[發明專利]一種可降解高阻隔復合膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202111596028.2
• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114211841A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 賀曉艷;黃然;唐黎盛
• 申請（專利權）人: 浙江大學臺州研究院
• 主分類號: B32B27/10
• 分類號: B32B27/10;B32B27/08;B32B27/18;B32B27/20;B32B9/00;B32B9/04;B32B29/00;C08L67/02;C08L3/02;C08L67/04;C08L71/08;C08L1/02;C08K3/34;C08K3/04
• 代理公司: 臺州市南方商標專利代理有限公司 33225
• 代理人: 佘瓊群

本發明公開了一種可降解高阻隔復合膜及其制備方法，該復合膜具有A/B、A/C、A/B/C和A/B/A/C四者之一的層結構，所述A層為改性聚對苯二甲酸?己二酸丁二酯共聚物，包含以下質量組分：聚對苯二甲酸?己二酸丁二酯共聚物50?103份，熱塑性淀粉20?109份，相容劑2?10份，增粘劑0.5?10份，輔料1.5?42份；所述B層為紙或纖維素膜；所述C層為復合材料，包含以下質量組分：全生物降解聚合物40?150份，增強填料12?60份，抗靜電劑2?16份，紫外線吸收劑0.1?15份。本發明復合膜具有良好的阻隔性、較高層間剝離強度，可應用于液態和生鮮類食品的包裝領域。

技術領域

本發明涉及一種可降解高阻隔復合膜及其制備方法，屬于包裝薄膜領域。

背景技術

高阻隔性包裝對延長食品、藥品和化妝品的保質期和貨架期至關重要。為了實現隔水、阻氧、直立、避光、低溫熱封等多重功能，通常高阻隔包裝以鋁箔和塑料薄膜為阻隔層，聚乙烯或聚丙烯為熱封層和印刷層，紙為中間層，通過干式或擠出復合等工藝形成的復合材料。紙鋁塑復合軟包裝的快速市場化給人們的日常生活提供了極大便捷性，但與此同時，不同材質和特性的復合軟包裝難以通過物理方式分離和回收，基本屬于一次性包材，絕大部分作為一般生活垃圾被填埋或焚燒，給環境帶來巨大壓力；而用于制備復合包裝材料的長纖維紙漿、聚乙烯及優質鋁材在使用后仍具有較高使用價值，直接丟棄也造成大量資源浪費。因此，開發新型復合軟包裝材料具有深遠而重要的社會意義及經濟價值。

生物可降解復合軟包裝是將不同材質和功能的全生物降解材料結合，賦予內容物以良好保護特性和美觀性的環保包裝材料，這類復合軟包裝廢棄后可直接堆埋，在特定堆肥條件下和可表明期限的降解時間內完全降解成生物質，二氧化碳和水，為減少復合塑料軟包裝碳足跡提供解決方案。

但由于可降解材料自身阻隔性能不夠，因此很多技術方案次采用了與傳統不可降解材料復合的方案，如CN113427867A公開了一種具有五層復合結構的高阻隔聚乳酸基薄膜，其中外層為高分子量聚乳酸，阻隔層為乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)或乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，該復合薄膜將可降解材料與高阻隔的傳統塑料EVOH相結合。CN112706484A公開了一種高阻隔性聚乙烯醇(PVA)復合薄膜，包括功能層和外層，功能層為多層組裝的熱塑性聚乙烯醇二維納米層與EVOH二維納米層交替結構。這些方案中的EVOH為不可降解材料，所得復合軟包裝廢棄后仍需做分離和回收后處理，不能徹底解決復合軟包裝造成的塑料污染問題，也使得其中的可降解成份失去了意義。

采用全降解成份，并達到阻隔性能要求的方案也有少量公開報道，但基本都涉及到新研發的專用加工設備，輔以復雜工藝實現，現階段難以工業化。例如CN112159544A公開了一種三層結構的環保可降解高阻隔薄膜，阻隔層位于兩基層中間，阻隔層由碳酸亞丙酯、納米介孔材料和分散劑構成，基層則由己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物、增塑劑、聚丙烯酸酯、聚碳酸亞丙酯和聚ε-己內酯/聚乙烯吡咯烷酮共混物組成，通過熔融擠出加工、雙向拉伸工藝形成三層共擠出結構膜片。該工藝中為了提高薄膜的拉伸強度采用雙向拉伸工藝加工生物可降解薄膜，該工藝和設備價格高昂、工藝復雜，在生物降解薄膜加工領域尚不成熟。

發明內容

本發明的目的是為解決背景技術中的一系列缺點，具體解決了目前食品復合包裝領域加工過程復雜，不同材料難回收和價格高昂的問題。

為實現上述目的，第一方面，本發明提供一種可降解高阻隔復合膜，具有A/B、A/C、A/B/C和A/B/A/C四者之一的層結構，所述A層為改性聚對苯二甲酸-己二酸-丁二酯共聚物，包含以下質量組分：聚對苯二甲酸-己二酸丁二酯共聚物50-103份，熱塑性淀粉20-109份，相容劑2-10份，增粘劑0.5-10份，輔料1.5-42份；所述B層為紙或纖維素膜；所述C層為復合材料，包含以下質量組分：全生物降解聚合物40-150份，增強填料12-60份，抗靜電劑2-16份，紫外線吸收劑0.1-15份。