆油2份，扩链剂1份。
并且，所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。
又，所述扩链剂为ADR4370S。
并且，所述离型剂涂层为无硅离型剂涂层。
进一步的，所述环境友好型可降解离型膜的制备方法包括以下步骤：
将PLA/PBAT共混材料中各原料按比例称重，采用双螺杆挤出机共混挤出，切粒，采用吹膜机制成基材原膜层；
将离型剂涂料均匀涂于基材原膜层上面，置于烘箱内加热烘干，使表面完全固化，产品固化成卷，制成环境友好型可降解离型膜。
其中，所述双螺杆挤出机加工温度为190℃；所述吹膜机5个控温区分别为：200℃、210℃、210℃、200℃、190℃。
并且，所述烘箱烘干温度为100℃，烘干时间为5分钟。
进一步的，所述基材原膜层的厚度为40μm，所述离型剂涂层的厚度为4μm。
实施例3
一种环境友好型可降解离型膜，包括基材原膜层和离型剂涂层，所述基材原膜层的材料为PLA/PBAT共混材料。
其中，所述PLA/PBAT共混材料按重量比包括以下成分：PLA 20份，PBAT 80份，增塑剂3份，环氧大豆油3份，扩链剂2份。
并且，所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。
又，所述扩链剂为ADR4370S。
并且，所述离型剂涂层为无硅离型剂涂层或硬脂酸盐离型剂涂层。
进一步的，所述环境友好型可降解离型膜的制备方法包括以下步骤：
将PLA/PBAT共混材料中各原料按比例称重，采用双螺杆挤出机共混挤出，切粒，采用吹膜机制成基材原膜层；
将离型剂涂料均匀涂于基材原膜层上面，置于烘箱内加热烘干，使表面完全固化，产品固化成卷，制成环境友好型可降解离型膜。
其中，所述双螺杆挤出机加工温度为190℃；所述吹膜机5个控温区分别为：200℃、210℃、210℃、200℃、190℃。
并且，所述烘箱烘干温度为110℃，烘干时间为7.5分钟。
进一步的，所述基材原膜层的厚度为70μm，所述离型剂涂层的厚度为6μm。
实施例4
一种环境友好型可降解离型膜，包括基材原膜层和离型剂涂层，所述基材原膜层的材料为PLA/PBAT共混材料。
其中，所述PLA/PBAT共混材料按重量比包括以下成分：PLA 30份，PBAT 70份，增塑剂4份，环氧大豆油3份，扩链剂2份。
并且，所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。
又，所述扩链剂为ADR4370S。
并且，所述离型剂涂层为硬脂酸盐离型剂涂层。
进一步的，所述环境友好型可降解离型膜的制备方法包括以下步骤：
将PLA/PBAT共混材料中各原料按比例称重，采用双螺杆挤出机共混挤出，切粒，采用吹膜机制成基材原膜层；
将离型剂涂料均匀涂于基材原膜层上面，置于烘箱内加热烘干，使表面完全固化，产品固化成卷，制成环境友好型可降解离型膜。
其中，所述双螺杆挤出机加工温度为190℃；所述吹膜机5个控温区分别为：200℃、210℃、210℃、200℃、190℃。
并且，所述烘箱烘干温度为100℃，烘干时间为10分钟。
进一步的，所述基材原膜层的厚度为80μm，所述离型剂涂层的厚度为6μm。
对比例1
一种可降解离型膜，包括基材原膜层和离型剂涂层，所述基材原膜层的材料为PLA/PBAT共混材料。
其中，所述PLA/PBAT共混材料按重量比包括以下成分：PLA 40份，PBAT 60份，增塑剂4份，环氧大豆油4份，扩链剂3份。
并且，所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。
又，所述扩链剂为ADR4370S。
并且，所述离型剂涂层为硬脂酸盐离型剂涂层。
进一步的，所述环境友好型可降解离型膜的制备方法包括以下步骤：
将PLA/PBAT共混材料中各原料按比例称重，采用双螺杆挤出机共混挤出，切粒，采用吹膜机制成基材原膜层；
将离型剂涂料均匀涂于基材原膜层上面，置于烘箱内加热烘干，使表面完全固化，产品固化成卷，制成环境友好型可降解离型膜。
其中，所述双螺杆挤出机加工温度为190℃；所述吹膜机5个控温区分别为：200℃、210℃、210℃、200℃、190℃。
并且，所述烘箱烘干温度为120℃，烘干时间为10分钟。
进一步的，所述基材原膜层的厚度为100μm，所述离型剂涂层的厚度为8μm。
对比例2
一种离型膜，包括PET基膜层和离型剂涂层。
进一步的，所述离型剂涂层为硬脂酸盐离型剂涂层。
所述离型膜的制备方法包括以下步骤：
将离型剂涂料均匀涂于PET基膜层上面，置于烘箱内加热烘干，使表面完全固化，产品固化成卷，制成离型膜。
其中，所述烘箱烘干温度为120℃，烘干时间为10分钟。
进一步的，所述PET基膜层的厚度为100μm，所述离型剂涂层的厚度为8μm。
测试例
将实施例1-4以及对比例1-2的离型膜和培养土混合，放入容器中，在黑暗条件下进行室内堆肥试验。保持温度为58℃±2℃，混合物的水分含量为50％。定期取样进行力学测试，测试方法参照GB/T1040.1-2018，表1为不同试验天数下离型膜的纵向断裂伸长率。
表1离型膜堆肥试验过程中纵向断裂伸长率的变化
由表1可知，实施例1-4所得离型膜的初始纵向断裂伸长率在450％～512％范围内，力学性能良好，且可降解能力强，在堆肥试验中，基材原膜层中的PLA和PBAT被水解，再进一步被分解为二氧化碳和水，使得离型膜的纵向断裂伸长率减小。
对比例1在制备PLA/PBAT共混材料时，调整了PLA和PBAT的用量，影响了基材原膜层的力学性能，导致对比例1的离型膜初始纵向断裂伸长率仅为363％，力学性能差；对比例2在制备离型膜时使用了PET基膜层作为基材原膜层，但是PET材料在常温下难以发生水解反应，几乎无法降解，因而在堆肥试验中，对比例2的离型膜纵向断裂伸长率几乎保持不变。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种环境友好型可降解离型膜，其特征在于，包括基材原膜层和离型剂涂层，所述基材原膜层的材料为PLA/PBAT共混材料。
2.根据权利要求1所述的环境友好型可降解离型膜，其特征在于，所述PLA/PBAT共混材料按重量比包括以下成分：PLA 10~30份，PBAT 70~90份，增塑剂2~4份，环氧大豆油2~4份，扩链剂1~3份。
3.根据权利要求2所述的环境友好型可降解离型膜，其特征在于，所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。
4.根据权利要求2所述的环境友好型可降解离型膜，其特征在于，所述扩链剂为ADR4370S。
5.根据权利要求1所述的环境友好型可降解离型膜，其特征在于，所述离型剂涂层为无硅离型剂涂层或硬脂酸盐离型剂涂层。
6.根据权利要求1所述的环境友好型可降解离型膜，其特征在于，所述环境友好型可降解离型膜的制备方法包括以下步骤：
将PLA/PBAT共混材料中各原料按比例称重，采用双螺杆挤出机共混挤出，切粒，采用吹膜机制成基材原膜层；
将离型剂涂料均匀涂于基材原膜层上面，置于烘箱内加热烘干，使表面完全固化，产品固化成卷，制成环境友好型可降解离型膜。
7.根据权利要求6所述的环境友好型可降解离型膜，其特征在于，所述双螺杆挤出机加工温度为190℃；所述吹膜机5个控温区分别为：200℃、210℃、210℃、200℃、190℃。
8.根据权利要求1-7任一项所述的环境友好型可降解离型膜，其特征在于，所述基材原膜层的厚度为40~100μm，所述离型剂涂层的厚度为4~8μm。
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