[發(fā)明專利]紅外線加熱制備聚乳酸薄膜的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910053551.3
• 申請日: 2009-06-22
• 公開（公告）號: CN101927565A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 李勇鋒;程樹軍
• 申請（專利權）人: 上海華義化工科技有限公司
• 主分類號: B29C55/28
• 分類號: B29C55/28;B29B13/08;C08L67/04;C08K5/103;C08K5/11;C08K3/36;B29L7/00
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識產(chǎn)權代理有限公司 31242
• 代理人: 羅大忱

技術領域

本發(fā)明涉及制備聚乳酸基樹脂薄膜的方法，更具體的說，涉及制備過程中的加熱方法。

背景技術

聚烯烴塑料廣泛的應用于人們的日常生活中，給人們的生活帶來大量的便利，但應用后的處理也成為全球性的難題。目前主要是焚燒或填埋，但是焚燒會產(chǎn)生大量有害物質，而填埋會導致土壤的污染。隨著對塑料廢棄物造成的環(huán)境問題關注度的提高，對由酶或微生物作用而分解的可生物降解塑料的研究日益盛行。

聚乳酸以其良好的機械強度和生物降解性能而倍受關注。聚乳酸的原料可以來源于植物體，利用發(fā)酵等方法得到單體乳酸，再由單體聚合得到聚乳酸。這種材料應用后丟棄到自然界可以很快降解為無毒小分子，更為重要的是這類材料擺脫了傳統(tǒng)高分子工業(yè)對石油化工的高度依賴性。

聚乳酸基樹脂在包裝材料方面的研究更是成為熱點，主要是農(nóng)業(yè)用薄膜、商品包裝薄膜、垃圾袋以及瓶類包裝等制品。但是由于聚乳酸基樹脂的熔體強度很低，難以直接吹塑，目前主要采用雙軸拉伸的方法制備聚乳酸基樹脂薄膜。

WO2003/037966公開了利用雙軸拉伸的方法制備聚乳酸基樹脂薄膜，可用于信封包裝的玻璃窗；CN00814964.X同樣也采用雙軸拉伸的方法制備了聚乳酸基樹脂薄膜，可用于密封的單層包裝。但是雙軸拉伸設備價格昂貴，過程控制復雜，這在一定程度上也提高了聚乳酸薄膜的成本，使得這種環(huán)境友好型材料的推廣受到限制。

JP2008-120865報道了的一種雙膜泡法制備聚乳酸薄膜，雖然可以簡化工藝，降低生產(chǎn)成本，但是由于聚乳酸基樹脂導熱系數(shù)很低，且模量對溫度非常敏感，小范圍的溫度的變化，將導致聚乳酸基樹脂薄膜的大幅波動。所以采用通常的空氣加熱方法加熱效率極低，難以實現(xiàn)聚乳酸薄膜的穩(wěn)定制備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種紅外線加熱制備聚乳酸薄膜的方法，以克服現(xiàn)有技術存在的上述缺陷。

本發(fā)明的方法包括如下步驟：將聚乳酸基樹脂制備成為坯管，然后將其通過紅外線輻射加熱至60～120℃，再通氣吹脹，最后將吹脹獲得的薄膜進行熱處理，得到所述的聚乳酸基樹脂薄膜。

所述坯管的制備為現(xiàn)有技術，如專利JP2008-120865報道的方法；

將所述坯管再次吹脹，獲得的薄膜的方法，坯管再次吹脹也為現(xiàn)有技術，如JP2008-120865報道的方法，本發(fā)明的特征在于，將坯管采用紅外線輻射的方式加熱，以克服現(xiàn)有技術存在的缺陷；

按照本發(fā)明，采用的紅外線的波長為3μm～17μm；

優(yōu)選的，紅外線的波長為3μm～5μm；

優(yōu)選的，紅外線的波長為4μm～12μm；

優(yōu)選的，紅外線的波長為12μm～17μm；

紅外線可以采用市售的紅外線裝置獲得，如上海彩融經(jīng)貿(mào)發(fā)展有限公司的IRI90015IRI90045等型號的紅外線發(fā)生裝置。

聚乳酸坯管的加熱可以是紅外線輻射加熱，或者是紅外加熱環(huán)境介質后，再傳導熱給聚乳酸坯管。

所述的聚乳酸薄膜橫向拉伸比為1～10，縱向拉伸比為1～10；聚乳酸薄膜厚度范圍為0.002mm～0.5mm。

縱向拉伸倍率和橫向拉伸倍率的定義如下：

縱向拉伸倍率＝(拉伸后薄膜的縱向牽引速度)/(拉伸前薄膜的縱向牽引速度)

橫向拉伸倍率＝(拉伸后薄膜的寬度)/(拉伸前薄膜的寬度)；

所述的聚乳酸薄膜在吹脹成型后，需要在60～140℃下熱處理0～30分鐘。

所述的聚乳酸基樹脂為聚乳酸，或者是聚乳酸與其他可生物降解樹脂和添加劑的共混材料；

所述的聚乳酸為L-乳酸均聚物、D-乳酸均聚物或L，D-乳酸共聚物中的一種以上；L，D-乳酸共聚物中，L-乳酸的重量含量為20％以上，聚乳酸的重均分子量為10,000～2,000,000；

所述的其他可生物降解樹脂包括聚己內(nèi)酯、聚乙交酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚羥基丁酸、聚羥基丁酸-羥基戊酸共聚物或聚羥基辛酸-羥基乙酸共聚物中的一種以上；

所述的添加劑包括增塑劑、增韌劑或填料中的一種以上；

所述增塑劑選自三乙酸甘油酯或檸檬酸三乙酯等；

所述增韌劑優(yōu)選聚己二酸甘油酯或聚癸二酸甘油酯等；

所述填料為無機或有機填料，如碳酸鈣，二氧化硅、淀粉或纖維素等。

聚乳酸與其他可生物降解樹脂和添加劑的共混材料中，聚乳酸的重量百分比為50％～100％，其他可生物降解樹脂的重量百分比為0～50％，添加劑的重量份數(shù)為0～50％：