CN107902258A - 全降解纸塑复合膜纸及其制备方法 - Google Patents

全降解纸塑复合膜纸及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种全降解纸塑复合膜纸及其制备方法，复合膜纸包括上中下三层：聚乳酸膜层、粘结层和纸质层；聚乳酸膜层为厚度为10～100μm的聚乳酸膜，聚乳酸膜通过双向拉伸工艺制备，聚乳酸膜的原料配比为聚乳酸100重量份计，增强剂0.3～1.5重量份。全降解纸塑复合膜纸的制备方法，包括步骤：配制胶粘剂、制备聚乳酸膜、机制纸塑复合、收卷熟化后制得全降解纸塑复合膜纸。本发明的复合膜纸采用天然可再生的原料，具有全生物降解性能，可有效减少石化塑料制品对环境的污染。复合膜纸采用双向拉伸聚乳酸膜，具有优异的力学性能。本发明的制备工艺简单稳定，生产效率高，适宜工业化推广应用。

Description

全降解纸塑复合膜纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装袋用纸技术领域，尤其是一种全降解纸塑复合膜纸及其制备方法。
背景技术
纸塑复合膜袋作为一种便捷的容纳品，已经广泛的应用在人们的日常生活中。复合膜袋的用纸是由塑胶与牛皮纸复合而成，通常塑胶层采用聚丙烯或聚乙烯为基材，牛皮纸则采用精制复合专用牛皮纸，具有高强度、防水性好、外观漂亮等特点。专利申请号为CN103407674 A的专利“一种纸塑复合包装袋的制造方法”利用聚乙烯树脂作为基材，将工业打印纸与聚乙烯复合得到纸塑复合包装袋，该复合膜纸的塑胶层降解能力差，废弃后不易降解，进入自然环境便会对环境造成不可逆转的破坏。针对PE树脂难以降解的问题，专利申请号为CN 104960744 A的专利“可降解纸塑复合膜纸及其制备方法”利用淀粉、植物纤维、聚乙烯醇、聚碳酸酯等可降解的原料替代部分聚乙烯树脂，得到可降解的纸塑复合包装袋。虽然替代聚乙烯树脂的可降解原料能降解，然而为替代部分的聚乙烯树脂对环境的污染危害也较大。因此，基于国家对环保的越来越高的要求，以及人们环保意识的逐渐增强，开发一种新型的全降解纸塑复合包装袋的意义重大。
发明内容
本发明旨在解决不可降解复合膜纸对环境造成的污染问题，而提供了一种全降解纸塑复合膜纸及其制备工艺。
为实现解决上述技术问题，本发明提供了一种全降解纸塑复合膜纸，全降解纸塑复合膜纸，其特征在于，所述复合膜纸包括上中下三层：聚乳酸膜层、粘结层和纸质层；
所述聚乳酸膜层为厚度为10～100μm的聚乳酸膜，所述聚乳酸膜通过双向拉伸工艺制备，聚乳酸膜的原料配比为聚乳酸100重量份计，增强剂0.3～ 1.5重量份；所述增强剂为扩链剂、弹性体、纤维或刚性粒子。
所述粘结层为胶粘剂层，所述胶粘剂的原料配制比例为固化剂20份、主剂2.8～3.2份、乙酯20～28份，按比例将配制好的胶粘剂搅拌均匀即可。
所述纸质层为大于40克/平米的牛皮纸。
所述的全降解纸塑复合膜纸的制备方法，包括以下步骤：
配制胶粘剂：胶粘剂的原料配制比例为固化剂20份、主剂2.8～3.2份、乙酯20～28份，按比例将配制好的胶粘剂搅拌均匀，然后将搅拌均匀的胶粘剂注入塑复合机的胶槽中；
制备聚乳酸膜；
机制纸塑复合：将牛皮纸及聚乳酸膜装至纸塑复合机辊上，对好线位，设置风箱温度为45～60℃；同时开启纸塑复合机的主机和收卷机，调整卷出张力，进料张力，出料张力，卷取张力，调节主机和收卷机的速度；
将收卷后的复合膜纸置于熟化室熟化，熟化后制得复合膜纸成品。
对需制袋类产品，复合膜纸出熟化室后放置12h或完全冷却后制袋。
制备所述聚乳酸膜的包括以下步骤：
造粒：将配比为聚乳酸100重量份计，增强剂0.3～1.5重量份的聚乳酸薄膜原料投入高混机混合均匀；所述增强剂为扩链剂、弹性体、纤维或刚性粒子；然后通过双螺杆挤出机熔融共混装置制备出聚乳酸膜造粒料，挤出时的温度控制在145～185℃；
流延：将所述聚乳酸膜造粒料加入到流延设备中，经挤出流延成片材，温度设定为145～200℃，流延辊温度为20～50℃；
双向拉伸：首先进行薄膜纵向拉伸，拉伸倍率为2～5倍，拉伸温度为90～ 100℃；之后，进行薄膜横向拉伸，拉伸倍率为2～6倍，拉伸温度为95～105℃，经裁边和收卷制得所述聚乳酸膜。
与现有技术比较，本发明具有以下有益效果：
A.本发明的复合膜纸，其原料采用了天然可再生的资源，相对于传统塑料可以节约石油资源，具有全生物降解性能，可有效减少石化塑料制品对环境的污染。
B.本发明所用的双向拉伸聚乳酸膜具有优异的力学性能，用其制备的复合膜纸性能更佳。
C.本发明的全降解复合膜纸制备工艺简单稳定，具有更高生产效率，适宜工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例来详细说明本发明。
全降解纸塑复合膜纸包括上中下三层：聚乳酸膜层、粘结层和纸质层；聚乳酸膜层为厚度为10～100μm的聚乳酸膜，聚乳酸膜通过双向拉伸工艺制备，聚乳酸膜的原料重量配比为聚乳酸100份，增强剂0.3～1.5份；增强剂为扩链剂、弹性体、纤维或刚性粒子。
粘结层为胶粘剂层，胶粘剂的原料重量比例为固化剂20份、主剂2.8～ 3.2份、乙酯20～28份，按比例将配制好的胶粘剂搅拌均匀即可。
纸质层为大于40克/平米的牛皮纸。
全降解纸塑复合膜纸的制备方法，包括以下步骤：
一、配制胶粘剂：胶粘剂的原料配制比例为固化剂20份、主剂2.8～3.2 份、乙酯20～28份，按比例将配制好的胶粘剂搅拌均匀，然后将搅拌均匀的胶粘剂注入胶槽中；
二、制备所述聚乳酸膜，步骤如下：
(1)造粒：将配比为聚乳酸100重量份计，增强剂0.3～1.5重量份的聚乳酸薄膜原料投入高混机混合均匀；所述增强剂为扩链剂、弹性体、纤维或刚性粒子；然后通过双螺杆挤出机熔融共混装置制备出聚乳酸膜造粒料，挤出时的温度控制在145～185℃；
(2)流延：将所述聚乳酸膜造粒料加入到流延设备中，经挤出流延成片材，温度设定为145～200℃，流延辊温度为20～50℃；
(3)双向拉伸：首先进行薄膜纵向拉伸，拉伸倍率为2～5倍，拉伸温度为90～100℃；之后，进行薄膜横向拉伸，拉伸倍率为2～6倍，拉伸温度为 95～105℃，经裁边和收卷制得所述聚乳酸膜。
三、机制纸塑复合：将牛皮纸及聚乳酸膜装至纸塑复合机辊上，对好线位，设置风箱温度为45～60℃；同时开启纸塑复合机的主机和收卷机，调整卷出张力，进料张力，出料张力，卷取张力，调节主机和收卷机的速度；
四、将收卷后的复合膜纸置于熟化室，熟化室温度设定为60℃，熟化时间为24小时，熟化后制得复合膜纸成品。
实施例1
本实施例复合膜纸为饼干、糖果、月饼、膨化食品等普通类包装。复合膜纸包括上中下三层：聚乳酸膜层、粘结层和纸质层。复合膜纸的制备工艺为：
配制胶粘剂：胶粘剂配制比例为固化剂20份、主剂3.0份、乙酯26份，按比例将配制好的胶粘剂搅拌均匀，最后将搅拌均匀的胶粘剂注入胶槽中；
造粒：将聚乳酸100重量份，增强剂0.5份重量份的聚乳酸薄膜原料投入高混机混合均匀；然后通过双螺杆挤出机熔融共混装置制备出聚乳酸膜造粒料，挤出时的温度控制在145～185℃；
流延：将聚乳酸膜造粒料加入到流延设备中，经挤出流延成片材，温度设定为145～200℃，流延辊温度为20～50℃；
双向拉伸：首先进行薄膜纵向拉伸，拉伸倍率为2～5倍，拉伸温度为90～ 100℃；之后，进行薄膜横向拉伸，拉伸倍率为2～6倍，拉伸温度为95～105℃，厚度为30μm，经裁边和收卷制得所述聚乳酸膜。
机制纸塑复合：将牛皮纸及聚乳酸膜装至棍上，对好线位，设置风箱温度为45～60℃；同时开启主机和收卷，调整张力旋钮(卷出张力，进料张力，出料张力，卷取张力)和调速旋钮，先低俗运作，稳定后逐渐提高生产速度；
调试检验：对符合膜进行质量检查，如出现粘合不牢、纸张弯曲等现象，即使对机台进行调试至产品合格为止，之后进行批量生产；
将收卷后的复合膜纸置于熟化室，熟化室温度设定为50-60℃，熟化时间为24小时，熟化后制得成品；对需制袋类产品，半产品拉出熟化室后放置12h 或完全冷却后制袋。具体指标如下表所示：
实施例2
本实施例复合膜纸为洗手液、柔顺剂等包装。复合膜纸包括上中下三层：聚乳酸膜层、粘结层和纸质层。复合膜纸的制备工艺为：
配制胶粘剂：胶粘剂配制比例为固化剂20份、主剂2.8份、乙酯20份，按比例将配制好的胶粘剂搅拌均匀，最后将搅拌均匀的胶粘剂注入胶槽中；
造粒：将聚乳酸100重量份，环氧扩链剂0.8份重量份的聚乳酸薄膜原料投入高混机混合均匀；然后通过双螺杆挤出机熔融共混装置制备出聚乳酸膜造粒料，挤出时的温度控制在145～185℃；
流延：将聚乳酸膜造粒料加入到流延设备中，经挤出流延成片材，温度设定为145～200℃，流延辊温度为20～50℃；
双向拉伸：首先进行薄膜纵向拉伸，拉伸倍率为2～5倍，拉伸温度为90～100℃；之后，进行薄膜横向拉伸，拉伸倍率为2～6倍，拉伸温度为95～105℃，厚度为50μm，经裁边和收卷制得所述聚乳酸膜。
机制纸塑复合：将牛皮纸及聚乳酸膜装至棍上，对好线位，设置风箱温度为45～60℃；同时开启主机和收卷，调整张力旋钮(卷出张力，进料张力，出料张力，卷取张力)和调速旋钮，先低俗运作，稳定后逐渐提高生产速度；
调试检验：对符合膜进行质量检查，如出现粘合不牢、纸张弯曲等现象，即使对机台进行调试至产品合格为止，之后进行批量生产；
将收卷后的复合膜纸置于熟化室，熟化室温度设定为60℃，熟化时间为 24小时，熟化后制得成品；对需制袋类产品，半产品拉出熟化室后放置12h 或完全冷却后才能制袋。具体指标如下表所示：
实施例3
本实施例复合膜纸为抽真空水煮等包装。复合膜纸包括上中下三层：聚乳酸膜层、粘结层和纸质层。复合膜纸的制备工艺为：
配制胶粘剂：胶粘剂配制比例为固化剂20份、主剂3.2份、乙酯28份，按比例将配制好的胶粘剂搅拌均匀，最后将搅拌均匀的胶粘剂注入胶槽中；
造粒：将聚乳酸100重量份，环氧扩链剂0.3份重量份的聚乳酸薄膜原料投入高混机混合均匀；然后通过双螺杆挤出机熔融共混装置制备出聚乳酸膜造粒料，挤出时的温度控制在145～185℃；
流延：将聚乳酸膜造粒料加入到流延设备中，经挤出流延成片材，温度设定为145～200℃，流延辊温度为20～50℃；
双向拉伸：首先进行薄膜纵向拉伸，拉伸倍率为2～5倍，拉伸温度为90～ 100℃；之后，进行薄膜横向拉伸，拉伸倍率为2～6倍，拉伸温度为95～105℃，厚度为100μm，经裁边和收卷制得所述聚乳酸膜。
机制纸塑复合：将牛皮纸及聚乳酸膜装至棍上，对好线位，设置风箱温度为45～60℃；同时开启主机和收卷，调整张力旋钮(卷出张力，进料张力，出料张力，卷取张力)和调速旋钮，先低俗运作，稳定后逐渐提高生产速度；
调试检验：对符合膜进行质量检查，如出现粘合不牢、纸张弯曲等现象，即使对机台进行调试至产品合格为止，之后进行批量生产；
将收卷后的复合膜纸置于熟化室，熟化室温度设定为60℃，熟化时间为 24小时，熟化后制得成品；对需制袋类产品，半产品拉出熟化室后放置12h 或完全冷却后才能制袋。具体指标如下表所示：
实施例4
本实施例复合膜纸为对溶剂残留有要求的包装。复合膜纸包括上中下三层：聚乳酸膜层、粘结层和纸质层。复合膜纸的制备工艺为：
配制胶粘剂：胶粘剂配制比例为固化剂20份、主剂2.8份、乙酯20份，按比例将配制好的胶粘剂搅拌均匀，最后将搅拌均匀的胶粘剂注入胶槽中；
造粒：将聚乳酸100重量份，增强剂1.5份重量份作为增强剂的聚乳酸薄膜原料投入高混机混合均匀；然后通过双螺杆挤出机熔融共混装置制备出聚乳酸膜造粒料，挤出时的温度控制在145～185℃；
流延：将聚乳酸膜造粒料加入到流延设备中，经挤出流延成片材，温度设定为145～200℃，流延辊温度为20～50℃；
双向拉伸：首先进行薄膜纵向拉伸，拉伸倍率为2～5倍，拉伸温度为90～ 100℃；之后，进行薄膜横向拉伸，拉伸倍率为2～6倍，拉伸温度为95～105℃，厚度为10μm，经裁边和收卷制得所述聚乳酸膜。
机制纸塑复合：将牛皮纸及聚乳酸膜装至棍上，对好线位，设置风箱温度为45～60℃；同时开启主机和收卷，调整张力旋钮(卷出张力，进料张力，出料张力，卷取张力)和调速旋钮，先低俗运作，稳定后逐渐提高生产速度；
调试检验：对符合膜进行质量检查，如出现粘合不牢、纸张弯曲等现象，即使对机台进行调试至产品合格为止，之后进行批量生产；
将收卷后的复合膜纸置于熟化室，熟化室温度设定为60℃，熟化时间为 24小时，熟化后制得成品；对需制袋类产品，半产品拉出熟化室后放置12h 或完全冷却后才能制袋。具体指标如下表所示：
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种全降解纸塑复合膜纸，其特征在于，所述复合膜纸包括上中下三层：聚乳酸膜层、粘结层和纸质层；
所述聚乳酸膜层为厚度为10～100μm的聚乳酸膜，所述聚乳酸膜通过双向拉伸工艺制备，聚乳酸膜的原料配比为聚乳酸100重量份计，增强剂0.3～1.5重量份；所述增强剂为扩链剂、弹性体、纤维或刚性粒子。
2.根据权利要求1所述的全降解纸塑复合膜纸，其特征在于，所述粘结层为胶粘剂层，所述胶粘剂的原料配制比例为固化剂20份、主剂2.8～3.2份、乙酯20～28份，按比例将配制好的胶粘剂搅拌均匀即可。
3.根据权利要求2所述的全降解纸塑复合膜纸，其特征在于，所述纸质层为大于40克/平米的牛皮纸。
4.权利要求1所述的全降解纸塑复合膜纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
配制胶粘剂：胶粘剂的原料配制比例为固化剂20份、主剂2.8～3.2份、乙酯20～28份，按比例将配制好的胶粘剂搅拌均匀，然后将搅拌均匀的胶粘剂注入塑复合机的胶槽中；
制备聚乳酸膜；
机制纸塑复合：将牛皮纸及聚乳酸膜装至纸塑复合机辊上，对好线位，设置风箱温度为45～60℃；同时开启纸塑复合机的主机和收卷机，调整卷出张力，进料张力，出料张力，卷取张力，调节主机和收卷机的速度；
将收卷后的复合膜纸置于熟化室熟化，熟化后制得全降解纸塑复合膜纸。
5.根据权利要求4所述的全降解纸塑复合膜纸的制备方法，其特征在于，制备所述聚乳酸膜的包括以下步骤：
造粒：将配比为聚乳酸100重量份计，增强剂0.3～1.5重量份的聚乳酸薄膜原料投入高混机混合均匀；所述增强剂为扩链剂、弹性体、纤维或刚性粒子；然后通过双螺杆挤出机熔融共混装置制备出聚乳酸膜造粒料，挤出时的温度控制在145～185℃；
流延：将所述聚乳酸膜造粒料加入到流延设备中，经挤出流延成片材，温度设定为145～200℃，流延辊温度为20～50℃；
双向拉伸：首先进行薄膜纵向拉伸，拉伸倍率为2～5倍，拉伸温度为90～100℃；之后，进行薄膜横向拉伸，拉伸倍率为2～6倍，拉伸温度为95～105℃，经裁边和收卷制得厚度为10～100μm的所述聚乳酸膜。
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