一种可生物降解印刷薄膜胶带及其制备方法与流程

本技术涉及胶带，更具体地说，它涉及一种可生物降解印刷薄膜胶带及其制备方法。

背景技术：

1、胶带是一种用途广泛的产品，常被大量用于货物包装中，以确保包装能够实现闭合密封，从而实现对货物的保护，在一些应用场合也能够通过表面印刷的图案和文字起到标记的作用。然而，目前市售的胶带产品往往不具备可降解性或可降解性非常有限。在目前的技术水平下，即便通过调整配方体系使胶带具备了一定的可降解性，也往往难以平衡降解性能与其他之间的关系。

2、相关技术中有一种可降解胶带，以聚乳酸薄膜作为基材层，在基材层表面涂覆有压敏胶层，压敏胶层包括如下重量份的组分：可降解uv树脂85份，丙烯酸酯10.8份，光引发剂4.0份，流平剂0.20份。该技术中，可降解uv树脂按照如下方法制备：将ε-己内酯单体、丙烯酸羟乙酯、新戊二醇、醋酸锌、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚按照57.1:11.6:10.4:1.0:0.2混合后，在120℃搅拌反应18h，再降温到65℃，加入1,6-二异氰酰基己烷(与ε-己内酯单体的重量比为25.8:57.1)，在65℃反应5小时，得到可降解uv树脂。丙烯酸酯包括聚氨酯丙烯酸酯和四氢呋喃丙烯酸酯，压敏胶层经过uv-led光源的光照固化处理后即可成型，这种胶带的初粘力能够达到9#钢球的水平，持粘力据估计在24h以上。为了便于识别，还可以进一步在基材层表面印刷图案或文字。

3、针对上述中的相关技术，发明人认为，相关技术中的基材层和压敏胶层虽然均具备较好的可降解性，但是按照这种方式制备的可降解胶带表面的压敏胶层并不具备良好的耐热性，在温度较高的情况下容易发生脱胶现象。

技术实现思路

1、相关技术中，可降解胶带表面的压敏胶层在温度较高的情况下容易发生脱胶现象，为了改善这一缺陷，本技术提供一种可生物降解印刷薄膜胶带及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种可生物降解印刷薄膜胶带，采用如下的技术方案：一种可生物降解印刷薄膜胶带，所述胶带包括基材层、印刷层和压敏胶层，所述印刷层和压敏胶层分别附着在基材层的正反两面，所述基材层的材质为聚乳酸，所述压敏胶层包括如下重量份的组分：可降解uv树脂85-95份，丙烯酸酯10.8-12.6份，增粘单体3.2-6.6份，mq硅树脂0.4-0.7份，填充改性剂3-10份，光引发剂4.0-4.4份，流平剂0.20-0.28份；所述增粘单体包括丙烯酸，所述填充改性剂包括玉米秸秆粉。

3、通过采用上述技术方案，本技术在压敏胶层中加入了增粘单体和mq硅树脂，并在压敏胶层中添加了一定量的玉米秸秆粉作为填充改性剂。mq硅树脂的加入能够增强压敏胶层的耐热性能，使胶带开始出现脱胶的温度升高。mq硅树脂的加入会对胶带的持粘力造成影响，而以丙烯酸为代表的增粘单体在光引发剂的引发作用下，能够产生带有羧基的聚合物分子链，聚合物分子链上的羧基能够与压敏胶层中的酯基等基团形成氢键，从而增强了压敏胶层的内聚力，补偿了mq硅树脂对持粘力造成的负面影响。由于mq硅树脂和增粘单体的引入，胶带中的可降解(易降解)组分占比有一定程度的下降，因此以玉米秸秆粉为代表的填充改性剂能够改善胶带的降解效果。可见，本技术在克服胶带高温易脱胶这一缺陷的同时，还有助于维持胶带的持粘力和可降解性能，充分改善了胶带的产品品质。

4、作为优选，所述填充改性剂包括改性松塔粉，所述改性松塔粉的用量占填充改性剂总重量的40-65％，所述改性松塔粉按照如下方法制备：

5、(1)将自然风干落地的松塔果实收集后进行清洗，然后将松塔果实烘干，经过破碎后得到松塔原粉；

6、(2)将松塔原粉加入无水乙醇中混合，5-15min后进行抽滤，将得到的滤渣按照1:(10-20)的重量比加入质量浓度4-12％的氢氧化钠溶液中继续浸泡1-6h，然后再次进行抽滤，得到碱改性松塔粉；

7、(3)对碱改性松塔粉进行清洗，然后按照1:(10-20)的重量比加入质量浓度0.5-1.0％的冰醋酸水溶液中继续搅拌5-25min，然后再次抽滤并对滤渣进行清洗，将清洗后的滤渣烘干，然后研磨并过筛，得到改性松塔粉。

8、通过采用上述技术方案，本技术以松塔果实为原料，通过破碎、碱洗、酸洗等步骤得到了改性松塔粉，并将改性松塔粉作为填充改性剂的第二组分。经过上述处理后，改性松塔粉表面的纤维素结晶度相比起松塔原粉出现下降，无定型纤维素增多，因此更容易与羧基、酯基等基团形成氢键，从而有助于增加胶带的持粘力。

9、作为优选，所述松塔原粉在氢氧化钠溶液中浸泡的时间为3-6h。

10、通过采用上述技术方案，本技术优选了对松塔原粉进行碱洗的时间，有助于充分实现对松塔原粉的改性，进而增加胶带的持粘力。

11、作为优选，所述碱改性松塔粉在冰醋酸水溶液中浸泡的时间为18-25min。

12、通过采用上述技术方案，本技术优选了碱改性松塔原粉在冰醋酸水溶液中的浸泡时间，有助于充分实现对碱改性松塔原粉的进一步改性，进而增加胶带的持粘力。

13、作为优选，所述填充改性剂还包括改性硫酸钙晶须，所述改性硫酸钙晶须的用量为填充改性剂总重量的4-10％，所述改性硫酸钙晶须按照如下方法制备：

14、将硫酸钙晶须、无水乙醇、乙烯基三乙氧基硅烷混合，经过油浴加热后降温并进行离心分离，然后对得到的固体进行洗涤和干燥，得到改性硫酸钙晶须。

15、通过采用上述技术方案，本技术优选了改性硫酸钙晶须作为填充改性剂的第三组分，改性硫酸钙晶须的加入能够进一步增加压敏胶层的内聚力，从而提升了胶带的持粘力。

16、作为优选，所述改性硫酸钙晶须的用量为填充改性剂总重量的7-10％。

17、通过采用上述技术方案，本技术优选了改性硫酸钙晶须的用量，有助于充分提升胶带的持粘力。

18、作为优选，所述增粘单体还包括不饱和脂肪酸，所述丙烯酸和不饱和脂肪酸的重量比1:(0.2-0.7)。

19、通过采用上述技术方案，不饱和脂肪酸能够作为单体参与丙烯酸的聚合，能够向形成的聚合物中引入较长的支链，从而能够改善胶带的初粘力。

20、作为优选，所述增粘单体还包括丙烯酸异辛酯，所述丙烯酸和丙烯酸异辛酯的重量比为1:(0.1-0.3)。

21、通过采用上述技术方案，与不饱和脂肪酸类似，丙烯酸异辛酯也能够向形成的聚合物中引入较长的支链，从而能够改善胶带的初粘力。

22、作为优选，所述增粘单体由丙烯酸、不饱和脂肪酸和丙烯酸异辛酯混合而成。

23、通过采用上述技术方案，本技术优选了增粘单体的组成，有助于在提高胶带初粘力的同时避免持粘力出现明显的下降。

24、第二方面，本技术提供一种可生物降解印刷薄膜胶带的制备方法，采用如下的技术方案。

25、一种可生物降解印刷薄膜胶带的制备方法，包括以下步骤：

26、(1)将可降解uv树脂、丙烯酸酯、增粘单体、mq硅树脂、填充改性剂、光引发剂、流平剂混合，得到胶液；

27、(2)在基材层一面使用水性油墨进行柔版印刷，得到印刷层，将胶液涂布在基材层背离印刷层的一面，然后利用uv-led光源进行光照固化处理，使胶液固化形成压敏胶层，得到可生物降解印刷薄膜胶带。

28、通过采用上述技术方案，本技术先配制了胶液，然后通过柔版印刷形成了印刷层，再通过光固化工艺形成了压敏胶层，得到了可生物降解印刷薄膜胶带。

29、综上所述，本技术具有以下有益效果：

30、1、本技术在压敏胶层中加入了增粘单体和mq硅树脂，并在压敏胶层中添加了一定量的玉米秸秆粉作为填充改性剂。本技术在克服胶带高温易脱胶这一缺陷的同时，还有助于维持胶带的持粘力和可降解性能，充分改善了胶带的产品品质。

31、2、本技术中优选改性松塔粉作为填充改性剂的第二组分，改性松塔粉不仅自身属于易降解材料，而且能够通过形成氢键来增强压敏胶层的内聚力，从而提高了胶带的持粘力。