CN113605140A - 一种聚乳酸防水涂层材料、制备方法及纸浆模塑 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚乳酸防水涂层材料、制备方法及纸浆模塑，所述防水涂层材料包括无水乙醇、乙酸乙酯及聚乳酸，各成分的重量百分比为：无水乙醇40~45.5%，乙酸乙酯40~45.5%，聚乳酸9%~20%。防水材料在纸浆模塑成型之后淋膜在表面，工艺简单，用量相较于在打浆时添加防水剂要少很多，同时防水效果更好，预先喷涂的蜡层除了有一定的防水性能外，还能填合部分纸浆模塑表面的微孔，提高聚乳酸与纸浆模塑之间的结合性并减少其用量。
Description
技术领域
本发明属于包装材料领域，尤其涉及一种聚乳酸防水涂层材料、制备方法及纸浆模塑。
背景技术
为了提高纸浆模塑的防水性能，目前主要的方式是在打浆的过程中添加防水剂，其主要成分有硬脂酸盐、石蜡、松香胶等。此外由于以上成分容易在使用过程中逐步迁移损失，一般还会添加助留剂。主要成分为聚丙烯酰胺，以上的硬脂酸盐和聚丙烯酰胺都具有一定的毒性，添加量不宜过多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚乳酸防水涂层材料、制备方法及纸浆模塑，旨在解决现有的包装防水材料防水能力弱的问题。
本发明是这样实现的，一种聚乳酸防水涂层材料，所述防水涂层材料包括无水乙醇、乙酸乙酯及聚乳酸，各成分的重量百分比为：无水乙醇40~45.5%，乙酸乙酯40~45.5%，聚乳酸9%~20%。
本发明的进一步技术方案是：所述无水乙醇及乙酸乙酯替换为N,N-二甲基甲酰胺，所述N,N-二甲基甲酰胺的重量百分比为80%~90%。
本发明的进一步技术方案是：所述防水涂层材料包括无水乙醇、乙酸乙酯及聚乳酸，各成分的重量百分比为：无水乙醇40%，乙酸乙酯40%，聚乳酸9%。
本发明的进一步技术方案是：所述防水涂层材料包括无水乙醇、乙酸乙酯及聚乳酸，各成分的重量百分比为：无水乙醇45.5%，乙酸乙酯45.5%，聚乳酸20%。
本发明的进一步技术方案是：所述防水涂层材料包括无水乙醇、乙酸乙酯及聚乳酸，各成分的重量百分比为：无水乙醇43%，乙酸乙酯43%，聚乳酸15%。
本发明的另一目的在于提供一种聚乳酸防水涂层材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：制取有机溶剂，取乙酸乙酯50ml及无水乙醇50ml，混合加入磁力搅拌机常温下充分搅拌2min即制得混合溶剂；制取聚乳酸溶液，取10g聚乳酸缓慢加入制取的有机溶剂中，继续搅拌30min至聚乳酸充分溶解，制备得聚乳酸防水涂层材料。
本发明的进一步技术方案是：所述无水乙醇及乙酸乙酯替换为N,N-二甲基甲酰胺，所述方法包括以下步骤：制取有机溶剂，取N,N二甲基甲酰胺100ml置于通风实验台排风柜环境下；制取聚乳酸溶液，取10g聚乳酸缓慢加入制取的有机溶剂中，继续搅拌5min至聚乳酸充分溶解，制备得聚乳酸防水涂层材料。
本发明的进一步技术方案是：所述聚乳酸溶液内溶剂与溶质的比例为1：10。
本发明的另一目的在于提供一种涂有聚乳酸防水涂层材料的纸浆模塑，其特征在于，所述纸浆塑膜的制作方法为：将巴西棕榈蜡熔融后淋膜至纸浆模塑表面，静置冷却，随后将聚乳酸溶液使用淋膜方式覆盖在制得的纸浆模塑表面，自然静置干燥后成型。
本发明的有益效果是：防水材料在纸浆模塑成型之后淋膜在表面，工艺简单，用量相较于在打浆时添加防水剂要少很多，同时防水效果更好，预先喷涂的蜡层除了有一定的防水性能外，还能填合部分纸浆模塑表面的微孔，提高聚乳酸与纸浆模塑之间的结合性并减少其用量。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。
本发明提供了一种聚乳酸防水涂层材料，所述防水涂层材料包括无水乙醇、乙酸乙酯及聚乳酸，各成分的重量百分比为：无水乙醇40~45.5%，乙酸乙酯40~45.5%，聚乳酸9%~20%。
优先地，所述无水乙醇及乙酸乙酯替换为N,N-二甲基甲酰胺，所述N,N-二甲基甲酰胺的重量百分比为80%~90%。
优先地，所述防水涂层材料包括无水乙醇、乙酸乙酯及聚乳酸，各成分的重量百分比为：无水乙醇40%，乙酸乙酯40%，聚乳酸9%。
优先地，所述防水涂层材料包括无水乙醇、乙酸乙酯及聚乳酸，各成分的重量百分比为：无水乙醇45.5%，乙酸乙酯45.5%，聚乳酸20%。
优先地，所述防水涂层材料包括无水乙醇、乙酸乙酯及聚乳酸，各成分的重量百分比为：无水乙醇43%，乙酸乙酯43%，聚乳酸15%。
本发明还提供了一种聚乳酸防水涂层材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：制取有机溶剂，取乙酸乙酯50ml及无水乙醇50ml，混合加入磁力搅拌机常温下充分搅拌2min即制得混合溶剂；制取聚乳酸溶液，取10g聚乳酸缓慢加入制取的有机溶剂中，继续搅拌30min至聚乳酸充分溶解，制备得聚乳酸防水涂层材料。
优先地，所述无水乙醇及乙酸乙酯替换为N,N-二甲基甲酰胺，所述方法包括以下步骤：制取有机溶剂，取N,N二甲基甲酰胺100ml置于通风实验台排风柜环境下；制取聚乳酸溶液，取10g聚乳酸缓慢加入制取的有机溶剂中，继续搅拌5min至聚乳酸充分溶解，制备得聚乳酸防水涂层材料。
优先地，所述聚乳酸溶液内溶剂与溶质的比例为1：10。
本发明还提供了一种涂有聚乳酸防水涂层材料的纸浆模塑，所述纸浆塑膜的制作方法为：将巴西棕榈蜡熔融后淋膜至纸浆模塑表面，静置冷却，随后将聚乳酸溶液使用淋膜方式覆盖在制得的纸浆模塑表面，自然静置干燥后成型。
本发明提供了一种聚乳酸防水涂层材料、制备方法及纸浆模塑，通过无水乙醇-乙酸乙酯混合溶剂或利用N,N-二甲基甲酰胺制备有机溶剂，与聚乳酸配合形成防水涂层材料，并将制备完成的防水涂层材料通过淋膜的方式，涂抹在已经利用巴西棕榈蜡熔融后淋膜成型的纸浆模塑表面，最终得到覆有聚乳酸涂层的纸浆模塑，能产生一层疏水隔绝层隔绝纸浆模塑和内装物，使原本遇水3s即渗漏的纸浆模塑纸胚具备了一定的防水性能，提升了防水的功能。
以下通过两个实施例说明两种有机材料制备防水涂层材料的过程：
实施例一：
（1）制取有机溶剂：取乙酸乙酯50ml、无水乙醇50ml（无水乙醇与乙酸乙酯1：1），混合加入磁力搅拌机常温下充分搅拌2min即制得混合溶剂；
（2）制取聚乳酸溶液：取10g聚乳酸（溶剂：溶质1：10）缓慢加入制取的有机溶剂，继续搅拌30min至聚乳酸充分溶解，制备得聚乳酸溶液；
（3）纸浆模塑表面预处理：将巴西棕榈蜡熔融后淋膜至已经成型的纸浆模塑表面，用量15g/m2静置冷却，增加纸浆模塑表面的光洁度，填补纤维空隙；
（4）聚乳酸干燥成膜：将制备的聚乳酸溶液以15g/m2的用量同样使用淋膜方式覆盖在制得的纸浆模塑表面，最后将其自然静置干燥，聚乳酸成膜后即得到覆有聚乳酸涂层的纸浆模塑。
该实施例中相关材料的份数为：4.4~5份质量的无水乙醇，4.4~5份质量的乙酸乙酯，1~2.2份质量的聚乳酸，棕榈蜡不混入溶液中，用量10份。本实例制得的纸浆模塑赋予了纸浆模塑在常温25℃下，液位高度75mm，7小时防去离子水渗透的性能。
实施例二：
（1）制取有机溶剂：取N,N二甲基甲酰胺100ml置于通风实验台排风柜环境下；
（2）制取聚乳酸溶液：取10g聚乳酸（溶剂：溶质 1：10）边搅拌边缓慢加入制取的有机溶剂，继续搅拌5min至聚乳酸充分溶解，制备得聚乳酸溶液；
（3）纸浆模塑表面预处理：将巴西棕榈蜡熔融后淋膜至已经成型的纸浆模塑表面，用量15g/m2静置冷却，增加纸浆模塑表面的光洁度，填补纤维空隙；
（4）聚乳酸干燥成膜：将制备的聚乳酸溶液以15g/m2的用量同样使用淋膜方式覆盖在制得的纸浆模塑表面，最后将其自然静置干燥，聚乳酸成膜后即得到覆有聚乳酸涂层的纸浆模塑。
该实施例中相关材料的份数为：N,N-二甲基甲酰胺8.8~10份，1~2.2份质量的聚乳酸。棕榈蜡不混入溶液中，用量10份。本实例制得的纸浆模塑赋予了纸浆模塑在常温25℃下，液位高度75mm，7小时防去离子水渗透的性能。
N,N二甲基甲酰胺作为溶剂溶解聚乳酸的时间较无水乙醇-乙酸乙酯混合溶剂要短很多，同时前者更适合溶解大分子量的聚乳酸，后者适于溶解小分子量聚乳酸。但是前者具有刺激性气味、毒性较大，在对操作环境有较高的要求，同时DMF沸点高在室温下挥发速度较慢，还会有有毒物质残留，成品不适合作为食品包装材料使用。实例一制备的成品防水性能与实例二相同，而乙酸乙酯与无水乙醇都是在常温空气中就能快速挥发的物质，且毒性极低，因此实例一制备的成品能够作为食品包装材料使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种聚乳酸防水涂层材料，其特征在于，所述防水涂层材料包括无水乙醇、乙酸乙酯及聚乳酸，各成分的重量百分比为：无水乙醇40~45.5%，乙酸乙酯40~45.5%，聚乳酸9%~20%。
2.根据权利要求1所述的一种聚乳酸防水涂层材料，其特征在于，所述无水乙醇及乙酸乙酯替换为N,N-二甲基甲酰胺，所述N,N-二甲基甲酰胺的重量百分比为80%~90%。
3.根据权利要求1所述的一种聚乳酸防水涂层材料，其特征在于，所述防水涂层材料包括无水乙醇、乙酸乙酯及聚乳酸，各成分的重量百分比为：无水乙醇40%，乙酸乙酯40%，聚乳酸9%。
4.根据权利要求1所述的一种聚乳酸防水涂层材料，其特征在于，所述防水涂层材料包括无水乙醇、乙酸乙酯及聚乳酸，各成分的重量百分比为：无水乙醇45.5%，乙酸乙酯45.5%，聚乳酸20%。
5.根据权利要求1所述的一种聚乳酸防水涂层材料，其特征在于，所述防水涂层材料包括无水乙醇、乙酸乙酯及聚乳酸，各成分的重量百分比为：无水乙醇43%，乙酸乙酯43%，聚乳酸15%。
6.一种权利要求1-4任一项所述的聚乳酸防水涂层材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：制取有机溶剂，取乙酸乙酯50ml及无水乙醇50ml，混合加入磁力搅拌机常温下充分搅拌2min即制得混合溶剂；制取聚乳酸溶液，取10g聚乳酸缓慢加入制取的有机溶剂中，继续搅拌30min至聚乳酸充分溶解，制备得聚乳酸防水涂层材料。
7.根据权利要求6所述的一种聚乳酸防水涂层材料的制备方法，其特征在于，所述无水乙醇及乙酸乙酯替换为N,N-二甲基甲酰胺，所述方法包括以下步骤：制取有机溶剂，取N,N二甲基甲酰胺100ml置于通风实验台排风柜环境下；制取聚乳酸溶液，取10g聚乳酸缓慢加入制取的有机溶剂中，继续搅拌5min至聚乳酸充分溶解，制备得聚乳酸防水涂层材料。
8.根据权利要求6或7所述的一种聚乳酸防水涂层材料的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸溶液内溶剂与溶质的比例为1：10。
9.一种涂有权利要求1-4任一项所述的聚乳酸防水涂层材料的纸浆模塑，其特征在于，所述纸浆塑膜的制作方法为：将巴西棕榈蜡熔融后淋膜至纸浆模塑表面，静置冷却，随后将聚乳酸溶液使用淋膜方式覆盖在制得的纸浆模塑表面，自然静置干燥后成型。
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