CN114074466A - 一种兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚乳酸薄膜技术领域,提供一种兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜及其制备方法。包括功能涂层和基材层,基材层采用双向拉伸工艺制备,由上表层、中间层和下表层构成,上表层包括1~8份的防粘母粒,92~99份的聚乳酸树脂;中间层包括100份的聚乳酸树脂;下表层包括1~8份的防粘母粒,92~99份的聚乳酸树脂;功能涂层采用涂布液直接涂布在上表层或下表层表面,涂布液包括防雾剂、粘接剂和溶剂。本发明提供薄膜所用材料都是可降解或水溶性的,具有对氧气的良好阻隔性能,无需底涂,环保且工艺简单。根据本发明进一步改进后的技术方案制得的薄膜还具有对氧气的良好阻隔性能和抗菌性能。
Description
技术领域
本发明涉及聚乳酸薄膜技术领域,特别涉及一种兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜及其制备方法。
背景技术
传统塑料包材的使用给人们的生活带来了便利,但该类塑料制品具有不可降解性,给废旧塑料包材的回收处理工作带来极大的困扰。随着塑料包材的使用量急剧增加,实现塑料包材的环境友好和可持续发展俨然是刻不容缓的问题。因此,在“限塑令”的背景下,加快开发和推广使用聚乳酸等可降解包材成为当前最热门的领地之一。
在生鲜、蔬菜、水果和冷冻食品等包装中,会因外界环境变化、温差大或包装内容物新陈代谢产生的水汽而在包装袋内结雾。这层水雾不仅使薄膜的透明性降低,导致消费者无法看到商品的真实情况,影响用户对商品质量状态的直观判断。防雾的聚乳酸薄膜可以明显改善包装产品的外观品质,维持包装内环境湿度的同时抑制包装内容物表面微生物和细菌的生长繁殖,从而保证包装内容物的品质,延长货架存储期。
2020年2月11日公布的公开号为CN110774713A的中国专利公开了一种涂布型高阻隔双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法,其中,该涂布型高阻隔双向拉伸聚乳酸薄膜,其结构由内至外依次是高阻隔涂层、底涂层、基材层;基材层是由三层共挤双向拉伸PLA薄膜组成,分别为A层、B层和C层;A层和C层的组分以质量份数计由PLA 68~93.2份、增韧剂5~20份、相容剂1~3份、扩链剂0.2~1份、抗氧剂0.2~1份、抗静电剂0.5~3份、开口剂0~1份、爽滑剂0~1份组成;B层的组分以质量份数计由PLA 76~93.8份、增韧树脂5~20份、相容剂1~3份、扩链剂0.2~1份组成;高阻隔涂层为耐水改性的PVA涂层。但其防雾功能不佳。
发明内容
为解决上述现有技术中PLA膜防雾功能不佳的不足,本发明提供一种兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,包括功能涂层和基材层,所述基材层采用双向拉伸工艺制备,由上表层、中间层和下表层构成;按质量比计,所述上表层包括1~8份的防粘母粒,92~99份的聚乳酸树脂;所述中间层包括100份的聚乳酸树脂;所述下表层包括1~8份的防粘母粒,92~99份的聚乳酸树脂;所述功能涂层采用涂布液直接涂布在所述上表层或所述下表层表面,所述涂布液包括防雾剂、粘接剂和溶剂,所述粘接剂由丙烯酰胺、聚氨酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯组成。
在一较佳的实施例中,所述上表层和所述下表层经电晕处理。
在一实施例中,丙烯酰胺、聚氨酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯的质量比为(1~10):(10~30):(60~89)。
在一实施例中,所述防雾剂为甘油脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、甘油单酸酯、山梨糖醇酐单酸酯的环氧乙烷加成物中的一种或几种。
在一较佳的实施例中,丙烯酰胺的具体种类为N-羟甲基丙烯酰胺。
在一实施例中,所述溶剂为乙醇和异丙醇中的一种或两种与水的混合物。
在一实施例中,所述涂布液还包括偶联剂。
在一实施例中,所述涂布液还包括超级分散剂。
在一实施例中,所述涂布液还包括固化剂。
在一较佳的实施例中,所述固化剂为水性固化剂。
在一较佳的实施例中,所述固化剂为氮丙啶封闭异氰酸酯交联剂。
在一实施例中,所述涂布液还包括抗菌剂,所述抗菌剂为无机抗菌剂和/或有机抗菌剂,所述无机抗菌剂包括银系、铜系、锌系抗菌剂中的一种或几种,所述有机抗菌剂包括香草醛,乙基香草醛类,酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类、酚类、吡啶类中的一种或几种。
在一实施例中,所述阻隔剂包括PVA乳液和蒙脱土。
在一较佳的实施例中,所述PVA乳液和蒙脱土的质量比为(90~99.5):(0.5~10)。
在一实施例中,所述涂布液按质量份数计,由0.1~1份所述抗菌剂、0.1~3份所述防雾剂、5~30份所述阻隔剂、5~25份所述粘接剂、0.5~10份其他助剂,和31~89.3份所述溶剂配制而成,所述其他助剂,包括所述偶联剂、所述固化剂和所述超级分散剂。
在一实施例中,所述薄膜总厚度为15~80μm。
在一较佳的实施例中,所述上表层和所述下表层的厚度为1~6μm,所述中间层的厚度为3~78μm。
本发明还提供一种上述技术方案中所述的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜的制备方法,具体步骤包括:
将除PVA乳液外的上述原料进行干燥,控制聚乳酸树脂的水分含量在100ppm以下;
将所述上表层、所述中间层和所述下表层的原料分别按质量份数混合和计量,然后通过各自的挤出机在170~220℃的温度下熔融塑化挤出,经过衣架式模头流出;
采用高压气刀将熔体贴附在冷鼓上形成厚片,其中厚片的厚度为120~800μm,冷鼓的温度为15~35℃;
将厚片在45~65℃加热条件下进行预热,然后在55~90℃条件下进行纵向拉伸,纵向拉伸倍率为3.0~5.0倍;
将厚片在65~95℃加热条件下进行预热,然后在70~105℃条件下进行横向拉伸,横向拉伸倍率为3.5~5.0倍;
将拉伸后的薄膜进行热定型处理,其中定型温度为125~150℃,定型时间为5~60s,然后薄膜进行冷却和电晕处理,得到基材层薄膜;
根据相应的质量份数将所述抗菌剂、蒙脱土和超级分散剂加入高速混合机,在100~300rpm的低转速下搅拌1~3min,然后再加入偶联剂在800~2000rpm的转速下继续搅拌3~10min,得到第一混合物;
反应釜中加入溶剂,在100~300rpm的转速下慢慢加入防雾剂,并持续搅拌5~10min直至完全分散均匀,接着在同样的转速下加入PVA乳液,继续搅拌3~10min,得到第二混合物;
把所述第一混合物逐步投入所述第二混合物中,在300~600rpm的转速下搅拌10~20min,得到第三混合物;
在100~300rpm的转速下,将所述粘接剂加入所述第三混合物,并持续搅拌5~10min;
最后加入固化剂,在200~400rpm的转速下搅拌5~10min,得到所述涂布液;
将所述基材层薄膜置于涂布机的放卷轴上,把所述涂布液倒入胶槽中,调整涂布机参数在所述上表层或所述下表层的表面进行涂布,涂完后把薄膜送入70~120℃的烘箱进行烘干,然后收卷放入40~65℃的熟化室中进行熟化24~72h,得到所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
在一制备方法的实施例中,所述涂布工艺包括但不限于网辊涂布、气刀式涂布、辊式涂布、帘式涂布、线棒涂布、浸涂和喷涂等。
基于上述,与现有技术相比,本发明提供的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜所用材料都是可降解或水溶性的,均属于绿色环保材料,符合当前的可持续发展要求,具有良好的防雾效果。
且,本发明提供的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜的制备方法简单,且加工过程中,不需要底涂,然后再面涂工序,使生产更加高效和方便,可减少人力、物力和财力。之所以本发明提供的薄膜不需要底涂,是因为,其采用了丙烯酰胺、聚氨酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯,不但与PVA可以形成网状交联结构,而且可以与基材层的上表层或下表层表面的聚乳酸形成氢键网络,增加了功能涂层的结合力。同时丙烯酰胺、聚氨酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯结合溶剂和防雾剂,可以产生协同作用,使防雾效果佳。
本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图;在下面描述中附图所述的位置关系,若无特别指明,皆是图示中组件绘示的方向为基准。
图1为本发明提供的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜示意图。
附图标记:
100上表层 200中间层 300下表层
400功能涂层
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,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例;下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合;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。
在本发明的描述中,需要说明的是,本发明所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义,不能理解为对本发明的限制;应进一步理解,本发明所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义,并且不应以理想化或过于正式的意义来理解,除本发明中明确如此定义之外。
本发明提供如下实施例和比较例:
实施例1
本发明所述的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜由功能涂层和基材层组成。所述基材层为采用双向拉伸工艺制备的聚乳酸薄膜,从上到下依次由上表层、中间层和下表层构成的三层薄膜结构。按质量份数计,所述的上表层包括5份的防粘母粒,95份的聚乳酸树脂;所述中间层为100份的聚乳酸树脂;所述的下表层包括4份的防粘母粒,96份的聚乳酸树脂。
所述薄膜总厚度为20μm,其中上表层和下表层的厚度为3μm,中间层的厚度为14μm。
所述功能涂层是在基材层的上表层利用特制涂布液进行涂布工艺操作而实现的。所述涂布工艺为网辊涂布。
所述涂布液由抗菌剂、防雾剂、阻隔剂、粘接剂、其它助剂和溶剂等配制而成。
所述涂布液按质量份数计,由0.3份的抗菌剂、1份的防雾剂、15份的阻隔剂、10份的粘接剂、5份的其它助剂和68.7份的溶剂配制而成。
所述抗菌剂由载银羟基磷灰石和5-氯-2-甲基-4-异噻唑林-3-酮按质量份数为3:1混合而成。
所述防雾剂由聚氧基亚烷基甘油单酸酯和聚氧基亚烷基山梨糖醇酐单酸酯按质量份数为1:1混合而成。
所述阻隔剂由PVA乳液和蒙脱土混合配制而成。所述PVA乳液和蒙脱土的质量份数比为98:2。
所述粘接剂由水溶性丙烯酰胺、聚氨酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯三种物质混合配制而成。三者的质量份数比为5:20:75。所述丙烯酰胺为N-羟甲基丙烯酰胺。
所述其它助剂由偶联剂、固化剂、超级分散剂组成,三者的质量份数比为20:70:10。所述偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,所述固化剂为氮丙啶封闭异氰酸酯交联剂,所述超级分散剂为Solplus DP310。
所述溶剂由水、乙醇组成,二者的质量份数比为80:20。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
将除PVA乳液外的所有原料进行干燥,控制聚乳酸树脂的水分含量在100ppm以下;
将上表层、中间层和下表层的原料分别按配方比例混合和计量,然后通过各自的挤出机在195℃的温度下熔融塑化挤出,经过衣架式模头流出;
采用高压气刀将熔体贴附在冷鼓上形成厚片,其中厚片的厚度为250μm,冷鼓的温度为20℃;
将厚片在50℃加热条件下进行预热,然后在65℃条件下进行纵向拉伸,纵向拉伸倍率为3.5倍;
将厚片在70℃加热条件下进行预热,然后在80℃条件下进行横向拉伸,横向拉伸倍率为4倍;
将拉伸后的薄膜进行热定型处理,其中定型温度为130℃,定型时间为10s,然后薄膜进行冷却和电晕处理,得到基材层薄膜,该薄膜的厚度为20μm。
根据相应的质量份数将抗菌剂、蒙脱土和超级分散剂加入高速混合机,在250rpm的低转速下搅拌2min,然后再加入偶联剂在1200rpm的转速下继续搅拌5min,得到第一混合物;
反应釜中加入溶剂,在200rpm的转速下慢慢加入防雾剂,并持续搅拌6min直至完全分散均匀。接着在同样的转速下加入PVA乳液。继续搅拌5min,得到第二混合物;
把所述第一混合物逐步投入所述第二混合物中,在400rpm的转速下搅拌12min,得到第三混合物;
在200rpm的转速下,将粘接剂加入所述第三混合物,并持续搅拌8min。
最后加入固化剂,在300rpm的转速下搅拌6min,得到所述涂布液。
将所述基材层薄膜置于涂布机的放卷轴上,把所述涂布液倒入胶槽中,调整涂布机参数在所述上表层或所述下表层上进行涂布,涂完后把薄膜送入105℃的烘箱进行烘干,然后收卷放入45℃的熟化室中进行熟化48h,最终得到涂布干胶量在2.0g/m2兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
实施例2
本发明所述的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜由功能涂层和基材层组成。所述基材层为采用双向拉伸工艺制备的聚乳酸薄膜,从上到下依次由上表层、中间层和下表层构成的三层薄膜结构。按质量份数计,所述的上表层包括3份的防粘母粒,97份的聚乳酸树脂;所述中间层为100份的聚乳酸树脂;所述的下表层包括5份的防粘母粒,95份的聚乳酸树脂。
所述薄膜总厚度为20μm,其中上表层和下表层的厚度为2μm,中间层的厚度为16μm。
所述功能涂层是在基材层的上表层利用特制涂布液进行涂布工艺操作而实现的。所述涂布工艺为网辊涂布。
所述涂布液由抗菌剂、防雾剂、阻隔剂、粘接剂、其它助剂和溶剂等配制而成。
所述涂布液按质量份数计,由0.5份的抗菌剂、2份的防雾剂、20份的阻隔剂、15份的粘接剂、6份的其它助剂和56.5份的溶剂配制而成。
所述抗菌剂由载银羟基磷灰石和5-氯-2-甲基-4-异噻唑林-3-酮按质量份数为4:1混合而成。
所述防雾剂由聚氧基亚烷基甘油单酸酯和聚氧基亚烷基山梨糖醇酐单酸酯按质量份数为1:1混合而成。
所述阻隔剂由PVA乳液和蒙脱土混合配制而成。所述PVA乳液和蒙脱土的质量份数比为97.5:2.5。
所述粘接剂由水溶性丙烯酰胺、聚氨酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯三种物质混合配制而成。三者的质量份数比为8:25:67。所述丙烯酰胺为N-羟甲基丙烯酰胺。
所述其它助剂由偶联剂、固化剂、超级分散剂组成,三者的质量份数比为15:75:10。所述偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,所述固化剂为氮丙啶封闭异氰酸酯交联剂,所述超级分散剂为Solplus DP310。
所述溶剂由水、乙醇组成,二者的质量份数比为75:25。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
根据相应的质量份数将抗菌剂、蒙脱土和超级分散剂加入高速混合机,在280rpm的低转速下搅拌3min,然后再加入偶联剂在1300rpm的转速下继续搅拌6min,得到第一混合物;
反应釜中加入溶剂,在250rpm的转速下慢慢加入防雾剂,并持续搅拌8min直至完全分散均匀。接着在同样的转速下加入PVA乳液。继续搅拌6min,得到第二混合物;
把所述第一混合物逐步投入所述第二混合物中,在450rpm的转速下搅拌15min,得到第三混合物;
在250rpm的转速下,将粘接剂加入所述第三混合物,并持续搅拌9min。
最后加入固化剂,在350rpm的转速下搅拌8min,得到所述涂布液。
将所述基材层薄膜置于涂布机的放卷轴上,把所述涂布液倒入胶槽中,调整涂布机参数在所述上表层或所述下表层的表面进行涂布,涂完后把薄膜送入108℃的烘箱进行烘干,然后收卷放入45℃的熟化室中进行熟化48h,最终得到涂布干胶量在2.5g/m2兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
实施例3
本发明所述的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜由功能涂层和基材层组成。所述基材层为采用双向拉伸工艺制备的聚乳酸薄膜,从上到下依次由上表层、中间层和下表层构成的三层薄膜结构。按质量份数计,所述的上表层包括4份的防粘母粒,96份的聚乳酸树脂;所述中间层为100份的聚乳酸树脂;所述的下表层包括5份的防粘母粒,95份的聚乳酸树脂。
所述薄膜总厚度为20μm,其中上表层和下表层的厚度为2.5μm,中间层的厚度为14μm。
所述功能涂层是在基材层的上表层利用特制涂布液进行涂布工艺操作而实现的。所述涂布工艺为网辊涂布。
所述涂布液由抗菌剂、防雾剂、阻隔剂、粘接剂、其它助剂和溶剂等配制而成。
所述涂布液按质量份数计,由0.6份的抗菌剂、2.5份的防雾剂、25份的阻隔剂、20份的粘接剂、8份的其它助剂和43.9份的溶剂配制而成。
所述抗菌剂由载银羟基磷灰石和5-氯-2-甲基-4-异噻唑林-3-酮按质量份数为2:1混合而成。
所述防雾剂由聚氧基亚烷基甘油单酸酯和聚氧基亚烷基山梨糖醇酐单酸酯按质量份数为2:1混合而成。
所述阻隔剂由PVA乳液和蒙脱土混合配制而成。所述PVA乳液和蒙脱土的质量份数比为97:3。
所述粘接剂由水溶性丙烯酰胺、聚氨酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯三种物质混合配制而成。三者的质量份数比为6:18:76。所述丙烯酰胺为N-羟甲基丙烯酰胺。
所述其它助剂由偶联剂、固化剂、超级分散剂组成,三者的质量份数比为20:75:5。所述偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,所述固化剂为氮丙啶封闭异氰酸酯交联剂,所述超级分散剂为Solplus DP310。
所述溶剂由水、乙醇和异丙醇组成,三者的质量份数比为70:20:10。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
根据相应的质量份数将抗菌剂、蒙脱土和超级分散剂加入高速混合机,在260rpm的低转速下搅拌2min,然后再加入偶联剂在1200rpm的转速下继续搅拌6min,得到第一混合物;
反应釜中加入溶剂,在260rpm的转速下慢慢加入防雾剂,并持续搅拌6min直至完全分散均匀。接着在同样的转速下加入PVA乳液。继续搅拌6min,得到第二混合物;
把所述第一混合物逐步投入所述第二混合物中,在460rpm的转速下搅拌12min,得到第三混合物;
在220rpm的转速下,将粘接剂加入所述第三混合物,并持续搅拌9min。
最后加入固化剂,在300rpm的转速下搅拌8min,得到所述涂布液。
将所述基材层薄膜置于涂布机的放卷轴上,把所述涂布液倒入胶槽中,调整涂布机参数在所述上表层或所述下表层的表面进行涂布,涂完后把薄膜送入110℃的烘箱进行烘干,然后收卷放入40℃的熟化室中进行熟化72h,最终得到涂布干胶量在2.0g/m2兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
比较例1
本比较例制备的所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜除不含功能涂层外,其余工艺、组分、组分含量、组分配比、上表层、中间层、下表层厚度与实施例1相同。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
比较例2
本比较例制备的所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜除不含抗菌剂和溶剂含量为69份外,其余工艺、组分、组分含量、组分配比、上表层、中间层、下表层厚度与实施例1相同。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
根据相应的质量份数将蒙脱土和超级分散剂加入高速混合机,在250rpm的低转速下搅拌2min,然后再加入偶联剂在1200rpm的转速下继续搅拌5min,得到第一混合物;
反应釜中加入溶剂,在200rpm的转速下慢慢加入防雾剂,并持续搅拌6min直至完全分散均匀。接着在同样的转速下加入PVA乳液。继续搅拌5min,得到第二混合物;
把所述第一混合物逐步投入所述第二混合物中,在400rpm的转速下搅拌12min,得到第三混合物;
在200rpm的转速下,将粘接剂加入所述第三混合物,并持续搅拌8min。
最后加入固化剂,在300rpm的转速下搅拌6min,得到所述涂布液。
采用实施例1工艺进行涂布、烘干、收卷、熟化,获得所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
比较例3
本比较例制备的所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜除不含防雾剂和溶剂含量为69.7份外,其余工艺、组分、组分含量、组分配比、上表层、中间层、下表层厚度与实施例1相同。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
根据相应的质量份数将抗菌剂、蒙脱土和超级分散剂加入高速混合机,在250rpm的低转速下搅拌2min,然后再加入偶联剂在1200rpm的转速下继续搅拌5min,得到第一混合物;
反应釜中加入溶剂,在200rpm的转速下加入PVA乳液。继续搅拌5min,得到第二混合物;
把所述第一混合物逐步投入所述第二混合物中,在400rpm的转速下搅拌12min,得到第三混合物;
在200rpm的转速下,将粘接剂加入所述第三混合物,并持续搅拌8min。
最后加入固化剂,在300rpm的转速下搅拌6min,得到所述涂布液。
采用实施例1工艺进行涂布、烘干、收卷、熟化,获得所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
比较例4
本比较例制备的所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜除不含阻隔剂和溶剂含量为83.7份外,其余工艺、组分、组分含量、组分配比、上表层、中间层、下表层厚度与实施例1相同。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
根据相应的质量份数将抗菌剂和超级分散剂加入高速混合机,在250rpm的低转速下搅拌2min,然后再加入偶联剂在1200rpm的转速下继续搅拌5min,得到第一混合物;
反应釜中加入溶剂,在200rpm的转速下慢慢加入防雾剂,并持续搅拌6min直至完全分散均匀得到第二混合物;
把所述第一混合物逐步投入所述第二混合物中,在400rpm的转速下搅拌12min,得到第三混合物;
在200rpm的转速下,将粘接剂加入所述第三混合物,并持续搅拌8min。
最后加入固化剂,在300rpm的转速下搅拌6min,得到所述涂布液。
采用实施例1工艺进行涂布、烘干、收卷、熟化,获得所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
比较例5
本比较例制备的所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜除阻隔剂仅有PVA乳液外,其余工艺、组分、组分含量、组分配比、上表层、中间层、下表层厚度与实施例1相同。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
根据相应的质量份数将抗菌剂和超级分散剂加入高速混合机,在250rpm的低转速下搅拌2min,然后再加入偶联剂在1200rpm的转速下继续搅拌5min,得到第一混合物;
反应釜中加入溶剂,在200rpm的转速下慢慢加入防雾剂,并持续搅拌6min直至完全分散均匀。接着在同样的转速下加入PVA乳液。继续搅拌5min,得到第二混合物;
把所述第一混合物逐步投入所述第二混合物中,在400rpm的转速下搅拌12min,得到第三混合物;
在200rpm的转速下,将粘接剂加入所述第三混合物,并持续搅拌8min。
最后加入固化剂,在300rpm的转速下搅拌6min,得到所述涂布液。
采用实施例1工艺进行涂布、烘干、收卷、熟化,获得所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
比较例6
本比较例制备的所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜除阻隔剂仅有蒙脱土外,其余工艺、组分、组分含量、组分配比、上表层、中间层、下表层厚度与实施例1相同。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
根据相应的质量份数将抗菌剂、蒙脱土和超级分散剂加入高速混合机,在250rpm的低转速下搅拌2min,然后再加入偶联剂在1200rpm的转速下继续搅拌5min,得到第一混合物;
反应釜中加入溶剂,在200rpm的转速下慢慢加入防雾剂,并持续搅拌6min直至完全分散均匀,得到第二混合物;
把所述第一混合物逐步投入所述第二混合物中,在400rpm的转速下搅拌12min,得到第三混合物;
在200rpm的转速下,将粘接剂加入所述第三混合物,并持续搅拌8min。
最后加入固化剂,在300rpm的转速下搅拌6min,得到所述涂布液。
采用实施例1工艺进行涂布、烘干、收卷、熟化,获得所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
比较例7
本比较例制备的所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜除抗菌剂仅含有载银羟基磷灰石外,其余工艺、组分、组分含量、组分配比、上表层、中间层、下表层厚度与实施例1相同。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
采用实施例1的工艺制备所述涂布液。
采用实施例1工艺进行涂布、烘干、收卷、熟化,获得所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
比较例8
本比较例制备的所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜除抗菌剂仅含有5-氯-2-甲基-4-异噻唑林-3-酮外,其余工艺、组分、组分含量、组分配比、上表层、中间层、下表层厚度与实施例1相同。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
采用实施例1的工艺制备所述涂布液。
采用实施例1工艺进行涂布、烘干、收卷、熟化,获得所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
比较例9
本比较例制备的所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜除防雾剂仅含有山梨糖醇单棕榈酸酯外,其余工艺、组分、组分含量、组分配比、上表层、中间层、下表层厚度与实施例1相同。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
采用实施例1的工艺制备所述涂布液。
采用实施例1工艺进行涂布、烘干、收卷、熟化,获得所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
比较例10
本比较例制备的所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜除不含粘接剂和溶剂含量为78.7份外,其余工艺、组分、组分含量、组分配比、上表层、中间层、下表层厚度与实施例1相同。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
根据相应的质量份数将抗菌剂、蒙脱土和超级分散剂加入高速混合机,在250rpm的低转速下搅拌2min,然后再加入偶联剂在1200rpm的转速下继续搅拌5min,得到第一混合物;
反应釜中加入溶剂,在200rpm的转速下慢慢加入防雾剂,并持续搅拌6min直至完全分散均匀。接着在同样的转速下加入PVA乳液。继续搅拌5min,得到第二混合物;
把所述第一混合物逐步投入所述第二混合物中,在400rpm的转速下搅拌12min,得到第三混合物;
最后加入固化剂,在300rpm的转速下搅拌6min,得到所述涂布液。
采用实施例1工艺进行涂布、烘干、收卷、熟化,获得所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
比较例11
本比较例制备的所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜除不含偶联剂外,其余工艺、组分、组分含量、组分配比、上表层、中间层、下表层厚度与实施例1相同。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
根据相应的质量份数将抗菌剂、蒙脱土和超级分散剂加入高速混合机,在250rpm的低转速下搅拌2min,得到第一混合物;
反应釜中加入溶剂,在200rpm的转速下慢慢加入防雾剂,并持续搅拌6min直至完全分散均匀。接着在同样的转速下加入PVA乳液。继续搅拌5min,得到第二混合物;
把所述第一混合物逐步投入所述第二混合物中,在400rpm的转速下搅拌12min,得到第三混合物;
在200rpm的转速下,将粘接剂加入所述第三混合物,并持续搅拌8min。
最后加入固化剂,在300rpm的转速下搅拌6min,得到所述涂布液。
采用实施例1工艺进行涂布、烘干、收卷、熟化,获得所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
比较例12
本比较例制备的所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜除不含固化剂外,其余工艺、组分、组分含量、组分配比、上表层、中间层、下表层厚度与实施例1相同。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
根据相应的质量份数将抗菌剂、蒙脱土和超级分散剂加入高速混合机,在250rpm的低转速下搅拌2min,然后再加入偶联剂在1200rpm的转速下继续搅拌5min,得到第一混合物;
反应釜中加入溶剂,在200rpm的转速下慢慢加入防雾剂,并持续搅拌6min直至完全分散均匀。接着在同样的转速下加入PVA乳液。继续搅拌5min,得到第二混合物;
把所述第一混合物逐步投入所述第二混合物中,在400rpm的转速下搅拌12min,得到第三混合物;
在200rpm的转速下,将粘接剂加入所述第三混合物,并持续搅拌8min,得到所述涂布液。
采用实施例1工艺进行涂布、烘干、收卷、熟化,获得所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
比较例13
本比较例制备的所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜除不含超级分散剂外,其余工艺、组分、组分含量、组分配比、上表层、中间层、下表层厚度与实施例1相同。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
根据相应的质量份数将抗菌剂、蒙脱土加入高速混合机,在250rpm的低转速下搅拌2min,然后再加入偶联剂在1200rpm的转速下继续搅拌5min,得到第一混合物;
反应釜中加入溶剂,在200rpm的转速下慢慢加入防雾剂,并持续搅拌6min直至完全分散均匀。接着在同样的转速下加入PVA乳液。继续搅拌5min,得到第二混合物;
把所述混合物1逐步投入所述第二混合物中,在400rpm的转速下搅拌12min,得到第三混合物;
在200rpm的转速下,将粘接剂加入所述第三混合物,并持续搅拌8min。
最后加入固化剂,在300rpm的转速下搅拌6min,得到所述涂布液。
采用实施例1工艺进行涂布、烘干、收卷、熟化,获得所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
比较例14
本比较例制备的所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜除溶剂中仅含有水外,其余工艺、组分、组分含量、组分配比、上表层、中间层、下表层厚度与实施例1相同。
所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其制备方法,按以下步骤进行:
采用实施例1的工艺制备所述基材层薄膜。
采用实施例1的工艺制备所述涂布液。
采用实施例1工艺进行涂布、烘干、收卷、熟化,获得所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
上述制备方法,实施例和对比例中采用的原料的牌号和其他所述技术指标可以按照现有技术内自行选择,如本发明规定了技术指标则在本发明规定的范围内选择,不影响本发明技术效果。
本发明对上述各实施例和比较例的相关性能进行了测试,具体结果数据如表1所示。
表1本发明中各实施例和比较例的评价表
注:(1)透光率测试:按GB/T 2410《透明塑料透光率和雾度的测定》标准要求进行测试。
表格里的符号“◎”表示透光率极优,符号“○”表示透光率优,符号“□”表示透光率良,符号“△”表示透光率中,符号“☆”表示透光率差,符号“×”表示透光率极差。
(2)冷雾性能测试:按GB/T 31726《塑料薄膜防雾性试验方法》标准6.1节中要求进行测试。
1级---完全透明,无水滴,视力表的清晰程度与试验前完全一致;
2级---透明性较好,有少量不均匀大水滴,50%以上面积视力表的清晰程度与试验前完全一致;
3级---基本透明,有较多水滴,视力表字体发生形变;
4级---半透明,有很多小水珠,视力表的0.1以下少量可见;
5级---完全不透明,完全看不清视力表。
(3)热雾性能测试:按GB/T 31726《塑料薄膜防雾性试验方法》标准6.2节《急速热雾法》中要求进行测试。防雾等级同冷雾等级一致。
(4)防雾持效性测试:按GB/T 31726《塑料薄膜防雾性试验方法》标准6.3节《水浴热雾法》中要求进行测试,观察薄膜上从无水珠状态一直到薄膜内表面充满水珠的时间,则该时间为薄膜防雾持效性时长。
表格里的符号“◎”表示防雾持效性极优,符号“○”表示防雾持效性优,符号“□”表示防雾持效性良,符号“△”表示防雾持效性中,符号“☆”表示防雾持效性差,符号“×”表示防雾持效性极差,符号“-”表示未测试或无需测式、无相关数据。
(5)抗菌性能测试:按ISO 22196《Plastics-Measurement of antibacterialactivity on plastics surfaces》要求进行测试,测试菌种为大肠杆菌。
表格里的符号“◎”表示抗菌性能极优,符号“○”表示抗菌性能优,符号“□”表示抗菌性能良,符号“△”表示抗菌性能中,符号“☆”表示抗菌性能差,符号“×”表示抗菌性能极差,符号“-”表示未测试或无需测式、无相关数据。
(6)阻隔性能测试:按照ASTM D3985《Standard Test Method for Oxygen GasTransmission Rate Through Plastic Film and Sheeting Using a CoulometricSensor》标准要求进行测试。
表格里的符号“◎”表示阻隔性能极优,符号“○”表示阻隔性能优,符号“□”表示阻隔性能良,符号“△”表示阻隔性能中,符号“☆”表示阴隔性能差,符号“×”表示阻隔性能极差,符号“-”表示未测试或无需测式、无相关数据。
(7)涂层牢度通过EAA胶带粘揭试验来评估,首先把功能涂层粘贴在EAA胶带上,并用手将胶带压平,使之与功能涂层紧密贴合,然后再将胶带慢慢揭起,然后测试揭起后兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜的厚度变化来评价涂层的牢度,并用以下等级进行评价:
表格里的符号“◎”表示涂层牢度极优,符号“○”表示涂层牢度优,符号“□”表示涂层牢度良,符号“△”表示涂层牢度中,符号“☆”表示涂层牢度差,符号“×”表示涂层牢度极差,符号“-”表示未测试或无需测式、无相关数据。
实施例1至3相较于比较例而言,透光率、冷雾性能、热雾性能、防雾持效性、抗菌性能、阻隔性能、涂层牢度更佳,实施例3由于阻隔剂蒙脱土绝对含量较多,透光性略下降,比较例1因未涂布,冷雾性能、热雾性能、防雾持效性、抗菌性能、阻隔性能均不佳,比较例2因无抗菌剂,抗菌效果不佳,比较例3因无防雾剂,防雾效果不佳,比较例4因无阻隔剂,阻隔效果不佳,比较例5因无蒙脱土,无法很好地通过蒙脱土的片层结构阻碍氧气的扩散,阻隔效果下降,比较例6因无PVA乳液,无法填补蒙脱土片层结构之间的间隙和形成一层更加致密的薄膜,阻隔效果严重下降,同时,添加的阻隔剂蒙脱土为无机物,透明性有一定影响,比较例7因无有机抗菌剂,抗菌性能严重下降,比较例8因采用单一有机抗菌剂,抗菌效果下降,比较例9因采用单一防雾剂,防雾效果下降,比较例10由于未采用粘接剂,功能涂层不稳定,冷雾性能、热雾性能、防雾持效性、抗菌性能均下降,且涂层牢度极差,由于偶联剂和固化剂的作用,PVA和蒙脱土可附着在基材层上并起到阻隔作用,但其性能仍下降,比较例11由于缺少偶联剂,透光率、抗菌性能、阻隔性能略下降,因为偶联剂可以强化抗菌剂和PVA乳液与所述上表层或所述下表层表面的联系,比较例12由于缺少固化剂,涂层牢度下降,防雾持效性、抗菌性能、阻隔性能因涂层性能被削弱而下降,比较例13由于缺少超级分散剂,抗菌剂、阻隔剂、粘接剂无法均匀分散,因此透光率、抗菌性能、阻隔性能、涂层牢度略下降,比较例14由于溶剂中无醇类(乙醇、异丙醇),导致涂布液制备过程中溶质分散不均,从而使涂层均匀程度下降,冷雾性能、热雾性能、防雾持效性、阻隔性能下降。
综上所述,与现有技术相比,本发明提供的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜所用材料都是可降解或水溶性的,均属于绿色环保材料,符合当前的可持续发展要求,且该薄膜不仅具有良好的防雾抗菌效果,还具有对氧气的良好阻隔性能,增加了包装内容物的可视性和延长了所包装内容物的货架保存期,可满足不同的应用需求。
且,本发明提供的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜的制备方法简单,且加工过程中,不需要底涂,然后再面涂工序,使生产更加高效和方便,可减少人力、物力和财力。之所以本发明提供的薄膜不需要底涂,是因为,其采用了丙烯酰胺、聚氨酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯,不但与PVA可以形成网状交联结构,而且可以与基材层的上表层或下表层表面的聚乳酸形成氢键网络,增加了功能涂层的结合力。同时丙烯酰胺、聚氨酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯结合溶剂和防雾剂,可以产生协同作用,使防雾效果佳。
且,通过无机阻隔剂和有机阻隔剂的协同效果,可更好的提高薄膜的阻隔性能。蒙脱土的片层结构均匀的分散在薄膜中可以阻碍氧气的透过,且其阻隔性能不受温湿度的影响,同时PVA具有很好的阻隔性能,且该成分的加入可以填补蒙脱土片层结构之间的间隙,形成一层更加致密的薄膜,起到更优的阻隔效果。
且,PVA自身的耐水性不好,在高湿条件下会导致其阻隔下降。在本发明中,通过PVA与丙烯酰胺、聚氨酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯有加工过程中在热的作用下,它们之间的基团会形成网状交联结构,有效提高其耐水性能,从而改善高湿下PVA涂布液阻隔性能下降的问题。
防雾剂之间实现优势互补和协同效果,不仅使兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜实现了防雾快速起效,同时延长了薄膜的防雾持效性,还具有极其优异的冷雾和热雾效果。由于也会加速微生物和细菌的生长繁殖,最终导致包装内容物的腐败变质。防雾性能的增加也可抑制包装内容物表面微生物和细菌的生长繁殖,从而保证包装内容物的品质,延长货架存储期。
因此,本发明的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜的配方设计和制备方法的考虑设计都是经过深思熟虑的,各种成分的加入都有经过科学验证,而非简单的堆砌而成,各成分之间具有显著的协同作用,产生1加1大于2的效果。通过本发明所获得的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜具有透明性高、加工性好、防雾持效性长等优点,还具有优异的抗菌和阻隔效果,可满足消费者的实际使用需求,具有极其重要的现实意义。
另外,本领域技术人员应当理解,尽管现有技术中存在许多问题,但是,本发明的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进,而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解,对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。
尽管本文中较多的使用了诸如抗菌剂、防雾剂、阻隔剂、粘接剂、其它助剂、溶剂、固化剂、超级分散剂、偶联剂、基材层、功能涂层、涂布液、上表层、下表层、中间层等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的;本发明实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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,或者对其中部分或者全部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范围。
Claims (10)
1.一种兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其特征在于:包括功能涂层和基材层,
所述基材层采用双向拉伸工艺制备,由上表层、中间层和下表层构成;按质量比计,所述上表层包括1~8份的防粘母粒,92~99份的聚乳酸树脂;所述中间层包括100份的聚乳酸树脂;所述下表层包括1~8份的防粘母粒,92~99份的聚乳酸树脂;
所述功能涂层采用涂布液直接涂布在所述上表层或所述下表层表面,所述涂布液包括防雾剂、粘接剂和溶剂,所述粘接剂由丙烯酰胺、聚氨酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯组成。
2.根据权利要求1所述的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其特征在于:丙烯酰胺、聚氨酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯的质量比为(1~10):(10~30):(60~89),丙烯酰胺的具体种类为N-羟甲基丙烯酰胺。
3.根据权利要求1所述的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其特征在于:所述防雾剂为甘油脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、甘油单酸酯、山梨糖醇酐单酸酯的环氧乙烷加成物中的两种或两种以上。
4.根据权利要求3所述的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其特征在于:所述溶剂为乙醇和异丙醇中的一种或两种与水的混合物。
5.根据权利要求4所述的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其特征在于:所述涂布液还包括偶联剂、固化剂和超级分散剂,所述固化剂为氮丙啶封闭异氰酸酯交联剂。
6.根据权利要求5所述的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其特征在于:所述涂布液还包括抗菌剂,所述抗菌剂为无机抗菌剂和/或有机抗菌剂,所述无机抗菌剂包括银系、铜系、锌系抗菌剂中的一种或几种,所述有机抗菌剂包括香草醛,乙基香草醛类,酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类、酚类、吡啶类中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其特征在于:还包括阻隔剂,所述阻隔剂包括PVA乳液和蒙脱土,所述PVA乳液和蒙脱土的质量比为(90~99.5):(0.5~10)。
8.根据权利要求7所述的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其特征在于:所述涂布液按质量份数计,由0.1~1份所述抗菌剂、0.1~3份所述防雾剂、5~30份所述阻隔剂、5~25份所述粘接剂、0.5~10份其他助剂,和31~89.3份所述溶剂配制而成,所述其他助剂,包括所述偶联剂、所述固化剂和所述超级分散剂。
9.根据权利要求1所述的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜,其特征在于:所述薄膜总厚度为15~80μm,其中所述上表层和所述下表层的厚度为1~6μm,所述中间层的厚度为3~78μm。
10.一种根据权利要求1所述的兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜的制备方法,其特征在于:具体步骤包括:
将除PVA乳液外的上述原料进行干燥,控制聚乳酸树脂的水分含量在100ppm以下;
将所述上表层、所述中间层和所述下表层的原料分别按质量份数混合和计量,然后通过各自的挤出机在170~220℃的温度下熔融塑化挤出,经过衣架式模头流出;
采用高压气刀将熔体贴附在冷鼓上形成厚片,其中厚片的厚度为120~800μm,冷鼓的温度为15~35℃;
将厚片在45~65℃加热条件下进行预热,然后在55~90℃条件下进行纵向拉伸,纵向拉伸倍率为3.0~5.0倍;
将厚片在65~95℃加热条件下进行预热,然后在70~105℃条件下进行横向拉伸,横向拉伸倍率为3.5~5.0倍;
将拉伸后的薄膜进行热定型处理,其中定型温度为125~150℃,定型时间为5~60s,然后薄膜进行冷却和电晕处理,得到基材层薄膜;
根据相应的质量份数将所述抗菌剂、蒙脱土和超级分散剂加入高速混合机,在100~300rpm的低转速下搅拌1~3min,然后再加入偶联剂在800~2000rpm的转速下继续搅拌3~10min,得到第一混合物;
反应釜中加入溶剂,在100~300rpm的转速下慢慢加入防雾剂,并持续搅拌5~10min直至完全分散均匀,接着在同样的转速下加入PVA乳液,继续搅拌3~10min,得到第二混合物;
把所述第一混合物逐步投入所述第二混合物中,在300~600rpm的转速下搅拌10~20min,得到第三混合物;
在100~300rpm的转速下,将粘接剂加入所述第三混合物,并持续搅拌5~10min;
最后加入固化剂,在200~400rpm的转速下搅拌5~10min,得到所述涂布液;
将所述基材层薄膜置于涂布机的放卷轴上,把所述涂布液倒入胶槽中,调整涂布机参数在所述上表层或所述下表层的表面进行涂布,涂完后把薄膜送入70~120℃的烘箱进行烘干,然后收卷放入40~65℃的熟化室中进行熟化24~72h,得到所述兼具抗菌和高阻隔功能的防雾聚乳酸薄膜。
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
CN114801362A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-07-29 | 厦门长塑实业有限公司 | 一种抗菌防雾高阻隔双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法 |
CN115612153A (zh) * | 2022-10-14 | 2023-01-17 | 浙江中淬生物科技有限公司 | 一种带抗生素镀层食品保鲜薄膜的制备工艺 |
CN116100901A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-05-12 | 厦门长塑实业有限公司 | 一种可降解盖膜及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1608086A (zh) * | 2001-03-22 | 2005-04-20 | 金伯利-克拉克环球有限公司 | 水分散性阳离子聚合物、其制备方法及其制品 |
CN110774713A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-02-11 | 厦门长塑实业有限公司 | 一种涂布型高阻隔双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法 |
CN112635918A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-04-09 | 宁德卓高新材料科技有限公司 | 一种隔膜及其制备方法及电池 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1608086A (zh) * | 2001-03-22 | 2005-04-20 | 金伯利-克拉克环球有限公司 | 水分散性阳离子聚合物、其制备方法及其制品 |
CN110774713A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-02-11 | 厦门长塑实业有限公司 | 一种涂布型高阻隔双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法 |
CN112635918A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-04-09 | 宁德卓高新材料科技有限公司 | 一种隔膜及其制备方法及电池 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114801362A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-07-29 | 厦门长塑实业有限公司 | 一种抗菌防雾高阻隔双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法 |
CN114801362B (zh) * | 2022-04-07 | 2023-02-24 | 厦门长塑实业有限公司 | 一种抗菌防雾高阻隔双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法 |
CN115612153A (zh) * | 2022-10-14 | 2023-01-17 | 浙江中淬生物科技有限公司 | 一种带抗生素镀层食品保鲜薄膜的制备工艺 |
CN116100901A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-05-12 | 厦门长塑实业有限公司 | 一种可降解盖膜及其制备方法 |
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