本發(fā)明涉及一種可降解流延膜及其制備方法，尤其涉及一種淀粉基生物可降解流延膜及其制備方法，屬于防水材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
流延膜通常被用于各種各樣的一次性商品中，如:衛(wèi)生巾、尿布、繃帶等，然而，市場(chǎng)上用的大多數(shù)是石油基塑料外罩薄膜或者產(chǎn)品包裝膜是不可降解的，即使這樣的膜是生物可降解的，但它們用的大量昂貴的生物原材料和助劑，這些高昂的成本，限制著它們?cè)谝淮涡陨唐分械膹V泛使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種主要基材易得，成本低的淀粉基生物可降解流延膜。
本發(fā)明的另一目的是提供一種上述可降解流延膜的制備方法。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
淀粉基生物可降解流延膜，其特征在于包括以下質(zhì)量百分比組分：
進(jìn)一步地，本發(fā)明淀粉基生物可降解流延膜，其特征在于包括以下質(zhì)量百分比組分：
上述組分為制備流延膜所用主料淀粉基生物粒料原料。
本發(fā)明中的聚乙烯由LLDPE、LDPE和HDPE按普通PE流延膜流動(dòng)性和粘度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配比，優(yōu)選質(zhì)量比2：1：1混合組成。
本發(fā)明中的改性聚乳酸是采用乙烯、丙稀酸正丁酯、甲基丙烯縮水甘油酸三嵌共聚物作為增韌劑將PLA和PBAT進(jìn)行接枝造粒后所得。改性后的聚乳酸沖擊性和相容性提高顯著。
本發(fā)明中的增塑劑選自丙三醇、檸檬酸、山梨醇、聚丙二醇中的一種或幾種，增塑劑還可以是多元醇或其酯類(lèi)化合物成份的復(fù)合增塑劑。
本發(fā)明中的纖維素優(yōu)選羧甲基纖維素鈉。
本發(fā)明中的交聯(lián)劑采用不飽和羧酸或酸酐類(lèi)化合物中的至少一種，如:十八烯酸、十一烯基丁二酸酐、十二烯基丁二酸酐等，或是生物降解的脂肪族聚酯的接枝共聚物，如:聚已內(nèi)酯(PCL)、聚乙醇酸(PGA)、聚羥基丁酸脂(PHB)等，優(yōu)選十八烯酸。
本發(fā)明中的助劑包括潤(rùn)滑劑、疏水性劑、和柔韌劑，其中潤(rùn)滑劑1-2％，優(yōu)選1.6％，疏水性劑(PHB)0.8-1.6％，優(yōu)選1.2％，柔韌劑0.3-0.9％，優(yōu)選0.6％。
本發(fā)明中的潤(rùn)滑劑優(yōu)選硬脂酸酰，也可以采用甲撐雙硬脂酰胺、乙撐雙硬脂酰胺等。
本發(fā)明中的疏水性劑優(yōu)選聚—β—羥基丁酸脂(PHB)，也可以采用聚氧化乙烯(PEO)。
本發(fā)明中的柔韌劑優(yōu)選聚乙二醇(PEG)，也可以采用聚氧化乙烯(PEO)。
一種上述淀粉基生物可降解流延膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
a、將淀粉、聚乙烯醇和增塑劑輸入高速混合機(jī)中混合均勻；
b、再將聚乙烯和改性聚乳酸輸入高速混合機(jī)中，混合均勻；
c、最后將纖維素、交聯(lián)劑和所有的助劑依次輸入高速混合機(jī)中混合均勻，將混合好的料經(jīng)過(guò)冷卻后由雙螺桿擠出機(jī)中擠出成型，水下切粒；
d、對(duì)成型的顆粒進(jìn)行脫水、篩選即得淀粉基生物粒料；
e、將篩選后的淀粉基生物粒料與PE料通過(guò)流延膜機(jī)分別擠出壓延冷卻成型后，切邊收卷即可。
其中步驟a中的混合溫度65℃～70℃，混合時(shí)間4～6分鐘，混合轉(zhuǎn)速220轉(zhuǎn)/分鐘；步驟b中的混合溫度85℃～90℃，混合時(shí)間8～10分鐘，混合轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分鐘；步驟c中的混合溫度145℃～150℃，混合時(shí)間5～8分鐘，混合轉(zhuǎn)速150轉(zhuǎn)/分鐘。
其中步驟c中雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比為:L/D＝52：1；輸出扭矩2×3500Nm；輸入轉(zhuǎn)速:1500rpm；輸出轉(zhuǎn)速:400rpm；傳動(dòng)速比:i＝3：1，所述雙螺桿擠出機(jī)的加工條件為：一區(qū)150℃：二區(qū)160℃：三區(qū)165℃:四區(qū)以下均設(shè)定為165℃～185℃；壓力設(shè)定為10MPa；速度為45轉(zhuǎn)/分鐘，熔融、真空排氣、塑化、擠出。
其中步驟e中，流延薄膜機(jī)為三層共擠機(jī)A/B/A，擠出比例(重量比)為1：3：1，螺桿長(zhǎng)徑比L/D為42：1，淀粉基生物粒料加入流延薄膜機(jī)的主機(jī)料斗，PE加入副機(jī)料斗，副機(jī)各區(qū)加工溫度為150℃～240℃，具體為：機(jī)頭部分加工溫度為180～240℃,壓力設(shè)定為30Mpa。主機(jī)B各區(qū)加工溫度120℃～160℃；機(jī)頭部分加工溫度150℃～160℃，機(jī)頭壓力設(shè)定為10Mpa。
本發(fā)明制備方法中，水下切粒采用西門(mén)子電機(jī)，氣動(dòng)進(jìn)刀，最高轉(zhuǎn)速為2840轉(zhuǎn)/分鐘，可以與擠出機(jī)的量的配合。
本發(fā)明淀粉基生物可降解流延膜，根據(jù)實(shí)際需要和市場(chǎng)需求，在流延機(jī)中依次經(jīng)過(guò)熔融、塑化、計(jì)量分配、冷卻、牽引、收卷，可制得厚度0.002～0.08mm的薄膜。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明中，淀粉基生物粒料及其制備的可降解流延膜薄膜制品，耐水、耐油、耐滲漏，拉伸強(qiáng)度大，柔韌性高，可在-25℃～70℃溫度范圍內(nèi)應(yīng)用。本發(fā)明產(chǎn)品不含任何有毒添加劑，配料科學(xué)，工藝筒單，能耗低，適用自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)，特別是無(wú)毒、無(wú)害，可降解是石油基塑料不可多得的替代產(chǎn)品。
本發(fā)明使用便宜的淀粉為主要基材，且該膜具有良好的可降解性能，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并且具有良好的物理使用性能。
【具體實(shí)施方式】
本發(fā)明淀粉基生物可降解流延膜，其主要粒料通過(guò)以下質(zhì)量百分比組分制成：
制備生物基粒料的方法包括以下步驟：
a、原淀粉、聚乙烯醇和增塑劑輸入高速混合機(jī)中混合均勻；
b、再將聚乙烯和改性聚乳酸輸入高速混合機(jī)中，混合均勻；
c、最后將所有的助劑依次輸入高速混合機(jī)中混合均勻，將混合好的料經(jīng)過(guò)冷卻后由雙螺桿擠出機(jī)中擠出成型，水下切粒；
d、對(duì)成型的顆粒進(jìn)行脫水、篩選即得淀粉基生物粒料；
其中步驟a中的混合溫度65℃～70℃，混合時(shí)間4～6分鐘，混合轉(zhuǎn)速220轉(zhuǎn)/分鐘；步驟b中的混合溫度85℃～90℃，混合時(shí)間8～10分鐘，混合轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分鐘；步驟c中的混合溫度145℃～150℃，混合時(shí)間5～8分鐘，混合轉(zhuǎn)速150轉(zhuǎn)/分鐘。
制備流延膜時(shí)將生物基粒料與PE通過(guò)螺桿長(zhǎng)徑比L/D為42：1，輸出扭矩2×3500Nm；輸入轉(zhuǎn)速:1500rpm；輸出轉(zhuǎn)速:400rpm；傳動(dòng)速比:i＝3：1的三層共擠流延膜機(jī)A/B/A(重量比1：3：1)分別擠出壓延冷卻成型后，切邊收卷即可，具體包括以下步驟：
淀粉基生物粒料加入流延薄膜機(jī)的主機(jī)料斗B中，PE加入副機(jī)料斗A中，機(jī)頭部分加工溫度為180～240℃,壓力設(shè)定為30Mpa。主機(jī)B各區(qū)加工溫度120℃～160℃；機(jī)頭部分加工溫度150℃～160℃，機(jī)頭壓力設(shè)定為10Mpa，經(jīng)過(guò)分配器擠出、三輥壓延冷卻成形、切邊收卷、包裝即可。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：
實(shí)施例1：
按以下質(zhì)量百分比組分制備生物基粒料：
制備流延膜方法如下：
a、將淀粉、聚乙烯醇和增塑劑輸入高速混合機(jī)中以混合溫度65℃，混合轉(zhuǎn)速220轉(zhuǎn)/分鐘混合4分鐘混合均勻；
b、再將聚乙烯和改性聚乳酸輸入高速混合機(jī)中以混合溫度90℃，混合轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分鐘混合8分鐘混合均勻；
c、最后將纖維素、交聯(lián)劑和所有的助劑依次輸入高速混合機(jī)中以混合溫度150℃，混合轉(zhuǎn)速150轉(zhuǎn)/分鐘混合5分鐘混合均勻，將混合好的料經(jīng)過(guò)冷卻后由螺桿長(zhǎng)徑比徑比為:L/D＝52：1；輸出扭矩2×3500Nm；輸入轉(zhuǎn)速:1500rpm；輸出轉(zhuǎn)速:400rpm；傳動(dòng)速比:i＝3：1的雙螺桿擠出機(jī)，以加工條件：一區(qū)150℃：二區(qū)160℃：三區(qū)165℃:四區(qū)以下均設(shè)定為165℃～185℃；壓力設(shè)定為10MPa；速度為45轉(zhuǎn)/分鐘，熔融、真空排氣、塑化、擠出成型，水下切粒；
d、對(duì)成型的顆粒進(jìn)行脫水、篩選即得淀粉基生物粒料；
e、將篩選后的淀粉基生物粒料與PE料通過(guò)螺桿長(zhǎng)徑比L/D為42：1的三層共擠流延膜機(jī)A/B/A(重量比1：3：1)以副機(jī)各區(qū)加工溫度為150～240℃分別擠出壓延冷卻成型后，切邊收卷即可。
實(shí)施例2：
按以下質(zhì)量百分比組分制備生物基粒料：
制備流延膜方法如下：
a、將淀粉、聚乙烯醇和增塑劑輸入高速混合機(jī)中混合均勻；
b、再將聚乙烯和改性聚乳酸輸入高速混合機(jī)中，混合均勻；
c、最后將纖維素、交聯(lián)劑和所有的助劑依次輸入高速混合機(jī)中混合均勻，將混合好的料經(jīng)過(guò)冷卻后由雙螺桿擠出機(jī)中擠出成型，水下切粒；
d、對(duì)成型的顆粒進(jìn)行脫水、篩選即得淀粉基生物粒料；
e、將篩選后的淀粉基生物粒料與PE料通過(guò)流延膜機(jī)分別擠出壓延冷卻成型后，切邊收卷即可。
實(shí)施例3：
按以下質(zhì)量百分比組分制備生物基粒料：
制備流延膜方法同實(shí)施例1，其中：步驟a中的混合溫度70℃，混合時(shí)間5分鐘，混合轉(zhuǎn)速220轉(zhuǎn)/分鐘；步驟b中的混合溫度85℃，混合時(shí)間10分鐘，混合轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分鐘；步驟c中的混合溫度145℃，混合時(shí)間8分鐘，混合轉(zhuǎn)速150轉(zhuǎn)/分鐘。
實(shí)施例4：
按以下質(zhì)量百分比組分制備生物基粒料：
制備流延膜方法同實(shí)施例1，步驟a中的混合溫度68℃，混合時(shí)間5分鐘，混合轉(zhuǎn)速220轉(zhuǎn)/分鐘；步驟b中的混合溫度88℃，混合時(shí)間9分鐘，混合轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分鐘；步驟c中的混合溫度148℃，混合時(shí)間7分鐘，混合轉(zhuǎn)速150轉(zhuǎn)/分鐘。
實(shí)施例5：
按以下質(zhì)量百分比組分制備生物基粒料：
制備流延膜方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例6：
按以下質(zhì)量百分比組分制備生物基粒料：
制備淀粉基生物流延膜方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例1-5制備的可降解流延膜用淀粉基生物粒料性能如表1所示：
表1：
實(shí)施例1-5制備的可降解流延薄膜性能如表2所示：
表2：
本發(fā)明按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T29646–2013和可生物降解淀粉樹(shù)脂GB/T27868–2011標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。