[發明專利]一種可生物降解的高溫水溶有色PVA膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202110152171.6
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112940313A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 常江
• 申請（專利權）人: 北京一撕得物流技術有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L29/04;C08L71/02;C08K5/053;C08K3/04;C08K3/22;C08K5/17;C08K5/00;C08K13/02
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本發明公開一種可生物降解的高溫水溶有色PVA膜，所述高溫水溶有色PVA膜的原料組成為PVA、增塑劑、顏料、表面處理劑和加工助劑，它是將熔融塑化改性的PVA材料，通過干法熔融擠出制備的一種常溫不溶解并帶有顏色的PVA膜。本發明所述方法制備的高溫水溶有色PVA膜，不僅克服了高溫水溶PVA原料在熱塑加工過程中易分解碳化的問題，還直接賦予PVA膜五彩斑斕的顏色。相比于溶液流延成膜，本發明工藝簡單、成本低，常溫不溶，自帶顏色，更有利于PVA材料吹塑成型的工業化生產。

技術領域

本發明涉及生物降解材料領域，具體涉及一種可生物降解的高溫水溶有色PVA膜及其制備方法。

背景技術

聚乙烯醇(PVA)既有傳統塑料的性能，又可在不同溫度的水中或自然條件下降解，降解后的最終產物是二氧化碳和水，屬于完全可降解的環保材料，可用于醫藥工業、農業生產、食品工業、環境保護等多個領域。歐美發達國家已將其成功用于醫藥和食品包裝行業。

PVA由于其分子鏈中含有大量羥基，具有良好的成膜性。在PVA薄膜的生產過程中，工業生產基本采用溶液流延法。近年來也有熔融擠出吹膜法，分別有干法和濕法，但是濕法生產工藝流程，加工成本極高，產能低，設備投入大。

傳統塑料膜袋的熱塑成膜法是一種能耗低、產能高的加工方式，但由于PVA的多羥基結構，分子間與分子內存在強氫鍵使得熔融溫度與分解溫度相近，熱塑成膜加工難度較大，尤其是醇解度大于95％的高溫水溶PVA制品。此外，生物降解有色膜是由生物降解母粒和生物降解色母粒共混吹塑得到，但目前尚未有關于PVA熱塑成膜的色母粒的相關報道，所以吹塑制備有色PVA膜任存在一定的困難。

發明內容

本發明的目的不僅解決了現有技術中由于PVA的多羥基結構，使得PVA分解溫度和熔融溫度相近而難以成膜的問題，提供了一種可直接制備非本色PVA膜的方法。

本發明是為了解決現有技術問題，所采用的方案是：一種可生物降解的高溫水溶有色PVA膜，由以下原料配比組成：

PVA 60-85份，增塑劑10-30份，顏料0.1-1.5份，表面處理劑0.01-0.05份，加工助劑1-10份。

優選地，所述PVA的聚合度為300-2600，PVA的醇解度≥99％，為完全醇解型，PVA的粒徑為100-200目。

優選地，所述增塑劑選用山梨醇、丙二醇、丙三醇、聚乙二醇、四羥甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺、二聚甘油和二甘醇中的一種或多種。

優選地，所述增塑劑為復合增塑劑，包括A、B兩個組份，A組分為40％-100％，選用山梨醇或丙三醇，B組分選用丙二醇、聚乙二醇、四羥甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺。

優選地，所述顏料包括選用有機顏料和無機顏料中的一種或多種。

優選地，所述無機顏料選用鈦白粉、碳黑和鐵紅中的一種或多種；所述有機顏料選用酞青顏料、偶氮顏料和吖啶顏料中的一種或多種。

優選地，所述表面處理劑選用鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑和硅烷偶聯劑中的一種或多種。

優選地，所述加工助劑由熱穩定劑、抗氧劑、潤滑劑組成，質量比為0.5-6：0.5-8：1-5。

優選地，所述熱穩定劑選用單硬脂酸甘油酯、三聚甘油單硬脂酸甘油酯、月桂酸酯、失水山梨醇硬脂酸酯、硬脂酸鋅、二硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鈰、硬脂酸鋇、硬脂酸和硬脂酸鈉中的一種或多種。為了抑制PVA的分解，同時提供一定的內外潤滑的作用。

優選地，所述抗氧劑選用抗氧劑697、抗氧劑1024、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑1010、抗氧劑626、抗氧劑168、抗氧劑DLTP和抗氧劑DSTP中的兩種或以上。