CN116100901A - 一种可降解盖膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及软包装技术领域，特别涉及一种可降解盖膜及其制备方法。该盖膜的膜层结构自上而下依次包括上表层、基材层以及下表层，基材层为聚乳酸薄膜；上表层与下表层由第一水性涂料和第二水性涂料分别涂覆于基材层的上表面和下表面而形成；按重量份计，第一水性涂料的组分包括水性氟改性的丙烯酸乳液12.5～15.5份、水性PVA分散液85.5～87.5份、流平剂1.00～1.20份以及水45.5～50.0份；第二水性涂层的组分包括水性EAA乳液65.5～75.5、水性氟改性的丙烯酸乳液5.50～7.50份、流平剂0.20～0.30份、水性蜡0.30～0.40份以及水25.5～30.0份。该盖膜具有优异的耐刮性能，优异的阻水及阻氧性能、良好的热封性能、优异的生物降解性能。

Description

一种可降解盖膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及软包装技术领域，特别涉及一种可降解盖膜及其制备方法。
背景技术
盖膜作为食品包装中经常见到的一种膜，已广泛被用，例如，有用在装奶茶用的盖膜、装番茄酱用的盖膜、传统卤味保险盒用的盖膜及装牛肉、水果盒用的盖膜等等。
目前，市面上盖膜用的材质参差不齐，根据应用场景不同，有的盖膜需具有耐高温蒸煮或者耐高温水煮等性能，有的则不需要。而在这些不需要耐高温蒸煮或者耐高温水煮的产品中，基本上用的都是复合膜，例如PET/PE等复合膜材料，现有的这些作为盖膜材料使用的复合膜不仅不能生物降解，并且在于阻隔等性能方面都没有绝对的优势，而且，盖膜的里层PE薄膜也很容易沾上内容物(例如上述的奶茶、番茄酱、牛肉、水果等食物)，造成使用不方便、浪费食品等问题。
发明内容
为解决背景技术中提到的现有盖膜材料的缺陷和不足；本发明提供一种可降解盖膜，其膜层结构自上而下依次包括上表层、基材层以及下表层，所述基材层为聚乳酸薄膜；
所述上表层与所述下表层由第一水性涂料和第二水性涂料分别涂覆于所述基材层的上表面和下表面而形成；按重量份计，所述第一水性涂料的组分包括水性氟改性的丙烯酸乳液12.5～15.5份、水性PVA分散液85.5～87.5份、流平剂1.00～1.20份以及水45.5～50.0份；所述第二水性涂层的组分包括水性EAA乳液65.5～75.5、水性氟改性的丙烯酸乳液5.50～7.50份、流平剂0.20～0.30份、水性蜡0.30～0.40份以及水25.5～30.0份。
在一实施例中，所述水性氟改性丙烯酸乳液中含有水性氟改性丙烯酸；所述水性氟改性丙烯酸由至少包括丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸八氟戊酯的原料组分聚合而成；所述丙烯酸丁酯、丙烯酸与丙烯酸八氟戊酯的重量比为(52.0～55.0)：(5.50～6.00)：(12.0～15.0)；所述水性氟改性丙烯酸与水性氟改性丙烯酸乳液的重量比为(69.5～76)：(117.5～129.85)；所述的水性PVA分散液由包括PVA1799树脂与水的原料组分加热熔融而得；所述PVA1799树脂与水的重量比为(10.0～20.0)：(80.0～90.0)。
在一实施例中，所述的水性EAA乳液由包括EAA树脂、流平剂、消泡剂、PH调节剂和水的原料组分混合而成；所述EAA树脂、流平剂、消泡剂、PH调节剂与水的重量比为(25.0～35.0)：(0.30～0.45)：(0.10～0.15)：(0.10～0.15)：(64.5～74.5)。
在一实施例中，所述基材层为双向拉伸聚乳酸薄膜，其由上到下依次包括表层、芯层以及里层；按重量份计，所述里层的组分包括结晶的聚乳酸80.5～92.5份、非结晶的聚乳酸6.9～17.5份，开口剂0.50～1.00份以及爽滑剂0.10～1.00份；所述表层的组分包括结晶的聚乳酸98.0～99.4份、开口剂0.50～1.00份以及爽滑剂0.10～1.00份；所述芯层的组分包括结晶性聚乳酸。
在一实施例中，所述基材层为由表层、芯层及里层从下至上依次组成的三层共挤双向拉伸薄膜。
在一实施例中，所述EAA树脂中的AA质量含量为25％～35％，且其熔体流动速率为(300～1000)g/10min。
在一实施例中，所述流平剂包括丙烯酸类流平剂、氟改性丙烯酸流平剂中的一种或多种组合；所述水性蜡包括水性聚乙烯蜡、水性聚丙烯蜡及费托蜡中的一种或多种组合。
在一实施例中，所述消泡剂包括有机硅类消泡剂、矿物油类消泡剂及聚醚类消泡剂中的一种或多种组合；所述PH调节剂包括二甲基乙醇胺、氨水、乙二胺及2-氨基-2甲基-1-丙醇中的一种或多种组合。
在一实施例中，述上表层的厚度为1.0微米～2.0微米；所述基材层的厚度为25微米～40微米；所述下表层的厚度为2.0微米～3.0微米。
本发明还提供一种如上所述的可降解盖膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
制备第一水性涂料：将水性氟改性的丙烯酸乳液、水性PVA分散液、流平剂以及水按一定重量比混合均匀，得到第一水性涂料；
制备第二水性涂料：将水性EAA乳液、水性氟改性的丙烯酸乳液、流平剂、水性蜡和去离子水按一定重量比混合均匀，得到第二水性涂料；
制备里层用母粒：按里层所需原料组分配比，将结晶的聚乳酸、非结晶的聚乳酸，开口剂以及爽滑剂经双螺杆挤出机熔融共混、挤出、拉条、切粒得到里层用母粒；
芯层用切片准备：称取结晶性聚乳酸切片；
制备表层用母粒：按表层所需原料组分配比，将结晶的聚乳酸、开口剂以及爽滑剂经双螺杆挤出机熔融共混、挤出、拉条、切粒得到表层用母粒；
将得到的所述芯层用切片投入到三层共挤流延的挤出机的主机制得芯层；将得到的所述里层用母粒和所述表层用母粒分别投入两台辅机，分别制得里层、表层；其中，里层用母粒、表层用母粒、芯层用切片分别由不同挤出机于180℃～210℃温度范围进行熔融、挤出汇流于同一T型模头，模头流出熔体经过冷却形成流延片材；
将得到的流延片材先经过纵向拉伸，再对其两侧外表面进行电晕处理；
将第一水性涂料和第二水性涂料分别涂布到流延片材的两个电晕表面，经过80℃～120℃温度下干燥，边干燥边横向拉伸，定型，收卷，即得所述可降解盖膜。
与现有技术相比，本发明提供的一种可降解盖膜，具有以下优异效果：
本发明提供的盖膜具有优异的耐刮性能，阻水及阻氧性能，其阻隔性能优异能够防止内容物因为水汽及氧气的进入影响到保质期及口感；并且该盖膜与内容物接触的表层具有优异的疏水疏油性能，能够防止内容物沾到盖膜上；同时，其具有良好的热封性能，且其基材层为聚乳酸薄膜，具有优异的生物降解性能，在盖膜的应用上具有很好的应用前景。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一实施例中的可降解盖膜的膜层结构示意图。
附图标记：
10-下表层，20-基材层，30-上表层，201-里层，202-芯层，203-表层。
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。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。
本发明提供一种可降解盖膜，其方案如下：
其膜层结构自上而下依次包括上表层、基材层以及下表层，所述基材层为聚乳酸薄膜；所述上表层与所述下表层为由第一水性涂料和第二水性涂料分别涂覆于所述基材层的两个表面所形成的第一水性涂层和第二水性涂层；
具体地，按重量份计，所述第一水性涂料的组分包括水性氟改性的丙烯酸乳液12.5～15.5份、水性PVA分散液85.5～87.5份、流平剂1.00～1.20份以及水45.5～50.0份；所述第二水性涂层的组分包括水性EAA乳液65.5～75.5、水性氟改性的丙烯酸乳液5.50～7.50份、流平剂0.20～0.30份、水性蜡0.30～0.40份以及水25.5～30.0份。
对于膜层尺寸：
优选地，所述上表层的厚度为1.0微米～2.0微米；所述基材层的厚度为25微米～40微米；所述下表层的厚度为2.0微米～3.0微米。
对于上表层、下表层的原料组分：
优选地，所述水性氟改性丙烯酸乳液中含有水性氟改性丙烯酸；所述水性氟改性丙烯酸与水性氟改性丙烯酸乳液的重量比为(69.5～76)：(117.5～129.85)；所述水性氟改性丙烯酸由至少包括丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸八氟戊酯的原料组分聚合而成，所述丙烯酸丁酯、丙烯酸与丙烯酸八氟戊酯的重量比为(52.0～55.0)：(5.50～6.00)：(12.0～15.0)。
优选地，所述的水性PVA分散液由包括PVA1799树脂与水的原料组分加热熔融而得；所述PVA1799树脂与水的重量比为(10.0～20.0)：(80.0～90.0)；其中，优选加热熔融温度为85℃～95℃。
优选地，所述的水性EAA乳液由包括EAA树脂、流平剂、消泡剂、PH调节剂和水的原料组分混合而成；所述EAA树脂、流平剂、消泡剂、PH调节剂与水的重量比为(25.0～35.0)：(0.30～0.45)：(0.10～0.15)：(0.10～0.15)：(64.5～74.5)。
优选地，所述EAA树脂中的AA质量含量为25％～35％，且其熔体流动速率为300g/10min～1000g/10min(190℃，2.16kg)；优选地，所述流平剂可选用丙烯酸类流平剂、氟改性丙烯酸流平剂中的一种或多种组合。优选地，所述水性蜡可选用水性聚乙烯蜡、水性聚丙烯蜡及费托蜡中的一种或多种组合。优选地，所述消泡剂可选用有机硅类消泡剂、矿物油类消泡剂及聚醚类消泡剂中的一种或多种组合。优选地，所述PH调节剂可选用二甲基乙醇胺、氨水、乙二胺及2-氨基-2甲基-1-丙醇中的一种或多种组合。
对于基材层：
优选地，所述基材层为双向拉伸聚乳酸薄膜，其由上到下依次包括表层、芯层以及里层；按重量份计，所述里层的组分包括结晶的聚乳酸80.5～92.5份、非结晶的聚乳酸6.9～17.5份，开口剂0.50～1.00份以及爽滑剂0.10～1.00份；所述表层的组分包括结晶的聚乳酸98.0～99.4份、开口剂0.50～1.00份以及爽滑剂0.10～1.00份；所述芯层的组分包括结晶性聚乳酸。进一步地，所述基材层为由表层、芯层及里层从下至上依次组成的三层共挤双向拉伸薄膜，其由里层、芯层及表层通过流延机三层共挤流出，并经过双向拉伸制得。
本发明提供一种如上所述的可降解盖膜的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备第一水性涂料：将水性氟改性的丙烯酸乳液、水性PVA分散液、流平剂以及水按一定重量比混合均匀，得到第一水性涂料；
(2)制备第二水性涂料：将水性EAA乳液、水性氟改性的丙烯酸乳液、流平剂、水性蜡和去离子水按一定重量比混合均匀，得到第二水性涂料；
(3)制备里层用母粒：按里层所需原料组分配比，将结晶的聚乳酸、非结晶的聚乳酸，开口剂以及爽滑剂经双螺杆挤出机熔融共混、挤出、拉条、切粒得到里层用母粒；
(4)芯层用切片准备：称取结晶性聚乳酸切片；
(5)制备表层用母粒：按表层所需原料组分配比，将结晶的聚乳酸、开口剂以及爽滑剂经双螺杆挤出机熔融共混、挤出、拉条、切粒得到表层用母粒；
(6)将得到的所述芯层用切片投入到三层共挤流延的挤出机的主机制得芯层；将得到的所述里层用母粒和所述表层用母粒分别投入两台辅机，分别制得里层、表层；其中，里层用母粒、表层用母粒、芯层用切片分别由不同挤出机于180℃～210℃温度范围进行熔融、挤出汇流于同一T型模头，模头流出熔体经过冷却形成流延片材；
(7)将得到的流延片材先经过纵向拉伸，再对其两侧外表面进行电晕处理；
(8)将第一水性涂料和第二水性涂料分别涂布到流延片材的两个电晕表面，经过80℃～120℃温度下干燥，边干燥边横向拉伸，定型，收卷，即得所述可降解盖膜。优选地，将第一水性涂料和第二水性涂料分别倒入涂布剂胶槽中，然后将电晕处理过的纵向拉伸的聚乳酸薄膜通过涂布剂的网纹辊涂布的方式，将第一水性涂料和第二水性涂料涂布到聚乳酸薄膜的两面，经过80℃-120℃温度下干燥，边干燥边横向拉伸，定型，收卷，得到上述可降解盖膜。
其中，本发明还提供一种所述水性氟改性丙烯酸乳液的制备方法的优选实施方式：
将丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸八氟戊酯、乳化剂和水混合均匀后加入到反应釜中；在常压且在80℃～90℃下，加入引发剂进行聚合反应；待反应结束后，维持温度在75℃～85℃，并加入PH调节剂进行保温中和2.0～3.0h，得到水性氟改性丙烯酸乳液；
其中，优选地，所述水性氟改性丙烯酸乳液是由丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸八氟戊酯、引发剂、PH调节剂、乳化剂与水的质量比为(52.0～55.0)：(5.50～6.00)：(12.0～15.0)：(2.00～2.50)：(0.50～0.75)：(0.50～0.60)：(45.0～50.0)。优选地，所述引发剂可选用氢过氧化异丙苯、氢过氧化特丁基及氢过氧化对孟烷中一种或多种组合；所述乳化剂可选用壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚及双、三丁基酚聚氧乙烯醚中一种或多种组合。
本发明还提供以下实施例和对比例：
实施例1
可降解盖膜的膜层结构：
如图1所示，其包括有三层结构，分别为上表层、基材层及下表层；所述上表层为具有耐刮、高阻隔的水性涂层，所述基材层为双向拉伸聚乳酸薄膜，是依次由里层、芯层及表层通过流延机三层共挤流出，并经过双向拉伸制得；所述下表层为可热封的水性涂层。
其中，所述上表层的厚度为1.0微米；所述基材层的厚度为40微米；所述下表层的厚度为2.0微米。里层、芯层及表层的厚度分别为4.5微米:31.0微米:4.5微米；
对于上表层的原料组分：
所述上表层是由水性氟改性的丙烯酸乳液、水性PVA分散液、流平剂、和水以12.5:85.5:1.00：45.5的质量比组成；所述水性氟改性丙烯酸乳液是由丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸八氟戊酯、引发剂、PH调节剂、乳化剂、水以质量比为52.0：5.50：12.0：2.00：0.50：0.50：45.0的质量比通过乳液聚合得到。具体过程为：将丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸八氟戊酯、乳化剂和水混合均匀后加入到反应釜中；在常压且在85℃下，加入引发剂进行聚合反应；待反应结束后，维持温度在80℃，并加入PH调节剂进行保温中和2.5h，得到水性氟改性丙烯酸乳液；
所述水性PVA分散液是由PVA1799树脂和水以10.0：90.0的质量比通过加热搅拌熔融得到的，加热温度为90℃。
对于基材层的原料组分：
所述双向拉伸聚乳酸薄膜的里层是由80.5wt％的结晶的聚乳酸切片、17.5wt％的非结晶的聚乳酸切片，1.00wt％的开口剂和1.00wt％的爽滑剂组成；所述芯层是有100wt％的结晶性聚乳酸切片组成；所述表层是由98.0wt％的结晶的聚乳酸切片、1.00wt％的开口剂和1.00wt％的爽滑剂组成；
其中，所述结晶性聚乳酸切片为左旋聚乳酸(PLLA),其结晶度为35％～40％；所述非结晶性聚乳酸切片为消旋聚乳酸。。
对于下表层的原料组分：
所述下表层是由水性EAA乳液、水性氟改性的丙烯酸乳液、流平剂、水性蜡和去离子水以65.5：5.50：0.20：0.30：25.5的质量比组成；
其中，所述水性EAA乳液是由EAA树脂、流平剂、消泡剂、PH调节剂、去离子水以：25.0：0.30：0.10：0.10：64.5的质量比组成；所述EAA树脂中AA含量为25％，熔体流动速率为300g/10min；所述流平剂为氟改性丙烯酸流平剂；所述引发剂为氢过氧化异丙苯组成；所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚；所述水性蜡为水性聚丙烯蜡；所述消泡剂为有机硅类消泡剂；所述PH调节剂为二甲基乙醇胺；
该可降解盖膜的制备方法包括如下步骤：
步骤一：在容器中，按比例称取水性氟改性的丙烯酸乳液及水性PVA分散液搅拌均匀后，加入水，继续搅拌均匀，然后加入流平剂，搅拌均匀后静置、消泡，得到上表层用的涂料，即第一水性涂料；
步骤二：在容器中，按比例称取水性EAA乳液及水性氟改性的丙烯酸乳液搅拌均匀后，加入水继续搅拌均匀，然后加入流平剂和水性蜡，搅拌均匀后静置、消泡，得到下表层用的涂料，即第二水性涂料。
步骤三：按照所述里层所述配比将结晶的聚乳酸切片、非结晶聚乳酸切片、开口剂和爽滑剂，经过双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒得到里层用母粒，备用；其中，里层用母粒制备过程中的熔融挤出温度为220℃；
步骤四：芯层采用的结晶的聚乳酸切片，备用；
步骤五：按照所述表层所述配比将结晶的聚乳酸切片、开口剂和爽滑剂，经过双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒得到表层用母粒，备用；其中，表层用母粒制备过程中的熔融挤出温度为220℃；
步骤六：将步骤四的切片投入到三层共挤流延的挤出机的主机，制得芯层；将步骤三和步骤五得到的母粒分别投入两台辅机，分别制得里层、表层；
步骤七：各膜层原料混合物分别由不同挤出机于180℃～210℃温度范围进行熔融、挤出汇流于同一T型模头，模头留出熔体经过冷却辊冷却形成流延片材；
步骤八：然后将步骤六得到的流延片材，先经过纵向拉伸后，表层通过电晕处理；
步骤九：将步骤一和步骤二得到的涂布层用的涂料(即第一水性涂料和第二水性涂料)分别倒入涂布剂胶槽中，然后将步骤八得到的电晕处理过的纵向拉伸的聚乳酸薄膜通过涂布剂的网纹辊涂布的方式将上下表层用的涂料涂布到电晕处理后的流延片材的两面。经过80℃～120℃温度下干燥，边干燥边横向拉伸，定型，收卷，得到可降解盖膜。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：
对于上表层的原料组分：
所述上表层是由水性氟改性的丙烯酸乳液、水性PVA分散液、流平剂、和水以15.5：87.5：1.20：50.0的质量比组成；
对于基材层的原料组分：
所述双向拉伸聚乳酸薄膜的里层是由92.5wt％的结晶的聚乳酸切片、6.90wt％的非结晶的聚乳酸切片，0.50wt％的开口剂和0.10wt％的爽滑剂组成；所述芯层是有100wt％的结晶性聚乳酸切片组成；所述表层是由99.4wt％的结晶的聚乳酸切片、0.50wt％的开口剂和0.10wt％的爽滑剂组成；
对于下表层的原料组分：
所述下表层是由水性EAA乳液、水性氟改性的丙烯酸乳液、流平剂、水性蜡和去离子水以75.5：7.50：0.30：0.40：30.0的质量比组成。
除上述与实施例1的区别点外，该实施例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：
对于上表层的原料组分：
所述上表层是由水性氟改性的丙烯酸乳液、水性PVA分散液、流平剂、和水以14.0：46.0：1.10：48.0的质量比组成；
对于基材层的原料组分：
所述双向拉伸聚乳酸薄膜的里层是由86.0wt％的结晶的聚乳酸切片、12.9wt％的非结晶的聚乳酸切片，0.60wt％的开口剂和0.50wt％的爽滑剂组成；所述芯层是有100wt％的结晶性聚乳酸切片组成；所述表层是由99.0wt％的结晶的聚乳酸切片、0.60wt％的开口剂和0.40wt％的爽滑剂组成；
对于下表层的原料组分：
所述下表层是由水性EAA乳液、水性氟改性的丙烯酸乳液、流平剂、水性蜡和去离子水以70.0：6.00：0.25：0.35：27.0的质量比组成。
除上述与实施例1的区别点外，该实施例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：
对于上表层的原料组分：
所述上表层是由水性氟改性的丙烯酸乳液、水性PVA分散液、流平剂、和水以12.5:85.5:1.00：45.5的质量比组成；
其中，所述水性氟改性丙烯酸乳液是由丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸八氟戊酯、引发剂、PH调节剂、乳化剂、水以质量比为55.0：6.0：15.0：2.50：0.75：0.60：50.0的质量比通过乳液聚合得到。所述水性PVA分散液是由PVA1799树脂和水以20.0：80.0的质量比通过加热搅拌熔融得到的。
对于下表层的原料组分：
所述下表层是由水性EAA乳液、水性氟改性的丙烯酸乳液、流平剂、水性蜡和去离子水以65.5：5.50：0.20：0.30：25.5的质量比组成；所述水性EAA乳液是由EAA树脂、流平剂、消泡剂、PH调节剂、去离子水以：35.0：0.40：0.15：0.15：74.5的质量比组成；
除上述与实施例1的区别点外，该实施例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：
对于上表层的原料组分：
所述上表层是由水性氟改性的丙烯酸乳液、水性PVA分散液、流平剂、和水以12.5:85.5:1.00：45.5的质量比组成；所述水性氟改性丙烯酸乳液是由丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸八氟戊酯、引发剂、PH调节剂、乳化剂、水以质量比为52.5：5.75：14.0：2.25：0.64：0.55：47.5的质量比通过乳液聚合得到。所述水性PVA分散液是由PVA1799树脂和水以15.0：75.0的质量比通过加热搅拌熔融得到的。
对于下表层的原料组分：
所述下表层是由水性EAA乳液、水性氟改性的丙烯酸乳液、流平剂、水性蜡和去离子水以65.5：5.50：0.20：0.30：25.5的质量比组成；所述水性EAA乳液是由EAA树脂、流平剂、消泡剂、PH调节剂、去离子水以：30.0：0.35：0.12：0.12：70.0的质量比组成。
除上述与实施例1的区别点外，该实施例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于：
对于下表层的原料组分：
所述下表层是由水性EAA乳液、水性氟改性的丙烯酸乳液、流平剂、水性蜡和去离子水以65.5：5.50：0.20：0.30：25.5的质量比组成；所述水性EAA乳液是由EAA树脂、流平剂、消泡剂、PH调节剂、去离子水以：25.0：0.30：0.10：0.10：64.5的质量比组成；所述EAA树脂中AA含量为35％，熔体流动速率为1000g/10min。
除上述与实施例1的区别点外，该实施例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
实施例7
本实施例与实施例1的区别在于：
可降解盖膜的膜层结构：包括有三层结构，分别为上表层、基材层及下表层；所述上表层的厚度为2.0微米；所述基材层的厚度为40微米；所述下表层的厚度为3.0微米；
除上述与实施例1的区别点外，该实施例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
实施例8
本实施例与实施例1的区别在于：
可降解盖膜的膜层结构：包括有三层结构，分别为上表层、基材层及下表层；所述上表层的厚度为1.5微米；所述基材层的厚度为40微米；所述下表层的厚度为2.5微米。
除上述与实施例1的区别点外，该实施例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
对比例1
本对比例1与实施例1的区别在于：提供的该可降解盖膜仅包括基材层，不包括上表层和下表层；该对比例的基材层的为双向拉伸聚乳酸薄膜，是由里层、芯层及表层通过流延机三层共挤流出，并经过双向拉伸制得。该对比例基材层的各层次原料组分和制备过程均与实施例1的基材层一致。
对比例2
市面上现有的PET/PE盖膜，其采用的是沧州东晋塑业有限公司生产的PET/PE盖膜。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于：所述上表层是由水性PVA分散液、流平剂和水以98.0:1.00：45.5的质量比组成。
除上述与实施例1的区别点外，该对比例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
对比例4
本对比例与实施例1的区别在于：所述上表层是由水性氟改性的丙烯酸乳液、流平剂、和水以98.0:1.00：45.5的质量比组成。
除上述与实施例1的区别点外，该对比例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
对比例5
本对比例与实施例1的区别在于：所述上表层是由水性氟改性的丙烯酸乳液、水性PVA分散液、流平剂、和水以5.5:85.5:1.00：45.5的质量比组成。
除上述与实施例1的区别点外，该对比例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
对比例6
本对比例6与实施例1的区别在于：所述上表层是由水性氟改性的丙烯酸乳液、水性PVA分散液、流平剂、和水以20.0:85.5:1.00：45.5的质量比组成。
除上述与实施例1的区别点外，该对比例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
对比例7
本对比例与实施例1的区别在于：所述下表层是由水性EAA乳液、流平剂、水性蜡和去离子水以65.5：0.20：0.30：25.5的质量比组成。
除上述与实施例1的区别点外，该对比例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
对比例8
本对比例与实施例1的区别在于：所述下表层是由水性EAA乳液、水性氟改性的丙烯酸乳液、流平剂、水性蜡和去离子水以65.5：3.00：0.20：0.30：25.5的质量比组成。
除上述与实施例1的区别点外，该对比例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
对比例9
本对比例与实施例1的区别在于：所述下表层是由水性EAA乳液、水性氟改性的丙烯酸乳液、流平剂、水性蜡和去离子水以65.5：12.5：0.20：0.30：25.5的质量比组成。
除上述与实施例1的区别点外，该对比例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
对比例10
本对比例与实施例1的区别在于：所述下表层是由水性EAA乳液、水性氟改性的丙烯酸乳液、流平剂、水性蜡和去离子水以65.5：5.50：0.20：0.10：25.5的质量比组成；
除上述与实施例1的区别点外，该对比例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
对比例11
本对比例与实施例1的区别在于：所述下表层是由水性EAA乳液、水性氟改性的丙烯酸乳液、流平剂、水性蜡和去离子水以65.5：5.50：0.20：1.00：25.5的质量比组成；
除上述与实施例1的区别点外，该对比例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
对比例12
所述上表层的厚度为0.5微米；所述基材层的厚度为40微米；所述下表层的厚度为1.0微米；除上述与实施例1的区别点外，该对比例的其他的膜层结构、膜层尺寸、各膜层原料组分、制备方法等参数和过程均与实施例1一致。
将实施例和对比例制备得到的可降解盖膜进行性能测试，结果如下表1所示：
表1实施例与对比例性能测试表
Figure BDA0003933245190000171
Figure BDA0003933245190000181
其中，表1中的测试项目具体为：
(1)水蒸气透过率测试
按《GB 1037-88塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法—杯式法》测试；
(2)氧气透过率测试
按《GB/T 1038-2000塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法——压差法》测试；
(3)耐刮、耐摩测试
将裁好的样品用夹具紧固起来，是测试面(涂层面)水平，样品表面必须平整、无气泡及杂质等等，设置好耐摩擦试验仪器LT803(东莞龙天仪器设备有限公司)，速度范围设置在30次/分钟，行程范围设置在0-50mm，将砝码和物料位置调整到适当的位置，砝码负重500g，设置摩擦次数为2000次，速度调整为20次/min，按下开关，开始测试，测试结束后，观察涂层表面磨损情况，有被刮伤的用“×”表示，外观无变化(即无磨损痕迹)的用“O”表示；
(4)热封性能测试
按《QB-T2358-1998塑料薄膜包装袋热合强度试验方法》，将该薄膜的下表面与APET托盘热封，热封温度为120℃，热封压力为300Kpa，热封时间为1s，热封完后测试热封强度。其中，本实施例和对比例热封强度的单位为N/15mm，单位中的“N”表示力值，“15mm”是指测试的薄膜的宽度。
(5)盖膜的粘附内容物情况
其测试过程为：将盖膜平放在实验台上，将下表层朝上，然后在上面分别滴加水和油，放置半小时后，分别观察表面是否有水渍、水滴或者油渍、油滴附着在表面，不会有水渍、水滴或者油渍、油滴的用“O”表示，有水渍、水滴或者油渍、油滴的用“X”表示。
(6)返粘情况：
其测试过程为：取100mmx100mm的盖膜4块，将每2块涂层面相对，成为2对；放在2块112mm×112mm×3mm的玻璃板之间，在上面一块玻璃板上面的中间位置加一5kg重锤。然后将夹有组合试样的玻璃板放入(60±2)℃的烘箱内放置2h后取出，除去重锤和玻璃板，室温中冷却30min后，小心将堆叠的试样逐块分开，检查涂层表面粘连或剥脱损坏情况。表面没有粘连或剥脱损坏的用“O”表示，表面有粘连或剥脱损坏的用“X”表示。
从表1的测试结果分析，可以得出：
与采用纯双向拉伸聚乳酸薄膜的对比例1相比，本发明实施例1～8具有更好的阻水、阻氧性能，且具有更好的耐刮性能及热封性能，另外，其能够防止内容物沾到盖膜上，且具有良好的抗返粘性；与对比例2提供的现有的PET/PE盖膜相比，虽然，实施例1～8在阻水性、耐刮性能及热封性能上优势不大，但是在阻氧性能上具有优异的性能。
对比例1采用的是纯的双向拉伸聚乳酸薄膜，虽然其同样具有生物可降解性能，但是，相比本发明实施例，其在阻水、阻氧、耐刮性及热封性能上均较差，且易粘附内容物；
对比例2采用的是现有的PET/PE复合膜，虽然在阻水、耐刮及热封性能上略有优势，但是其阻氧性能表现不佳，且此PET/PE复合膜还不具有生物可降解性，同时易粘附内容物；
对比例3的上表层的组分中不含水性氟改性的丙烯酸乳液，导致其虽然具有优异的阻氧性，但是耐刮性能上表现明显不佳；
对比例4中上表层的组分中不含水性PVA分散液，虽然其在耐刮性能上表现优异，但是在阻隔性能上表现不佳；
对比例5中上表层的组分中水性氟改性的丙烯酸乳液添加量低于本申请限定范围，导致其耐刮性能还达不到要求；
对比例6中上表层的组分中水性氟改性的丙烯酸乳液添加量超出本申请的限定范围，虽然，相比对比例1，其耐刮性能提高了，但是阻氧性能受到影响，相比实施例，其阻氧性能明显变差；
对比例7下表层的组分中不含水性氟改性的丙烯酸乳液，虽然，相比对比例1，其阻水性能提高了，但是，由于只含有EAA乳液导致上表层在基材层上的附着力差，造成其热封性能表现不佳，另外，对比例7易粘附内容物，抗返粘性不佳；
对比例8中的下表层的组分中水性氟改性的丙烯酸乳液添加量低于本申请限定范围，虽然下表层的组分中有添加水性氟改性的丙烯酸乳液，能够提升涂层与基材的附着力，进而提高了热封强度，但是热封强度还达不到要求，其热封强度低于实施例，另外，对比例8易粘附内容物，抗返粘性不佳；
对比例9中的下表层的组分中水性氟改性的丙烯酸乳液添加量高于本申请限定范围，虽然下表层的组分中有添加水性氟改性的丙烯酸乳液，能够提升涂层与基材的附着力，但是由于水性氟改性的丙烯酸本身不具有热封性，添加量过多所以导致其热封强度降低；
对比例10中的下表层的组分中水性蜡添加量低于本申请限定范围，虽然在阻水及热封性能上影响不大，但是由于水性蜡含量偏少，导致薄膜会返粘，不利于生产；
对比例11的下表层的组分中水性蜡添加量高于本申请限定范围，虽然添加较多的水性蜡改善了抗返粘性，但是影响了热封强度，相比实施例，其热封性能明显变差；
对比例12的上表层和下表层的厚度低于本申请限定范围，由于上表层和下表层都偏薄，涂层不能很好的覆盖膜面(即基材层)，导致制得的盖膜的阻水、阻氧、耐刮及热封性能都受到影响，相比实施例，其阻水、阻氧、耐刮及热封性能均变差。
基于上述，本发明提供的可降解盖膜，至少包括以下发明构思、作用机理以及技术效果：
1、本发明采用的是聚乳酸作为基材层，使得制得的盖膜具有生物可降解。
2、本发明采用第一水性涂料形成的第一水性涂层作为上表层，绿色环保，且第一水性涂料采用水性氟改性丙烯酸乳液与水性PVA分散液二者相结合，相互弥补。结合水性PVA分散液的高阻隔性能及水性氟改性丙烯酸乳液的耐水及耐刮性能，使得上表层具有优异的阻隔性、优异的耐水及耐刮性能。同时，二者的结合也使得第一水性涂层(即上表层)对基材层具有优异的附着性。
3、本发明采用第二水性涂料形成的第二水性涂层作为下表层，绿色环保，且第二水性涂料采用水性EAA乳液、水性氟改性的丙烯酸乳液及水性蜡相结合，相互弥补，使得第二水性涂层对基材层具有优异的附着力，同时还具有优异的热封性能及优异的疏水疏油性。
4、形成下表层所用的第二水性涂料中添加了水性蜡，在不影响第二水性涂层的附着力的情况下，提高了涂层的疏水疏油性。同时，也改善了第二水性涂层的返粘性能。
综上所述，可知：本发明提供的盖膜具有优异的耐刮性能，阻水及阻氧性能，其阻隔性能优异能够防止内容物因为水汽及氧气的进入影响到保质期及口感；该盖膜与内容物接触的表层具有优异的疏水疏油性能，能够防止内容物沾到盖膜上；同时，其具有良好的热封性能，且其基材层为聚乳酸薄膜，具有优异的生物降解性能，在盖膜的应用上具有很好的应用前景。
需要说明的是，
本文所述结晶性聚乳酸为结晶度在30％～40％的聚乳酸,所述非结晶性聚乳酸为熔点<130℃或者无熔点聚乳酸。在本发明的实际实施过程中，包括但不限于采用上述实施例所采用的结晶度为30％的聚乳酸切片和无熔点的聚乳酸切片。
本文中采用“～”表示数值范围，该表达方式的表示范围内包含两个端点值。
上述实施例中的具体参数或一些常用试剂或原料，为本发明构思下的具体实施例或优选实施例，而非对其限制；本领域技术人员在本发明构思及保护范围内，可以进行适应性调整。
此外，若无特殊说明，所采用的原料也可以为本领域常规市售产品、或者由本领域常规方法制备得到。
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。
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)

1.一种可降解盖膜，其特征在于：其膜层结构自上而下依次包括上表层、基材层以及下表层，所述基材层为聚乳酸薄膜；
所述上表层与所述下表层由第一水性涂料和第二水性涂料分别涂覆于所述基材层的上表面和下表面而形成；
按重量份计，所述第一水性涂料的组分包括水性氟改性的丙烯酸乳液12.5～15.5份、水性PVA分散液85.5～87.5份、流平剂1.00～1.20份以及水45.5～50.0份；
所述第二水性涂层的组分包括水性EAA乳液65.5～75.5、水性氟改性的丙烯酸乳液5.50～7.50份、流平剂0.20～0.30份、水性蜡0.30～0.40份以及水25.5～30.0份。
2.根据权利要求1所述的可降解盖膜，其特征在于：所述水性氟改性丙烯酸乳液中含有水性氟改性丙烯酸；所述水性氟改性丙烯酸与水性氟改性丙烯酸乳液的重量比为(69.5～76)：(117.5～129.85)；
所述水性氟改性丙烯酸由至少包括丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸八氟戊酯的原料组分聚合而成，所述丙烯酸丁酯、丙烯酸与丙烯酸八氟戊酯的重量比为(52.0～55.0)：(5.50～6.00)：(12.0～15.0)；
所述的水性PVA分散液由包括PVA1799树脂与水的原料组分加热熔融而得；所述PVA1799树脂与水的重量比为(10.0～20.0)：(80.0～90.0)。
3.根据权利要求2所述的可降解盖膜，其特征在于：所述的水性EAA乳液由包括EAA树脂、流平剂、消泡剂、PH调节剂和水的原料组分混合而成；所述EAA树脂、流平剂、消泡剂、PH调节剂与水的重量比为(25.0～35.0)：(0.30～0.45)：(0.10～0.15)：(0.10～0.15)：(64.5～74.5)。
4.根据权利要求1所述的可降解盖膜，其特征在于：所述基材层为双向拉伸聚乳酸薄膜，其由上到下依次包括表层、芯层以及里层；
按重量份计，所述里层的组分包括结晶的聚乳酸80.5～92.5份、非结晶的聚乳酸6.9～17.5份，开口剂0.50～1.00份以及爽滑剂0.10～1.00份；所述表层的组分包括结晶的聚乳酸98.0～99.4份、开口剂0.50～1.00份以及爽滑剂0.10～1.00份；
所述芯层的组分包括结晶性聚乳酸。
5.根据权利要求1所述的可降解盖膜，其特征在于：所述基材层为由表层、芯层及里层从下至上依次组成的三层共挤双向拉伸薄膜。
6.根据权利要求2所述的可降解盖膜，其特征在于：所述EAA树脂中的AA质量含量为25％～35％，且其熔体流动速率为(300～1000)g/10min。
7.根据权利要求1所述的可降解盖膜，其特征在于：所述流平剂包括丙烯酸类流平剂、氟改性丙烯酸流平剂中的一种或多种组合；
所述水性蜡包括水性聚乙烯蜡、水性聚丙烯蜡及费托蜡中的一种或多种组合。
8.根据权利要求3所述的可降解盖膜，其特征在于：所述消泡剂包括有机硅类消泡剂、矿物油类消泡剂及聚醚类消泡剂中的一种或多种组合；
所述PH调节剂包括二甲基乙醇胺、氨水、乙二胺及2-氨基-2甲基-1-丙醇中的一种或多种组合。
9.根据权利要求1-8任一项所述的可降解盖膜，其特征在于：所述上表层的厚度为1.0微米～2.0微米；所述基材层的厚度为25微米～40微米；所述下表层的厚度为2.0微米～3.0微米。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的可降解盖膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
制备第一水性涂料：将水性氟改性的丙烯酸乳液、水性PVA分散液、流平剂以及水按一定重量比混合均匀，得到第一水性涂料；
制备第二水性涂料：将水性EAA乳液、水性氟改性的丙烯酸乳液、流平剂、水性蜡和去离子水按一定重量比混合均匀，得到第二水性涂料；
制备里层用母粒：按里层所需原料组分配比，将结晶的聚乳酸、非结晶的聚乳酸，开口剂以及爽滑剂经双螺杆挤出机熔融共混、挤出、拉条、切粒得到里层用母粒；
芯层用切片准备：称取结晶性聚乳酸切片；
制备表层用母粒：按表层所需原料组分配比，将结晶的聚乳酸、开口剂以及爽滑剂经双螺杆挤出机熔融共混、挤出、拉条、切粒得到表层用母粒；
将得到的所述芯层用切片投入到三层共挤流延的挤出机的主机制得芯层；将得到的所述里层用母粒和所述表层用母粒分别投入两台辅机，分别制得里层、表层；其中，里层用母粒、表层用母粒、芯层用切片分别由不同挤出机于180℃～210℃温度范围进行熔融、挤出汇流于同一T型模头，模头流出熔体经过冷却形成流延片材；
将得到的流延片材先经过纵向拉伸，再对其两侧外表面进行电晕处理；
将第一水性涂料和第二水性涂料分别涂布到流延片材的两个电晕表面，经过80℃～120℃温度下干燥，边干燥边横向拉伸，定型，收卷，即得所述可降解盖膜。
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