一种淀粉和PBAT复合材料的气泡膜制备方法

技术领域

本发明涉及气泡膜包装技术领域，具体为一种淀粉和PBAT复合材料的气泡膜制备方法。

背景技术

气泡膜是指一种新型塑料包装材料，可对产品起防湿、缓冲、保温的作用，使货物在流通过程中方便运输，对货物起到保护作用，广泛应用于精密电子仪器、工艺品和陶瓷玻璃制品等包装。气泡膜的发展经历了三个明显的阶段:缠绕式气泡膜阶段，传统塑料气泡膜阶段，目前初步进入环保(可降解)气泡膜的新阶段。

现有的气泡膜大多数为高分子塑料材料做成的产品，高分子塑料的降解周期较长，通常需要数百年的时间才能被完全降解，据调查资料显示，由于国民环保意识不强，社会对废弃气泡膜回收利用缺少理性认知，我国大约80％使用后的气泡膜失去再次利用价值，仅有不到10％的气泡膜回收循环利用。由于传统气泡膜的不完全降解性，对生态造成了极大的危害，其在土壤或环境中，需长达数月的高强度磨损后质地变薄降至碎片，但仍然不能完全被降解，同时还会对自然环境及土壤生态造成危害。因此，本发明提出一种新型可降解高分子气泡膜制备工艺，以此解决现有技术中的不足之处。

发明内容

1.需要解决的技术问题

本发明需要解决的技术问题在于，提供一种淀粉和PBAT复合材料的气泡膜制备方法，通过提高气泡膜的可降解性，保证了气泡膜的降解不受环境因素影响，降低了气泡膜丢弃后对环境造成的污染，并对现有塑料袋生产线设备进行升级改造，在利用最低成本的情况下实现新型可降解气泡膜的制备，仅通过增加裁剪机、气泵、热压机等的机器，即可使之能满足本项目气泡膜系列产品的制作需求。

2.技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种淀粉和PBAT复合材料的气泡膜制备方法，包括如下步骤：

步骤1，气泡膜制作图稿绘制：利用计算机绘图软件对设计图稿进行初步规划与改进，并对此图稿进行审核，确保图稿各参数符合国家要求；

步骤2，PBAT复合膜制备：PBAT复合膜按质量份数计，包含以下组分：PBAT 60-90份、淀粉5-20份、蒙脱土5-20份、润滑剂0.1-1份、相容剂0.1-3份和稳定剂0.01-0.1份；将PBAT、淀粉、蒙脱土、润滑剂、相容剂和稳定剂充分混合，并挤出造粒，造粒完成后将粒子倒入加料斗中，通过吹塑成型法制备PBAT复合膜；

步骤3，PBAT复合膜表面处理：对步骤2制备的PBAT膜表面进行电晕处理，优化其物理特性；

步骤4，版幅制作：根据气泡膜规格参数、印刷排版情况和PBAT复合膜的结构制作出对应规格的版幅；

步骤5，加工工艺制定：根据步骤1设计图指定的气泡膜及步骤4确定的版幅制定气泡膜加工工艺；

步骤6，PBAT复合膜印刷：将步骤4的版幅浸润处理，按照步骤5的加工工艺对PBAT复合膜试印刷，直至印刷质量满足步骤1的要求后开始加工印刷膜；

步骤7，质量检查：将步骤6印刷的印刷膜进行承重、耐穿刺、撞击测试，去除不合格产品，留下合格产品备用；

步骤8，气泡膜制备：将步骤7满足质量要求的印刷膜在热塑封机上半塑封后通入压缩空气，并热封合处理得到气泡膜。

上述的气泡膜制备方法，其中，所述PBAT复合膜按质量份数计，包含以下组分：PBAT 80份、淀粉10份、蒙脱土15份、润滑剂0.3份、相容剂0.1份和稳定剂0.05份。

上述的气泡膜制备方法，其中，所述相容剂为聚乙二醇-1500、聚乙二醇-2000、聚乙二醇-3000、聚乙二醇-4000、聚乙二醇-6000、聚乙二醇-8000或聚乙二醇-10000中的一种。

上述的气泡膜制备方法，其中，所述润滑剂为硬脂酸、季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酰胺中一种。

上述的气泡膜制备方法，其中，所述稳定剂为光稳定剂，且为丁二酸或4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇中的一种。

上述的气泡膜制备方法，其中，所述步骤4版幅的粗糙度为Ra0.5-Ra0.8。

上述的气泡膜制备方法，其中，所述步骤2中，将预热120℃的混料机中倒入淀粉，低速旋转10min，再加入冷水将混料机温度降至35℃；然后倒入PBAT颗粒干混5min，再加入蒙脱石干混5min；混料机升温至60℃，高速旋转10min；再逐步加入润滑剂、相容剂和稳定剂。

上述的气泡膜制备方法，其中，所述步骤1的国家要求为《QB/T1259-1991聚乙烯气垫薄膜》。

上述的气泡膜制备方法，其中，所述步骤6的印刷速度为120m/min。

3.有益效果

综上所述，本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过对现有塑料袋生产线设备进行升级改造，在利用最低成本的情况下实现新型可降解气泡膜的制备。仅通过增加裁剪机、气泵、热压机等的机器，即可使之能满足本项目气泡膜系列产品的制作需求。

(2)本发明通过改变现有制造气泡膜的原材料，赋予气泡膜可降解的特性，降低了其在丢弃后对环境的污染，通过先进的PBAT复合材料配方设计及对传统塑料袋生产线的升级改造，在减低生产成本还可以缩短加工周期、提高加工效率。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种淀粉和PBAT复合材料的气泡膜制备方法，包括以下步骤：

步骤1，绘制设计图稿，根据《QB/T 1259-1991聚乙烯气垫薄膜》对气泡膜的参数要求，利用计算机绘图软件对设计图稿进行初步规划与改进，并对此图稿进行审核，确保图稿各参数符合国家要求。

步骤2，制备PBAT复合膜：将混料机温度设定为120℃，倒入淀粉，低速旋转10min，再打开冷水，将温度降至35℃后倒入PBAT颗粒干混5min，再加入蒙脱石，干混5min，升温至60℃，高速旋转10min。在混料过程中逐步加入润滑剂、相容剂和稳定剂等助剂，混料完成后放料至包装袋，避免通风。之后，将造粒机组升温至160-180℃之间并打开油冷，将混好的原料倒入加料斗中，打开主机、风机、输送带，开始造粒。造粒过程中，通过排气孔适当添加反应改性助剂以保证造粒顺畅，将吹膜机升温至135-175℃，倒入粒子至加料斗中，打开主机、牵引、风机，吹出薄膜，再将薄膜冷却至常温，制成PBAT复合膜；

步骤3，PBAT复合膜的表面处理：采用电晕设备对包装袋承印物的表面进行电晕处理，提高包装袋承印物表面的物理性能；

步骤4，制作版辐：根据包装袋规格参数、印刷排版情况和包装袋承印物的结构制作出对应规格的版辐，版辐的表面粗糙度为Ra0.8；

步骤5，制定加工工艺路：根据步骤1设计图指定的气泡膜及步骤4确定的版幅制定气泡膜加工工艺；

步骤六6，印刷加工：印刷加工前需要进行版辐浸润处理和预印刷处理，先将版辐安装在印刷机上，启动印刷机，让版辐在印刷机油墨槽内进行空转浸润，空转浸润时间为40min，再将PBAT复合膜安装在印刷机上，按照制定好的PBAT复合膜表面图文印刷的加工工艺路线进行试印刷，直至印刷质量符合设计图稿的要求方可停止试印刷，印刷结束后去除试印刷部分的PBAT复合膜即可开始印刷加工，制成印刷膜，印刷加工的速度为120米/min；

步骤7，质量检查：将印刷膜进行筛选，去除不良品，留下良品印刷膜备用；

步骤8，气泡膜的制备：将合格的印刷膜采用吹膜机进行吹膜处理，并裁剪成符合《QB/T 1259-1991聚乙烯气垫薄膜》的形态。将吹膜处理后的合格印刷膜冷却后在热塑机进行塑封的同时向膜内通气，得到气泡膜产品。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。