高阻隔双面热封再生纤维素膜及其制备方法及复合包装物技术

本申请涉及塑料薄膜领域，具体公开了一种高阻隔双面热封再生纤维素膜及其制备方法及复合包装物。高阻隔双面热封再生纤维素膜，包括以下重量份的原料：30

【技术实现步骤摘要】
高阻隔双面热封再生纤维素膜及其制备方法及复合包装物


[0001]本申请涉及塑料薄膜
，更具体地说，它涉及一种高阻隔双面热封再生纤维素膜及其制备方法及复合包装物。

技术介绍

[0002]在当前严峻的环保形式下，以天然纤维素为原料制得的环保材料再生纤维素膜应用越来越广，具有透明、不产生静电、耐高温、阻隔性好、可降解的特性，广泛用于食品、药品、化妆品、精密仪器等产品的包装。
[0003]纤维素的大分子链之间紧密结合的氢键导致纤维素具有不易溶解、没有熔点的缺陷，进而使得纤维素膜作为包装材料时，热封性能较差。而目前制备可热封纤维素膜通常采用涂层法。
[0004]现有技术中，申请号为2011103479071的中国专利技术专利文件公开了一种热封薄膜的制备方法，包括原料选取、粘胶准备、纤维素再生、漂白、塑化、涂布和干燥润湿所述涂布是通过将涂料加入涂料槽中，使薄膜从涂料槽中通过来完成的，涂布时车速控制在60～80m/min，涂料的涂布量控制在1.5～3.0g/m2，其特征在于所述涂料的原料组成及其重量配比为：水性聚氨酯80～90kg、滑爽剂0.3～0.6kg、E蜡乳液0.2～0.4kg、软化水110～120kg。
[0005]针对上述中的相关技术，专利技术人发现通过涂布方式，在纤维素膜上形成由水性聚氨酯、E蜡乳液等形成的涂层，涂层发挥作用使得纤维素膜具有可热封的特征，但纤维素膜本身并没有获得可热封的性能，而且聚酯等材料无法完全降解，限制了可热封再生纤维素膜的应用。

技术实现思路

[0006]为了使再生纤维素膜具有较好的热封性和可降解性，本申请提供一种高阻隔双面热封再生纤维素膜及其制备方法及复合包装物。
[0007]第一方面，本申请提供一种高阻隔双面热封再生纤维素膜，采用如下的技术方案：一种高阻隔双面热封再生纤维素膜，包括以下重量份的原料：30
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60份纤维素原料、4.5
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9份增塑剂、3
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15份聚乙烯醇、10
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20份氧化石墨烯、15
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30份热封辅助剂；所述热封辅助剂为内部负载PCL树脂的PDLLA中空多孔微球，PDLLA中空多孔微球和PCL树脂的质量比为1:0.1
‑
0.2。
[0008]通过采用上述技术方案，以氧化石墨烯、聚乙烯醇和纤维素原料作为主要原料，其中氧化石墨烯和纤维素分子链之间存在强力的氢键相互作用，在氢键结合作用下取向的氧化石墨烯片层和纤维素分子链一起移动并沿平行于薄膜的方向取向排列，使得再生纤维素膜的结构致密，薄膜光滑紧凑，进而改善了薄膜的拉伸强度和断裂伸长率，而且氧化石墨烯和和纤维素分子之间的界面相互作用良好，氧化石墨烯的完全剥离和高度取向，使得水蒸气的扩散系数降低，扩散路径延长，对水蒸气的阻隔性提升；聚乙烯醇与纤维素之间存在氢键作用，能改善再生纤维素膜的力学性能，而且二者存在相似的化学结构以及表面能，使得
二者能较好的共混，使纤维素膜的孔隙变小，阻气性增强；氧化石墨烯和聚乙烯醇之间也存在氢键作用，氧化石墨烯能改善聚乙烯醇的阻水性，三者相互作用，共同改善再生纤维素膜的力学强度和阻隔性；另外添加内部孔隙内在PCL树脂的PDLLA中空多孔微球作为热封辅助剂，当再生纤维素膜热封时，PDLLA中空多孔微球内部具有孔状结构，而且具有较好的耐热性，但内部含有的PCL树脂具有高结晶性和低熔点，低温成型，在难粘基材上具有优异的粘结性，与多种聚合物具有良好的相容性，热封温度使得内部PCL树脂热熔，从PDLLA中空多孔微球的孔道内流出，在热压作用下，将相邻再生纤维素膜热封黏合，从而使得再生纤维素膜具有热封性能，而且PCL树脂的黏合强度大，使的热封强度高，黏合力强，另外各原料具有可降解性，不易产生环境污染，绿色环保。
[0009]可选的，所述热封辅助剂的制法包括以下步骤：(1)将PCL树脂与低熔点EVA树脂粉碎、研磨，制成混合树脂粉末，PCL树脂与低熔点EVA树脂的质量比为1:0.1
‑
0.3；(2)将PDLLA中空多孔微球加入到氢氧化钠溶液中，浸泡20
‑
30min，取出、洗涤、干燥，制得预处理PDLLA中空多孔微球；(3)将所述预处理PDLLA中空多孔微球分散到乙醇溶液中，搅拌均匀后加入所述混合树脂粉末，低压处理8
‑
10h，静置后重复低压处理2
‑
3次，用无水乙醇洗涤、离心、干燥。
[0010]通过采用上述技术方案，将低熔点EVA树脂和PCL树脂作为热封粘合材料，低熔点EVA树脂熔点为73℃，具有良好的柔软性、高弹性、透明度，表面光泽性和化学稳定性良好，且是新一代的绿色环保可降解材料，其作为热塑性的热熔粉末，与多数材料具有良好的粘结力，同时具有较高的初期剥离强度，粘结速度快，粘结范围广，能改善热封强度；PDLLA中空多孔微球经过氢氧化钠溶液浸泡后，表面结构没有受到损坏，粗糙度增大，孔隙率增加，能负载更多的混合树脂粉末，在低压作用下，混合树脂粉末负载在PDLLA中空多孔微球的表面或内部孔隙内，添加到再生纤维素膜内，在热封时，低熔点的热塑性混合树脂粉末热熔流出，在热压下进行黏合，达到再生纤维素膜本身热封黏合的效果。
[0011]可选的，所述步骤(3)中，预先对预处理PDLLA中空多孔微球进行如下处理：将预处理PDLLA中空多孔微球置于多巴胺溶液中，搅拌5
‑
6h，取出后洗涤、烘干，加入硝酸银溶液，低压下还原2
‑
3h，离心、洗涤、烘干，在十二硫醇溶液中浸渍1
‑
3min，过滤、烘干。
[0012]通过采用上述技术方案，经氢氧化钠溶液浸泡处理后，在PDLLA中空多孔微球表面引入羟基，表面出较强的亲水性能，在热封位置处，PDLLA中空多孔微球孔隙内的混合树脂粉末热熔流出后，PDLLA中空多孔位置的孔隙率增大，成亲水性的孔隙和表面会导致热封位置的透水性增大，阻水性降低；因此利用聚多巴胺的粘性，现在经过氢氧化钠溶液处理的PDLLA中空多孔微球的表面或孔隙内粘结纳米银粒子，之后采用十二硫醇对纳米银粒子处理，银与硫之间存在强力的相互作用，十二硫醇修饰后，能使PDLLA中空多孔微球表面或孔隙内的纳米银具有疏水性，而且纳米银颗粒的存在，能一定程度上增大表面粗擦都，更好的固定十二硫醇，改善疏水持水性，具有疏水作用的PLDDA中空多孔微球与混合树脂粉末低压负载时，与混合树脂粉末的相容性好，负载牢度增大，从而获得气体阻隔性提升的PDLLA中空多孔微球，热封后，疏水的PLDDW中空多孔微球改善了热封位置处的阻水性，而未热封位置，因PLDD中空多孔微球表面或孔隙内的纳米银颗粒，使得再生纤维素膜的致密度增大，抗菌性提升，阻隔能力增强。
[0013]可选的，所述热封辅助剂的制法还包括步骤(4)：将步骤(3)所得物置于浓度为45
‑
50wt％的聚乙烯亚胺溶液中，加入羧基化碳纳米管，超声1
‑
1.5h，加入十八烷基三氯硅烷溶液，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高阻隔双面热封再生纤维素膜，其特征在于，包括以下重量份的原料：30
‑
60份纤维素原料、4.5
‑
9份增塑剂、3
‑
15份聚乙烯醇、10
‑
20份氧化石墨烯、15
‑
30份热封辅助剂；所述热封辅助剂为内部负载PCL树脂的PDLLA中空多孔微球，PDLLA中空多孔微球和PCL树脂的质量比为1:0.1
‑
0.2。2.根据权利要求1所述的高阻隔双面热封再生纤维素膜，其特征在于：所述热封辅助剂的制法包括以下步骤：（1）将PCL树脂与低熔点EVA树脂粉碎、研磨，制成混合树脂粉末，PCL树脂与低熔点EVA树脂的质量比为1:0.1
‑
0.3；（2）将PDLLA中空多孔微球加入到氢氧化钠溶液中，浸泡20
‑
30min，取出、洗涤、干燥，制得预处理PDLLA中空多孔微球；（3）将所述预处理PDLLA中空多孔微球分散到乙醇溶液中，搅拌均匀后加入所述混合树脂粉末，低压处理8
‑
10h，静置后重复低压处理2
‑
3次，用无水乙醇洗涤、离心、干燥。3.根据权利要求2所述的高阻隔双面热封再生纤维素膜，其特征在于，所述步骤（3）中，预先对预处理PDLLA中空多孔微球进行如下处理：将预处理PDLLA中空多孔微球置于多巴胺溶液中，搅拌5
‑
6h，取出后洗涤、烘干，加入硝酸银溶液，低压下还原2
‑
3h，离心、洗涤、烘干，在十二硫醇溶液中浸渍1
‑
3min，过滤、烘干。4.根据权利要求2所述的高阻隔双面热封再生纤维素膜，其特征在于，所述热封辅助剂的制法还包括步骤（4）：将步骤（3）所得物置于浓度为45
‑
50wt%的聚乙烯亚胺溶液中，加入羧基化碳纳米管，超声1
‑
1.5h，加入十八烷基三氯硅烷溶液，超声1
‑
1.5h，离心，弃上清液，用蒸馏水洗涤3
‑
5次，40
‑
50℃干燥，所述步骤（3）所得物、聚乙烯亚胺溶液、羧基化碳纳米管和十八烷基三氯硅烷溶液的质量比为1:2
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2.4:1
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1.2:0.5
‑
1。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李双利，杨索成，郝艳平，邱焕玲，李伟宾，周锐，高顺，
申请(专利权)人：道恩周氏青岛复合包装材料有限公司，
类型：发明
国别省市：