一种生物基环保包装袋及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种生物基环保包装袋及其制备方法，包装袋包含以下重量分数的组分：玉米淀粉20‑40份、PBAT50‑70份、PLA10‑20份、甘油5‑10份、马来酸酐0.1‑1份、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物1‑5份、开口剂0.1‑1份、抗菌剂1‑3份、滑石粉1‑3份、碳酸钙1‑3份、扩链剂0.1‑1份；其制备方法为：原料前处理‑原料混合‑挤出造粒‑粒料混合‑挤出吹膜‑收卷制成包装袋；本发明专利技术的生物基环保包装袋以淀粉、PBAT、PLA为原料，提高了本发明专利技术的降解性能，绿色环保，同时降低了成本，减少了石油基资源的消耗；并且提高了包装袋的抗菌防霉性能，保证了食品的安全，且使用时强度大、耐水、耐油，经久耐用；通过吹膜机吹塑成膜制成包装袋，规格可控，适用范围广，同时有利于大规模工业化生产，便于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种生物基环保包装袋及其制备方法
本专利技术涉及生物包装材料
，尤其涉及一种生物基环保包装袋及其制备方法。
技术介绍
我国允许使用的食品包装材料种类繁多，其中塑料因可塑性强、生产成本低、质量轻等特点在食品包装领域被广泛使用。然而，塑料的大量应用使全世界每年产生的包装垃圾高达0.6亿吨，其中我国每年的塑料包装垃圾大约为280万吨。塑料食品包装材料的使用不仅浪费了我国宝贵的石油资源，也给环境保护带来了巨大的压力。为了顺应世界对环境保护的潮流，大力推广安全无毒的生物基食品包装材料已成为食品包装行业未来的发展趋势。生物基食品包装材料与普通材料相比，其来源广泛且无毒害，在使用过程中不会存在安全隐患，同时处理废弃包装时掩埋后被微生物分解为无机物不会造成环境污染。在众多生物材料中，以可再生的植物资源为原料的材料的研究开发更是备受关注。如以淀粉、植物秸秆等为单体来源或原料的生物基高分子不但具有良好的生物降解性，且取之不尽，丰富易得。聚乳酸(PLA)是一种重要的可生物降解的材料,具有良好的降解性、生物相容性、机械性能和透明性，被广泛应用于包装食品，但其脆性较大。聚己二酸丁二醇-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)具有良好的韧性，二者结合能够实现性能互补，但由于PBAT存在芳香族链段，使得降解效率变低。淀粉来源于植物资源且可再生，能够降低可生物降解材料的成本，并且提高可降解性。例如专利“CN109161173A”公开了一种可控淀粉及生物降解农用地膜，在PLA和PBAT的共混物中加入改性淀粉基复合材料和甘蔗纤维素，能够降低生产成本，并且改变降解速度和降解效率，赋予地膜良好的生物降解性能，但是PLA与PBAT的相容性不好，使得材料的力学性能降低，使用寿命短；作为地膜覆盖作物，膜下具有较大的湿度，易滋生各种细菌，其抗菌性能不高，此外薄膜收卷过程中薄膜之间易粘结。专利“CN109111709A”公开了一种含有玉米淀粉的PLA/PBAT可生物降解复合材料及其制备方法，包括PLA、PBAT、偶联处理的玉米淀粉、DCP和BPO，使得PBAT与PLA的相容性增强，同时淀粉与PLA的相容性也增强，但是其抗菌性能不高。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的以下问题，抗菌性能差、力学性能低、使用寿命短等问题,本专利技术提供了一种生物基环保包装袋，其特征在于：包含以下重量份数的组分：玉米淀粉20-40份、PBAT50-70份、PLA10-20份、甘油5-10份、马来酸酐0.1-1份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物1-5份、开口剂0.1-1份、抗菌剂1-3份、滑石粉1-3份、碳酸钙1-3份、扩链剂0.1-1份。在此基础上，所述的扩链剂为ADR-4370或ADR-4380中的一种或多种。在此基础上，所述的开口剂为油酸酰胺或芥酸酰胺中的一种或多种。在此基础上，所述的抗菌剂为氧化锌、氧化铜和磷酸二氢铵中的一种或多种。一种生物基环保包装袋的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：S1：将玉米淀粉、PBAT和PLA进行真空干燥前处理；S2：将经过真空干燥前处理的玉米淀粉和PBAT加入高混机，并同时加入甘油、马来酸酐、开口剂、滑石粉和碳酸钙，混合均匀；S3：将S2步骤中混合均匀的原料加入双螺杆挤出机的料斗，经过双螺杆熔融输送之后挤出造粒，得到直径为3mm的粒料；S4：将S3步骤得到的粒料与经过真空干燥前处理的PLA加入高混机，并同时加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和扩链剂，混合均匀；S5：将S4步骤中混合均匀的物料加入吹膜机的料斗，经过吹膜机的螺杆熔融输送之后挤出吹膜；S6：将S5步骤中的薄膜收卷制成包装袋。在此基础上，所述S3步骤中双螺杆各段的温度控制在155-165℃。在此基础上，所述S5步骤中螺杆的各段温度控制在145-170℃。在此基础上，所述S2和S4步骤中高速混合的温度为110-130℃。在此基础上，所述S1步骤中PSAT和PLA的干燥温度为80℃，时间为4小时。在此基础上，所述S1步骤中玉米淀粉的干燥温度为120℃，时间为8小时。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的生物基环保包装袋以淀粉、PBAT、PLA为原料，淀粉的加入减少了石油基资源的消耗，从源头上替材减量，降低了成本；利用马来酸酐对淀粉进行改性，可提高淀粉与PBAT、PLA的相容性，从而能够提高本专利技术包装袋的降解性能，使用之后可以在特定条件下堆肥化处理，能够完全被微生物降解，生成CO2和H2O，也可以焚烧处理，焚烧时无氮化物或硫化物等有毒气体产生，绿色环保。2、本专利技术的生物基环保包装袋内加入了抗菌剂的成分，进一步提高了包装袋的抗菌防霉性能，保证了食品的安全。3、本专利技术采用乙烯-醋酸乙烯酯为相容剂，使得PLA与PBAT之间具有较好的相容性，PBAT与PLA之间能够性能互补，使得本专利技术的生物基环保包装袋具有较好的韧性。4、本专利技术的生物基环保包装袋内加入了少量的扩链剂，用于提高聚合物的分子量，从而使得本专利技术的包装袋具有较高的力学性能，同时不影响其降解性能；加入了少量的开口剂，使得包装袋能够耐水、耐油，提高了本专利技术包装袋的使用寿命。5、本专利技术通过吹膜机吹塑成膜，薄膜厚度、规格可控，根据需求可制成多种规格的包装袋，适用范围广，同时有利于大规模工业化生产，便于推广。具体实施方式以下结合实施例，对本专利技术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用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：本专利技术实施例1提供的一种生物基环保包装袋，该生物基环保包装袋包括以下重量份数的组分：玉米淀粉25份、PBAT55份、PLA15份、甘油5份、马来酸酐0.3份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物2份、油酸酰胺0.2份、滑石粉1份、碳酸钙1份、ADR-43700.2份、氧化锌1份。其中：玉米淀粉、PBAT、PLA为原料，玉米淀粉的加入减少了石油基资源的消耗，从源头上替材减量，降低了成本；马来酸酐为玉米淀粉改性剂，可提高玉米淀粉与PBAT、PLA的相容性，提高了本专利技术包装袋的降解性能，使用之后可以将包装袋在特定条件下堆肥化处理，能够完全被微生物降解，生成CO2和H2O，也可以焚烧处理，焚烧时无氮化物或硫化物等有毒气体产生，绿色环保；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为相容剂，使得PLA与PBAT之间具有较好的相容性，PBAT与PLA之间能够性能互补，使得本专利技术的包装袋具有较好的韧性；油酸酰胺为开口剂，能提高了包装袋的耐水、耐油性能；ADR-4370为扩链剂，不影响其降解性能的同时提高聚合物的分子量，从而使得本专利技术的包装袋具有较高的力学性能，提高了包装袋的使用寿命；氧化锌为抗菌剂，提高了本专利技术的抗菌防霉性能，保证食品的安全性。实施例2：本专利技术实施例2提供的一种生物基环保包装袋，该生物基环保包装袋包括以下重量份数的组分：玉米淀粉25份、PBAT60份、PLA15份、甘油5份、马来酸酐0.2份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物2份、油酸酰胺0.3份、滑石粉1份、碳酸钙1份、ADR-43700.2份、氧化锌1份。其中：玉米淀粉、PBAT、PLA为原料，玉米淀粉的加入减少了石油基资源的消耗，从源头上替材减量，降低了成本；马来酸酐为玉米淀粉改性剂，可提高玉米淀粉与PBAT、PLA的相容性，提高了本专利技术包装袋的降解性能，使用之后可以将包装袋在特定条件下堆肥化处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物基环保包装袋，其特征在于：包含以下重量份数的组分：玉米淀粉20‑40份、PBAT50‑70份、PLA10‑20份、甘油5‑10份、马来酸酐0.1‑1份、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物1‑5份、开口剂0.1‑1份、抗菌剂1‑3份、滑石粉1‑3份、碳酸钙1‑3份、扩链剂0.1‑1份。

【技术特征摘要】
1.一种生物基环保包装袋，其特征在于：包含以下重量份数的组分：玉米淀粉20-40份、PBAT50-70份、PLA10-20份、甘油5-10份、马来酸酐0.1-1份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物1-5份、开口剂0.1-1份、抗菌剂1-3份、滑石粉1-3份、碳酸钙1-3份、扩链剂0.1-1份。2.根据权利要求1所述的一种生物基环保包装袋，其特征在于：所述的扩链剂为ADR-4370或ADR-4380中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种生物基环保包装袋，其特征在于：所述的开口剂为油酸酰胺或芥酸酰胺中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种生物基环保包装袋，其特征在于：所述的抗菌剂为氧化锌、氧化铜和磷酸二氢铵中的一种或多种。5.一种如权利要求1所述的生物基环保包装袋的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：S1：将玉米淀粉、PBAT和PLA进行真空干燥前处理；S2：将经过真空干燥前处理的玉米淀粉和PBAT加入高混机，并同时加入甘油、马来酸酐、开口剂、滑石粉和碳酸钙，混合均匀；S3：将S2步骤中混合均匀的原料加入双螺杆挤出机的料...

【专利技术属性】
技术研发人员：支朝晖，蒋丹，焦青伟，
申请(专利权)人：常州龙骏天纯环保科技有限公司，秦皇岛龙骏环保实业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32