一种生物基高阻隔片材及其制备方法
【专利说明】一种生物基高阻隔片材及其制备方法
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技术领域
[0002]本发明属于片材制备技术领域，尤其涉及一种生物基高阻隔片材及其制备方法。
【背景技术】
[0003]目前塑料片材，常用于塑料包装生产企业生产杯、盘、碟等各种造型的塑料制品，以及食品和药品生产企业进行在线热成型-灌装-封盖生产线。目前，市场上用于成型-灌装-封盖生产线的连杯包装的热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。这些片材优点是工艺成熟、材料来源稳定，使用范围广泛。但是都是以石油基塑料为主要原料，同时阻隔性不佳，包装的产品保质期较短。由于石油资源日益紧张，而且制备石油基塑料所产生的温室气体对全球环境影响愈发严重，减少对石油资源的使用以及降低碳排放，成为所有人共同努力的目标。
【发明内容】
[0004]鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种生物基高阻隔片材及其制备方法，旨在解决现有包装盘的生产制备过度依赖于石油资源、环境污染严重，而且无法使用在一些特殊使用领域的技术问题。
[0005]本发明提供的生物基高阻隔片材包括至少一层生物基塑料层和至少一层生物基阻隔层；
所述生物基高阻隔片材通过如下方法制备:所述生物基高阻隔片材的各层原料通过多层共挤制得生物基高阻隔片材。
[0006]进一步的，所述生物基塑料层为淀粉基塑料、B1-PE (生物聚乙烯)、PHA (聚羟基脂肪酸酯)、PLA (聚乳酸)中的一种或多种。
[0007]进一步的，所述生物基高阻隔层为生物基尼龙、B1-PET (生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PPC (聚碳酸亚丙酯)中的一种或多种。
[0008]进一步的，所述淀粉基塑料中淀粉质量百分比为15?70%，玻璃化温度在70?125°C，熔点在 130 ?210。。。
[0009]进一步的，所述生物基高阻隔层与其相邻层之间还设有粘结剂层。
[0010]进一步的，所述粘结剂层为EVA (乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、EEA (乙烯-醋酸丙烯共聚物)、PE-g-MAH (马来酸酐改性聚乙烯)、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(马来酸酐改性聚丙烯)、EMA (乙烯-甲基丙烯酸共聚物)中的一种或多种。
[0011]进一步的，所述生物基高阻隔片材总厚度为0.3?2.0_，所述生物基塑料层占总厚度的40?80%。
[0012]进一步的，所述生物基阻隔层的厚度为0.06?0.4mm,所述粘合剂层的厚度为0.03 ?0.1mm。
[0013]另一方面，所述生物基高阻隔片材的制备方法包括:
先根据片材层数选择物料并按照配方计量备料，再将各层物料分别放入对应的挤出机中，挤出物料通过多层共挤模头，经过三辊压延、修边、收卷，得到生物基高阻隔片材。
[0014]进一步的，所述的挤出机为单螺杆挤出机、锥形双螺杆挤出机、平行双螺杆挤出机中的一种或多种。
[0015]本发明的有益效果是:本发明提供了一种无毒、高阻湿、高阻氧的环保型生物基片材，采用了多层共挤工艺，将生物基阻隔材料、生物基塑料等不同特性的物料在彼此复合在一起，复合过程不使用溶剂、不产生三废物质，简化了生产流程、减少设备投资，环保节能。本发明提供的片材可以部分替代传统石化塑料，大幅度降低了对石油资源的依赖和生产成本，而且通过设置阻隔层使得高阻隔片材具有普通片材无法提供的阻水阻氧功能，增加对包装内的物品保护，扩展了片材的使用范围，可以使用在食品、工业品等包装领域。
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【附图说明】
[0017]图1是本发明第一实施例提供的高阻隔生物基片材的截面结构图；
图2是本发明第二实施例提供的高阻隔生物基片材的截面结构图；
图3是本发明第三实施例提供的高阻隔生物基片材的截面结构图；
图4是本发明第四实施例提供的高阻隔生物基片材的截面结构图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]本发明根据多层共挤的复合原理，合理选择多种高分子材料的基础上，制备出既环保又具有优良综合性能及使用功能的片材。具体的，制备得的高阻隔生物基片材至少包括一层生物基塑料层、至少一层生物基阻隔层。生物基塑料指以淀粉等天然物质为原料的塑料，它具有可再生性，因此十分环保。生物基塑料作为片材中的某一层或几层，用于替代替传统石油基塑料，可以大大减轻对石油的消耗和依赖。另外，通过设置阻隔层，使得片材具有阻水阻氧性能，可以提高对片材内物体的保护。优选的，所述阻隔层与其相邻层之间还设有粘结剂层。如果阻隔层与其相邻层的物质极性相似的情况下，也可以无需设置粘接剂层。由于极性相似不通过粘结剂粘结，阻隔层与其相邻层也可以很好的贴合在一起，保证片材结构稳定性。
[0020]生产出的片材一般用于制备包装托盘，表面可以印刷、贴标等，因此在具体设置片材各层位置时，片材表层应该具有合格的外观，以及便于印刷、贴标；中层或外层阻隔；内层最好为生物基塑料层，利用生物基塑料的柔软和良好的封合性能，更好的保护包装内的物品。
[0021]下面分别对上述片材的物料选择作说明。
[0022]所述生物基塑料层至少有一层，每层可以为淀粉基塑料、B1-PE (生物基聚乙烯)、PHA (聚羟基脂肪酸酯)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质量百分比为15?70%，玻璃化温度在70?125°C，熔点在130?210°C。
[0023]所述生物基阻隔层至少有一层，每层可以为生物基尼龙、生物基PET或PPC (聚碳酸亚丙酯)。其中生物基尼龙选用巴斯夫公司生物基尼龙610或阿科玛公司的生物基尼龙1010是以蓖麻油为主要原料；生物基PET为巴西Braskem以甘鹿乙醇为原料制得，均具有很好的阻水阻氧性能；PPC为蒙西集团公司或河南天冠公司生产，具有很好的阻氧性。
[0024]当阻隔层与其相邻层的物质性质相差较大时，为了使得各层之间粘结牢固，保证生物基高阻隔片材的整体强度，优选的，所述阻隔层与其相邻层之间还设有粘结剂层。如果阻隔层与其相邻层的物质极性相似的情况下，也可以无需设置粘接剂层。具体的，所述粘结剂层为EVA (乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、EEA (乙烯-醋酸丙烯共聚物)、PE-g-MAH (马来酸酐改性聚乙烯)、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(马来酸酐改性聚丙烯)、EMA (乙烯-甲基丙烯酸共聚物)中的一种或多种。
[0025]具体制备生物基高阻隔片材时，先根据片材层数选择物料并按照配方计量备料，再将各层物料分别放入对应的挤出机中，挤出物料通过多层共挤模头，经过三辊压延、修边、收卷，得到生物基高阻隔片材。
[0026]作为具体实例，最终制得的生物基高阻隔片材总厚度为0.3?2.0_，所述生物基塑料层占总厚度的40?80%。所述阻隔层的厚度为0.06?0.4mm，所述粘合剂层的厚度为
0.03?0.1_。实际使用时，可以将片材制作成所需的