本发明专利技术提供一种可降解的水溶解性包装膜，是新颖的绿色包装材料，可以用于化学品中具有腐蚀性或毒害性等物质的包装。可降解水溶解性包装膜采用能够在水中迅速溶解的水溶性高分子材料作为成膜基质，复合分散剂、增塑剂、柔软剂、表面活性剂、和抗粘剂等辅助材料，通过特定的成膜工艺制作而成。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可降解的水溶解性包装膜，是新颖的绿色包装材料，可以用于化学品中具有腐蚀性或毒害性等物质的包装。可降解水溶解性包装膜采用能够在水中迅速溶解的水溶性高分子材料作为成膜基质，复合分散剂、增塑剂、柔软剂、表面活性剂、和抗粘剂等辅助材料，通过特定的成膜工艺制作而成。
技术介绍
在本专利技术提出之前，用于具有腐蚀性和毒害性化学物品包装的多为各种塑料、玻璃或金属材料等制成的容器。这类材料经久耐用，使用后废弃的包装物残留各种腐蚀性和毒害性物质存在于环境中，对环境造成污染，同时容易被人们误作他用，对人和动物造成伤害。基于上述原因，提出一种能够包装化学腐蚀性和毒害性物质的新型包装材料，这种新型包装材料不与所包装的物质发生化学反应，能够有效地防止这些物质泄漏和污染，包装使用后能够在环境中自然分散、解体和降解，并最终在环境中变成对环境没有危害的物质，对保护环境和人类健康和安全，体现以环境为重，以人为本的先进社会理念具有积极的作用和意义。本专利技术就是基于上述要求提出的一种对环境友好的安全的新型包装材料的配方组合和制作方法。在本专利技术提出之前，在国外已有的水溶性薄膜主要采用完全醇解型聚乙烯醇或部分醇解型聚乙烯醇作为成膜材料，一般地，其聚合度在1700-3000之间。这类水溶性包装膜，由于成膜材料单一，成膜材料本身固有的理化性质使其所成的膜片有着一定的缺陷。这些缺陷表现在1、几乎所有的聚乙烯醇都具有较强的吸湿性，尤其当其作为水溶性薄膜的主要成膜材料时，根据成膜的需要加入增塑剂例如甘油后，更增强了聚乙烯醇的吸湿性，其吸收环境中的水分可以达到本身质量的一倍以上；用于包装时，会产生薄膜粘连和泄漏现象。2、已有的水溶性薄膜溶解于常温的水中时，不能迅速地扩散开，形成絮状粘稠的物体漂浮在水中，用这种薄膜包装农药，会影响农药喷洒的均匀程度。3、已有的采用聚乙烯醇为单一成膜材料的水溶性薄膜虽然具有良好的气体隔绝性，但是对氨气和水蒸汽的透过率都很高，会影响一些被包装物质的稳定性和活性。4、以往的技术中，其他采用单一材料成膜的水溶性薄膜，也同样存在许多缺陷，如纤维素膜片表面易形成气泡，并且快速溶解性能不好；淀粉膜片抗拉强度弱等。本专利技术提出的可降解的水溶性包装膜克服了以往产品的缺陷，很好地解决了上述列举的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种具有良好的隔绝性，能够代替普通塑料、金属和玻璃包装的，在水中快速分散溶解，溶解后能够降解成对环境无害物质的新型包装材料。本专利技术以一种或几种水溶性高分子材料复合在一起，作为水溶性包装膜成膜基质材料，复合合适的增塑剂、柔软剂、表面活性剂、分散剂和抗粘剂通过特殊的成膜设备制成薄膜，并同时分切为适合自动包装机包装制袋的尺寸，收卷包装，备用。本专利技术制成的水溶性薄膜克服了以往水溶性薄膜的缺陷。本专利技术是通过如下技术方案实现的取聚氧化乙烯100-400重量份改性聚乙烯醇100-400重量份油酸三甘油脂20-60重量份壬苯醇醚20-60重量份椰油酰胺基丙基甜菜碱20-200重量份仲醇反应氧化酶1-10重量份甲壳素1-10重量份微晶纤维素1-20重量份聚乙烯吡咯烷酮20-120重量份变性淀粉20-120重量份去离子水剩余重量份本专利技术选用的成膜成分主选聚氧化乙烯和改性聚乙烯醇，它们可以根据需要包装物质的化学特性按照适当的比例进行配比，其相对比例范围为1∶99-99∶1之间，最合适的比例为50∶50。聚氧化乙烯是由环氧乙烷开环聚合而成的线型有规则的完全溶解于水的高分子材料，具有良好的成膜性，所成的薄膜柔软、热塑性强，加工成袋，封口热密封性能好，更重要的是聚氧化乙烯基本不吸水，使用聚氧化乙烯可以保证所成的薄膜不会在生产、使用和保存过程中发生吸湿粘连现象。改性聚乙烯醇是一种不同于以往用于制作水溶性薄膜的聚乙烯醇的新材料，通过加入淀粉水解物多糖普鲁兰进行改性，使改性聚乙烯醇的聚合度低于600，从而具有了更优于聚乙烯醇的水溶解性和分散性，不会在水中形成絮状物质，且对各种气体的隔绝性提高了两倍，氨气和水蒸气也能够加以有效隔绝，扩大了水溶性包装膜的使用范围。改性聚乙烯醇和聚氧化乙烯能够较好地相互混溶，两种水溶性高分子材料按照适当的比例混合使用，可以通过聚氧化乙烯的低吸湿性保证薄膜不发生粘连泄漏现象，保证薄膜良好的热密封性，同时改性聚乙烯醇能够保证所成的薄膜的耐有机溶剂和油脂的性能，聚氧化乙烯也克服了聚乙烯醇不耐酰胺类溶剂的缺陷。在本专利技术中聚氧化乙烯和改性聚乙烯醇性能是互补的。改性聚乙烯醇和聚氧化乙烯混合使用，也使聚氧化乙烯的稳定性得以大大提高。本专利技术选用油酸三甘油脂作为增塑剂，其作用是为了提高薄膜的柔软性和塑性，之所以选用油酸三甘油脂，是因为油酸三甘油脂对于本专利技术所选用的成膜材料是良好的增塑剂，而没有甘油的强吸湿性。本专利技术选用壬苯醇醚作为薄膜溶解分散剂。壬苯醇醚是一种非离子表面活性剂，有较好的表面润湿性，可以在薄膜溶解时将其在水中迅速扩散开，防止薄膜形成絮状。壬苯醇醚的用量应控制在百分之三以内，超过百分之三，会产生一定的泡沫。本专利技术选用椰油酰胺基丙基甜菜碱作为表面活性剂，该成分可以在薄膜制作过程中，降低凝胶溶液表面张力，防止薄膜在固化过程中出现缩孔现象，同时可以保障薄膜能够较容易地从成膜机的涂布板上顺利剥离下来，保证薄膜均匀一致，没有气孔，同样，表面活性剂的用量不能过高，一般地使用量不高于百分之十。本专利技术选用的仲醇氧化反应酶的作用在于，由于仲醇反应氧化酶的存在，可以使薄膜在使用溶解进入环境后，能够对改性聚乙烯醇和聚氧化乙烯的主链切断，配合环境中一些特种菌群将成膜材料降解成对环境无害的物质，其中，改性聚乙烯醇降解成二氧化碳和水，聚氧化乙烯降解成对环境无害的二甲醚和水。本专利技术选用可降解的水溶性高分子材料甲壳素的作用在于利用甲壳素包覆作用，在2％甲壳胺的1％乳酸水溶液中加入仲醇反应氧化酶蛋白活性物质，经快速搅拌，甲壳胺与上述物质形成水包油的结构，调节溶液呈中性偏碱，甲壳胺包覆着这些蛋白活性物质絮凝下来，形成微胶囊，使上述成分在薄膜的制作过程和产品有效使用期间，始终保持较高的活性，充分提高其利用度，完全发挥其降解促进作用，同时，由于活性物质的利用度的提高，使产品的成本大幅度地下降。本专利技术选用微晶纤维素的作用在于微晶纤维素在药品生产中作为抗粘连成分已经广泛地应用于胶囊产品的生产中，在本专利技术中微晶纤维素将进一步降低改性聚乙烯醇的吸湿性，防止产品吸湿粘连。本专利技术选用聚乙烯吡咯烷酮和变性淀粉的作用在于利用聚乙烯吡咯烷酮提高薄膜的肖氏硬度和撕拉强度，利用变性淀粉减小薄膜的伸展率。已有的薄膜的肖氏硬度低于10，斯拉强度过低，而伸展率过大，这将使得薄膜在生产工艺中分切和收卷不能很好地实现，同时也不能应用自动包装机工艺。由于采用了以上材料的科学组合，所制成的水溶性包装膜在常温下，呈柔软半透明的薄片状，膜片物理性状良好，外观漂亮，对具有腐蚀性和毒害性的化学物质隔绝性良好，对环境中的各种气体透过率低于几乎为零，薄膜具有较好的水溶性。在膜片与水的质量为1∶1的条件下，也能较好地溶解。溶解后的薄膜在环境中5日内基本降解，5日COD检测量为初始的百分之一。实验例将薄膜按照通用塑料薄膜和水溶性薄膜应共同具有的物理和化学特性进行检验所得结果列表如下 本文档来自技高网...
【技术保护点】
本专利技术所述的水溶性包装膜其特征在于是一种具有良好的隔绝性，能够代替普通塑料、金属和玻璃包装的，在水中快速分散溶解，溶解后能够降解成对环境无害物质的新型包装材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许秀峰，
申请(专利权)人：许秀峰，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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