一种高收缩可降解复合薄膜及其制备方法与流程

本发明属于薄膜包装，具体涉及一种高收缩可降解复合薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、卷烟既是一种大众化消费品，也属于高档商品。烟用薄膜作为香烟的最外层包装，对品牌的定位显得更为突出。除了满足香烟的储存保护需要外，格外注重其市场的形象功效。因此，烟用双向拉伸聚丙烯(bopp)薄膜在满足力学性能、挺度及爽滑等性能的基础上，要求更低雾度、更高光泽度、更高收缩率等高要求。随着环保形势日趋严峻，采用更加新型环保的薄膜取得传统的bopp烟膜必然成为未来发展的趋势。

2、聚乳酸(pla)作为研究应用较为成熟的可降解塑料之一。其原料来自于可再生的植物纤维、玉米、农业副产品等，具有良好的生物降解性。pla的力学性能优良，与聚丙烯塑料类似，某些领域可替代pp和pet塑料，缓解日趋严峻的“白色污染”问题。

3、双向拉伸聚乳酸(bopla)薄膜，兼具高透明、高光泽、易于印刷、可热封、可涂布处理等优良特点，适合用于食品包装、生鲜包装、纸塑覆合包装、消费电子包装、胶带、标签等领域，是理想的绿色包装材料。但是对于要求苛刻的烟膜包装领域，现有的双向拉伸聚乳酸(bopla)薄膜存在阻水性能差、纵横向热缩不可控等性能缺陷，难以满足烟膜包装领域的要求。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术提到的现有技术的不足，本发明提供一种高收缩可降解复合薄膜，其技术方案如下：

2、该高收缩可降解复合薄膜，其膜层结构自上而下依次包括第一热封层、第一阻隔层、芯层、第二阻隔层以及第二热封层；所述第一热封层和第二热封层为聚乳酸薄膜层；所述第一阻隔层和第二阻隔层的组分包括聚羟基脂肪酸脂、增韧剂、纳米活性氧化物、增塑剂以及抗静电剂；所述芯层的组分包括左旋聚乳酸、无定型低聚物以及纳米活性氧化物。

3、在一实施例中，按重量份计，所述第一热封层和所述第二热封层的组分包括聚乳酸共聚物99.9～99.98份、开口剂0.01～0.05份以及爽滑剂0.01～0.05份；所述第一阻隔层和所述第二阻隔层的组分包括聚羟基脂肪酸脂69.4～89.35份、增韧剂10～25份、纳米活性氧化物0.5～1.5份、增塑剂0.1～1份以及抗静电剂0.05～0.1份；所述芯层的组分包括左旋型聚乳酸83.5～89.5份、无定型低聚物10～15份以及纳米活性氧化物0.5～1.5份。

4、在一实施例中，其为自上而下依次由第一热封层、第一阻隔层、芯层、第二阻隔层以及第二热封层组成的四层共挤双向拉伸复合薄膜。

5、在一实施例中，所述羟基脂肪酸脂为聚3～羟基丁酸酯、聚(3～羟基丁酸酯～co～3～羟基戊酸酯)、聚(3～羟基丁酸酯～co～3～羟基己酸酯)、聚(3～羟基丁酸酯～co～4～羟基丁酸酯)的一种或多种组合。

6、在一实施例中，所述增韧剂为聚丁二酸丁二醇脂、聚丁二酸/己二酸丁二醇脂共聚物、聚己内脂的一种或多种组合；所述纳米活性氧化物为纳米活性氧化镁、纳米活性氧化铝、纳米活性氧化锌中的一种或多种组合。

7、在一实施例中，所述增塑剂为聚乙二醇、聚丙三醇、新戊二醇、甘露糖醇的一种或多种组合；所述抗静电剂为硬脂酸脂、烷基磷酸酸盐、烷基硫酸盐的一种或多种组合。

8、在一实施例中，所述无定型低聚物为消旋聚乳酸、聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇脂共聚物、二氧化碳-环氧丙烷共聚物的一种或多种组合。

9、在一实施例中，所述无定型低聚物的数均分子量mn为500～150000。

10、在一实施例中，所述可降解复合膜膜层的总厚度为15μm～35μm，所述第一热封层和所述第二热封层的厚度分别为1μm～3μm，所述第一阻隔层和所述第二阻隔层的厚度分别为2μm～5μm。

11、本发明还提供一种如上所述的高收缩可降解复合薄膜的制备方法，其包括以下步骤：

12、s100、按配方比例，将第一热封层和第二热封层中的组分投入双螺杆挤出机熔融共混、挤出，制得第一热封层用母粒和第二热封层用母粒；

13、s200、按配方比例，将第一阻隔层和第二阻隔层中组分投入双螺杆挤出机熔融共混、挤出，制得第一阻隔层用母粒和第二阻隔层用母粒；

14、s300、按配方比例，将芯层中组分投入双螺杆挤出机熔融共混、挤出，制得芯层用母粒；

15、s400、将第一热封层用母粒、第一阻隔层用母粒、芯层用母粒、第二阻隔层用母粒和第二热封层用母粒分别投入不同的挤出机中进行熔融、挤出并汇流于同一t型模头，模头流出熔体；其中，所述第一热封层用挤出机、第二热封层用母粒、第一阻隔层用挤出机、第二阻隔层用挤出机的熔融温度为165℃～200℃，芯层用挤出机的熔融温度和所述t型模头的温度为165℃～220℃；

16、s500、采用分步拉伸法，将各膜层流出的熔体进行急冷铸片，然后进行双向拉伸处理，制得高收缩可降解复合薄膜。

17、基于上述，与现有技术相比，本发明提供的高收缩可降解复合薄膜，具有以下有益效果：

18、本发明提供的高收缩可降解复合薄膜具有生物可降解性、优异且稳定的热封性能和优异的阻隔性能，同时该复合薄膜的纵向(md)和横向(td)的热收缩率可控制，解决了现有的普通双向拉伸聚乳酸薄膜阻隔性能差、纵横向收缩率不可控的问题。

19、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。

技术特征：

1.一种高收缩可降解复合薄膜，其特征在于：其膜层结构自上而下依次包括第一热封层、第一阻隔层、芯层、第二阻隔层以及第二热封层；

2.根据权利要求1所述的高收缩可降解复合薄膜，其特征在于：按重量份计，所述第一热封层和所述第二热封层的组分包括聚乳酸共聚物99.9～99.98份、开口剂0.01～0.05份以及爽滑剂0.01～0.05份；

3.根据权利要求1所述的高收缩可降解复合薄膜，其特征在于：其为自上而下依次由第一热封层、第一阻隔层、芯层、第二阻隔层以及第二热封层组成的四层共挤双向拉伸复合薄膜。

4.根据权利要求1所述的高收缩可降解复合薄膜，其特征在于：所述羟基脂肪酸脂为聚3～羟基丁酸酯、聚(3～羟基丁酸酯～co～3～羟基戊酸酯)、聚(3～羟基丁酸酯～co～3～羟基己酸酯)、聚(3～羟基丁酸酯～co～4～羟基丁酸酯)的一种或多种组合。

5.根据权利要求1所述的高收缩可降解复合薄膜，其特征在于：所述增韧剂为聚丁二酸丁二醇脂、聚丁二酸/己二酸丁二醇脂共聚物、聚己内脂的一种或多种组合；

6.根据权利要求1所述的高收缩可降解复合薄膜，其特征在于：所述增塑剂为聚乙二醇、聚丙三醇、新戊二醇、甘露糖醇的一种或多种组合；

7.根据权利要求1所述的高收缩可降解复合薄膜，其特征在于：所述无定型低聚物为消旋聚乳酸、聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇脂共聚物、二氧化碳-环氧丙烷共聚物的一种或多种组合。

8.根据权利要求1所述的高收缩可降解复合薄膜，其特征在于：所述无定型低聚物的数均分子量mn为500～150000。

9.根据权利要求1所述的高收缩可降解复合薄膜，其特征在于：所述可降解复合膜膜层的总厚度为15μm～35μm，所述第一热封层和所述第二热封层的厚度分别为1μm～3μm，所述第一阻隔层和所述第二阻隔层的厚度分别为2μm～5μm。

10.一种如权利要求1～9任一项所述的高收缩可降解复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于薄膜包装技术领域，具体涉及一种高收缩可降解复合薄膜及其制备方法。该高收缩可降解复合薄膜的膜层结构自上而下依次包括第一热封层、第一阻隔层、芯层、第二阻隔层以及第二热封层；所述第一热封层和第二热封层为聚乳酸薄膜层；所述第一阻隔层和第二阻隔层的组分包括聚羟基脂肪酸脂、增韧剂、纳米活性氧化物、增塑剂以及抗静电剂；所述芯层的组分包括左旋聚乳酸、无定型低聚物以及纳米活性氧化物。该复合薄膜具有生物可降解性、优异且稳定的热封性能和优异的阻隔性能，同时该复合薄膜的纵向和横向的热收缩率可控制，解决了现有的普通双向拉伸聚乳酸薄膜阻隔性能差、纵横向收缩率不可控的问题。

技术研发人员：刘运锦,贾露,吴腾达,陈曦,郑伟
受保护的技术使用者：厦门长塑实业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12