一种可阻隔紫外线光和生物降解的包装膜的制作方法
【专利摘要】一种可阻隔紫外线光和生物降解包装膜，其主要是：本发明的包装膜包括由聚β－羟基丁酸与β－羟基戊酸共聚物、铝粉、润滑剂石蜡、钙锌复合稳定剂及马来酸酐组成的生物降解紫外线反射层和由乙烯—一氧化碳共聚物、抗紫外线复配剂、二氧化钛、润滑剂石蜡组成的光降解紫外线吸收层，其生物降解紫外线反射层与光降解紫外线吸收层厚度比为1：1-3，并且光降解紫外线吸收层厚度为0.005mm-0.12mm。本发明的包装膜对紫外线的阻隔率达到90％以上，同时具有良好的机械物理性能，并能实现100％的降解，对环境无任何污染。
【专利说明】一种可阻隔紫外线光和生物降解的包装膜
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种包装材料，尤其是包装膜。
【背景技术】
[0002] 聚乙烯塑料薄膜是包装行业首选的包装材料。目前世界上人均包装材料的消耗量 为145kg/年，其中塑料制品约占10%?15%，数量巨大。废塑料给环境造成了严重的污 染。因此，可降解的包装塑料及包装制品正在兴起。如已公开的CN102924890 -种可完全 生物降解热收缩膜及其制备方法，该发明解决了热收缩膜不可降解的问题，起到了保护环 境的作用，但未考虑到在使用过程中分解和赋予薄膜其他功能的问题。例如，其抗紫外线能 力不如已公开的CN102248728A -种抗紫外线双向拉伸聚丙烯薄膜及其制作工艺所述的薄 膜。因此，包装市场需要一种综合性能更强的包装薄膜。
【发明内容】
[0003] 本发明目的是提供一种既符合环保要求又具有高机械性能和高紫外线阻隔率的 一种可阻隔紫外线光和生物降解包装膜。
[0004] 本发明通过以下技术方案得以实现：
[0005] 本发明的包装膜包括由聚β -羟基丁酸与β -羟基戊酸共聚物、铝粉、润滑剂 石蜡、钙锌复合稳定剂及马来酸酐组成的生物降解紫外线反射层和由乙烯一一氧化碳共 聚物、抗紫外线复配剂、二氧化钛、润滑剂石蜡组成的光降解紫外线吸收层，其生物降解紫 外线反射层与光降解紫外线吸收层的厚度比为1 :1_3,并且光降解紫外线吸收层厚度为 0. 005-0. 12mm。
[0006] 上述生物降解紫外线反射层各组分的质量比如下：聚β -羟基丁酸与β -羟基 戊酸共聚物：铝粉：润滑剂石蜡：钙锌复合稳定剂：马来酸酐=100:5:2:5:5。上述聚β - 羟基丁酸与β -羟基戊酸共聚物是聚β -羟基丁酸与β -羟基戊酸按质量比1.5:1进 行复配获得的产物。
[0007] 上述光降解紫外线吸收层各组分的质量比如下：乙烯一一氧化碳共聚物（又称 聚酮）：抗紫外线复配剂：二氧化钛：润滑剂石蜡=100:5:2:1。上述抗紫外线复配剂是由 2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,4,6_三（2,正丁氧基苯基）-1，3,5_三嗪、2-(2' -羟 基-3'，5' -二叔苯基）-5-氯化苯并三唑、4-苯甲酰氧基-2, 2,6,6-四甲基哌啶按质量比 2. 5:3:1:1. 5进行复配获得的产物。
[0008] 上述包装膜的制备方法：
[0009] 一、原料处理
[0010] 1、按上述抗紫外线复配剂各组分的质量比取各种原料，加入高速混合机中进行混 合复配后造粒，然后进行干燥制得，备用。
[0011] 2、按上述聚β -羟基丁酸与β -羟基戊酸各组分的质量比取各种原料，加入高 速混合机中进行混合复配后造粒，然后进行干燥制得，备用。
[0012] 3、按上述生物降解紫外线反射层各组分的质量比取各种原料，然后共混改性造 粒，干燥制成母粒A备用。
[0013] 4、按上述光降解紫外线吸收层各组分的质量比取各种原料，然后共混改性造粒， 干燥制成母粒B备用。
[0014] 二、包装膜制备
[0015] 将母粒A和母粒B按质量比I :1_3分别加入到单螺杆双层共挤吹膜机组中进行挤 出吹塑成型，两台单螺杆挤出机的螺杆长径比均为30:1，挤出机进料段至模口出料段的参 考温度分别为150°C、160°C、160°C、160°C、160°C、155°C、150°C。由单螺杆挤出机挤出的物 料熔体经吹胀（吹胀比为2-3:1)、拉伸（拉伸比为4-5:1)、冷却、卷曲和分切，即可得到本 发明的包装膜。
[0016] 本发明与现有技术相比具有如下优点：
[0017] 1、光经生物降解紫外线反射层后其紫外线将降低40%以上，从而减缓了光降解紫 外线吸收层的降解速度，使光降解具有可控性，达到对包装物更长久的包装保护作用。
[0018] 2、在运输贮存过程中，生物降解反射层存在受潮后经微生物作用发生分解的风 险，从而降低薄膜的物理机械强度，这时光降解紫外线吸收层将发挥其作用，仍可具备良好 的物理机械性能。
[0019] 3、两种主要基材具有良好的加工性能和物理性能，生产工艺简单。
[0020] 4、对紫外线的阻隔率达到90%以上，无论与何种包装膜相比都具有更强的紫外线 阻隔率。
[0021] 5、能实现100%的降解，对环境无任何污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1为本发明的截面示意简图。
[0023] 图中：1 一生物降解紫外线反射层，2-光降解紫外线吸收层。
【具体实施方式】
[0024] 例 1
[0025] 取2. 5份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、3份2,4,6_三（2'正丁氧基苯基）-1， 3, 5-三嗪、1份2-(2' -羟基-3'，5' -二叔苯基）-5-氯化苯并三唑及1.5份4-苯甲酰氧 基-2, 2,6,6_四甲基哌啶，加入高速混合机中进行混合复配后造粒，然后在电热干燥机使 用60°C温度干燥8小时制成抗紫外线复配剂，待用。
[0026] 取60份聚β -羟基丁酸（江苏南天集团股份有限公司产品）与40份β -羟基 戊酸（宁波天安生物材料有限公司），加入高速混合机中进行混合复配后造粒，然后在电热 干燥机使用60°C温度干燥8小时制得聚β -羟基丁酸与β -羟基戊酸共聚物，备用。
[0027] 取100份聚β -羟基丁酸与β -羟基戊酸共聚物、5份铝粉（鞍钢实业微细铝粉 有限公司产品，直径4-5um，纯度> 90% )、2份润滑剂石蜡、5份钙锌复合稳定剂（添悦国际 贸易（上海）有限公司）、5份马来酸酐（郑州超凡化工有限公司，纯度>92%)，经共混改 性造粒后，在电热干燥机使用60°C温度干燥8小时制成母粒A，待用。
[0028] 取100份乙烯一一氧化碳共聚物（又称聚酮，南京凯顺化工有限公司产品，纯度> 99% )、5份抗紫外线复配剂、2份二氧化钛（粉末工业级、纯度> 90% )，1份润滑剂石蜡， 经共混改性造粒后，在电热干燥机使用60°C温度干燥8小时制成母粒B，待用。
[0029] 将母粒A和母粒B按质量比1 :1分别加入到单螺杆双层共挤吹膜机组中进行挤出 吹塑成型，两台单螺杆挤出机的螺杆长径比均为30:1，挤出机进料段至模口出料段的参考 温度分别为150°C、160°C、160°C、160°C、160°C、155°C、150°C。由单螺杆挤出机挤出的物料 熔体经吹胀（吹胀比为2:1)、拉伸（拉伸比为4:1)、冷却、卷曲和分切，即可得到本发明的 包装膜，其生物降解紫外线反射层与光降解紫外线吸收层的厚度比为1 :1，并且光降解紫 外线吸收层厚度为〇. 〇〇5mm。
[0030] 例 2
[0031] 取2. 5份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、3份2,4,6_三（2'正丁氧基苯基）-1， 3, 5-三嗪、1份2-(2' -羟基-3'，5' -二叔苯基）-5-氯化苯并三唑及1.5份4-苯甲酰氧 基-2, 2,6,6_四甲基哌啶，加入高速混合机中进行混合复配后造粒，然后在电热干燥机使 用60°C温度干燥8小时制成抗紫外线复配剂，待用。
[0032] 取60份聚β -羟基丁酸（江苏南天集团股份有限公司产品）与40份β -羟基 戊酸（宁波天安生物材料有限公司），加入高速混合机中进行混合复配后造粒，然后在电热 干燥机使用60°C温度干燥8小时制得聚β -羟基丁酸与β -羟基戊酸共聚物，备用。
[0033] 取100份聚β -羟基丁酸与β -羟基戊酸共聚物、5份铝粉（鞍钢实业微细铝粉 有限公司产品，直径4-5um，纯度> 90% )、2份润滑剂石蜡、5份钙锌复合稳定剂（添悦国际 贸易（上海）有限公司）、5份马来酸酐（郑州超凡化工有限公司，纯度>92%)，经共混改 性造粒后，在电热干燥机使用60°C温度干燥8小时制成母粒A，待用。
[0034] 取100份乙烯一一氧化碳共聚物（又称聚酮，南京凯顺化工有限公司产品，纯度> 99% )、5份抗紫外线复配剂、2份二氧化钛（粉末工业级、纯度> 90% )，1份润滑剂石蜡， 经共混改性造粒后，在电热干燥机使用60°C温度干燥8小时制成母粒B，待用。
[0035] 将母粒A和母粒B按质量比1 :3分别加入到单螺杆双层共挤吹膜机组中进行挤出 吹塑成型，两台单螺杆挤出机的螺杆长径比均为30:1，挤出机进料段至模口出料段的参考 温度分别为150°C、160°C、160°C、160°C、160°C、155°C、150°C。由单螺杆挤出机挤出的物料 熔体经吹胀（吹胀比为3:1)、拉伸（拉伸比为5:1)、冷却、卷曲和分切，即可得到本发明的 包装膜，其生物降解紫外线反射层与光降解紫外线吸收层的厚度比为1 :3,并且光降解紫 外线吸收层厚度为〇. 12mm。
[0036] 本发明的包装膜与现有的包装膜性能对比，数据如下：
[0037]
【权利要求】
1. 一种可阻隔紫外线光和生物降解包装膜，其特征在于：本发明的包装膜包括由聚 e -羟基丁酸与3 -羟基戊酸共聚物、铝粉、润滑剂石蜡、钙锌复合稳定剂及马来酸酐组 成的生物降解紫外线反射层和由乙烯一一氧化碳共聚物、抗紫外线复配剂、二氧化钛、润滑 剂石蜡组成的光降解紫外线吸收层，其生物降解紫外线反射层与光降解紫外线吸收层厚度 比为1 :1-3,并且光降解紫外线吸收层厚度为0. 005mm-0. 12mm。
2. 根据权利要求1所述的可阻隔紫外线光和生物降解包装膜，其特征在于：生物降解 紫外线反射层各组分的质量比如下：聚0 -羟基丁酸与0 -羟基戊酸共聚物：铝粉：润滑 剂石蜡：钙锌复合稳定剂：马来酸酐=100:5:2:5:5。
3. 根据权利要求2所述的可阻隔紫外线光和生物降解包装膜，其特征在于：聚0 -羟 基丁酸与0 -羟基戊酸共聚物是聚0 -羟基丁酸与0 -羟基戊酸按质量比1.5:1进行 复配获得的产物。
4. 根据权利要求1所述的可阻隔紫外线光和生物降解包装膜，其特征在于：光降解紫 外线吸收层各组分的质量比如下：乙烯一一氧化碳共聚物：抗紫外线复配剂：二氧化钛：润 滑剂石蜡=100:5:2:1。
5. 根据权利要求1所述的可阻隔紫外线光和生物降解包装膜，其特征在于：抗紫外线 复配剂是由2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,4,6_三（2,正丁氧基苯基）-1，3,5_三嗪、 2-(2' -羟基-3'，5' -二叔苯基）-5-氯化苯并三唑、4-苯甲酰氧基-2, 2,6,6-四甲基哌啶 按质量比2. 5:3:1:1. 5进行复配获得。
6. 根据权利要求所1述的可阻隔紫外线光和生物降解包装膜，其特征在于：制备方法 如下： 一、 原料处理 1) 按上述抗紫外线复配剂各组分的质量比取各种原料，加入高速混合机中进行混合复 配后造粒，然后进行干燥制得，备用； 2) 按上述聚3 -羟基丁酸与3 -羟基戊酸各组分的质量比取各种原料，加入高速混 合机中进行混合复配后造粒，然后进行干燥制得，备用； 3) 按上述生物降解紫外线反射层各组分的质量比取各种原料，然后共混改性造粒，干 燥制成母粒A备用； 4) 按上述光降解紫外线吸收层各组分的质量比取各种原料，然后共混改性造粒，干燥 制成母粒B备用； 二、 包装膜制备 将母粒A和母粒B按质量比1 :1-3分别加入到单螺杆双层共挤吹膜机组中进行挤出吹 塑成型，两台单螺杆挤出机的螺杆长径比均为30:1，挤出机进料段至模口出料段的参考温 度分别为150°C、160°C、160°C、160°C、160°C、155°C、150°C，由单螺杆挤出机挤出的物料熔 体经吹胀（吹胀比为2-3:1)、拉伸（拉伸比为4-5:1)、冷却、卷曲和分切，即可得到本发明 的包装膜。
【文档编号】B32B27/28GK104339797SQ201410466300
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】李德龙 申请人:大连华诺塑料科技有限公司