一种疏水环保降解复合包装膜的制作方法

1.本发明涉及包装膜技术领域，具体为一种疏水环保降解复合包装膜。


背景技术：

2.我国是世界包装制造和消费大国，而塑料在包装产业中占据了重要地位。在众多塑料包装制品中，塑料薄膜的使用量占比排在首位，且使用量还在快速增长。
3.聚乙烯醇存在良好的成膜特性，具有乳化和粘合的作用，常作为食品包装膜的基料。但是聚乙烯醇薄膜存在亲水性，耐水能力较差，吸湿后易产生粘连的现象，且低温和低湿度条件下，薄膜会出现变硬、变脆等问题。因此传统聚乙烯醇薄膜的力学性能仍需改良。
4.基于此，我们提出了一种疏水环保降解复合包装膜，希冀解决现有技术中的不足之处。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种疏水环保降解复合包装膜。
6.为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种疏水环保降解复合包装膜，按重量份计由以下组分制成：聚乙烯树脂12-16、海藻酸钠接枝聚乙烯醇22-30、聚乳酸30-38、纳米碳酸钙18-25、硬脂酸钙1-1.8、偶联剂1-2、羟甲基纤维素8-12、魔芋胶3-8、气相二氧化硅10-15、甲基丙烯酸甲酯3-5。
8.作为进一步的技术方案：所述海藻酸钠接枝聚乙烯醇制备方法为：
9.(1)将聚乙烯醇添加到水中，然后调节温度至90℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，得到聚乙烯醇溶液；
10.(2)向聚乙烯醇溶液中添加海藻酸钠和交联剂，调节温度至75℃，保温搅拌2小时，得到反应液；
11.(3)向反应液中添加纳米氧化锌，然后进行超声波处理10min，得到复合反应液；
12.(4)将反应液进行旋转蒸发干燥，得到海藻酸钠接枝聚乙烯醇。
13.作为进一步的技术方案，所述聚乙烯醇溶液质量分数为15％；
14.所述聚乙烯醇溶液、海藻酸钠、交联剂混合质量比为：20:1:0.2。
15.作为进一步的技术方案，所述交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺。
16.作为进一步的技术方案：所述超声波频率为35khz，功率为800w；
17.所述超声波处理的温度的为60℃。
18.作为进一步的技术方案：所述魔芋胶经过改性处理：
19.将魔芋胶添加到乙醇溶液中，然后再添加阿拉伯胶，调节温度至80℃，保温搅拌30min，然后再进行旋转蒸发干燥，得到。
20.作为进一步的技术方案，所述魔芋胶、阿拉伯胶混合质量比为5：1；
21.所述魔芋胶魔芋胶是由d-甘露糖与d-葡萄糖制成；其中d-甘露糖与d-葡萄糖的比为1:1.6。
22.作为进一步的技术方案，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
23.一种疏水环保降解复合包装膜的制备方法，包括以下步骤：
24.(1)按重量份称取：聚乙烯树脂、海藻酸钠接枝聚乙烯醇、聚乳酸、纳米碳酸钙、硬脂酸钙、偶联剂、羟甲基纤维素、魔芋胶、气相二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯；
25.(2)将上述原料添加到搅拌机中进行搅拌均匀，以1000r/min转速搅拌30min，然后进行粉碎，过筛，得到混合粉料；
26.(3)将混合粉料添加到挤出机和aba型挤出流延模具制备5层复合膜，再采用三辊压光机进行拉伸处理即可。
27.作为进一步的技术方案，所述挤出机的挤出温度为170℃；
28.其中，挤出流延模具的温度为185℃。
29.包装膜，尤其是食品包装膜通常除了被要求具有良好的力学性能以外，具有良好的防潮及抗氧化效果也是延长食品货架期的关键因素，食品包装膜对氧气及水蒸气的阻隔性能也被予以较高的要求。本发明通过对聚乙烯醇进行接枝改性处理，协同配合纳米填料的引入可以起到延长气体分子扩散路径的作用，从而降低膜的气体渗透系数，实现高气体阻隔性，从而降低包装膜的水蒸气透过率，大幅度的提高了保鲜效果。
30.海藻酸钠是从褐藻类的海带或马尾藻中提取碘和甘露醇之后的副产物，其分子由β-d-甘露糖醛酸(β-d-mannuronic，m)和α-l-古洛糖醛酸(α-l-guluronic，g)按(1
→
4)键连接而成，是一种天然多糖，本发明通过将海藻酸钠与聚乙烯醇进行接枝改性处理，能够大幅度的改善聚乙烯醇的性能，尤其是对于其力学性能的提高较为显著，改性后的聚乙烯醇的断裂伸长率得到大幅度的增加，进而使得制备的复合包装膜的力学性能得到明显的提升，从而能够扩大了复合包装膜的应用领域。
31.与现有技术相比，本发明提供了一种疏水环保降解复合包装膜，具备以下有益效果：
32.本发明通过引入一定量的聚乙烯树脂，能够大幅度的降低复合包装膜的水接触角，从而使得制成的复合包装膜具有一定的疏水性能，扩大的其应用范围，本发明通过各组分的协同配合作用，能够大幅度的改善了复合包装膜的综合性能，尤其是力学性能得到显著的提高。
附图说明
33.图1为对比不同海藻酸钠接枝聚乙烯醇添加重量份对复合包装膜断裂伸长率的影响图。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.实施例1
36.一种疏水环保降解复合包装膜，按重量份计由以下组分制成：聚乙烯树脂12、海藻
酸钠接枝聚乙烯醇22、聚乳酸30、纳米碳酸钙18、硬脂酸钙1、偶联剂1、羟甲基纤维素8、魔芋胶3、气相二氧化硅10、甲基丙烯酸甲酯3。
37.所述海藻酸钠接枝聚乙烯醇制备方法为：
38.(1)将聚乙烯醇添加到水中，然后调节温度至90℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，得到聚乙烯醇溶液；
39.(2)向聚乙烯醇溶液中添加海藻酸钠和交联剂，调节温度至75℃，保温搅拌2小时，得到反应液；
40.(3)向反应液中添加纳米氧化锌，然后进行超声波处理10min，得到复合反应液；
41.(4)将反应液进行旋转蒸发干燥，得到海藻酸钠接枝聚乙烯醇。
42.所述聚乙烯醇溶液质量分数为15％；
43.所述聚乙烯醇溶液、海藻酸钠、交联剂混合质量比为：20:1:0.2。
44.所述交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺。
45.所述超声波频率为35khz，功率为800w；
46.所述超声波处理的温度的为60℃。
47.所述魔芋胶经过改性处理：
48.将魔芋胶添加到乙醇溶液中，然后再添加阿拉伯胶，调节温度至80℃，保温搅拌30min，然后再进行旋转蒸发干燥，得到。
49.所述魔芋胶、阿拉伯胶混合质量比为5：1；
50.所述魔芋胶魔芋胶是由d-甘露糖与d-葡萄糖制成；其中d-甘露糖与d-葡萄糖的比为1:1.6。
51.所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
52.一种疏水环保降解复合包装膜的制备方法，包括以下步骤：
53.(1)按重量份称取：聚乙烯树脂、海藻酸钠接枝聚乙烯醇、聚乳酸、纳米碳酸钙、硬脂酸钙、偶联剂、羟甲基纤维素、魔芋胶、气相二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯；
54.(2)将上述原料添加到搅拌机中进行搅拌均匀，以1000r/min转速搅拌30min，然后进行粉碎，过筛，得到混合粉料；
55.(3)将混合粉料添加到挤出机和aba型挤出流延模具制备5层复合膜，再采用三辊压光机进行拉伸处理即可。
56.所述挤出机的挤出温度为170℃；
57.其中，挤出流延模具的温度为185℃。
58.实施例2
59.一种疏水环保降解复合包装膜，按重量份计由以下组分制成：聚乙烯树脂13、海藻酸钠接枝聚乙烯醇24、聚乳酸32、纳米碳酸钙20、硬脂酸钙1.2、偶联剂1.2、羟甲基纤维素9、魔芋胶4、气相二氧化硅10、甲基丙烯酸甲酯4。
60.所述海藻酸钠接枝聚乙烯醇制备方法为：
61.(1)将聚乙烯醇添加到水中，然后调节温度至90℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，得到聚乙烯醇溶液；
62.(2)向聚乙烯醇溶液中添加海藻酸钠和交联剂，调节温度至75℃，保温搅拌2小时，得到反应液；
63.(3)向反应液中添加纳米氧化锌，然后进行超声波处理10min，得到复合反应液；
64.(4)将反应液进行旋转蒸发干燥，得到海藻酸钠接枝聚乙烯醇。
65.所述聚乙烯醇溶液质量分数为15％；
66.所述聚乙烯醇溶液、海藻酸钠、交联剂混合质量比为：20:1:0.2。
67.所述交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺。
68.所述超声波频率为35khz，功率为800w；
69.所述超声波处理的温度的为60℃。
70.所述魔芋胶经过改性处理：
71.将魔芋胶添加到乙醇溶液中，然后再添加阿拉伯胶，调节温度至80℃，保温搅拌30min，然后再进行旋转蒸发干燥，得到。
72.所述魔芋胶、阿拉伯胶混合质量比为5：1；
73.所述魔芋胶魔芋胶是由d-甘露糖与d-葡萄糖制成；其中d-甘露糖与d-葡萄糖的比为1:1.6。
74.所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
75.一种疏水环保降解复合包装膜的制备方法，包括以下步骤：
76.(1)按重量份称取：聚乙烯树脂、海藻酸钠接枝聚乙烯醇、聚乳酸、纳米碳酸钙、硬脂酸钙、偶联剂、羟甲基纤维素、魔芋胶、气相二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯；
77.(2)将上述原料添加到搅拌机中进行搅拌均匀，以1000r/min转速搅拌30min，然后进行粉碎，过筛，得到混合粉料；
78.(3)将混合粉料添加到挤出机和aba型挤出流延模具制备5层复合膜，再采用三辊压光机进行拉伸处理即可。
79.所述挤出机的挤出温度为170℃；
80.其中，挤出流延模具的温度为185℃。
81.实施例3
82.一种疏水环保降解复合包装膜，按重量份计由以下组分制成：聚乙烯树脂14、海藻酸钠接枝聚乙烯醇25、聚乳酸35、纳米碳酸钙22、硬脂酸钙1.5、偶联剂1.4、羟甲基纤维素10、魔芋胶5、气相二氧化硅14、甲基丙烯酸甲酯4。
83.所述海藻酸钠接枝聚乙烯醇制备方法为：
84.(1)将聚乙烯醇添加到水中，然后调节温度至90℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，得到聚乙烯醇溶液；
85.(2)向聚乙烯醇溶液中添加海藻酸钠和交联剂，调节温度至75℃，保温搅拌2小时，得到反应液；
86.(3)向反应液中添加纳米氧化锌，然后进行超声波处理10min，得到复合反应液；
87.(4)将反应液进行旋转蒸发干燥，得到海藻酸钠接枝聚乙烯醇。
88.所述聚乙烯醇溶液质量分数为15％；
89.所述聚乙烯醇溶液、海藻酸钠、交联剂混合质量比为：20:1:0.2。
90.所述交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺。
91.所述超声波频率为35khz，功率为800w；
92.所述超声波处理的温度的为60℃。
93.所述魔芋胶经过改性处理：
94.将魔芋胶添加到乙醇溶液中，然后再添加阿拉伯胶，调节温度至80℃，保温搅拌30min，然后再进行旋转蒸发干燥，得到。
95.所述魔芋胶、阿拉伯胶混合质量比为5：1；
96.所述魔芋胶魔芋胶是由d-甘露糖与d-葡萄糖制成；其中d-甘露糖与d-葡萄糖的比为1:1.6。
97.所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
98.一种疏水环保降解复合包装膜的制备方法，包括以下步骤：
99.(1)按重量份称取：聚乙烯树脂、海藻酸钠接枝聚乙烯醇、聚乳酸、纳米碳酸钙、硬脂酸钙、偶联剂、羟甲基纤维素、魔芋胶、气相二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯；
100.(2)将上述原料添加到搅拌机中进行搅拌均匀，以1000r/min转速搅拌30min，然后进行粉碎，过筛，得到混合粉料；
101.(3)将混合粉料添加到挤出机和aba型挤出流延模具制备5层复合膜，再采用三辊压光机进行拉伸处理即可。
102.所述挤出机的挤出温度为170℃；
103.其中，挤出流延模具的温度为185℃。
104.实施例4
105.一种疏水环保降解复合包装膜，按重量份计由以下组分制成：聚乙烯树脂15、海藻酸钠接枝聚乙烯醇28、聚乳酸36、纳米碳酸钙24、硬脂酸钙1.6、偶联剂1.8、羟甲基纤维素11、魔芋胶6、气相二氧化硅14、甲基丙烯酸甲酯4。
106.所述海藻酸钠接枝聚乙烯醇制备方法为：
107.(1)将聚乙烯醇添加到水中，然后调节温度至90℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，得到聚乙烯醇溶液；
108.(2)向聚乙烯醇溶液中添加海藻酸钠和交联剂，调节温度至75℃，保温搅拌2小时，得到反应液；
109.(3)向反应液中添加纳米氧化锌，然后进行超声波处理10min，得到复合反应液；
110.(4)将反应液进行旋转蒸发干燥，得到海藻酸钠接枝聚乙烯醇。
111.所述聚乙烯醇溶液质量分数为15％；
112.所述聚乙烯醇溶液、海藻酸钠、交联剂混合质量比为：20:1:0.2。
113.所述交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺。
114.所述超声波频率为35khz，功率为800w；
115.所述超声波处理的温度的为60℃。
116.所述魔芋胶经过改性处理：
117.将魔芋胶添加到乙醇溶液中，然后再添加阿拉伯胶，调节温度至80℃，保温搅拌30min，然后再进行旋转蒸发干燥，得到。
118.所述魔芋胶、阿拉伯胶混合质量比为5：1；
119.所述魔芋胶魔芋胶是由d-甘露糖与d-葡萄糖制成；其中d-甘露糖与d-葡萄糖的比为1:1.6。
120.所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
121.一种疏水环保降解复合包装膜的制备方法，包括以下步骤：
122.(1)按重量份称取：聚乙烯树脂、海藻酸钠接枝聚乙烯醇、聚乳酸、纳米碳酸钙、硬脂酸钙、偶联剂、羟甲基纤维素、魔芋胶、气相二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯；
123.(2)将上述原料添加到搅拌机中进行搅拌均匀，以1000r/min转速搅拌30min，然后进行粉碎，过筛，得到混合粉料；
124.(3)将混合粉料添加到挤出机和aba型挤出流延模具制备5层复合膜，再采用三辊压光机进行拉伸处理即可。
125.所述挤出机的挤出温度为170℃；
126.其中，挤出流延模具的温度为185℃。
127.实施例5
128.一种疏水环保降解复合包装膜，按重量份计由以下组分制成：聚乙烯树脂16、海藻酸钠接枝聚乙烯醇29、聚乳酸37、纳米碳酸钙24、硬脂酸钙1.6、偶联剂1.6、羟甲基纤维素11、魔芋胶7、气相二氧化硅14、甲基丙烯酸甲酯4。
129.所述海藻酸钠接枝聚乙烯醇制备方法为：
130.(1)将聚乙烯醇添加到水中，然后调节温度至90℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，得到聚乙烯醇溶液；
131.(2)向聚乙烯醇溶液中添加海藻酸钠和交联剂，调节温度至75℃，保温搅拌2小时，得到反应液；
132.(3)向反应液中添加纳米氧化锌，然后进行超声波处理10min，得到复合反应液；
133.(4)将反应液进行旋转蒸发干燥，得到海藻酸钠接枝聚乙烯醇。
134.所述聚乙烯醇溶液质量分数为15％；
135.所述聚乙烯醇溶液、海藻酸钠、交联剂混合质量比为：20:1:0.2。
136.所述交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺。
137.所述超声波频率为35khz，功率为800w；
138.所述超声波处理的温度的为60℃。
139.所述魔芋胶经过改性处理：
140.将魔芋胶添加到乙醇溶液中，然后再添加阿拉伯胶，调节温度至80℃，保温搅拌30min，然后再进行旋转蒸发干燥，得到。
141.所述魔芋胶、阿拉伯胶混合质量比为5：1；
142.所述魔芋胶魔芋胶是由d-甘露糖与d-葡萄糖制成；其中d-甘露糖与d-葡萄糖的比为1:1.6。
143.所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
144.一种疏水环保降解复合包装膜的制备方法，包括以下步骤：
145.(1)按重量份称取：聚乙烯树脂、海藻酸钠接枝聚乙烯醇、聚乳酸、纳米碳酸钙、硬脂酸钙、偶联剂、羟甲基纤维素、魔芋胶、气相二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯；
146.(2)将上述原料添加到搅拌机中进行搅拌均匀，以1000r/min转速搅拌30min，然后进行粉碎，过筛，得到混合粉料；
147.(3)将混合粉料添加到挤出机和aba型挤出流延模具制备5层复合膜，再采用三辊压光机进行拉伸处理即可。
148.所述挤出机的挤出温度为170℃；
149.其中，挤出流延模具的温度为185℃。
150.实施例6
151.一种疏水环保降解复合包装膜，按重量份计由以下组分制成：聚乙烯树脂16、海藻酸钠接枝聚乙烯醇30、聚乳酸38、纳米碳酸钙25、硬脂酸钙1.8、偶联剂2、羟甲基纤维素12、魔芋胶8、气相二氧化硅15、甲基丙烯酸甲酯5。
152.所述海藻酸钠接枝聚乙烯醇制备方法为：
153.(1)将聚乙烯醇添加到水中，然后调节温度至90℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，得到聚乙烯醇溶液；
154.(2)向聚乙烯醇溶液中添加海藻酸钠和交联剂，调节温度至75℃，保温搅拌2小时，得到反应液；
155.(3)向反应液中添加纳米氧化锌，然后进行超声波处理10min，得到复合反应液；
156.(4)将反应液进行旋转蒸发干燥，得到海藻酸钠接枝聚乙烯醇。
157.所述聚乙烯醇溶液质量分数为15％；
158.所述聚乙烯醇溶液、海藻酸钠、交联剂混合质量比为：20:1:0.2。
159.所述交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺。
160.所述超声波频率为35khz，功率为800w；
161.所述超声波处理的温度的为60℃。
162.所述魔芋胶经过改性处理：
163.将魔芋胶添加到乙醇溶液中，然后再添加阿拉伯胶，调节温度至80℃，保温搅拌30min，然后再进行旋转蒸发干燥，得到。
164.所述魔芋胶、阿拉伯胶混合质量比为5：1；
165.所述魔芋胶魔芋胶是由d-甘露糖与d-葡萄糖制成；其中d-甘露糖与d-葡萄糖的比为1:1.6。
166.所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
167.一种疏水环保降解复合包装膜的制备方法，包括以下步骤：
168.(1)按重量份称取：聚乙烯树脂、海藻酸钠接枝聚乙烯醇、聚乳酸、纳米碳酸钙、硬脂酸钙、偶联剂、羟甲基纤维素、魔芋胶、气相二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯；
169.(2)将上述原料添加到搅拌机中进行搅拌均匀，以1000r/min转速搅拌30min，然后进行粉碎，过筛，得到混合粉料；
170.(3)将混合粉料添加到挤出机和aba型挤出流延模具制备5层复合膜，再采用三辊压光机进行拉伸处理即可。
171.所述挤出机的挤出温度为170℃；
172.其中，挤出流延模具的温度为185℃。
173.试验：
174.实施例与对比例复合包装膜厚度为50μm，对比：
175.表1
[0176] 断裂伸长率％实施例1122.3
实施例2123.8实施例3125.1实施例4123.0实施例5122.6实施例6122.5对比例180.5
[0177]
对比例1：与实施例1区别为海藻酸钠接枝聚乙烯醇替换为未处理的聚乙烯醇；
[0178]
由表1可以看出，本发明制备的复合包装膜具有优异的力学性能，尤其是断裂伸长率具有明显的提高。
[0179]
进一步试验：
[0180]
表2
[0181][0182]
对比例1：与实施例1区别为海藻酸钠接枝聚乙烯醇替换为未处理的聚乙烯醇；
[0183]
由表2可以看出，本发明方法制备的复合包装膜具有更低的水蒸气透过率，通过对聚乙烯醇的改性处理，能够大幅度的降低复合包装膜的水蒸气透过率。
[0184]
进一步试验：
[0185]
表3
[0186]
[0187][0188]
对比例2：与实施例1区别为不添加聚乙烯树脂；
[0189]
由表3可以看出，通过引入一定量的聚乙烯树脂，能够大幅度的降低复合包装膜的水接触角，从而使得制成的复合包装膜具有一定的疏水性能，扩大的其应用范围。
[0190]
以实施例1为基础试样，对比不同海藻酸钠接枝聚乙烯醇添加重量份对复合包装膜断裂伸长率的影响，如图1。
[0191]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。