本发明涉及包装膜技术领域，具体涉及一种具有高阻隔性的环保型包装膜及其制备方法。
背景技术：
包装膜主要由几种不同牌号的树脂混合挤出而成，具有抗穿刺，超强度高性能，对堆放在托板上的货物进行缠绕包装，使包装物更加稳固整洁，更超强防水作用，被广泛使用，在外贸出口、造纸、五金、塑料化工、建材、食品医药行业，包装膜采用收缩包装的优点是：1、适应于包装各种形状的商品，增加产品外观吸引力；2、薄膜能够紧贴商品，具有透明性，外形美观，清洁亮丽；3、包装好的商品具有卫生性、保洁性，密封包装，防尘阻湿；4、收缩包装具有良好的防震撞性、防冲击性、以及良好的保护性能；5、被包装的商品具有紧密性和固定性，小部件不会在包装中东倒西歪；6、热收缩膜也可用于代替各类纸盒，尤其是在不规则形体物品或商品的组合式包装方面，不但节约包装成本，而且符合包装潮流。
现有包装膜环保性能较差，同时阻隔性不佳，中国专利文献(公开号：cn105254927a)公开了一种安全环保型消毒餐具包装膜，涉及包装材料技术领域，由如下重量份数的原料制成：玉米淀粉90-100份、微晶纤维素20-25份、微晶石粉13-18份、酪蛋白酸钠12-16份、改性秸秆粉10-15份、活性炭粉10-15份、氢化蓖麻油10-15份、纳米二氧化钛8-12份、米糠蜡8-12份、柠檬酸三丁酯6-10份、二月桂酸二丁基锡5-8份、抗菌剂3-6份、乙醇35-45份、水250-300份，该包装膜虽具有无毒无害，但阻隔性仍欠佳。
中国专利文献(公开号：cn104672503a)公开了一种高阻隔性降解塑料，由微晶淀粉与端羧基丁二酸丁二醇酯预聚物通过阻隔剂酯交换并扩链形成的高阻隔性降解塑料，其原料配方按重量份计包括以下组分：微晶淀粉50-65份，端羧基丁二酸丁二醇酯预聚物20-25份，阻隔剂3-5份，耐热助剂2-3份，扩链剂0.5-1份，催化剂0.02-0.05份，加工助剂0.3-1.0份；本文献采用的微晶淀粉作为主要基料，微晶淀粉通过淀粉链之间结合在一起，由于淀粉链长短不一，导致晶格不完整，存在许多缺陷，制备很难控制，操作不便，易使制备的塑料性能不是很稳定，限制了包装膜技术发展。
技术实现要素：
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种具有高阻隔性的环保型包装膜及其制备方法，该包装模不仅环保，同时阻隔性能较好，具有较高的使用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种具有高阻隔性的环保型包装膜，包括以下重量份的原料：
改性交联淀粉34-38份、偏聚二氯乙烯20-26份、玄武岩纤维12-16份、改性累托石6-10份、醋酸锌5-9份、阻隔剂8-14份、纳米锂藻土4-8份、纳米氧化铝3-6份、聚乙二醇3-7份。
优选地，所述具有高阻隔性的环保型包装膜包括以下重量份的原料：
改性交联淀粉36份、偏聚二氯乙烯23份、玄武岩纤维14份、改性累托石8份、醋酸锌7份、阻隔剂11份、纳米锂藻土6份、纳米氧化铝4.5份、聚乙二醇5份。
优选地，所述将改性交联淀粉制备方法为硅丙乳液、氧化石墨烯加入到反应釜中，反应温度为85-95℃，反应时间35-45min，随后向其中加入二醋酸纤维素、聚甲基乙撑碳酸酯，升温至105-115℃，继续反应45-55min，于1150-1250r/min转速搅拌20-40min，随后再向其中加入交联淀粉、过氧化二叔丁基、硅烷偶联剂kh-560，继续搅拌45-55min，最后在40-50℃下干燥18-22h，即得改性交联淀粉。
优选地，所述硅丙乳液、氧化石墨烯、交联淀粉物质的质量比为(3-5)：(1-3)：7。
优选地，所述硅丙乳液、氧化石墨烯、交联淀粉物质的质量比为4：2：7。
优选地，所述改性累托石制备方法为将累托石、蒙脱土分散到水中，搅拌转速为115-125r/min，搅拌时间为15-25min，随后抽滤、干燥，得到混合粉，将混合粉加入到质量分数为20-30％氯化铁溶液中，进行超声分散6-10min，随后加入乙烯-乙烯醇共聚物、十二烷基硫酸钠，继续搅拌15-25min，即得改性累托石。
优选地，所述累托石粒径为40目，蒙脱土粒径为20目。
优选地，所述累托石、蒙脱土、乙烯-乙烯醇共聚物物质的质量比为13:5:2。
优选地，所述阻隔剂为聚(癸二酸-甘油)酯。
本发明还提供了一种具有高阻隔性的环保型包装膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将改性交联淀粉、偏聚二氯乙烯、玄武岩纤维、改性累托石升温至125-135℃，保温25-35min，随后向其中加入醋酸锌、阻隔剂、纳米锂藻土、纳米氧化铝、聚乙二醇至原料充分混合，搅拌速度1250-1350r/min，搅拌时间45-55min，得到混合物a；
步骤三，将步骤二得到混合物a送入挤出机中进行挤出，挤出温度为225-235℃，随后送入铸片机中进行冷却形成片材，冷却温度为25-35℃，然后将冷却的片材进行预热，再进行横纵向拉伸，即得具有高阻隔性的环保型包装膜。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)偏聚二氯乙烯阻隔性、韧性好，交联淀粉具有网络致密性，但致密性不是很强，因此将其改性，与偏聚二氯乙烯复合形成包装膜主体材料，可大大提高包装膜阻隔性，原料之间经过科学的配比，以及多组实验论证，制备的包装膜阻隔性好。
(2)改性交联淀粉采用硅丙乳液、氧化石墨烯作为补强剂，增强交联淀粉致密性，聚甲基乙撑碳酸酯虽有优良的阻气阻水且可降解，二者经过氧化二叔丁基、硅烷偶联剂kh-560协助下进行复合，大大提高交联淀粉的阻隔性。
(3)累托石具有阻隔紫外线性，层间孔径可调控，因此将其改性，将膨润土分散到累托石孔隙里，膨润土比表面积大，继而作为乙烯-乙烯醇共聚物载体原料，而乙烯-乙烯醇共聚物加工性和阻隔性较好，继而提高阻隔性能。
(4)从实施例3及对比例1-5得出，交联淀粉未经过改性对薄膜透氧率、薄膜透湿率影响超过未添加改性累托石，本发明实施例3相对于中国专利文献(公开号：cn105254927a)公开了一种安全环保型消毒餐具包装膜中薄膜透氧率降低了0.54％，膜透湿率降低了0.43％，因此本发明阻隔性具有显著改善。
具体实施方式
下面结合具体实施例，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。
实施例1.
本实施例的一种具有高阻隔性的环保型包装膜，包括以下重量份的原料：
改性交联淀粉34份、偏聚二氯乙烯20份、玄武岩纤维12份、改性累托石6份、醋酸锌5份、阻隔剂8份、纳米锂藻土4份、纳米氧化铝3份、聚乙二醇3份。
本实施例的将改性交联淀粉制备方法为硅丙乳液、氧化石墨烯加入到反应釜中，反应温度为85℃，反应时间35min，随后向其中加入二醋酸纤维素、聚甲基乙撑碳酸酯，升温至105℃，继续反应45min，于1150r/min转速搅拌20min，随后再向其中加入交联淀粉、过氧化二叔丁基、硅烷偶联剂kh-560，继续搅拌45min，最后在40℃下干燥18-22h，即得改性交联淀粉。
本实施例的硅丙乳液、氧化石墨烯、交联淀粉物质的质量比为3：1：7。
本实施例的改性累托石制备方法为将累托石、蒙脱土分散到水中，搅拌转速为115r/min，搅拌时间为15min，随后抽滤、干燥，得到混合粉，将混合粉加入到质量分数为20％氯化铁溶液中，进行超声分散6min，随后加入乙烯-乙烯醇共聚物、十二烷基硫酸钠，继续搅拌15min，即得改性累托石。
本实施例的累托石粒径为40目，蒙脱土粒径为20目。
本实施例的累托石、蒙脱土、乙烯-乙烯醇共聚物物质的质量比为13:5:2。
本实施例的阻隔剂为聚(癸二酸-甘油)酯。
本实施例的一种具有高阻隔性的环保型包装膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将改性交联淀粉、偏聚二氯乙烯、玄武岩纤维、改性累托石升温至125℃，保温25min，随后向其中加入醋酸锌、阻隔剂、纳米锂藻土、纳米氧化铝、聚乙二醇至原料充分混合，搅拌速度1250r/min，搅拌时间45min，得到混合物a；
步骤三，将步骤二得到混合物a送入挤出机中进行挤出，挤出温度为225℃，随后送入铸片机中进行冷却形成片材，冷却温度为25℃，然后将冷却的片材进行预热，再进行横纵向拉伸，即得具有高阻隔性的环保型包装膜。
实施例2.
本实施例的一种具有高阻隔性的环保型包装膜，包括以下重量份的原料：
改性交联淀粉38份、偏聚二氯乙烯26份、玄武岩纤维16份、改性累托石10份、醋酸锌9份、阻隔剂14份、纳米锂藻土8份、纳米氧化铝6份、聚乙二醇7份。
本实施例的将改性交联淀粉制备方法为硅丙乳液、氧化石墨烯加入到反应釜中，反应温度为95℃，反应时间45min，随后向其中加入二醋酸纤维素、聚甲基乙撑碳酸酯，升温至115℃，继续反应55min，于1250r/min转速搅拌40min，随后再向其中加入交联淀粉、过氧化二叔丁基、硅烷偶联剂kh-560，继续搅拌55min，最后在50℃下干燥22h，即得改性交联淀粉。
本实施例的硅丙乳液、氧化石墨烯、交联淀粉物质的质量比为5：3：7。
本实施例的改性累托石制备方法为将累托石、蒙脱土分散到水中，搅拌转速为125r/min，搅拌时间为25min，随后抽滤、干燥，得到混合粉，将混合粉加入到质量分数为30％氯化铁溶液中，进行超声分散10min，随后加入乙烯-乙烯醇共聚物、十二烷基硫酸钠，继续搅拌25min，即得改性累托石。
本实施例的累托石粒径为40目，蒙脱土粒径为20目。
本实施例的累托石、蒙脱土、乙烯-乙烯醇共聚物物质的质量比为13:5:2。
本实施例的阻隔剂为聚(癸二酸-甘油)酯。
本实施例的一种具有高阻隔性的环保型包装膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将改性交联淀粉、偏聚二氯乙烯、玄武岩纤维、改性累托石升温至135℃，保温35min，随后向其中加入醋酸锌、阻隔剂、纳米锂藻土、纳米氧化铝、聚乙二醇至原料充分混合，搅拌速度1350r/min，搅拌时间55min，得到混合物a；
步骤三，将步骤二得到混合物a送入挤出机中进行挤出，挤出温度为235℃，随后送入铸片机中进行冷却形成片材，冷却温度为35℃，然后将冷却的片材进行预热，再进行横纵向拉伸，即得具有高阻隔性的环保型包装膜。
实施例3.
本实施例的一种具有高阻隔性的环保型包装膜，包括以下重量份的原料：
改性交联淀粉36份、偏聚二氯乙烯23份、玄武岩纤维14份、改性累托石8份、醋酸锌7份、阻隔剂11份、纳米锂藻土6份、纳米氧化铝4.5份、聚乙二醇5份。
本实施例的将改性交联淀粉制备方法为硅丙乳液、氧化石墨烯加入到反应釜中，反应温度为90℃，反应时间40min，随后向其中加入二醋酸纤维素、聚甲基乙撑碳酸酯，升温至110℃，继续反应50min，于1200r/min转速搅拌30min，随后再向其中加入交联淀粉、过氧化二叔丁基、硅烷偶联剂kh-560，继续搅拌50min，最后在45℃下干燥20h，即得改性交联淀粉。
本实施例的硅丙乳液、氧化石墨烯、交联淀粉物质的质量比为4：2：7。
本实施例的改性累托石制备方法为将累托石、蒙脱土分散到水中，搅拌转速为120r/min，搅拌时间为20min，随后抽滤、干燥，得到混合粉，将混合粉加入到质量分数为25％氯化铁溶液中，进行超声分散8min，随后加入乙烯-乙烯醇共聚物、十二烷基硫酸钠，继续搅拌20min，即得改性累托石。
本实施例的累托石粒径为40目，蒙脱土粒径为20目。
本实施例的累托石、蒙脱土、乙烯-乙烯醇共聚物物质的质量比为13:5:2。
本实施例的阻隔剂为聚(癸二酸-甘油)酯。
本实施例的一种具有高阻隔性的环保型包装膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将改性交联淀粉、偏聚二氯乙烯、玄武岩纤维、改性累托石升温至130℃，保温30min，随后向其中加入醋酸锌、阻隔剂、纳米锂藻土、纳米氧化铝、聚乙二醇至原料充分混合，搅拌速度1300r/min，搅拌时间50min，得到混合物a；
步骤三，将步骤二得到混合物a送入挤出机中进行挤出，挤出温度为230℃，随后送入铸片机中进行冷却形成片材，冷却温度为30℃，然后将冷却的片材进行预热，再进行横纵向拉伸，即得具有高阻隔性的环保型包装膜。
对比例1.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加改性累托石。
对比例2.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是交联淀粉未经过改性。
对比例3.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加阻隔剂。
对比例4.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是采用中国专利文献(公开号：cn105254927a)公开了一种安全环保型消毒餐具包装膜中实施例1的原料及方法。
对比例5.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是采用中国专利文献(公开号：cn104672503a)公开了一种高阻隔性降解塑料中实施例1的原料及方法。
实施例3及对比例1-5性能测试结果如下
从实施例3及对比例1-5得出，交联淀粉未经过改性对薄膜透氧率、薄膜透湿率影响超过未添加改性累托石，本发明实施例3相对于中国专利文献(公开号：cn105254927a)公开了一种安全环保型消毒餐具包装膜中薄膜透氧率降低了0.54％，膜透湿率降低了0.43％，因此本发明阻隔性具有显著改善。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。