本发明属于淋膜纸
技术领域：
，尤其涉及一种全生物降解淋膜纸及其制备方法。
背景技术：
：淋膜纸就是将塑料粒子通过流延机涂覆在纸张表面的复合材料，主要特点就是此复合材料可以防油、相对防水、可以热合。传统的淋膜纸类产品所使用的薄膜层为聚乙烯或者聚丙烯材料，是造成“白色污染”的根源。生物降解材料作为一类新兴的材料，具有良好生物降解性能与加工性能。目前生物降解材料在淋膜纸领域的运用多集中于pla(聚乳酸)，如中国发明专利[申请号：201910030975.1]公开了一种可生物降解的淋膜纸板材料及利用其制造耐热食品容器的方法，该发明的可生物降解的淋膜纸板材料，按质量份数包括以下材料：聚乳酸：100；交联剂：0.1-5；抗氧剂：0.1-5；其它助剂：0.1-5。本发明技术方案，具有解决聚乳酸耐热性差、交联聚乳酸加工性能差的问题，同时保持了耐热食品容器的可生物降解性能的技术效果。pbat(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)作为一种新兴的生物降解塑料，是已二酸丁二醇酯(pa)和对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)的共聚物，兼具pba和pbt的特性，既有良好的延展性、断裂伸长、耐热性和抗冲击功能，又具有优良的生物降解性。然而由于pbat分子链为直链结构，分子量相对较小，热变形温度较低。同时pbat的特性黏度还较大，不易加工。目前主要和pla共混改性后利用，如中国发明专利[申请号：201910466384.9]公开了一种可应用于纸张淋膜的全生物降解材料及其制造方法，材料包括以下重量百分比组份：聚乳酸、pbat、相容剂、偶联剂、石蜡、甘油、山梨醇。由于添加组分较多，成本较高且生产条件要求较高，难以大规模推广。因此，如何在淋膜纸领域，如何高效利用pbat并简化操作、降低成本及提高效率成为了亟待解决的问题。技术实现要素：本发明的目的是针对上述问题，提供一种全生物降解淋膜纸；本发明的另一目的是提供一种全生物降解淋膜纸的制备方法。一种全生物降解淋膜纸，由淋膜专用纸和生物降解薄膜复合而成，所述的生物降解薄膜由淋膜纸生物降解专用树脂淋膜而成，其中，所述的淋膜纸生物降解专用树脂由下列原料组成，在上述的全生物降解淋膜纸中，所述的碳酸钙为1500-3000目的超细活性碳酸钙，所述的抗氧化剂为受阻酚抗氧剂或受阻酚抗氧剂与辅助抗氧剂的复合物。在上述的全生物降解淋膜纸中，所述的相容剂为聚合度600－1000的聚乙酸乙烯酯。在上述的全生物降解淋膜纸中，所述的扩链剂为在扩链的同时可以进行支化反应的扩链剂。在上述的全生物降解淋膜纸中，所述的淋膜纸生物降解专用树脂，在190℃，2.16kg条件下，其熔融指数为2－4g/10min。在上述的全生物降解淋膜纸中，所述的淋膜专用纸的淋膜量为8-20g/m2。一种的全生物降解淋膜纸的制备方法，包括如下步骤，s1准备原料，按照具体配方准备原料，s2制备淋膜纸生物降解专用树脂，a)装填，将原料在常温下混合均匀，将混合料通过料斗加入双螺杆挤出机中，b)熔融共混，将混合料在双螺杆温度为80-165℃，主机转速180-210rpm条件下进行融熔共混，c)造粒并检测，通过挤出机将熔融料挤出、拉条并切粒，将得到的树脂粒进行熔融指数检测，若测量合格，即得到淋膜纸生物降解专用树脂，s3淋膜复合将淋膜纸生物降解专用树脂干燥除湿后加入淋膜机中，利用淋膜机向淋膜专用纸上进行淋膜，s4干燥将淋膜完成的复合物进行干燥，干燥温度为25-30℃，干燥时间为4-6小时，干燥完成即得到所述的全生物降解淋膜纸。在上述的全生物降解淋膜纸的制备方法中，所述的步骤s2中a)和b)如下，a)装填，将除pbat外的其他组分加入高速混合机中充分搅拌混合，将混合料通过主料斗加入双螺杆挤出机中，b)熔融共混，将混合料在双螺杆温度为80-165℃，主机转速180-210rpm条件下进行融熔共混，混合料熔体温度达到135-140℃时，将pbat通过侧料斗匀速加入，并降低转速至130-160rpm。在上述的全生物降解淋膜纸的制备方法中，在步骤s3中，淋膜时淋膜机螺杆温度范围为100-210℃，模头温度范围为200-210℃。在上述的全生物降解淋膜纸的制备方法中，所述的步骤s3如下，a)将淋膜纸生物降解专用树脂干燥除湿后加入淋膜机中，利用淋膜机向淋膜专用纸的一侧进行淋膜，淋膜完成后，进行抽真空，抽真空条件下为，35～40℃，抽真空时间为8～10h，b)向淋膜专用纸的另一侧进行淋膜。为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：与现有的技术相比，本发明的优点在于：1、本发明提供的全生物降解淋膜纸，结构简单，仅由淋膜专用纸和生物降解薄膜复合而成。同时，本发明提供的生物降解薄膜的原料克服了pbat热变形温度低的问题，无需和pla共混改性，大大降低了生产成本的同时也提高了生产效率。2、本发明提供的全生物降解淋膜纸，突破性的利用了特性黏度大的特点，不仅不额外添加粘结层，还提高了纸塑复合的强度。粘合程度高、塑料与纸之间不易脱落，经久耐用。3、本发明提供的全生物降解淋膜纸，由于原料简单且复合强度高，对液体的阻隔性能优异，应用范围广。3、本发明提供的全生物降解淋膜纸的制备方法，无需多种生产设备，且工艺简单，生产效率高，利于大规模推广。本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式实施例1本实施例提供了一种全生物降解淋膜纸，由淋膜专用纸和生物降解薄膜复合而成，所述的生物降解薄膜由淋膜纸生物降解专用树脂淋膜而成。其中，所述的淋膜纸生物降解专用树脂由2780gpbat、11g巴斯夫adr4368、380g超细活性碳酸钙、135g聚乙酸乙烯酯、和11g受阻酚抗氧剂组成。本实施例淋膜纸生物降解专用树脂的原料质量分数为，pbat83.8％，扩链剂0.3％，碳酸钙11.5％，相容剂4.1％，抗氧化剂0.3％。所述的碳酸钙为1500-3000目的超细活性碳酸钙。pbat与碳酸钙共混不仅能实现材料的完全快速降解,还能极大的节省成本。但是碳酸钙在pbat中的分散性较差，共混物的界面作用力较差。本实施选择1500-3000目的超细活性碳酸钙。通过粒径和表面活性两个方面来提高pbat与碳酸钙的相容性。同时，超细活性碳酸钙疏水性能好，还能增大淋膜的阻隔性能。所述的聚乙酸乙烯酯聚合度为600－1000。本实施例并不采用传统的相容剂来增大pbat与碳酸钙的相容性。本实施例利用聚乙酸乙烯酯提高pbat与碳酸钙的相容性，同时部分聚乙酸乙烯酯进行支化反应，还可以进一步提高了pbat的相容性。聚乙酸乙烯酯的聚合度对其性质影响较大，聚合度600－1000的聚乙酸乙烯酯不仅增容效果好，耐水性和硬度也较为优良。因此，本领域技术人员应当理解，本实施例采用的扩链剂为在扩链的同时可以进行支化反应的巴斯夫adr4368。进一步地，所述的抗氧化剂为受阻酚抗氧剂或受阻酚抗氧剂与辅助抗氧剂的复合物。本实施例提供的淋膜纸生物降解专用树脂，在190℃，2.16kg条件下，其熔融指数为2－4g/10min。相对于普通pbat树脂，在190℃，2.16kg条件下，其熔融指数为5－9g/10min。pbat由于其分子链为直链结构，分子量相对较小，熔体强度较低。本实施例通过对pbat的熔融共混改性，以pbat作为基体，降低混合物的结晶度，提高其热变形温度的同时，保留了其特性黏度大的特点。进一步地，所述的淋膜专用纸的淋膜量为8-20g/m2。利用本实施例提供的淋膜纸生物降解专用树脂，由于其复合强度高，力学性能及阻隔性能优良，因此所需的淋膜量较小。实施例2本实施例与实施例1基本相同，不同之处如下：其中，所述的淋膜纸生物降解专用树脂由2530gpbat、7g巴斯夫adr4368、280g超细活性碳酸钙、108g聚乙酸乙烯酯、和7g受阻酚抗氧剂组成。本实施例淋膜纸生物降解专用树脂的原料质量分数为，pbat86.3％，扩链剂0.2％，碳酸钙9.6％，相容剂3.7％，抗氧化剂0.2％。实施例3本实施例与实施例1基本相同，不同之处如下：其中，所述的淋膜纸生物降解专用树脂由2640gpbat、9g巴斯夫adr4368、360g超细活性碳酸钙、120g聚乙酸乙烯酯、和9g受阻酚抗氧剂组成。本实施例淋膜纸生物降解专用树脂的原料质量分数为，pbat84.1％，扩链剂0.3％，碳酸钙11.5％，相容剂3.8％，抗氧化剂0.3％。实施例4一种的全生物降解淋膜纸的制备方法，包括如下步骤，s1准备原料，按照具体配方准备原料，由于pbat熔融过程中容易热分解，为减少熔融过程中的损失，所有原料均需充分干燥。s2制备淋膜纸生物降解专用树脂，a)装填，将原料在常温下混合均匀，将混合料通过料斗加入双螺杆挤出机中，b)熔融共混，将混合料在双螺杆温度为80-165℃，主机转速180-210rpm条件下进行融熔共混，c)造粒并检测，通过挤出机将熔融料挤出、拉条并切粒，将得到的树脂粒进行熔融指数检测，若测量合格，即得到淋膜纸生物降解专用树脂，本领域技术人员应当理解，最好采用熔体流动速率测定仪进行检测。本实施例主要利用pbat和扩链剂、碳酸钙及相容剂进行共混改性，混合物结构发生变化。根据反应程度的不同，混合物的熔融指数会发生变化。发明人最终确定本实施例提供的淋膜纸生物降解专用树脂的合格标准为，在190℃，2.16kg条件下，熔融指数为2－4g/10min。s3淋膜复合将淋膜纸生物降解专用树脂干燥除湿后加入淋膜机中，利用淋膜机向淋膜专用纸上进行淋膜，所述的淋膜专用纸根据实际生产时的生产需要确定纸的品类。其中，在步骤s3中，淋膜时淋膜机螺杆温度范围为100-210℃，模头温度范围为200-210℃。s4干燥将淋膜完成的复合物进行干燥，干燥温度为25-30℃，干燥时间为4-6小时，干燥完成即得到所述的全生物降解淋膜纸。实施例5实施例5与实施例4基本相同，不同之处在于，所述的步骤s2中a)和b)如下，a)装填，将除pbat外的其他组分加入高速混合机中充分搅拌混合，将混合料通过主料斗加入双螺杆挤出机中，b)熔融共混，将混合料在双螺杆温度为80-165℃，主机转速180-210rpm条件下进行融熔共混，混合料熔体温度达到135-140℃时，将pbat通过侧料斗匀速加入，并降低转速至130-160rpm。由于pbat特性黏度大，为了减少反应不充分造成pbat与机器的黏连，影响最终产物的产量。发明人创造性的先将除pbat外的其他组分加入双螺杆挤出机中，先让扩链剂与相容剂适当反应，以提高相容剂的增容性能，同时让碳酸钙得到充分的分散。当混合料熔体温度达到135-140℃时，此时温度高于pbat的熔点，也更易于反应的进行。实施例6实施例6与实施例4基本相同，不同之处在于，所述的步骤s3如下，a)将淋膜纸生物降解专用树脂干燥除湿后加入淋膜机中，利用淋膜机向淋膜专用纸的一侧进行淋膜，淋膜完成后，进行抽真空，抽真空条件下为，35～40℃，抽真空时间为8～10h，b)向淋膜专用纸的另一侧进行淋膜。不同于传统的技术，干燥后进行淋膜，本实施例采用先抽真空淋膜最后干燥。避免了因为多次干燥对淋膜专用纸性能的影响，且抽真空后更适应进行淋膜纸生物降解专用树脂的淋膜。测试例1-5测试例1-5的原料组分及制备方法如表1。表1测试例1-5的原料组分及制备方法测试例1测试例2测试例3测试例4测试例5原料组分实施例1实施例2实施例3实施例3实施例3制备方法实施例4实施例4实施例4实施例5实施例6将测试例1-5分别得到的全生物降解淋膜纸，按照gb/t36392-2018食品包装用淋膜纸和纸板，进行粘合程度、耐酯度、透湿度和渗透性的检测，其中，透湿度按照gb/t2679.2-2015进行测定，试验条件为温度(38±1)℃，相对湿度(90±2)％。测试例5得到的全生物降解淋膜纸，还进行润湿张力的检测。检测结果见表2。表1测试例1-5检测结果由表2可知，本实施例提供的全生物降解淋膜纸相关性能可达到淋pp或pet膜后加工而成的淋膜纸的标准。其中，纸塑复合的重要指标，塑料与纸的粘结度极为优异，远高于80％的指标。阻隔性能在耐酯、透湿、渗透性方面都高于相应标准。可以进行大规模使用。对比例1对比例1与测试例3基本相同，不同之处在于，对比例1的原料组分里不添加扩链剂巴斯夫adr4368。对比例2对比例1与测试例3基本相同，不同之处在于，对比例2的原料组分里的相容剂聚乙酸乙烯酯由乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物替代。将测试例3、测试例4和对比例1、对比例2得到的淋膜纸分别进行性能检测。检测标准如下，检测结果见表3。拉伸强度的测试标准为gb/t1040.3-2006，横向断裂伸长率，测试条件为0℃，试验速度100mm/min,夹持长度：100m，横向拉力150n,纵向断裂伸长率，测试条件为0℃，试验速度100mm/min,夹持长度：100m，竖向拉力350n,剥离强度的测试标准为gb/t8808-1988，塑料与纸的粘结度的测试标准为gb/t30768-2014。表3测试例3、4与对比例1、2性能检测结果*注：复合强度高，按gb/t8808-1988无法进行测试。由表3可知，测试例3及测试例4的韧性远高于对比例。与测试例3及测试例4不同，对比例的纸塑复合性能指标塑料与纸的粘结度未达到国家标准。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属
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的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。当前第1页12