一种生物降解高阻隔纸塑包装复合膜的制作方法

1.本实用新型属于包装材料领域，具体涉及一种生物降解高阻隔纸塑包装复合膜。


背景技术：

2.传统的塑料制品以其轻便、价格低廉的特点成为人们生活中的常用消耗品。但由于塑料制品难以降解，被遗弃后的塑料制品会给环境带来严重的危害，即俗称的“白色污染”。据科尔尼(kearney)的分析，目前世界上只有8％的塑料被回收利用，每年有800万吨的塑料废物进入海洋。全球塑料使用总量约30％来自包装制品，这一数字在2019年总计为1.1 亿吨。到2050年，塑料产量预计将大幅增长，预测到时这个数字将达到7亿吨。如果不采取任何对策，每年将导致6.44亿吨塑料进入垃圾填埋场。随着包装在全球塑料中所占的比例不断提升，以及消费者意识的增强，消费者要求企业进行变革。
3.随着“白色污染”问题日趋严峻，国务院在2007年12月出台了“限塑令”，要求在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋。2020年1月，国家发改委、生态环境部印发了《关于进一步加强塑料污染治理的意见》(80号文)，要求禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用，“限塑令”由此升级成为“禁塑令”。
4.禁塑并不是无塑，80号文同时要求：以可循环、易回收、可降解为导向，研发推广性能达标、绿色环保、经济实用的塑料制品及替代产品。目前，传统塑料包装通常采用pe (聚乙烯)、pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、pp(聚丙烯)、pvc(聚氯乙烯)、pa(尼龙) 等高分子薄膜等作为基材，而这些高分子薄膜之中，pe、pet、pp、pvc等均属于非生物降解高分子材料，pa虽是可降解材料，但其降解周期一般在30年以上。这些高分子材料都不适用于新一代可降解塑料包装的研发。
5.在可降解塑料的研究和发展方面，当前全球的主流趋势为淀粉基塑料、pla、 pbat。其中pla(聚乳酸)生产过程无污染，具有可靠的生物安全性、良好的力学性能和易加工性，降解后的产物为二氧化碳和水，不会对环境产生影响，是公认的最具发展前景的可降解材料，可用于制造食品包装、医用包装、农用地膜等。
6.但pla也存在不耐热、软化温度低、不易成膜、质脆易断、阻隔性一般等缺点。如果通过改性方法解决这些问题，则成本会大幅提高。这也是pla塑料制品目前尚未大规模应用的主要原因。因此，提供一种生物降解的、符合使用要求的包装复合膜材料是亟待解决的问题。


技术实现要素：

7.针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种生物降解高阻隔纸塑包装复合膜，该复合膜使用可降解材料制成，使用过后可通过生物降解，对环境无污染，并且该复合膜中包含镀铝pla层，能够提高其阻隔性能，满足不同内容物、不同重量的包装要求。
8.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
9.本实用新型提供一种生物降解高阻隔纸塑包装复合膜，包括由表及里依次设置的
油墨层、纸张层、粘接层和镀铝pla层；所述粘接层为无溶剂聚氨酯胶黏剂；所述镀铝pla层38℃下的水蒸气透过率＜1g/m2/d，23℃下的氧气透过率＜0.5cm3/m2/d。
10.所述镀铝pla层为三层结构，分别为镀铝层、pla核心层和pla低温热封层，其中镀铝层通过粘接层与纸张层粘接。
11.所述油墨层为可降解水性油墨。
12.所述纸张层为牛皮纸、木浆纸或格拉辛纸。
13.相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：
14.本实用新型提供的生物降解高阻隔纸塑包装复合膜，由表及里依次为油墨层、纸张层、粘接层和镀铝pla层，其中镀铝pla层能够保证最终成品拥有良好的阻隔性、延长内容物的保质期，满足不同内容物、不同重量的包装要求。本实用新型的生物降解高阻隔纸塑包装复合膜具有印刷外观精美、具有较好的展示效果等优点，它使用可降解材料制成，使用过后可通过生物降解，对环境无污染，符合《新塑料经济全球承诺书》，除了在国内销售外，也有望出口至欧美等可降解塑料制品大规模应用的国家和地区，具有良好的市场前景。
15.进一步的，本实用新型中纸张、油墨的选择，保证了最终产品具有良好的印刷性能和外观效果，同时可以在常温常压下自然降解。
16.进一步的，本实用新型中无溶剂胶黏剂的选择，使复合后的材料具有良好的复合牢度、表面平整度和挺度。
附图说明
17.图1是本实用新型的生物降解高阻隔纸塑包装复合膜的结构示意图；
18.图2是本实用新型的生物降解高阻隔纸塑包装复合膜的另一种结构示意图；
19.其中：1为油墨层，2为纸张层，3为粘接层，4为镀铝pla层，5为镀铝层，6为pla核心层，7为pla低温热封层。
具体实施方式
20.下面对本实用新型做进一步详细说明。
21.参见图1，本实用新型提供的生物降解高阻隔纸塑包装复合膜，包括由表及里依次设置的油墨层1、纸张层2、粘接层3和镀铝pla层4。
22.为了保证生物降解效果，本实用新型的选材全部采用绿色环保材料，其中油墨层1 采用可降解水性油墨，如可使用广东佳景科技股份有限公司wph系列可降解水性油墨产品，该产品获得了生物可降解材料认证证书——欧盟ok compost认证。纸张层2可采用牛皮纸、木浆纸或格拉辛纸。纸张、油墨的选择，保证最终产品具有良好的印刷性能和外观效果，同时可以在常温常压下自然降解。粘接层3为市售无溶剂聚氨酯胶黏剂，其可以是单组份也可以是双组份胶黏剂，能够在无溶剂的条件下实现介质的粘合和连接，是一种绿色环保可以用于食品包装等的潜力胶黏剂，能够使复合后的材料具有良好的复合牢度、表面平整度和挺度。镀铝pla层4能够保证最终成品拥有良好的阻隔性、延长内容物的保质期。
23.本实用新型中镀铝pla层4可采用深圳光华伟业股份有限公司提供的高阻隔pla镀铝膜，为三层结构，分别为镀铝层5、pla核心层6和pla低温热封层7(85℃)，其中镀铝层5通过粘接层3与纸张层2粘接。镀铝pla层38℃下的水蒸气透过率＜1g/m2/d，23℃下的氧气透
过率＜0.5cm3/m2/d。该镀铝pla层单面低温可热封，可生物降解。
24.本实用新型基于纸张和聚乳酸(pla)在自然环境中可降解的特性，采用无溶剂复合工艺将镀铝pla层与纸张层复合，并通过镀铝pla层解决单纯pla膜的耐温性、柔韧性、阻隔性不足等问题。制备过程中不使用有机溶剂和溶剂型油墨，整个制备过程运用绿色印刷技术，生产前后均有较好的防控手段，能够有效减少有机废气的产生，生产过程无污染，符合环保要求。
25.本实用新型的生物降解高阻隔纸塑包装复合膜的制备方法，包括以下步骤：
26.1)采用凹版印刷技术，在牛皮纸、木浆纸或格拉辛纸表面印刷可降解水性油墨；
27.2)通过无溶剂聚氨酯胶黏剂将牛皮纸、木浆纸或格拉辛纸与镀铝pla层4粘合，然后在 40～60℃下熟化30～72h，得到生物降解高阻隔纸塑包装复合膜。
28.其中粘合的具体步骤为：室温下，在牛皮纸、木浆纸或格拉辛纸没有印刷油墨的一面辊涂无溶剂聚氨酯胶黏剂的a组份，然后在35～45℃下喷涂b组份，将镀铝pla层压制在其上，压制温度为室温～60℃；或者将无溶剂聚氨酯胶黏剂的a组份和b组份在35～45℃下混合后即刻喷涂在牛皮纸、木浆纸或格拉辛纸没有印刷油墨的一面，在其上压制镀铝pla 层，压制温度为室温～60℃；或者，将单组份的无溶剂聚氨酯胶黏剂辊涂或喷涂在牛皮纸、木浆纸或格拉辛纸没有印刷油墨的一面，在其上压制镀铝pla层，压制温度为室温～60℃。
29.经性能测试，本实用新型的生物降解高阻隔纸塑包装复合膜具有优异的水汽及氧气阻隔性能、优异的抗油/脂/酒精的性能；并具有优异的机械性能、优异的扭结性能、高挺度；具有良好的应用前景。
30.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。