CN117186597B - 一种环保型阻隔薄膜包材 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保型阻隔薄膜包材，属于薄膜材料技术领域。所述的一种环保型阻隔薄膜包材的原材料包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂；所述的复合阻隔材料由石墨烯、云母及二氧化硅组成；所述的复合分散剂为等质量比的聚乙烯蜡和白油；所述的环保型阻隔薄膜包材通过层状共混制得。本发明中的具有独特配方比例的复合阻隔材料及复合分散剂二者协同作用，通过与聚对苯二甲酸乙二醇酯层状共混改性提高了聚对苯二甲酸乙二醇酯的阻隔能力，克服了现有的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜阻隔氧气及水蒸气能力差的缺点，有效提高了其防潮性能。在生产过程中不会产生对环境有害的副产物，且生产效率高、成本低廉，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于薄膜材料技术领域，涉及一种环保型阻隔薄膜包材。
背景技术
聚酯薄膜是一种性能比较全面的包装薄膜。其透明性好，有光泽；具有良好的气密性和保香性。聚酯薄膜的机械性能优良，其强韧性是所有热塑性塑料中最好的，抗张强度和抗冲击强度比一般薄膜高得多；且挺力好，尺寸稳定，适于印刷、纸袋等二次加工。聚酯薄膜还具有优良的耐热、耐寒性和良好的耐化学药品性和耐油性。但其不耐强碱、易带静电且防潮性能中等，不适合用于长时间包装有防潮需求的物品。
在食品、药品的包装材料中，由于阻隔空气和水分，通常需要在包材中电镀铝箔层，造成包材成本大幅度上升，且现有的电镀工艺对环境的污染较大，因此，现用高分子技术合成一种改性聚酯薄膜包材，具有生产效率高、成本低的优点，可以达到与铝膜同样的阻隔效果。
专利CN116284712A公开了一种环保聚酯薄膜及其制备方法，环保聚酯薄膜，按照重量份计，包括如下组分：40-51份对苯二甲酸、10-13份乙二醇、0.002-0.004份钛系催化剂和1-2份稳定剂，其中所述钛系催化剂采用有机钛络合物表面生长锌铝水滑石上得到。该申请制得的环保聚酯薄膜具有色泽鲜亮，抗拉伸性能好等特点，并对工艺的要求不高，适合工业化大规模生产。
专利CN114536824A公开了一种聚酯薄膜，制备工艺包括以下步骤：S1、预混干燥；S2、熔融挤出；S3、下压拉伸；S4、电晕处理；S5、收卷分切；所述聚酯薄膜的原料包括以下重量份原料：对苯二甲酸110-130份、乙二醇145-185份、二硬脂酸羟基铝2-5份、癸二胺6-9份、纳米二氧化硅1.3-1.8份和磷酸三乙酯0.1-0.2份。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型阻隔薄膜包材，具有污染小、生产效率高、成本低、氧气及水蒸气透过率低的特点。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种环保型阻隔薄膜包材，所述的环保型阻隔薄膜包材的原料包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的复合阻隔材料由石墨烯、云母及二氧化硅组成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的石墨烯、云母及二氧化硅的质量比为30～35:15～20:1～5。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的复合阻隔材料粒径为800～1000目。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的复合分散剂为等质量比的聚乙烯蜡和白油。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的助剂为单烷氧基钛酸酯。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂的质量比为250～300:30～50:3～5:10～30。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的环保型阻隔薄膜包材为原材料经过层状共混后制膜制得。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的层状共混是指将聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂置于高速混合机中充分混合20分钟后在双螺杆混炼机上挤出，经切粒机切粒得到层状共混粒料，挤出机螺杆各段及模口温度为260℃～280℃，螺杆转速为30～50rpm。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的环保型阻隔薄膜包材应用于药品、食品的包装上。
本发明的有益效果：
(1)本发明所提供的一种环保型阻隔薄膜包材可以有效防止空气中的氧气及水蒸气渗入包装内。可用于长时间包装有防潮需求的物品，克服了现有的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜防潮性能差的缺点。
(2)本发明所提供的一种环保型阻隔薄膜包材的配方在生产过程中不会产生对环境有害的副产物，且生产效率高、成本低廉，具有良好的应用前景。
(3)本发明中的具有独特配方比例的复合阻隔材料及复合分散剂二者协同作用，通过与聚对苯二甲酸乙二醇酯层状共混改性提高了聚对苯二甲酸乙二醇酯的阻隔能力，有效提高了聚对苯二甲酸乙二醇酯的防潮性能。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
实施例1
一种环保型阻隔薄膜包材，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂。
所述的复合阻隔材料由石墨烯、云母及二氧化硅组成。
所述的石墨烯、云母及二氧化硅的质量比为30:15:1。
所述的复合阻隔材料粒径为800目。
所述的复合分散剂为等质量比的聚乙烯蜡和白油。
所述的助剂为单烷氧基钛酸酯。
所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂的质量比为250:30:3:10。
所述的环保型阻隔薄膜包材通过层状共混将聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂置于高速混合机中充分混合20分钟后在双螺杆混炼机上挤出，经切粒机切粒得到层状共混粒料，挤出机螺杆各段及模口温度为260℃，螺杆转速为50rpm。
实施例2
一种环保型阻隔薄膜包材，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂。
所述的复合阻隔材料由石墨烯、云母及二氧化硅组成。
所述的石墨烯、云母及二氧化硅的质量比为33:17:3。
所述的复合阻隔材料粒径为900目。
所述的复合分散剂为等质量比的聚乙烯蜡和白油。
所述的助剂为单烷氧基钛酸酯。
所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂的质量比为270:40:4:20。
所述的环保型阻隔薄膜包材通过层状共混将聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂置于高速混合机中充分混合20分钟后在双螺杆混炼机上挤出，经切粒机切粒得到层状共混粒料，挤出机螺杆各段及模口温度为270℃，螺杆转速为40rpm。
实施例3
一种环保型阻隔薄膜包材，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂。
所述的复合阻隔材料由石墨烯、云母及二氧化硅组成。
所述的石墨烯、云母及二氧化硅的质量比为35:20:5。
所述的复合阻隔材料粒径为1000目。
所述的复合分散剂为等质量比的聚乙烯蜡和白油。
所述的助剂为单烷氧基钛酸酯。
所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂的质量比为300:50:5:30。
所述的环保型阻隔薄膜包材通过层状共混将聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂置于高速混合机中充分混合20分钟后在双螺杆混炼机上挤出，经切粒机切粒得到层状共混粒料，挤出机螺杆各段及模口温度为280℃，螺杆转速为30rpm。
对比例1
一种环保型阻隔薄膜包材，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合分散剂及助剂。
所述的复合分散剂为等质量比的聚乙烯蜡和白油。
所述的助剂为单烷氧基钛酸酯。
所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合分散剂及助剂的质量比为300:5:30。
所述的环保型阻隔薄膜包材通过层状共混将聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂置于高速混合机中充分混合20分钟后在双螺杆混炼机上挤出，经切粒机切粒得到层状共混粒料，挤出机螺杆各段及模口温度为280℃，螺杆转速为30rpm。
对比例2
一种环保型阻隔薄膜包材，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、阻隔材料、复合分散剂及助剂。
所述的阻隔材料为石墨烯。
所述的阻隔材料粒径为1000目。
所述的复合分散剂为等质量比的聚乙烯蜡和白油。
所述的助剂为单烷氧基钛酸酯。
所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯、阻隔材料、复合分散剂及助剂的质量比为300:50:5:30。
所述的环保型阻隔薄膜包材通过层状共混将聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂置于高速混合机中充分混合20分钟后在双螺杆混炼机上挤出，经切粒机切粒得到层状共混粒料，挤出机螺杆各段及模口温度为280℃，螺杆转速为30rpm。
对比例3
一种环保型阻隔薄膜包材，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、阻隔材料、复合分散剂及助剂。
所述的阻隔材料为云母。
所述的阻隔材料粒径为1000目。
所述的复合分散剂为等质量比的聚乙烯蜡和白油。
所述的助剂为单烷氧基钛酸酯。
所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯、阻隔材料、复合分散剂及助剂的质量比为300:50:5:30。
所述的环保型阻隔薄膜包材通过层状共混将聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂置于高速混合机中充分混合20分钟后在双螺杆混炼机上挤出，经切粒机切粒得到层状共混粒料，挤出机螺杆各段及模口温度为280℃，螺杆转速为30rpm。
对比例4
一种环保型阻隔薄膜包材，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、阻隔材料、复合分散剂及助剂。
所述的阻隔材料为二氧化硅。
所述的阻隔材料粒径为1000目。
所述的复合分散剂为等质量比的聚乙烯蜡和白油。
所述的助剂为单烷氧基钛酸酯。
所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯、阻隔材料、复合分散剂及助剂的质量比为300:50:5:30。
所述的环保型阻隔薄膜包材通过层状共混将聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂置于高速混合机中充分混合20分钟后在双螺杆混炼机上挤出，经切粒机切粒得到层状共混粒料，挤出机螺杆各段及模口温度为280℃，螺杆转速为30rpm。
对比例5
一种环保型阻隔薄膜包材，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料及助剂。
所述的复合阻隔材料由石墨烯、云母及二氧化硅组成。
所述的石墨烯、云母及二氧化硅的质量比为35:20:5。
所述的复合阻隔材料粒径为1000目。
所述的助剂为单烷氧基钛酸酯。
所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料及助剂的质量比为300:50:30。
所述的环保型阻隔薄膜包材通过层状共混将聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂置于高速混合机中充分混合20分钟后在双螺杆混炼机上挤出，经切粒机切粒得到层状共混粒料，挤出机螺杆各段及模口温度为280℃，螺杆转速为30rpm。
对比例6
一种环保型阻隔薄膜包材，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、阻隔材料及助剂。
所述的阻隔材料为石墨烯。
所述的阻隔材料粒径为1000目。
所述的助剂为单烷氧基钛酸酯。
所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯、阻隔材料及助剂的质量比为300:50:30。
所述的环保型阻隔薄膜包材通过层状共混将聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂置于高速混合机中充分混合20分钟后在双螺杆混炼机上挤出，经切粒机切粒得到层状共混粒料，挤出机螺杆各段及模口温度为280℃，螺杆转速为30rpm。
对比例7
一种环保型阻隔薄膜包材，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、阻隔材料及助剂。
所述的阻隔材料为云母。
所述的阻隔材料粒径为1000目。
所述的助剂为单烷氧基钛酸酯。
所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯、阻隔材料及助剂的质量比为300:50:30。
所述的环保型阻隔薄膜包材通过层状共混将聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂置于高速混合机中充分混合20分钟后在双螺杆混炼机上挤出，经切粒机切粒得到层状共混粒料，挤出机螺杆各段及模口温度为280℃，螺杆转速为30rpm。
对比例8
一种环保型阻隔薄膜包材，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、阻隔材料及助剂。
所述的阻隔材料为二氧化硅。
所述的阻隔材料粒径为1000目。
所述的助剂为单烷氧基钛酸酯。
所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯、阻隔材料及助剂的质量比为300:50:30。
所述的环保型阻隔薄膜包材通过层状共混将聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂置于高速混合机中充分混合20分钟后在双螺杆混炼机上挤出，经切粒机切粒得到层状共混粒料，挤出机螺杆各段及模口温度为280℃，螺杆转速为30rpm。
性能测试
根据GB/T1037-2000对实施例1～3及对比例1～8所得产物进行薄膜氧气阻隔性能测试，根据GB/T1038-2000对实施例1～3及对比例1～8所得产物进行水蒸气阻隔性能测试，并记录如下表1所示。
由表1可以看出，相比于对比例1～8，实施例1～3的氧气阻隔性能及水蒸气阻隔性能更好。对于对比例1～8，含有复合阻隔材料、不含复合分散剂的对比例5与含复合分散剂、仅含单一阻隔材料的对比例2～4的氧气阻隔性能及水蒸气阻隔性能的测试结果相接近，且优于仅含单一阻隔材料、不含复合分散剂的对比例6～8；不含复合阻隔材料但含复合分散剂的对比例1的氧气阻隔性能及水蒸气阻隔性能的测试结果最差。
表1氧气阻隔性能及水蒸气阻隔性能测试结果
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种环保型阻隔薄膜包材，其特征在于，所述的环保型阻隔薄膜包材的原料包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂；
所述的复合阻隔材料由石墨烯、云母及二氧化硅组成；
所述的复合分散剂为等质量比的聚乙烯蜡和白油；
所述的环保型阻隔薄膜包材为原材料经过层状共混后制膜制得；
所述的石墨烯、云母及二氧化硅的质量比为30～35:15～20:1～5；
所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂的质量比为250～300:30～50:3～5:10～30。
2.根据权利要求1所述的一种环保型阻隔薄膜包材，其特征在于，所述的复合阻隔材料粒径为800～1000目。
3.根据权利要求1所述的一种环保型阻隔薄膜包材，其特征在于，所述的助剂为单烷氧基钛酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种环保型阻隔薄膜包材，其特征在于，所述的层状共混是指将聚对苯二甲酸乙二醇酯、复合阻隔材料、复合分散剂及助剂置于高速混合机中充分混合20分钟后在双螺杆混炼机上挤出，经切粒机切粒得到层状共混粒料，挤出机螺杆各段及模口温度为260℃～280℃，螺杆转速为30～50rpm。
5.根据权利要求1所述的一种环保型阻隔薄膜包材，其特征在于，所述的环保型阻隔薄膜包材应用于药品、食品的包装上。
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