本文作者:kaifamei

環(huán)境可降解薄膜組合物的制作方法

更新時間:2025-12-26 05:05:53 0條評論

環(huán)境可降解薄膜組合物的制作方法



1.本發(fā)明涉及環(huán)境可降解薄膜組合物。


背景技術(shù):



2.隨著塑料制品的大規(guī)模使用,大量塑料廢棄物難以回收利用,同時也難以快速降解,其造成的白污染引起了巨大的環(huán)境問題,因此環(huán)境可降解材料引起了巨大關(guān)注。日常生活中環(huán)境可降解薄膜的使用尤其常見,并且環(huán)境可降解薄膜使用完后通常不會進(jìn)行回收再利用,所以薄膜的環(huán)境可降解也是必然要求。
3.淀粉是一種價格低廉來源豐富的一種天然高分子,在自然環(huán)境中可完全降解為水與二氧化碳。淀粉中具有大量氫鍵,難以熔融,因此在加工過程中需要加入增塑劑,改善其加工性能。淀粉力學(xué)性能強(qiáng)而脆,加工成膜力學(xué)性能較差,需要與聚合物共混。聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯是一種環(huán)境可降解疏水性聚合物,柔性較好,與淀粉共混后可以大幅改善產(chǎn)品性能。淀粉與聚合物之間因?yàn)橛H疏水性的差距,又需要使用相容劑對淀粉進(jìn)行改性,增強(qiáng)淀粉與聚合物分子之間的連接。但基于淀粉和聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯的薄膜作為食品保鮮膜使用時,需要保鮮膜具有抗菌性能,從而防止食品滋生細(xì)菌和污染細(xì)菌。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:



4.本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一現(xiàn)有技術(shù)中的保鮮膜抗菌能力差的缺陷,提供一種新的薄膜組合物,該組合物具有充分利用了環(huán)境可降解樹脂聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯以及環(huán)境可降解材料和可再生資源淀粉,并且具有抗菌性能的特點(diǎn)。
5.本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供所述組合物的應(yīng)用。
6.本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之三是提供一種薄膜。
7.本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之四是提供一種薄膜的制造方法。
8.為解決上述技術(shù)問題之一,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
9.環(huán)境可降解薄膜組合物,重量計(jì)其組成成分如下:
10.淀粉,100份;樹脂,60~120份;殼聚糖化合物,5~20份;淀粉增塑劑,20~40份;增容劑,5~20份。
11.殼聚糖化合物的使用,賦予了薄膜的抗菌性能。
12.上述技術(shù)方案中,作為非限制性舉例,樹脂的用量可以是65份、70份、75份、80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份等等。僅為同比,實(shí)施例和比較例中樹脂的用量普遍是90份。
13.上述技術(shù)方案中,作為非限制性舉例,殼聚糖化合物的用量為5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10份、10.5份、11份、11.5份、12份、12.5份、13份、13.5份、14份、14.5份、15份、15.5份、16份、16.5份、17份、17.5份、18份、18.5份、19份、19.5份等等。僅為同比,實(shí)施例中殼聚糖季銨鹽的用量普遍是13份。
14.上述技術(shù)方案中,作為非限制性舉例,淀粉增塑劑的用量為21份、22份、23份、24
份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份等等。僅為同比,實(shí)施例和比較例中淀粉增塑劑的用量普遍是33份。
15.上述技術(shù)方案中,作為非限制性舉例,增容劑的用量為為5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10份、10.5份、11份、11.5份、12份、12.5份、13份、13.5份、14份、14.5份、15份、15.5份、16份、16.5份、17份、17.5份、18份、18.5份、19份、19.5份等等。僅為同比,實(shí)施例和比較例中增容劑的用量普遍是13份。
16.上述技術(shù)方案中,對淀粉的來源沒有特別限制,例如所述淀粉包括選自由玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉和木薯淀粉所組成的物質(zhì)組中的至少一種。僅為同比,實(shí)施例和比較例中采用的淀粉均為玉米淀粉,濟(jì)南辰星化工有限公司出品。
17.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選所述樹脂為聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯。聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯簡稱pbat。
18.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,pbat的熔融指數(shù)(190℃/2.16kg)為2~5g/10min,例如但不限于熔融指數(shù)為2.1g/10min、2.2g/10min、2.3g/10min、2.4g/10min、2.5g/10min、2.6g/10min、2.7g/10min、2.8g/10min、2.9g/10min、3.0g/10min、3.1g/10min、3.2g/10min、3.3g/10min、3.4g/10min、3.5g/10min、3.6g/10min、3.7g/10min、3.8g/10min、3.9g/10min、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9等等。為便于同比,實(shí)施例和比較例中所使用的pbat為新疆藍(lán)山屯河聚酯有限公司出品,牌號為th801t,實(shí)測熔融指數(shù)(190℃/2.16kg)為3.2g/10min。
19.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選所述殼聚糖化合物包括選自由殼聚糖、羧甲基殼聚糖和殼聚糖季銨鹽所組成的物質(zhì)組中的至少一種。殼聚糖作為天然抗菌劑有著良好的抗菌性能,在結(jié)構(gòu)單元中引入羧甲基,季銨鹽等結(jié)構(gòu)有利于抗菌基團(tuán)的穩(wěn)定,提高抗菌活性。僅作為舉例,殼聚糖化合物中的殼聚糖季銨鹽,季銨基團(tuán)的取代度為50~100%。作為更具體的非限制性舉例,殼聚糖季銨鹽中季銨基團(tuán)的取代度為55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%等等。僅為同比,實(shí)施例中采用的殼聚糖季銨鹽為西安展迅生物科技有限公司出品,具體名稱為羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖,季銨基團(tuán)的取代度為92%。
20.上述技術(shù)方案中,增塑劑的作用是破壞淀粉中的氫鍵,增加淀粉的可塑性?;谠撛?,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以合理選擇常用的那些增塑劑均能取得可比的增塑效果且不必付出創(chuàng)造性勞動。例如所述的增塑劑包括選自由甘油、山梨糖醇、三乙醇胺、聚乙烯醇、1,2-丙二醇、和檸檬酸所組成的物質(zhì)組中的至少一種。僅為同比,實(shí)施例和比較例中采用增塑劑均為甘油。
21.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選所述的增容劑包括選自由接枝馬來酸酐的聚乙烯辛稀共聚物(簡稱poe-g-mah)、環(huán)氧樹脂、馬來酸酐(簡稱ma)、過氧化二異丙苯、均苯四甲酸酐、乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物(簡稱eba)和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物所組成的物質(zhì)組中的至少一種。僅為同比,實(shí)施例和比較例中普遍采用的增容劑是ma和/或eba。
22.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,eba中丙烯酸丁酯的重量含量為13%~20%,例如但不限于丙烯酸丁酯的重量含量為13.5%、14%、14.5%、15%、15.5%、16%、16.5%、17%、17.5%、18%、18.5%、19%、19.5%等等。
23.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,eba的熔融指數(shù)(190℃/2.16kg)為6~8g/10min,例如但不限于熔融指數(shù)為6.1g/10min、6.2g/10min、6.3g/10min、6.4g/10min、6.5g/10min、6.6g/
10min、6.7g/10min、6.8g/10min、6.9g/10min、7.0g/10min、7.1g/10min、7.2g/10min、7.3g/10min、7.4g/10min、7.5g/10min、7.6g/10min、7.7g/10min、7.8g/10min、7.9g/10min等等。
24.為便于同比,實(shí)施例和比較例中所使用的eba為美國杜邦公司出品,牌號為3717ac,丙烯酸丁酯的重量含量為17%,實(shí)測熔融指數(shù)(190℃/2.16kg)為6.9g/10min。
25.本發(fā)明說明書中所有的熔融指數(shù),均為iso 1133-1:2011(e)規(guī)定的方法測得。
26.通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),同時采用ma和eba時,ma和eba在提高抗菌性能方面具有相互促進(jìn)的作用。此時ma與eba之間的重量比沒有特別限制,例如ma與eba的重量比為0.1~10,ma與eba的重量比的更具體的非限制性舉例為0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、3、4、5、6、7、8、9等等,更優(yōu)選ma與eba的重量比為0.5~2。
27.為解決上述技術(shù)問題之二,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
28.包含上述技術(shù)問題之一的技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述組合物的薄膜,或者將上述技術(shù)問題之一的技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述組合物制成的薄膜。
29.為解決上述技術(shù)問題之三,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
30.上述技術(shù)問題之一的技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述組合物在制備薄膜中的應(yīng)用。
31.為解決上述技技術(shù)問題之四,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
32.薄膜的制造方法,包括采用擠出成膜法或壓延成膜法將上述技術(shù)問題之一的技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述組合物加工成所薄膜。
33.上述技術(shù)方案中,可選地,所述擠出成膜法選自擠出吹塑成模法、擠出流延成膜法或擠出牽引成膜法。
34.上述技術(shù)方案中,當(dāng)采用所述擠出流延成模法時,可選包括以下步驟:
35.步驟一:將所需量淀粉、所需量殼聚糖化合物、所需量增塑劑,以及n倍所需量的增容劑共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料i;
36.步驟二:將樹脂、1-n倍所需量的增容劑與物料i共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料ii;
37.步驟三:物料ii在流延機(jī)中加工后得到的擠出物料,在流延輔助機(jī)依次經(jīng)過流延輥、冷卻輥和牽引輥處理,最終收卷成膜;
38.其中,n≥0且n≤1。
39.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選步驟一的擠出機(jī)溫度為80~140℃,例如但不限于85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃等等。僅為同比,實(shí)施例和比較例中步驟一的擠出機(jī)溫度均為100℃。
40.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選步驟一中螺桿轉(zhuǎn)速為100~300rpm。例如但不限于步驟一中螺桿轉(zhuǎn)速為110rpm、120rpm、130rpm、140rpm、150rpm、160rpm、170rpm、180rpm、190rpm、200rpm、210rpm、220rpm、230rpm、240rpm、250rpm、260rpm、270rpm、280rpm、290rpm。僅為同比,實(shí)施例和比較例中步驟一螺桿轉(zhuǎn)速均為200rpm。
41.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選步驟一中的物料i經(jīng)過干燥后才用于步驟二。
42.上述技術(shù)方案中,物料i干燥的溫度優(yōu)選50~80℃。例如但不限于物料i干燥的溫度為55℃、60℃、65℃、70℃、75℃等等。僅為同比,實(shí)施例和比較例中物料i干燥的溫度均為70℃。
43.上述技術(shù)方案中,物料i干燥時間優(yōu)選為2~8小時。例如但不限于物料i干燥時間為2.5小時、3小時、3.5小時、4小時、4.5小時、5小時、5.5小時、6小時、6.5小時、7小時、7.5小時等等。僅為同比,實(shí)施例和比較例中物料i干燥的時間均為4小時。
44.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選步驟二中擠出機(jī)的溫度為100~170℃。例如但不限于步驟二中擠出機(jī)的溫度為105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃等等。僅為同比,實(shí)施例和比較例中步驟二中擠出機(jī)的溫度為均為150℃。
45.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選步驟二中螺桿轉(zhuǎn)速為100~300rpm。例如但不限于步驟二中螺桿轉(zhuǎn)速為110rpm、120rpm、130rpm、140rpm、150rpm、160rpm、170rpm、180rpm、190rpm、200rpm、210rpm、220rpm、230rpm、240rpm、250rpm、260rpm、270rpm、280rpm、290rpm。僅為同比,實(shí)施例和比較例中步驟二螺桿轉(zhuǎn)速均為200rpm。
46.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選物料ii干燥后才用于步驟三。
47.上述技術(shù)方案中,物料ii干燥的溫度優(yōu)選50~80℃。例如但不限于物料ii干燥的溫度為55℃、60℃、65℃、70℃、75℃等等。僅為同比,實(shí)施例和比較例中物料ii干燥的溫度均為70℃。
48.上述技術(shù)方案中,物料ii干燥的時間為2~8小時。例如但不限于物料i干燥時間為2.5小時、3小時、3.5小時、4小時、4.5小時、5小時、5.5小時、6小時、6.5小時、7小時、7.5小時等等。僅為同比,實(shí)施例和比較例中物料ii干燥的時間均為4小時。
49.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,步驟三中,所述流延機(jī)的加工溫度為120~180℃。例如但不限于,所述流延機(jī)的加工溫度為125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃等等。僅為同比,實(shí)施例和比較例中所述流延機(jī)的加工溫度均為150℃。
50.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,流延輔助機(jī)中流延輥輥溫為30~50℃。例如但不限于流延輔助機(jī)中流延輥輥溫為31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃等等。僅為同比,實(shí)施例和比較例中流延輥輥溫均為40℃。
51.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,冷卻輥輥溫度為5~15℃。例如但不限于冷卻輥輥溫度為6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、11℃、12℃、13℃、14℃等等。僅為同比,實(shí)施例和比較例中冷卻輥輥溫度均為10℃。
52.本領(lǐng)域技術(shù)人員知道,通過調(diào)節(jié)牽伸比能夠調(diào)節(jié)膜的厚度。
53.上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,膜的厚度優(yōu)選為0.05~0.25mm。例如但不限于膜的厚度為0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.1mm、0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm、0.15mm、0.16mm、0.17mm、0.18mm、0.19mm、0.20mm、0.21mm、0.22mm、0.23mm、0.24mm等等。僅為同比,實(shí)施例和比較例中膜的厚度均為0.1mm。
54.作為非限制性n值得舉例,例如但不限于n為0、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、1.0等等。
55.n為0時,對應(yīng)于增容劑的加入方式1:所需量的增容劑全部在步驟二加入;
56.n為1時,對應(yīng)增容劑的加入方式2:所需量的增容劑全部在步驟一加入;
57.當(dāng)n》0且n《1時,對應(yīng)增容劑的加入方式3:所需量的增容劑分成在步驟一和步驟二
加入。
58.我們發(fā)現(xiàn),增容劑的加入方式3最好,得到的薄膜的抗菌性能明顯優(yōu)于上述方式1和方式2。
59.更進(jìn)一步,n為0.2~0.8,更更進(jìn)一步n為0.3~0.7。
60.力學(xué)性能測試
61.斷裂伸長率采用gb/t 1040.3-2006標(biāo)準(zhǔn)(塑料拉伸性能的測定第3部分:薄膜和薄片的試驗(yàn)條件)通過萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測試,測試的薄膜樣品在縱向方向和橫向方向分別切割成寬度為20mm、長度為150mm的長條試樣,每個實(shí)驗(yàn)樣條在25℃以拉伸速度為300mm/min的條件下進(jìn)行5次測試,最終結(jié)果取其平均值。
62.抗菌性能測試
63.抗菌性能的測定參考gb/t 31402-2015/iso 22196:2007標(biāo)準(zhǔn),使用營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,將試樣膜剪成50mm
×
50mm大小,接種0.4ml濃度為6
×
105cfu/ml菌液處理24小時,培養(yǎng)溫度均為35℃,測量活菌數(shù),計(jì)算抗菌性能值r。每組實(shí)驗(yàn)做5次測試,最終結(jié)果取平均值。r的計(jì)算公式為:
64.r=ut-at
65.其中,
66.ut為具體實(shí)施方式中比較例試樣接種后24h的菌數(shù)的對數(shù)平均值;
67.at為具體實(shí)施方式中實(shí)施例試樣接種后24h的菌數(shù)的對數(shù)平均值。
68.下面通過具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
69.【實(shí)施例1】
70.1、薄膜組合物配方
71.所述組合物,以重量份計(jì),組成為:
72.淀粉,100份;
73.pbat,90份;
74.殼聚糖季銨鹽,13份;
75.淀粉增塑劑,33份;
76.ma,6.5份;
77.eba,6.5份。
78.2、薄膜的制造
79.步驟一:將所需量淀粉、所需量殼聚糖季銨鹽、所需量淀粉增塑劑、0.5倍所需量ma和0.5倍所需量eba共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料i,擠出機(jī)溫度為100℃,螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm。物料i在70℃下干燥4小時。
80.步驟二:將所需量pbat、0.5倍所需量ma、0.5倍所需量eba與物料i共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料ii,擠出機(jī)溫度為150℃,螺桿轉(zhuǎn)速在200rpm。物料ii在70℃下干燥4小時。
81.步驟三:物料ii在流延機(jī)中加工后得到的擠出物料,在流延輔助機(jī)依次經(jīng)過流延輥、冷卻輥和牽引輥處理,最終收卷成膜。所述流延機(jī)的加工溫度為150℃,流延輔助機(jī)中流
延輥輥溫,40℃;冷卻輥輥溫度為10℃;通過控制拉伸比控制膜的厚度為0.1mm。
82.經(jīng)過測試,膜的拉伸強(qiáng)度為14.8mpa,斷裂伸長率為702%,抗菌性能值r為1.9。
83.為便有比較,將薄膜組合物配方和主要的加工方法列于表1。
84.【實(shí)施例2】
85.1、薄膜組合物配方
86.所述組合物,以重量份計(jì),組成為:
87.淀粉,100份;
88.pbat,90份;
89.殼聚糖季銨鹽,13份;
90.淀粉增塑劑,33份;
91.ma,6.5份;
92.eba,6.5份。
93.2、薄膜的制造
94.步驟一:將所需量淀粉、所需量淀粉增塑劑、所需量ma和所需量eba共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料i,擠出機(jī)溫度為100℃,螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm。物料i在70℃下干燥4小時。
95.步驟二:將所需量pbat、所需量殼聚糖季銨鹽和與物料i共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料ii,擠出機(jī)溫度為150℃,螺桿轉(zhuǎn)速在200rpm。物料ii在70℃下干燥4小時。
96.步驟三:物料ii在流延機(jī)中加工后得到的擠出物料,在流延輔助機(jī)依次經(jīng)過流延輥、冷卻輥和牽引輥處理,最終收卷成膜。所述流延機(jī)的加工溫度為150℃,流延輔助機(jī)中流延輥輥溫,40℃;冷卻輥輥溫度為10℃;通過控制拉伸比控制膜的厚度為0.1mm。
97.經(jīng)過測試,膜的拉伸強(qiáng)度為11.0mpa,斷裂伸長率為541%,抗菌性能值r為1.2。
98.為便有比較,將薄膜組合物配方和主要的加工方法列于表1。
99.【實(shí)施例3】
100.1、薄膜組合物配方
101.所述組合物,以重量份計(jì),組成為:
102.淀粉,100份;
103.pbat,90份;
104.殼聚糖季銨鹽,13份;
105.淀粉增塑劑,33份;
106.ma,6.5份;
107.eba,6.5份。
108.2、薄膜的制造
109.步驟一:將所需量淀粉、所需量殼聚糖季銨鹽和所需量淀粉增塑劑共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料i,擠出機(jī)溫度為100℃,螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm。物料i在70℃下干燥4小時。
110.步驟二:將所需量pbat、所需量ma、所需量eba與物料i共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料ii,擠出機(jī)溫度為150℃,螺桿轉(zhuǎn)速在200rpm。物料ii在70℃下干燥4小時。
111.步驟三:物料ii在流延機(jī)中加工后得到的擠出物料,在流延輔助機(jī)依次經(jīng)過流延輥、冷卻輥和牽引輥處理,最終收卷成膜。所述流延機(jī)的加工溫度為150℃,流延輔助機(jī)中流延輥輥溫,40℃;冷卻輥輥溫度為10℃;通過控制拉伸比控制膜的厚度為0.1mm。
112.經(jīng)過測試,膜的拉伸強(qiáng)度為15.8mpa,斷裂伸長率為706%,抗菌性能值r為1.6。
113.為便有比較,將薄膜組合物配方和主要的加工方法列于表1。
114.【實(shí)施例4】
115.1、薄膜組合物配方
116.所述組合物,以重量份計(jì),組成為:
117.淀粉,100份;
118.pbat,90份;
119.殼聚糖季銨鹽,13份;
120.淀粉增塑劑,33份;
121.ma,6.5份;
122.eba,6.5份。
123.2、薄膜的制造
124.步驟一:將所需量淀粉、所需量殼聚糖季銨鹽、所需量淀粉增塑劑、所需量ma和所需量eba共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料i,擠出機(jī)溫度為100℃,小時。
125.步驟二:將所需量pbat與物料i共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料ii,擠出機(jī)溫度為150℃,螺桿轉(zhuǎn)速在200rpm。物料ii在70℃下干燥4小時。
126.步驟三:物料ii在流延機(jī)中加工后得到的擠出物料,在流延輔助機(jī)依次經(jīng)過流延輥、冷卻輥和牽引輥處理,最終收卷成膜。所述流延機(jī)的加工溫度為150℃,流延輔助機(jī)中流延輥輥溫,40℃;冷卻輥輥溫度為10℃;通過控制拉伸比控制膜的厚度為0.1mm。
127.經(jīng)過測試,膜的拉伸強(qiáng)度為11.7mpa,斷裂伸長率為554%,抗菌性能值r為1.5。
128.為便有比較,將薄膜組合物配方和主要的加工方法列于表1。
129.【實(shí)施例5】
130.1、薄膜組合物配方
131.所述組合物,以重量份計(jì),組成為:
132.淀粉,100份;
133.pbat,90份;
134.殼聚糖季銨鹽,13份;
135.淀粉增塑劑,33份;
136.ma,6.5份;
137.eba,6.5份。
138.2、薄膜的制造
139.步驟一:將所需量淀粉和所需量淀粉增塑劑共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料i,擠出機(jī)溫度為100℃,螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm。物料i在70℃下干燥4小時。
140.步驟二:將所需量pbat、所需量殼聚糖季銨鹽、所需量ma和所需量eba與物料i共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料ii,擠出機(jī)溫度為150℃,螺桿轉(zhuǎn)速在200rpm。物料ii在70℃下干燥4小時。
141.步驟三:物料ii在流延機(jī)中加工后得到的擠出物料,在流延輔助機(jī)依次經(jīng)過流延輥、冷卻輥和牽引輥處理,最終收卷成膜。所述流延機(jī)的加工溫度為150℃,流延輔助機(jī)中流延輥輥溫,40℃;冷卻輥輥溫度為10℃;通過控制拉伸比控制膜的厚度為0.1mm。
142.經(jīng)過測試,膜的拉伸強(qiáng)度為15.1mpa,斷裂伸長率為671%,抗菌性能值r為1.3。
143.為便有比較,將薄膜組合物配方和主要的加工方法列于表1。
144.【實(shí)施例6】
145.1、薄膜組合物配方
146.所述組合物,以重量份計(jì),組成為:
147.淀粉,100份;
148.pbat,90份;
149.殼聚糖季銨鹽,13份;
150.淀粉增塑劑,33份;
151.eba,13份。
152.2、薄膜的制造
153.步驟一:將所需量淀粉和所需量淀粉增塑劑共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料i,擠出機(jī)溫度為100℃,螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm。物料i在70℃下干燥4小時。
154.步驟二:將所需量pbat、所需量殼聚糖季銨鹽和所需量eba與物料i共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料ii,擠出機(jī)溫度為150℃,螺桿轉(zhuǎn)速在200rpm。物料ii在70℃下干燥4小時。
155.步驟三:物料ii在流延機(jī)中加工后得到的擠出物料,在流延輔助機(jī)依次經(jīng)過流延輥、冷卻輥和牽引輥處理,最終收卷成膜。所述流延機(jī)的加工溫度為150℃,流延輔助機(jī)中流延輥輥溫,40℃;冷卻輥輥溫度為10℃;通過控制拉伸比控制膜的厚度為0.1mm。
156.經(jīng)過測試,膜的拉伸強(qiáng)度為13.3mpa,斷裂伸長率為642%,抗菌性能值r為0.8。
157.為便有比較,將薄膜組合物配方和主要的加工方法列于表1。
158.【實(shí)施例7】
159.1、薄膜組合物配方
160.所述組合物,以重量份計(jì),組成為:
161.淀粉,100份;
162.pbat,90份;
163.殼聚糖季銨鹽,13份;
164.淀粉增塑劑,33份;
165.ma,13份。
166.2、薄膜的制造
167.步驟一:將所需量淀粉與所需量淀粉增塑劑共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料i,擠出機(jī)溫度為100℃,螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm。物料i在70℃下干燥4小時。
168.步驟二:將所需量pbat、所需量殼聚糖季銨鹽、所需量ma與物料i共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料ii,擠出機(jī)溫度為150℃,螺桿轉(zhuǎn)速在200rpm。物料ii在70℃下干燥4小時。
169.步驟三:物料ii在流延機(jī)中加工后得到的擠出物料,在流延輔助機(jī)依次經(jīng)過流延
輥、冷卻輥和牽引輥處理,最終收卷成膜。所述流延機(jī)的加工溫度為150℃,流延輔助機(jī)中流延輥輥溫,40℃;冷卻輥輥溫度為10℃;通過控制拉伸比控制膜的厚度為0.1mm。
170.經(jīng)過測試,膜的拉伸強(qiáng)度為14.5mpa,斷裂伸長率為677%,抗菌性能值r為0.9。
171.為便有比較,將薄膜組合物配方和主要的加工方法列于表1。
172.【比較例】
173.1、薄膜組合物配方
174.所述組合物,以重量份計(jì),組成為:
175.淀粉,100份;
176.pbat,90份;
177.淀粉增塑劑,33份;
178.ma,13份。
179.2、薄膜的制造
180.步驟一:將所需量淀粉和所需量淀粉增塑劑共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料i,擠出機(jī)溫度為100℃,螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm。物料i在70℃下干燥4小時。
181.步驟二:將所需量pbat、所需量ma與物料i共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料ii,擠出機(jī)溫度為150℃,螺桿轉(zhuǎn)速在200rpm。物料ii在70℃下干燥4小時。
182.步驟三:物料ii在流延機(jī)中加工后得到的擠出物料,在流延輔助機(jī)依次經(jīng)過流延輥、冷卻輥和牽引輥處理,最終收卷成膜。所述流延機(jī)的加工溫度為150℃,流延輔助機(jī)中流延輥輥溫,40℃;冷卻輥輥溫度為10℃;通過控制拉伸比控制膜的厚度為0.1mm。
183.經(jīng)過測試,膜的拉伸強(qiáng)度為14.9mpa,斷裂伸長率為713%,抗菌性能作為其它實(shí)施例的比較基準(zhǔn),r視為0。
184.為便有比較,將薄膜組合物配方和主要的加工方法列于表1。
185.應(yīng)當(dāng)注意的是,以上所述的實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。通過參照典型實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述,但應(yīng)當(dāng)理解為其中所用的詞語為描述性和解釋性詞匯,而不是限定性詞匯??梢园匆?guī)定在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)對本發(fā)明作出修改,以及在不背離本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)對本發(fā)明進(jìn)行修訂。盡管其中描述的本發(fā)明涉及特定的方法、材料和實(shí)施例,但是并不意味著本發(fā)明限于其中公開的特定例,相反,本發(fā)明可擴(kuò)展至其他所有具有相同功能的方法和應(yīng)用。
186.表1
[0187][0188]
表中,s1表示步驟一,s2表示步驟二,s1+s2表示分成步驟一和步驟二兩步加入。

技術(shù)特征:


1.環(huán)境可降解薄膜組合物,重量計(jì)其組成成分如下:淀粉,100份;樹脂,60~120份;殼聚糖化合物,5~20份;淀粉增塑劑,20~40份;增容劑,5~20份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜組合物,其特征在于,所述淀粉包括選自由玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉和木薯淀粉所組成的物質(zhì)組中的至少一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜組合物,其特征在于,所述樹脂為聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜組合物,其特征在于,所述殼聚糖化合物包括選自由殼聚糖、羧甲基殼聚糖和殼聚糖季銨鹽所組成的物質(zhì)組中的至少一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜組合物,其特征在于,所述的增塑劑包括選自由甘油、山梨糖醇、三乙醇胺、聚乙烯醇、1,2-丙二醇、和檸檬酸所組成的物質(zhì)組中的至少一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜組合物,其特征在于,所述的增容劑包括選自由接枝馬來酸酐的聚乙烯辛稀共聚物、環(huán)氧樹脂、馬來酸酐、過氧化二異丙苯、均苯四甲酸酐、乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物所組成的物質(zhì)組中的至少一種。7.包含權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述組合物的薄膜,或者將權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述組合物制成的薄膜。8.權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述組合物在制備薄膜中的應(yīng)用。9.薄膜的制造方法,包括采用擠出成膜法或壓延成膜法將權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述組合物加工成所薄膜。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法,其特征是所述擠出成膜法選自擠出吹塑成模法、擠出流延成膜法或擠出牽引成膜法。當(dāng)采用所述擠出流延成模法成模法時,可選包括以下步驟:步驟一:將所需量淀粉、所需量殼聚糖化合物、所需量增塑劑,以及n倍所需量的增容劑共混,加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得物料i。優(yōu)選擠出機(jī)溫度為80~140℃;和/或優(yōu)選螺桿轉(zhuǎn)速在100~300rpm。和/或優(yōu)選物料i經(jīng)過干燥后才用于步驟二。優(yōu)選物料i干燥的溫度優(yōu)選50~80℃;和/或優(yōu)選物料i干燥的時間為2~8小時。步驟二:將樹脂、1-n倍所需量的增容劑與物料1混合后加入雙螺桿擠出造粒得物料ii。優(yōu)選擠出機(jī)的溫度為100~170℃。和/或優(yōu)選螺桿轉(zhuǎn)速為100~300rpm。優(yōu)選物料ii干燥后才用于步驟三。物料ii干燥的溫度優(yōu)選50~80℃;和/或優(yōu)選物料ii干燥的時間為2~8小時。步驟三:物料ii在流延機(jī)中加工后得到的擠出物料,在流延輔助機(jī)依次經(jīng)過流延輥、冷卻輥和牽引輥處理,最終收卷成膜。優(yōu)選地,步驟三中,所述流延機(jī)的加工溫度為120~180℃。和/或流延輔助機(jī)中流延輥輥溫為30~50℃。冷卻輥輥溫度為5~15℃。優(yōu)選膜的厚度為0.05~0.25mm。其中,n≥0且n≤1。更進(jìn)一步,n為0.2~0.8。更更進(jìn)一步n為0.3~0.7。

技術(shù)總結(jié)


本發(fā)明涉及環(huán)境可降解薄膜組合物,主要解決現(xiàn)有可自然降解的薄膜抗菌能力差的問題,通過采用薄膜組合物,重量計(jì)其組成成分如下:淀粉,100份;樹脂,60~120份;殼聚糖化合物,5~20份;淀粉增塑劑,20~40份;增容劑,5~20份的技術(shù)方案,較好地解決解決了該技術(shù)問題,可用于薄膜的生產(chǎn)中。于薄膜的生產(chǎn)中。


技術(shù)研發(fā)人員:

姚峰

受保護(hù)的技術(shù)使用者:

大川(清新)塑料制品有限公司

技術(shù)研發(fā)日:

2022.10.31

技術(shù)公布日:

2022/12/23


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