一种纸杯用耐温淋膜纸及其制备方法与流程

本发明属于淋膜纸，具体涉及一种纸杯用耐温淋膜纸及其制备方法。

背景技术：

1、淋膜纸是指将塑料粒子通过流延的方式涂覆结合于纸张表面后所形成的复合材料，借助塑料粒子的特性，普遍具有优良的防水和防油性能。纸杯是日常生活中常用的一次性容器，纸的耐水性差，纯纸包装不适宜用于含水的包装，为了提升纸质包装的使用性能，通常在纸表面涂覆一层或正反两层的塑料膜，构建纸塑复合材料，也称淋膜纸，使其具有防水、防油、防渗透的功能。

2、淋膜纸制成的纸杯通常在一次使用后即被丢弃，大大加重了环境的负担，基于此提出了采用可完全生物降解的聚乳酸代替聚乙烯作为涂覆材料用于一次性淋膜纸制品的生产，以期制得的淋膜纸制品能够在环境中被微生物分解吸收，转化为二氧化碳和水，不污染环境。

3、聚乳酸作为一种新型生物降解材料，具有良好的机械性能、生物相容性和可降解性能，被广泛应用于一次性制品、农业、医疗和服装等众多领域。然而，聚乳酸结晶速率慢、所得制品结晶度低、耐热性差，严重制约了其在高温环境下的使用，为此提出一种纸杯用耐温淋膜纸及其制备方法。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种纸杯用耐温淋膜纸及其制备方法，通过添加聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯增强聚乳酸基复合材料，且利用增容剂对二者增容，另外添加有改性碱式硫酸镁晶须和成核剂山梨醇提升了材料的力学性能和耐热性。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种纸杯用耐温淋膜纸，包括底纸和淋膜材料，所述淋膜材料包括以下重量份组分：聚乳酸40～60份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯20～40份、增容剂3～8份、改性碱式硫酸镁晶须8～15份、成核剂2～5份、润滑剂2～3份、增塑剂1～5份；所述改性碱式硫酸镁晶须为月桂酸改性碱式硫酸镁晶须。

4、优选地，所述增容剂为环氧大豆油，所述成核剂为山梨醇，所述润滑剂为硬脂酸钙，所述增塑剂为聚乙二醇。

5、优选地，所述改性纳米碱式硫酸镁晶须的制备方法如下：

6、a、取轻烧粉溶于水配制成氧化镁料浆溶液，在50～65℃、400～420r/min的水浴条件下水化3～4h，然后加入浓硫酸继续反应60～70min，反应完成后用100目筛过滤料浆溶液，将滤液收集后置于高压反应釜中反应4～5h，反应结束后冷却至室温，将产物取出后过滤、洗涤，然后置于烘箱内干燥，制备得到碱式硫酸镁晶须；

7、b、取碱式硫酸镁晶须溶于无水乙醇中搅拌混匀，超声波分散20～30min后加入月桂酸，然后将其在65～80℃水浴恒温下搅拌60～75min，趁热过滤后用无水乙醇在65～80℃水浴恒温下搅拌洗涤20～30min，多次洗涤并过滤后置于烘箱内干燥，制备得到改性碱式硫酸镁晶须。

8、优选地，所述步骤a中氧化镁料浆溶液的质量分数为1～1.2％。

9、优选地，所述步骤a中高压反应釜设定温度为155～170℃、转速为600～700r/min。

10、优选地，所述步骤a中轻烧粉和浓硫酸的质量比为1.5～1.8：1。

11、优选地，所述步骤b中碱式硫酸镁晶须和月桂酸的质量比为2～2.5：1。

12、优选地，一种纸杯用耐温淋膜纸的制备方法，包括以下步骤：

13、s1、取重量份聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、增容剂、改性碱式硫酸镁晶须、成核剂、润滑剂和增塑剂在常温下混合均匀，将混合料通过料斗加入双螺杆挤出机中，混合料在双螺杆温度为120～180℃，主机转速180～210rpm条件下进行融熔共混，通过挤出机将熔融料挤出、拉条并切粒制得淋膜颗粒；

14、s2、将底纸经过电晕机进行电晕处理，将步骤s1制得的淋膜颗粒加入淋膜机中，利用淋膜机向底纸上进行淋膜，淋膜完成后，进行抽真空，抽真空条件下温度为40～45℃，抽真空时间为8～12h；

15、s3、将淋膜完成的复合物进行紫外照射固化，然后将经过紫外固化的淋膜纸进行多次加热烘干处理，制备得到耐温淋膜纸。

16、优选地，所述步骤s2中淋膜机淋膜时螺杆温度范围为100～210℃，模头温度范围为180～210℃。

17、本发明的有益效果：

18、本发明添加的组分均为环境友好型材料，符合绿色环保理念。本发明通过添加聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯增强聚乳酸基复合材料，聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯均为生物可降解材料，对环境友好，另外聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯也可作为增韧剂，同时添加增容剂对两种生物可降解材料进行反应增容，通过增强界面相互作用改善聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯的相容性；另外添加有改性碱式硫酸镁晶须和成核剂山梨醇，成核剂的添加提供了更多的成核位点，使聚合物的成核密度增加，从而缩短结晶所需的时间，提高材料结晶度，同时碱式硫酸镁晶须是一种环保型镁盐晶须材料，具有良好力学性能和优异的耐热隔热效果，并且在较高温度受热分解过程中还具有良好的阻燃效果，但其分散性较差，本发明利用月桂酸作为改性剂，对碱式硫酸镁晶须粉体进行表面湿法改性，有利于碱式硫酸镁晶须的分散，减少团聚现象，进一步提高材料的耐热和力学性能；另外硬脂酸钙和聚乙二醇的添加进一步提高了材料的透性和黏性。

技术特征：

1.一种纸杯用耐温淋膜纸，其特征在于，包括底纸和淋膜材料，其特征在于，所述淋膜材料包括以下重量份组分：聚乳酸40～60份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯20～40份、增容剂3～8份、改性碱式硫酸镁晶须8～15份、成核剂2～5份、润滑剂2～3份、增塑剂1～5份；所述改性碱式硫酸镁晶须为月桂酸改性碱式硫酸镁晶须。

2.根据权利要求1所述的纸杯用耐温淋膜纸，其特征在于，所述增容剂为环氧大豆油，所述成核剂为山梨醇，所述润滑剂为硬脂酸钙，所述增塑剂为聚乙二醇。

3.根据权利要求1所述的纸杯用耐温淋膜纸，其特征在于，所述改性纳米碱式硫酸镁晶须的制备方法如下：

4.根据权利要求3所述的纸杯用耐温淋膜纸，其特征在于，所述步骤a中氧化镁料浆溶液的质量分数为1～1.2％。

5.根据权利要求3所述的纸杯用耐温淋膜纸，其特征在于，所述步骤a中高压反应釜设定温度为155～170℃、转速为600～700r/min。

6.根据权利要求3所述的纸杯用耐温淋膜纸，其特征在于，所述步骤a中轻烧粉和浓硫酸的质量比为1.5～1.8：1。

7.根据权利要求3所述的纸杯用耐温淋膜纸，其特征在于，所述步骤b中碱式硫酸镁晶须和月桂酸的质量比为2～2.5：1。

8.根据权利要求1所述的纸杯用耐温淋膜纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的纸杯用耐温淋膜纸的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中淋膜机淋膜时螺杆温度范围为100～210℃，模头温度范围为180～210℃。

技术总结本发明涉及淋膜纸领域，公开了一种纸杯用耐温淋膜纸，包括底纸和淋膜材料，所述淋膜材料包括以下重量份组分：聚乳酸40～60份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯20～40份、增容剂3～8份、改性碱式硫酸镁晶须8～15份、成核剂2～5份、润滑剂2～3份、增塑剂1～5份；所述改性碱式硫酸镁晶须为月桂酸改性碱式硫酸镁晶须，本发明通过添加聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯增强聚乳酸基复合材料，且利用增容剂对二者增容，另外添加有改性碱式硫酸镁晶须和成核剂山梨醇提升了材料的力学性能和耐热性。技术研发人员：杨林受保护的技术使用者：安徽凯瑞达环保新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/24