[發明專利]一種全生物降解的淋膜復合紙材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110690983.6
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113355950B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 劉念平;沈子銘;王宇航;王賀宜;趙燕超;董棟;張寧
• 申請（專利權）人: 彤程化學（中國）有限公司;彤程新材料集團股份有限公司
• 主分類號: D21H27/30
• 分類號: D21H27/30;D21H23/64;D21H19/38;D21H19/40;D21H19/44;D21H19/62;C08L67/02;C08L67/04;B29D7/01;B29C48/92;B29C48/08;B32B27/32;B32B27/10;B32B29/00
• 代理公司: 上海德禾翰通律師事務所 31319
• 代理人: 夏思秋

本發明公開了一種全生物降解的淋膜復合紙材料及其制備方法。本發明全生物降解復合紙材料，使用生物降解粘結材料替代傳統化學膠粘劑應用在淋膜復合紙的復合中以減少有毒有害物質的殘留；并通過紙張與薄膜復合的方式，避免了單一紙面淋膜PBAT樹脂造成的易粘輥生產效率低、材料阻隔性差的缺點。本發明各部分均采用全生物降解材料，整體具有良好的生物降解性能。丟棄后在自然環境中可實現全生物降解，不污染環境。相對生物分解率≥90％。

技術領域

本發明屬于淋膜復合紙材料技術領域，涉及一種全生物降解的淋膜復合紙材料及其制備方法。

背景技術

淋膜復合紙就是將塑料粒子通過擠出機淋膜在紙張上而后將塑料薄膜與之復合的復合材料，主要特點就是此復合材料可以防油、相對防水、可以熱合。傳統的淋膜紙類產品所使用的薄膜層為聚乙烯或者聚丙烯材料，是造成“白色污染”的根源。生物降解材料作為一類新興的材料，具有良好生物降解性能與加工性能。

行業內開發出的一種PLA(聚乳酸)的淋膜紙，PLA可生物降解，且無毒性，可達到環保效果，但PLA質脆、韌性和抗沖擊性差以及熱穩定性差等缺點使其應用范圍大大受限。另一種可生物降解的材料PBS(聚丁二酸丁二醇酯)的加工溫度低，粘性低，熔體強度差，另外，PLA、PBS是結晶聚合物，其制品往往具有一定的脆性，因此，二者在包裝領域中的應用范圍大大受限。PBAT是己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，既有良好的延展性和斷裂伸長率，也具有較好的耐熱性和抗沖擊性，肖運鶴等的“超細碳酸鈣填充可降解聚酯材料的研究”(塑料，2009，38(3)：69-71)表明，PBAT與超細碳酸鈣共混不僅能實現材料的完全快速降解，還能極大的節省成本，但由于PBAT本身的物理特性粘度太大，因而在淋膜的操作過程中，極易沾附于設備之上，造成不能連續生產。CN102558797B公開了一種可生物降解的淋膜紙材料，包括可降解樹脂與3-10％彈性體，提高材料與紙張的粘接。非可生物降解的材料的添加，將使得整體材料的生物分解率的下降。CN1398766A，公開了一種包裝用復合紙，通過丙烯酸膠水層將PE塑料薄膜和底紙復合制成，所用材料丙烯酸和PE不能實現生物降解，廢棄到自然界中會造成環境污染。CN111187494A，公開了一種全生物降解淋膜紙，其材料成分中含非生物可降解材料PVA的添加，將使得整體材料的生物分解率的下降，且PBAT的單獨淋膜將極易粘附于設備之上，造成不能連續生產。JP4664502B2，公開了一種通過多層共擠淋膜層的淋膜紙，其中共擠淋膜層的表層為聚丙交酯，中間層為脂族-芳族共聚酯等可生物降解材料，雖然避免了淋膜過程中熱熔樹脂易粘附于壓輥之上的問題，但是，聚丙交酯作為一種硬脆性材料，材料熔點較高，熱封工藝要求較高，且熱合強度不佳；此外，共擠工藝需要各種擠出樹脂的加工溫度相接近，這降低共擠樹脂材料的選擇性，可操作溫度區間小，加工工藝要求較高。

此外，在目前復合紙的復合過程中，以苯、甲苯、二甲苯等有毒物質作為稀釋劑的傳統溶劑型化學膠黏劑依然被很多企業所使用，雖然在干燥過程中能夠揮發絕大部分的有機溶劑，所生產的復合紙會有微量的有毒物質殘留在其中，這對于復合紙包裝尤其是食品包裝的用戶的健康無疑是一種隱患。

發明內容

為了解決現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種全生物降解復合紙材料，使用生物降解粘結材料替代傳統化學膠粘劑應用在紙塑復合紙的復合中以減少有毒有害物質的殘留；并通過紙張與薄膜復合的方式，避免了單一紙面淋膜PBAT樹脂造成的易粘輥生產效率低、材料阻隔性差的缺點。本發明全生物降解淋膜復合紙，各部分均采用全生物降解材料，整體具有良好的生物降解性能，可與剩菜剩飯等有機垃圾一起進行堆肥處理。丟棄后在自然環境中可實現全生物降解，不污染環境。且不含VOCs、重金屬及致癌物質，無腐蝕性，無公害，綠色友好。滿足GB/T 19277.1《受控堆肥條件下材料最終需要生物分解能力的測定》，相對生物分解率≥90％。

本發明全生物降解紙塑復合紙及其生產工藝，以解決現有技術中的紙塑復合紙采用非可降解材料(如EVA、LLDPE、PP、HDPE、POEM等)作為粘接層存在的不可降解污染環境的缺點，為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：