【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于薄膜軟包裝，特別涉及一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜及其制備方法。
技術介紹
1、生物基塑料是一種高分子材料，其原料來自可再生資源，如淀粉、纖維素、蛋白質、木質素和甲殼素等，通過生物或化學合成方法制成，具有類似于塑料的性質。其中包括聚乳酸(pla)、聚羥基烷酸酯(pha)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(ptt)、脂肪族聚碳酸酯、淀粉基塑料等等。聚乳酸是半結晶的聚酯，由淀粉或糖發酵產生的乳酸合成而來，具有良好的物理特性、商業可用性、生物降解性，并且可以轉化為各種形式的產品，如片材、薄膜、纖維和注塑成型的硬質商品。因此，它是作為包裝材料的優秀選擇，并成為替代傳統石油基塑料的最理想環保型高分子材料。
2、目前pla薄膜成型技術多采用吹塑方式成膜，但存在成膜厚度不均、透明度不高且拉伸強度低等問題。雙向拉伸是一種可定向的聚合物薄膜成型加工技術，其微結構的變化使聚合物薄膜力學性能發生劇烈變化，并使其具有高光澤度、高透明性等特性。
3、申請號為cn202311425652.5的中國專利申請公開了一種雙向拉伸聚乳酸功能薄膜及其制備方法，其中一種雙向拉伸聚乳酸功能薄膜，由上至下依次包括第一表層、芯層、第二表層；所述第一表層按照質量份數其組成包括消光劑0.01-10份、羥基脂肪酸脂20-50份、聚乳酸40-79.99份；所述芯層按照質量份數其組成包括光引發劑0-0.5份、羥基脂肪酸脂20-40份、聚乳酸59.5-80份；所述第二表層組份按照質量百分比包括開口劑0.01-0.05份、爽滑劑0.01-0.05份、羥基脂肪酸脂2
技術實現思路
1、為了解決上述問題，本專利技術提供了一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜及其制備方法。
2、本專利技術的技術方案如下：
3、本專利技術的目的之一在于提供一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜，包括阻隔層和基材層，所述阻隔層為耐水改性pva涂層；
4、所述耐水改性pva涂層以質量百分比計，由以下原料組成：pva?9-12％、paa4-5％、馬來酸0.1-1％、水82-86.9％；其中，所述pva的醇解度為99％。
5、所述基材層為雙向拉伸聚乳酸薄膜，所述基材層至上而下依次包括外表層、芯層、內表層；
6、所述外表層和內表層以質量百分比計，由以下原料組成：聚乳酸67-88.5％、羥基脂肪酸脂共聚物10-25％、相容劑0.5-3％、聚乳酸功能母料1-5％；
7、所述芯層以質量百分比計，由以下原料組成：聚乳酸74-89.9％、羥基脂肪酸脂共聚物10-25％、相容劑0.1-1％。
8、進一步的，所述外表層、芯層和內表層的原料羥基脂肪酸脂共聚物中第二單體的含量占第一單體和第二單體總質量百分比的5-40％。
9、進一步的，所述外表層、芯層和內表層的原料聚乳酸為左旋聚乳酸、右旋聚乳酸、消旋聚乳酸中的一種或者幾種組合。
10、進一步的，所述外表層、芯層和內表層的原料羥基脂肪酸脂共聚物為聚(3-羥基丁酸酯-co-3-羥基戊酸酯)、聚(3-羥基丁酸酯-co-3-羥基己酸酯)、聚(3-羥基丁酸酯-co-4-羥基丁酸酯)中的一種或者幾種組合。
11、進一步的，所述外表層、芯層和內表層的原料相容劑為二環氧化合物、二酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、二異氰酸酯、亞磷酸酯、二噁唑啉、馬來酸酐中的一種或幾種組合。
12、進一步的，所述外表層和內表層的原料聚乳酸功能母料為聚乳酸與開口劑、爽滑劑、抗靜電劑、抗菌劑和防霧劑中的一種或幾種混合得到。
13、進一步的，所述阻隔層的厚度為0.1-2μm，所述基材層的厚度為10-60μm。
14、本專利技術的目的之二在于提供一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜的制備方法，包括以下步驟：
15、s1：將pva溶于水中，在90℃下加熱攪拌直至pva完全溶解，隨后降溫至60℃，得到濃度為10-15wt％的pva溶液，備用；
16、s2：將paa溶于水中，在90℃下加熱攪拌直至paa完全溶解，隨后降溫至60℃，得到濃度為40-50wt％的paa溶液，備用；
17、s3：將pva溶液、paa溶液、馬來酸及水混合，攪拌超聲直至分散均勻，得到pva涂布液，備用；
18、s4：按設定的質量百分比分別將外表層、芯層、內表層的原料混合，并通過各自的擠出機熔融，再統一經過t型模頭流出，在冷輥上冷卻后，形成未拉伸片材；
19、s5：將步驟s4所得未拉伸片材在加熱狀態下進行縱向拉伸，拉伸溫度為60-110℃，拉伸倍率為2.0-5.5，得到基材層；
20、s6：將步驟s3所得的pva涂布液涂布于將步驟s5所得基材層上，再進行橫向拉伸，拉伸溫度為85℃，拉伸倍率為3.0；
21、s7：對步驟s6拉伸后的薄膜進行熱定型，定型溫度為90-130℃，定型時間為10-120s，得到高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜。
22、進一步的，步驟s3中，制得的pva涂布液的固含量為8-10wt％。
23、進一步的，步驟s4中，所述擠出機的溫度、t型模頭的溫度均控制在130-200℃，所述冷輥的溫度為25-45℃。
24、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
25、1、本專利技術提供的一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜，采用的耐水改性pva涂層中，馬來酸、pva中的羥基、paa中的羧基能夠在薄膜橫向拉伸和定型過程中快速交聯，提高pva阻隔涂層的耐水性能和阻隔性能；而聚乳酸表層中添加的pha能夠改善pla的耐水性并降低pla側甲基的含量，使pla的極性得到了提高，進而改善了阻隔層的附著力；同時，未反應的相容劑可以和pva、paa發生反應，進一步提高阻隔層的附著力。
26、2、本專利技術提供的高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜為生物基的、生物可降解的雙向拉伸薄膜，對材料可持續性、減碳及白色污染治理具有重大意義。
27、3、本專利技術中，二環氧化合物、二酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、二異氰酸酯、亞磷酸酯可以與聚乳酸發生反應，形成交聯結構，進而增強聚乳酸與其他材料之間的相容性，二噁唑啉可以與聚乳酸發生氧化反應，進而延長薄膜的使用壽命，進而提高了薄膜的柔軟度，改善了薄膜的剛性強、噪音大、質感差的問題。
28、4、本專利技術提供的一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜在md方向具有直線撕裂性能，能夠明顯提升消費者的應用體驗。
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1.一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜，包括阻隔層和基材層，其特征在于，所述阻隔層為耐水改性PVA涂層；
2.根據權利要求1所述的一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜，其特征在于，所述外表層、芯層和內表層的原料羥基脂肪酸脂共聚物中第二單體的含量占第一單體和第二單體總質量百分比的5-40％。
3.根據權利要求1所述的一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜，其特征在于，所述外表層、芯層和內表層的原料聚乳酸為左旋聚乳酸、右旋聚乳酸、消旋聚乳酸中的一種或者幾種組合。
4.根據權利要求1或2所述的一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜，其特征在于，所述外表層、芯層和內表層的原料羥基脂肪酸脂共聚物為聚(3-羥基丁酸酯-co-3-羥基戊酸酯)、聚(3-羥基丁酸酯-co-3-羥基己酸酯)、聚(3-羥基丁酸酯-co-4-羥基丁酸酯)中的一種或者幾種組合。
5.根據權利要求1所述的一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜，其特征在于，所述外表層、芯層和內表層的原料相容劑為二環氧化合物、二酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、二異氰酸酯、亞磷酸酯、二噁唑啉、馬來酸酐中的一種或幾種組合。
6.根據權
7.根據權利要求1所述的一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜，其特征在于，所述阻隔層的厚度為0.1-2μm，所述基材層的厚度為10-60μm。
8.根據權利要求1-7任一所述的一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜的制備方法，其特征在于，步驟S3中，制得的PVA涂布液的固含量為8-10wt％。
10.根據權利要求8所述的一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述擠出機的溫度、T型模頭的溫度均控制在130-200℃，所述冷輥的溫度為25-45℃。
...【技術特征摘要】
1.一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜，包括阻隔層和基材層，其特征在于，所述阻隔層為耐水改性pva涂層；
2.根據權利要求1所述的一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜，其特征在于，所述外表層、芯層和內表層的原料羥基脂肪酸脂共聚物中第二單體的含量占第一單體和第二單體總質量百分比的5-40％。
3.根據權利要求1所述的一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜，其特征在于，所述外表層、芯層和內表層的原料聚乳酸為左旋聚乳酸、右旋聚乳酸、消旋聚乳酸中的一種或者幾種組合。
4.根據權利要求1或2所述的一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜，其特征在于，所述外表層、芯層和內表層的原料羥基脂肪酸脂共聚物為聚(3-羥基丁酸酯-co-3-羥基戊酸酯)、聚(3-羥基丁酸酯-co-3-羥基己酸酯)、聚(3-羥基丁酸酯-co-4-羥基丁酸酯)中的一種或者幾種組合。
5.根據權利要求1所述的一種高阻隔直線易撕聚乳酸薄膜，其特征在于，所述外表層、芯層和內表層的原料相容劑為二環氧化合物、...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉運錦，賈露，陳蓉，
申請(專利權)人：廈門長塑實業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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