一種生物基高阻隔片材及其制備方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種生物基高阻隔片材及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于片材制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物基高阻隔片材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]目前塑料片材，常用于塑料包裝生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)杯、盤(pán)、碟等各種造型的塑料制品，以及食品和藥品生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行在線(xiàn)熱成型-灌裝-封蓋生產(chǎn)線(xiàn)。目前，市場(chǎng)上用于成型-灌裝-封蓋生產(chǎn)線(xiàn)的連杯包裝的熱成型片材主要是聚苯乙烯(PS)片材、聚氯乙烯(PVC)片材和聚丙烯(PP)片材。這些片材優(yōu)點(diǎn)是工藝成熟、材料來(lái)源穩(wěn)定，使用范圍廣泛。但是都是以石油基塑料為主要原料，同時(shí)阻隔性不佳，包裝的產(chǎn)品保質(zhì)期較短。由于石油資源日益緊張，而且制備石油基塑料所產(chǎn)生的溫室氣體對(duì)全球環(huán)境影響愈發(fā)嚴(yán)重，減少對(duì)石油資源的使用以及降低碳排放，成為所有人共同努力的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種生物基高阻隔片材及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有包裝盤(pán)的生產(chǎn)制備過(guò)度依賴(lài)于石油資源、環(huán)境污染嚴(yán)重，而且無(wú)法使用在一些特殊使用領(lǐng)域的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明提供的生物基高阻隔片材包括至少一層生物基塑料層和至少一層生物基阻隔層；
所述生物基高阻隔片材通過(guò)如下方法制備:所述生物基高阻隔片材的各層原料通過(guò)多層共擠制得生物基高阻隔片材。
[0006]進(jìn)一步的，所述生物基塑料層為淀粉基塑料、B1-PE (生物聚乙烯)、PHA (聚羥基脂肪酸酯)、PLA (聚乳酸)中的一種或多種。
[0007]進(jìn)一步的，所述生物基高阻隔層為生物基尼龍、B1-PET (生物基聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PPC (聚碳酸亞丙酯)中的一種或多種。
[0008]進(jìn)一步的，所述淀粉基塑料中淀粉質(zhì)量百分比為15?70%，玻璃化溫度在70?125°C，熔點(diǎn)在 130 ?210。。。
[0009]進(jìn)一步的，所述生物基高阻隔層與其相鄰層之間還設(shè)有粘結(jié)劑層。
[0010]進(jìn)一步的，所述粘結(jié)劑層為EVA (乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、EEA (乙烯-醋酸丙烯共聚物)、PE-g-MAH (馬來(lái)酸酐改性聚乙烯)、EAA (乙烯-丙烯酸共聚物)、EMMA (乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物)、PP-g_MAH(馬來(lái)酸酐改性聚丙烯)、EMA (乙烯-甲基丙烯酸共聚物)中的一種或多種。
[0011]進(jìn)一步的，所述生物基高阻隔片材總厚度為0.3?2.0_，所述生物基塑料層占總厚度的40?80%。
[0012]進(jìn)一步的，所述生物基阻隔層的厚度為0.06?0.4mm,所述粘合劑層的厚度為0.03 ?0.1mm。
[0013]另一方面，所述生物基高阻隔片材的制備方法包括:
先根據(jù)片材層數(shù)選擇物料并按照配方計(jì)量備料，再將各層物料分別放入對(duì)應(yīng)的擠出機(jī)中，擠出物料通過(guò)多層共擠模頭，經(jīng)過(guò)三輥壓延、修邊、收卷，得到生物基高阻隔片材。
[0014]進(jìn)一步的，所述的擠出機(jī)為單螺桿擠出機(jī)、錐形雙螺桿擠出機(jī)、平行雙螺桿擠出機(jī)中的一種或多種。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種無(wú)毒、高阻濕、高阻氧的環(huán)保型生物基片材，采用了多層共擠工藝，將生物基阻隔材料、生物基塑料等不同特性的物料在彼此復(fù)合在一起，復(fù)合過(guò)程不使用溶劑、不產(chǎn)生三廢物質(zhì)，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程、減少設(shè)備投資，環(huán)保節(jié)能。本發(fā)明提供的片材可以部分替代傳統(tǒng)石化塑料，大幅度降低了對(duì)石油資源的依賴(lài)和生產(chǎn)成本，而且通過(guò)設(shè)置阻隔層使得高阻隔片材具有普通片材無(wú)法提供的阻水阻氧功能，增加對(duì)包裝內(nèi)的物品保護(hù)，擴(kuò)展了片材的使用范圍，可以使用在食品、工業(yè)品等包裝領(lǐng)域。
[0016]
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的高阻隔生物基片材的截面結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的高阻隔生物基片材的截面結(jié)構(gòu)圖；
圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的高阻隔生物基片材的截面結(jié)構(gòu)圖；
圖4是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的高阻隔生物基片材的截面結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明根據(jù)多層共擠的復(fù)合原理，合理選擇多種高分子材料的基礎(chǔ)上，制備出既環(huán)保又具有優(yōu)良綜合性能及使用功能的片材。具體的，制備得的高阻隔生物基片材至少包括一層生物基塑料層、至少一層生物基阻隔層。生物基塑料指以淀粉等天然物質(zhì)為原料的塑料，它具有可再生性，因此十分環(huán)保。生物基塑料作為片材中的某一層或幾層，用于替代替?zhèn)鹘y(tǒng)石油基塑料，可以大大減輕對(duì)石油的消耗和依賴(lài)。另外，通過(guò)設(shè)置阻隔層，使得片材具有阻水阻氧性能，可以提高對(duì)片材內(nèi)物體的保護(hù)。優(yōu)選的，所述阻隔層與其相鄰層之間還設(shè)有粘結(jié)劑層。如果阻隔層與其相鄰層的物質(zhì)極性相似的情況下，也可以無(wú)需設(shè)置粘接劑層。由于極性相似不通過(guò)粘結(jié)劑粘結(jié)，阻隔層與其相鄰層也可以很好的貼合在一起，保證片材結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
[0020]生產(chǎn)出的片材一般用于制備包裝托盤(pán)，表面可以印刷、貼標(biāo)等，因此在具體設(shè)置片材各層位置時(shí)，片材表層應(yīng)該具有合格的外觀，以及便于印刷、貼標(biāo)；中層或外層阻隔；內(nèi)層最好為生物基塑料層，利用生物基塑料的柔軟和良好的封合性能，更好的保護(hù)包裝內(nèi)的物品。
[0021]下面分別對(duì)上述片材的物料選擇作說(shuō)明。
[0022]所述生物基塑料層至少有一層，每層可以為淀粉基塑料、B1-PE (生物基聚乙烯)、PHA (聚羥基脂肪酸酯)或PLA (聚乳酸)等，包括但不限于此。其中所述淀粉基塑料中淀粉質(zhì)量百分比為15?70%，玻璃化溫度在70?125°C，熔點(diǎn)在130?210°C。
[0023]所述生物基阻隔層至少有一層，每層可以為生物基尼龍、生物基PET或PPC (聚碳酸亞丙酯)。其中生物基尼龍選用巴斯夫公司生物基尼龍610或阿科瑪公司的生物基尼龍1010是以蓖麻油為主要原料；生物基PET為巴西Braskem以甘鹿乙醇為原料制得，均具有很好的阻水阻氧性能；PPC為蒙西集團(tuán)公司或河南天冠公司生產(chǎn)，具有很好的阻氧性。
[0024]當(dāng)阻隔層與其相鄰層的物質(zhì)性質(zhì)相差較大時(shí)，為了使得各層之間粘結(jié)牢固，保證生物基高阻隔片材的整體強(qiáng)度，優(yōu)選的，所述阻隔層與其相鄰層之間還設(shè)有粘結(jié)劑層。如果阻隔層與其相鄰層的物質(zhì)極性相似的情況下，也可以無(wú)需設(shè)置粘接劑層。具體的，所述粘結(jié)劑層為EVA (乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、EEA (乙烯-醋酸丙烯共聚物)、PE-g-MAH (馬來(lái)酸酐改性聚乙烯)、EAA (乙烯-丙烯酸共聚物)、EMMA (乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物)、PP-g-MAH(馬來(lái)酸酐改性聚丙烯)、EMA (乙烯-甲基丙烯酸共聚物)中的一種或多種。
[0025]具體制備生物基高阻隔片材時(shí)，先根據(jù)片材層數(shù)選擇物料并按照配方計(jì)量備料，再將各層物料分別放入對(duì)應(yīng)的擠出機(jī)中，擠出物料通過(guò)多層共擠模頭，經(jīng)過(guò)三輥壓延、修邊、收卷，得到生物基高阻隔片材。
[0026]作為具體實(shí)例，最終制得的生物基高阻隔片材總厚度為0.3?2.0_，所述生物基塑料層占總厚度的40?80%。所述阻隔層的厚度為0.06?0.4mm，所述粘合劑層的厚度為
0.03?0.1_。實(shí)際使用時(shí)，可以將片材制作成所需的