一種水溶性塑料薄膜及其制備方法
【專利摘要】一種水溶性塑料薄膜，由下述重量份數的原料制成：聚乙烯醇15～25份、增塑劑1.5～3份、潤滑劑1.5～5.5份、流平劑0.5～1.5份、破乳劑4～6份、抗氧化劑0.5～1.5份、著色劑0.2～0.6份、降解助劑2～6份、水100份；本發明水溶性塑料薄膜，無毒無味，即使被人或牲畜誤食，也可在腹內化解，隨糞便排出體外，無任何不良反映。薄膜的力學性能好，具有高的拉伸強度和斷裂伸長率；水溶性能優異，溶解速度快；且其原料價格低廉，制備成本低，制備工藝簡單易操作，具有較高的實用價值，不僅可用于農用地膜、工農業產品出口包裝，還可用于食品、醫藥、特種產品的包裝和日常生活、購物、水果保鮮等。
【專利說明】 一種水溶性塑料薄膜及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種塑料薄膜及其制備方法，具體地說，涉及一種水溶性塑料薄膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002]塑料薄膜普遍應用于人們生產、生活的多個領域，給人們帶來方便和實惠的同時，塑料薄膜的難降解也對人類賴以生存的環境造成了嚴重污染。為消除與日俱增的白色污染，各種光降解、生物降解、光生物雙降解、水溶性塑料薄膜等可降解薄膜應運而生。其中水溶性塑料薄膜以其具有降解徹底、用途廣泛、使用安全方便等特點而成為環保型塑料薄膜的首選。目前已開發應用的水溶性塑料薄膜產品，價格普遍偏高，產品的溶水性、物理、力學、工藝等綜合性能還有待進一步提高。水溶性薄膜的性能是由其各組分綜合作用的結果，因此如何選用合適的助劑、優化原料配比從而降低產品成本、提高薄膜的綜合性能成為目前研宄的熱點。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種水溶性塑料薄膜及其制備方法，具有力學性能好、溶解速度快、制備工藝簡單、產品成本低等特點。
[0004]本發明的技術方案如下:
[0005]一種水溶性塑料薄膜，由下述重量份數的原料制成:
[0006]聚乙烯醇15?25份、
[0007]增塑劑1.5?3份、
[0008]潤滑劑1.5?5.5份、
[0009]流平劑0.5?1.5份、
[0010]破乳劑4?6份、
[0011]抗氧化劑0.5?1.5份、
[0012]著色劑0.2?0.6份、
[0013]降解助劑2?6份、
[0014]水100 份；
[0015]所述聚乙烯醇為完全醇解型聚乙烯醇或部分醇解型聚乙烯醇；
[0016]所述增塑劑為硬脂酸丁酯、聚乙二醇或它們的任意組合；
[0017]所述潤滑劑為乙二醇、丙三醇、麥芽糖醇或它們的任意組合；
[0018]所述流平劑為明膠、骨膠、水性流平劑或它們的任意組合；
[0019]所述破乳劑為工業乙醇、丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚或它們的任意組合；
[0020]所述抗氧化劑為抗壞血酸、抗壞血酸鈉、茶多酚或它們的任意組合；
[0021]所述著色劑為鈦白粉、熒光增白劑或它們的任意組合；
[0022]所述降解助劑為羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、黃糊精、白糊精或它們的任意組入口 O
[0023]所述完全醇解型聚乙烯醇可以為PVA 24-88?
[0024]所述部分醇解型聚乙烯醇可以為PVA 26-99?
[0025]本發明還公開了所述水溶性塑料薄膜的制備方法，包括下列步驟:
[0026](I)將計量好的純凈水加入常壓反應釜中，啟動攪拌器，將稱好的聚乙烯醇徐徐加入反應釜中，加料的同時邊升溫邊攪拌；
[0027](2)在攪拌5?1min后加入破乳劑，緊接著加入增塑劑；
[0028](3)將潤滑劑、流平劑、抗氧化劑、著色劑、降解助劑按比例混合均勻后加入反應釜中，控制反應釜溫度在90?110°C，攪拌30?40min ；
[0029](4)把制成的溶液用液漿泵打入70?80°C的貯存罐內，靜置消泡20?30min ；
[0030](5)將所得膠料利用涂布機噴涂制膜，噴涂溫度為70?80°C。
[0031]所述攪拌的次數可以為60?90轉/分，升溫的速度可以為2?3°C /min。
[0032]本發明的有益效果
[0033]本發明水溶性塑料薄膜，無毒無味，即使被人或牲畜誤食，也可在腹內化解，隨糞便排出體外，無任何不良反映。薄膜的力學性能好，具有高的拉伸強度和斷裂伸長率；水溶性能優異，溶解速度快；且其原料價格低廉，制備成本低，制備工藝簡單易操作，具有較高的實用價值，不僅可用于農用地膜、工農業產品出口包裝，還可用于食品、醫藥、特種產品的包裝和日常生活、購物、水果保鮮等。
【具體實施方式】
[0034]實施例1
[0035]按下列重量稱取各原料:
[0036]PVA 24-88 15kg、
[0037]硬脂酸丁酯1.5kg、
[0038]乙二醇1.5kg、
[0039]明膠0.5kg、
[0040]工業乙醇4kg、
[0041]抗壞血酸0.5kg、
[0042]鈦白粉0.2kg、
[0043]黃糊精2kg、
[0044]水100kg。
[0045]先將10kg純凈水加入常壓反應釜中，打開攪拌器，然后將1kg聚乙烯醇PVA24-88徐徐加入反應釜中，加料同時邊升溫邊攪拌，攪拌次數80轉/分，升溫的速度2V /min ;在攪拌1min后加入工業乙醇3kg，緊接著加入硬脂酸丁醋Ikg ;接著將乙二醇1kg、明膠0.5kg、抗壞血酸0.3kg、鈦白粉0.1kg、黃糊精2kg混均后加入反應釜中，反應釜溫度控制在100°C，攪拌40min ;把制成的溶液用液漿泵打入80°C的貯存罐內，靜置消泡30min ;將所得膠料利用涂布機涂布制成塑料薄膜，涂布溫度控制在80°C。
[0046]由本實施例制得的塑料薄膜經國家塑料制品質量監督檢驗中心檢驗，平均厚度為0.037mm，拉伸強度為縱向37.8MPa、橫向39.5MPa，斷裂伸長率為縱向290%、橫向285%，沖擊強度檢測不斷裂樣品數為10個，降解性能為完全溶解，其技術指標均符合技術指標Q/XPS 01-2006中A類優等品的技術要求。其中對樣品進行降解性能試驗方法為:取試樣0.2g置于碘量瓶中，加入50mL蒸餾水，加熱至沸騰并保持5min，然后靜置5min，觀察溶解狀態。
[0047]實施例2
[0048]按下列重量稱取各原料:
[0049]PVA 26-99 25kg、
[0050]聚乙二醇3kg、
[0051]麥芽糖醇5.5kg、
[0052]骨膠1.5kg、
[0053]工業乙醇4kg、
[0054]茶多酸1.5kg、
[0055]熒光增白劑0.6kg、
[0056]白糊精6kg、
[0057]水100kg。
[0058]先將10kg純凈水加入常壓反應釜中，打開攪拌器，然后將20kg PVA 26-99徐徐加入反應釜中，加料同時邊升溫邊攪拌，攪拌次數80轉/分，升溫的速度2V Mn ;在攪拌1min后加入工業乙醇6kg，緊接著加入聚乙二醇3.5kg ;接著將麥芽糖醇5kg、骨膠1kg、茶多酚1kg、熒光增白劑0.5kg、白糊精6kg混均后加入反應釜中，反應釜溫度控制在100°C，攪拌40min ;把制成的溶液用液漿泵打入80°C的貯存罐內，靜置消泡30min ;將所得膠料利用涂布機噴涂制成塑料薄膜，噴涂溫度控制在80 °C。
[0059]由本實施例制得的塑料薄膜經國家塑料制品質量監督檢驗中心檢驗，平均厚度為0.025mm，拉伸強度為縱向25.6MPa、橫向23.8MPa，斷裂伸長率為縱向193%、橫向140%，降解性能為完全溶解，其技術指標均符合技術指Q/XPS 01-2006中B類優等品的技術要求。其中對樣品進行降解性能試驗方法為:取試樣0.2g置于碘量瓶中，加入25°C蒸餾水50mL，劇烈震蕩lmin，靜置5min，觀察溶解狀態。實踐表明，由本實施例制得的塑料薄膜，當天氣下小雨時，只要經過數秒鐘，產品便可全部水溶降解；拋扔到垃圾和任何領域遇水也可在數天內全部降解溶化，無殘留。
[0060]實施例3
[0061]按下列重量稱取各原料:
[0062]PVA 24-88 15kg、
[0063]硬脂酸丁酯2.25kg、
[0064]乙二醇3kg、
[0065]明膠0.75kg、
[0066]工業乙醇4kg、
[0067]抗壞血酸0.65kg、
[0068]鈦白粉0.3kg、
[0069]黃糊精4kg、
[0070]水100kg。
[0071]先將10kg純凈水加入常壓反應釜中，打開攪拌器，然后將15kg聚乙烯醇PVA24-88徐徐加入反應釜中，加料同時邊升溫邊攪拌，攪拌次數80轉/分，升溫的速度2°C /min ;在攪拌1min后加入工業乙醇4kg，緊接著加入硬脂酸丁酯2.25kg ;接著將乙二醇3kg、明膠0.75kg、抗壞血酸0.65kg、鈦白粉0.3kg、黃糊精4kg混均后加入反應藎中，反應釜溫度控制在100°C，攪拌40min ;把制成的溶液用液漿泵打入80°C的貯存罐內，靜置消泡30min ;將所得膠料利用涂布機涂布制成塑料薄膜，涂布溫度控制在80°C。
[0072]由本實施例制得的塑料薄膜經國家塑料制品質量監督檢驗中心檢驗，平均厚度為
0.045mm，拉伸強度為縱向45.8MPa、橫向48.5MPa，斷裂伸長率為縱向390%、橫向385%，沖擊強度檢測不斷裂樣品數為10個，降解性能為完全溶解，其技術指標均符合技術指標Q/XPS 01-2006中A類優等品的技術要求。其中對樣品進行降解性能試驗方法為:取試樣0.2g置于碘量瓶中，加入50mL蒸餾水，加熱至沸騰并保持5min，然后靜置5min，觀察溶解狀態。
【權利要求】
1.一種水溶性塑料薄膜，其特征在于:由下述重量份數的原料制成: 聚乙烯醇15?25份、 增塑劑1.5?3份、 潤滑劑1.5?5.5份、 流平劑0.5?1.5份、 破乳劑4?6份、 抗氧化劑0.5?1.5份、 著色劑0.2?0.6份、 降解助劑2?6份、 水100份。
2.根據權利要求1所述的一種水溶性塑料薄膜，其特征在于:所述聚乙烯醇為完全醇解型聚乙烯醇或部分醇解型聚乙烯醇。
3.根據權利要求1所述的一種水溶性塑料薄膜，其特征在于:所述增塑劑為硬脂酸丁酯、聚乙二醇或它們的任意組合。
4.根據權利要求1所述的一種水溶性塑料薄膜，其特征在于:所述潤滑劑為乙二醇、丙三醇、麥芽糖醇或它們的任意組合。
5.根據權利要求1所述的一種水溶性塑料薄膜，其特征在于:所述流平劑為明膠、骨膠、水性流平劑或它們的任意組合。
6.一種水溶性塑料薄膜的制備方法，其特征在于:包括下列步驟: (1)將計量好的純凈水加入常壓反應釜中，啟動攪拌器，將稱好的聚乙烯醇徐徐加入反應釜中，加料的同時邊升溫邊攪拌； (2)在攪拌5?1min后加入破乳劑，緊接著加入增塑劑； (3)將潤滑劑、流平劑、抗氧化劑、著色劑、降解助劑按比例混合均勻后加入反應釜中，控制反應釜溫度在90?110°C，攪拌30?40min ； (4)把制成的溶液用液漿泵打入70?80°C的貯存罐內，靜置消泡20?30min； (5)將所得膠料利用涂布機噴涂制膜，噴涂溫度為70?80°C。
7.根據權利要求6所述的一種水溶性塑料薄膜，其特征在于:所述攪拌的次數可以為.60?90轉/分，升溫的速度可以為2?3°C /min。
【文檔編號】C08J5/18GK104497457SQ201410781023
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月16日 優先權日:2014年12月16日
【發明者】郝永強 申請人:天津市凱旋塑料制品有限公司