一种抗菌可热封双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种抗菌可热封双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法，其中，抗菌可热封双向拉伸聚乳酸薄膜依次包括上表层、中间层和下表层，上表层的组成包括防粘母粒、抗菌母粒和聚乳酸树脂；中间层的组成包括聚乳酸树脂；下表层的组成包括防粘母粒、抗菌母粒、相容剂、功能性树脂和聚乳酸树脂，其中，功能性树脂包括聚丁二酸

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌可热封双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及薄膜软包装技术应用领域，特别涉及一种抗菌可热封双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]塑料包装制品的使用给人们的生活带来了极大的方便，成为人类生存、社会发展不可或缺的一种包装材料，为了满足包装要求，通常采用多种材质结构的包装材料进行复合使用是目前的一种常用方式，如为了使薄膜具有热封性能，常在薄膜的内层结构中复合一层CPP或者IPE薄膜作为热封层，虽说这种组合方式可以满足不同场合的包装需求，但其在完成包装使命后，给后续回收增加了困难。随着“限塑令”的实施以及环保要求的提高，单一材质、环保、可回收再利用、可降解的材料备受关注。单一材质的薄膜具有热封性能也慢慢的成为一种潮流和趋势。再者，随着人们对健康和卫生意识的提高，应用于包装等领域的包装薄膜，不仅要求包装材料具有良好的热封性，还应兼具有良好的抗菌性。特别是“新冠”爆发后的后疫情时代，人们更加注重抗菌材料的应用，希望抗菌材料能够构筑起卫生安全的第一道有效防线。
[0003]当下，抗菌材料主要通过添加一些金属离子或有机化合物来实现抗菌功能，但有机化合物不耐温或者容易出现变色问题，而金属离子如银离子、锌离子或铜离子抗菌剂的使用会使包装材料处理或降解后，金属离子直接进入自然环境造成污染。
[0004]因此，如何获得一种抗菌可热封的降解薄膜，成为当前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中提到的问题，本专利技术提供一种抗菌可热封双向拉伸聚乳酸薄膜，依次包括上表层、中间层和下表层；
[0006]所述上表层的组成包括防粘母粒、抗菌母粒和聚乳酸树脂；
[0007]所述中间层的组成包括聚乳酸树脂；
[0008]所述下表层的组成包括防粘母粒、抗菌母粒、相容剂、功能性树脂和聚乳酸树脂，其中，所述功能性树脂包括聚丁二酸
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己二酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯
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环己烷二甲醇酯。
[0009]在一实施例中，所述聚丁二酸
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己二酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯
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1,4
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环己烷二甲醇酯的质量比为(50～90)：(10～50)。
[0010]在一实施例中，按质量份数计，所述上表层包括1～5份防粘母粒、1～15份抗菌母粒、80～98份聚乳酸树脂；
[0011]中间层为100份聚乳酸树脂；
[0012]下表层包括1～5份防粘母粒、1～15份抗菌母粒、1～10份相容剂、25～65份的功能性树脂、5～72份的聚乳酸树脂。
[0013]在一实施例中，所述抗菌母粒由抗菌剂、偶联剂、分散剂和聚乳酸树脂组成；所述
抗菌剂为改性石墨烯，所述改性石墨烯为石墨烯经十二烷基苯磺酸钠改性处理得到。
[0014]在一实施例中，所述偶联剂包括γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
[0015]在一实施例中，所述γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为(50～70)：(30～50)。
[0016]在一实施例中，按质量份数计，所述抗菌母粒包括0.5～15份的抗菌剂、0.5～8份的偶联剂、0.5～5份的分散剂和72～98.5份聚乳酸树脂。
[0017]在一实施例中，所述抗菌母粒是通过双螺杆共混改性获得，其制备方法如下：
[0018]首先，把改性石墨烯、偶联剂、分散剂放入搅拌器中，以200～1000r/mi n的速度搅拌3～15分钟，然后加入聚乳酸树脂，在高速搅拌模式下，高混10～25mi n,得到混合物；
[0019]然后把混合物加入双螺杆挤出机，在180～215℃下熔融挤出、拉条、冷却、抽粒和干燥后得到抗菌母粒。
[0020]在一实施例中，所述改性石墨烯的制备方法，包括如下制备步骤：
[0021]S1：将石墨烯溶解于去离子水中，水与石墨烯的质量份数比为1：5～1：50，在100～300r/mi n中的条件下进行搅拌10～60mi n，然后以200～800r/mi n的速度进行离心，时间5～20mi n，取上层混合液，去除离心管底部的大粒径颗粒，再以3000～8000r/mi n速度离心所收集的上层混合液，移除上清液，刮出离心管底层的石墨烯，在50～100℃的条件下进行烘干，然后过筛。
[0022]S2：按石墨烯和去离子水的质量份数比为1:1～1:10，加入至反应釜中，同时，加入十二烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠的加入质量份数为石墨烯的20％～300％，然后在50～100℃的水浴中搅拌反应1～5h,离心后用去离子水洗涤。接着在50～100℃条件下烘干，过500目筛，最后在100～120℃条件下活化1～5h,得到改性石墨烯。
[0023]在一实施例中，按质量份数计，所述防粘母粒包括0.5～5份的润滑剂、3～10份的开口剂、0.5～5份的抗氧剂和80～96份聚乳酸树脂。
[0024]在一实施例中，所述润滑剂选自芥酸酰胺、硅酮、PE蜡、乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种的组合；
[0025]所述抗氧剂选自抗氧剂1010和抗氧剂168按2：1进行混合。
[0026]所述开口剂选自硅藻土、高岭土、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、聚甲基丙烯酸甲酯微球、聚苯乙烯微球中的一种或几种的组合。
[0027]在一实施例中，所述防粘母粒通过双螺杆挤出机在180～215℃的温度下熔融挤出、拉条、冷却、抽粒和干燥后得到。
[0028]在一实施例中，所述相容剂选自乙烯
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丙烯酸甲酯
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甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、乙烯
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丙烯酸酯
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马来酸酐共聚物、乙烯
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醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯
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辛烯共聚物、乙烯
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丙烯酸共聚物和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯
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辛烯共聚物中的任意一种或至少两种以任意比例的混合物。
[0029]在一实施例中，所述方案的抗菌可热封双向拉伸聚乳酸薄膜的厚度为10～80μm；其中，上表层和下表层的厚度为1～4μm；中间阻隔层的厚度为2～72μm。
[0030]本专利技术还提供一种抗菌可热封双向拉伸聚乳酸薄膜的制备方法，将各层组分分别进行熔融、共挤获得未拉伸的铸片；
[0031]将所述未拉伸的铸片进行双向拉伸，得到抗菌可热封双向拉伸聚乳酸薄膜。
[0032]在一实施例中，该制备方法具体包括以下步骤：
[0033]S1：将所有的原料进行干燥，控制原料的水分含量在200ppm以下；
[0034]S2：将上表层、中间层和下表层的原料分别按配方比例混合，然后通过各自的挤出机在170～210℃的温度下熔融塑化挤出，经过T型模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌可热封双向拉伸聚乳酸薄膜，其特征在于，依次包括上表层、中间层和下表层，所述上表层的组成包括防粘母粒、抗菌母粒和聚乳酸树脂；所述中间层的组成包括聚乳酸树脂；所述下表层的组成包括防粘母粒、抗菌母粒、相容剂、功能性树脂和聚乳酸树脂，其中，所述功能性树脂包括聚丁二酸
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己二酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯
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环己烷二甲醇酯。2.根据权利要求1所述的抗菌可热封双向拉伸聚乳酸薄膜，其特征在于：所述聚丁二酸
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己二酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯
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环己烷二甲醇酯的质量比为(50～90)：(10～50)。3.根据权利要求1所述的抗菌可热封双向拉伸聚乳酸薄膜，其特征在于：按质量份数计，所述上表层包括1～5份防粘母粒、1～15份抗菌母粒、80～98份聚乳酸树脂；中间层为100份聚乳酸树脂；下表层包括1～5份防粘母粒、1～15份抗菌母粒、1～10份相容剂、25～65份的功能性树脂、5～72份的聚乳酸树脂。4.根据权利要求1所述的抗菌可热封双向拉伸聚乳酸薄膜，其特征在于：所述抗菌母粒由抗菌剂、偶联剂、分散剂和聚乳酸树脂组成，所述抗菌剂为改性石墨烯，所述改性石墨烯为石墨烯经十二烷基苯磺酸钠改性处理得到。5.根据权利要求4所述的抗菌可热封双向拉伸聚乳酸薄膜，其特征在于：所述偶联剂包括γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖贵何，李智尧，陈曦，吴腾达，贾露，郑伟，
申请(专利权)人：厦门长塑实业有限公司，
类型：发明
国别省市：