一种用于食品包装的高阻隔降解复合薄膜及其制造方法和应用

1.本发明属于包装材料技术领域，具体涉及一种用于食品包装的高阻隔降解复合薄膜及其制造方法和应用。


背景技术：

2.近年来，可降解塑料迎来了巨大的发展趋势。其中，生物基降解塑料聚乳酸(pla)、石油基降解塑料聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(pbat)等聚酯材料成为可降解塑料的主力军；与此同时，由于其昂贵的成本，碳酸钙等无机填料，淀粉、木质素等有机填料被加入到降解母粒中，以此来降低成本。由于材料自身的固有特性，这些降解塑料制品的阻隔性能不及传统塑料，例如聚乙烯(pe)、聚偏二氯乙烯(pvdc)等。而在日常生产生活中，购物袋不可避免的要接触食品，这就导致人们对降解塑料购物袋的食品安全性存疑。
3.因此，降解塑料的发展迎来了巨大的挑战，这不仅仅是因为价格和原料产能的受限，发展高阻隔的降解塑料袋也迫在眉睫。


技术实现要素：

4.基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种用于食品包装的高阻隔降解复合薄膜及其制造方法和应用。
5.为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种用于食品包装的高阻隔降解复合薄膜的制造方法，包括以下步骤：
7.(1)将降解塑料母粒和高阻隔材料母粒分别加入到双模口吹膜机的料斗中；
8.(2)双模口吹膜机通过熔融挤出母粒，吹膜并收卷，得到高阻隔降解复合薄膜；其中，高阻隔材料母粒通过双模口吹膜机的内模口挤出，降解塑料母粒通过双模口吹膜机的外模口挤出。
9.作为优选方案，所述降解塑料母粒包括pla聚脂、pbat聚脂、pbsa聚酯、pga聚酯、ppc聚酯、pcl聚酯、phbv聚酯、pbs聚酯中的一种或多种。
10.作为优选方案，所述降解塑料母粒还包括填料。
11.作为优选方案，所述填料包括淀粉、碳酸钙、木质素、纤维素、滑石粉中的一种或多种。
12.作为优选方案，所述高阻隔材料母粒包括ldpe、pvdf、pe、pvdc中的一种或多种。
13.作为优选方案，所述降解塑料母粒和高阻隔材料母粒的配比为1～99：1。
14.本发明还提供如上任一方案所述制造方法制得的用于食品包装的高阻隔降解复合薄膜，所述高阻隔降解复合薄膜为双层复合结构，包括降解层和阻隔层。
15.作为优选方案，所述高阻隔降解复合薄膜的厚度不小于0.02mm，阻隔层的厚度为0.001～0.01mm。
16.本发明还提供如上任一方案所述的用于食品包装的高阻隔降解复合薄膜的应用，用于制成塑料袋，塑料袋的内层为阻隔层。
17.作为优选方案，所述塑料袋承重不低于3kg，封合强度不低于10n/15mm。
18.本发明与现有技术相比，有益效果是：
19.(1)本发明采用双层复合的热熔吹膜工艺，制得高阻隔降解复合薄膜，兼顾降解塑料的特性与高阻隔材料的安全性，满足“绿色包装”的理念；其制成的购物袋的内层为高阻隔材料，具有低的迁移率，以保证食品安全。
20.(2)本发明的制造工艺简单，可规模化生产降解塑料袋，市场适应性广，且易于推广。
附图说明
21.图1是本发明实施例1的吹膜机的热熔复合工艺原理示意图；
22.图2是本发明实施例1的塑料袋的结构示意图及其膜层剖面图。
具体实施方式
23.为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
24.实施例1：
25.本实施例的用于食品包装的高阻隔降解复合薄膜的制造方法，包括：
26.将降解母粒(碳酸钙和pbat共混)添加到双模口吹膜机的料斗中，由外模口挤出；同时将高阻隔材料ldpe添加到双模口吹膜机的料斗中，由内模口挤出；其中，外模口与内模口构成双模口吹膜机的同轴挤出口；
27.外层膜1和内层膜2汇聚，并粘合实现复合，得到高阻隔降解复合薄膜，其机理如图1所示；
28.通过对高阻隔降解复合薄膜的收卷和制袋工艺，降解塑料袋(即降解购物袋)被规模化生产，并具有双层复合的结构，包括外层的降解层3和内层的阻隔层4，如图2所示，外层为主体，采用降解原料；内层具有高阻隔性，可直接接触食品。
29.其中，塑料袋的膜厚为0.035mm，内层通过电镜下测量得到，阻隔层的厚度为0.01mm。
30.高阻隔降解复合薄膜的原料中降解母粒的占比在50％以上。
31.通过测试可知，塑料袋的承重3kg以上，封合强度为10.5n/15mm。
32.实际应用上，由于内层ldpe提供的高阻隔特性，塑料袋具有优良的食品安全性。
33.实施例2：
34.本实施例的用于食品包装的高阻隔降解复合薄膜的制造方法，包括：
35.将降解母粒(pla和pbat共混)添加到双模口吹膜机的料斗中，由外模口挤出；同时将高阻隔材料pvdf添加到双模口吹膜机的料斗中，由内模口挤出；
36.外层膜和内层膜汇聚，并粘合实现复合，得到高阻隔降解复合薄膜；
37.通过对高阻隔降解复合薄膜的收卷和制袋工艺，降解塑料袋被规模化生产，并具有双层复合的结构，包括外层的降解层和内层的阻隔层。
38.其中，降解母粒和pvdf原料的重量配比为97：3；
39.高阻隔降解复合薄膜的内层pvdf的厚度为0.001mm，且内层pvdf和外层粘附牢固。
40.通过测试可知，塑料袋的承重3.5kg以上，封合强度为15n/15mm。
41.实施例3：
42.本实施例的用于食品包装的高阻隔降解复合薄膜的制造方法，包括：
43.将降解母粒(pla和淀粉共混)添加到双模口吹膜机的料斗中，由外模口挤出；同时将高阻隔材料pvdf添加到双模口吹膜机的料斗中，由内模口挤出；
44.外层膜与内层膜汇聚，并粘合实现复合，得到高阻隔降解复合薄膜；
45.通过对高阻隔降解复合薄膜收卷、印刷、制袋工艺，降解塑料袋被规模化生产，并具有双层复合的结构，包括外层的降解层和内层的阻隔层。
46.其中，降解母粒和pvdf原料的重量配比为90：10；
47.高阻隔降解复合薄膜的内层pvdf的厚度为0.004mm。
48.通过测试可知，塑料袋的承重3.5kg以上，封合强度12.5n/15mm。
49.在上述实施例及其替代方案中，除上述实施例所限定的降解塑料母粒的具体成分之外，还可以选自pbat聚脂、pla聚脂、pbs聚脂、phbv聚脂、pcl聚脂、pbsa聚酯、pga聚酯、ppc聚酯中的一种或多种。
50.在上述实施例及其替代方案中，除上述实施例所限定的填料的具体成分之外，还可以选自淀粉、碳酸钙、滑石粉、木质素、纤维素中的一种或多种。
51.在上述实施例及其替代方案中，除上述实施例所限定的高阻隔材料的具体成分之外，还可以选自ldpe、pvdf、pe、pvdc中的一种或多种。
52.在上述实施例及其替代方案中，降解塑料母粒和高阻隔材料母粒的配比还可以为1：1、10：1、25：1、50：1、80：1、99：1等。
53.以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。