一种抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜及其制备方法，涉及薄膜技术领域，该薄膜由上表层、芯层和下表层组成；所述上表层为抗粘层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇93～96％，有机高分子抗粘母料3.0～5.0％，抗菌剂1.0～2.0％；所述芯层为抗菌聚乙烯醇层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇96～98％，抗静电母料1.0～2.0％、抗菌剂1.0～2.0％；所述下表层为抗菌爽滑层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇93～96％，爽滑剂3.0～5.0％，抗菌剂1.0～2.0％。本发明专利技术制备的薄膜具有优异的物理机械性能和抗菌性能，在特定环境下能够快速降解，绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜及其制备方法
本专利技术涉及薄膜
，尤其涉及一种抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯醇(PVA)是为数不多的已工业化生产的可从天然气制备的非石油基高分子材料，其应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等领域。PVA的耐酸碱和耐有机溶剂性能优异，具有极佳的阻隔性能，生物相容性好，可生物降解。然而，PVA的分子链上存在多羟基结构，分子内和分子间生成了很强的氢键，导致其熔点和分解温度接近，很难热塑加工，因此其应用目前主要还是基于溶液法工艺，但采用溶液流延法制备PVA薄膜存在着步骤繁琐，薄膜强度差等缺点。双向拉伸法的拉伸倍率大(横向拉伸倍率可达10倍以上)、成型速度快(最高收卷速度可达数百米/分钟)、生产效率高，并且得到的薄膜的力学强度、光学性能和厚度均匀性均更佳。目前采用双向拉伸法制备PVA薄膜也时有报道，但由于PVA薄膜的制膜工艺复杂，在国内发展还比较缓慢，国外产品对该行业的冲击很大。此外，PVA薄膜在制备过程中由于添加了大量的增塑剂、润滑剂等工艺助剂，因此特别容易受到细菌、真菌、霉菌等微生物的破坏，不但影响PVA薄膜的力学性能，对其使用过程中的安全卫生性也产生严重的影响。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜及其制备方法，制备的薄膜具有优异的物理机械性能和抗菌性能。本专利技术提出的一种抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜，由上表层、芯层和下表层组成；所述上表层为抗粘层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇93～96％，有机高分子抗粘母料3.0～5.0％，抗菌剂1.0～2.0％；所述芯层为抗菌聚乙烯醇层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇96～98％，抗静电母料1.0～2.0％、抗菌剂1.0～2.0％；所述下表层为抗菌爽滑层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇93～96％，爽滑剂3.0～5.0％，抗菌剂1.0～2.0％。优选地，所述改性聚乙烯醇的熔融指数在190℃/10kg条件下为3.0～6.0g/10min，熔点为210～230℃，玻璃化转变温度为75～85℃。优选地，所述改性聚乙烯醇是由以下原料按重量百分比经共混熔融共挤制成：聚乙烯醇75～89％、丙三醇5～10％、聚乙二醇5～10％和水1～5％；优选地，改性聚乙烯醇的制备如下：将聚乙烯醇、聚乙二醇、丙三醇和水混合，加热，恒温下搅拌反应，反应结束后冷却，即得；优选加热温度为45-55℃，搅拌时间为60-90min，优选反应结束后自然冷却至25-30℃。优选地，所述聚乙烯醇的醇解度为95～99mol％，聚合度为1700～2400，平均粒径为300～400μm；优选地，聚乙二醇的平均分子量为200～400。优选地，所述抗菌剂为载银磷酸锆抗菌剂，平均粒径为1～2μm，耐热性＞1300℃。优选地，所述有机高分子抗粘母料由以下原料按重量百分比组成：聚甲基丙烯酸甲酯微球3～5％，改性聚乙烯醇95～97％；优选地，所述聚甲基丙烯酸甲酯微球的平均粒径为2.0～2.5μm，有效成分为2500～3000ppm，聚甲基丙烯酸甲酯的热分解温度为250～300℃。优选地，所述抗静电母料中载体为聚乙烯醇，有效成分为单硬脂酸甘油酯；优选有效成分的重量百分比含量为25～35％；优选地，所述爽滑剂为芥酸酰胺；优选芥酸酰胺的熔点为72～77℃。优选地，所述上表层和下表层厚度分别占薄膜总厚度的10～15％。本专利技术还提出了上述抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜的制备方法，包括以下步骤：S1、将芯层的各组分原料混合后加入主挤出机中进行熔融挤出，再经过滤器过滤得芯层熔体；将上表层和下表层的各组分原料分别加入两台辅挤出机，经熔融、抽真空处理后，再经过滤器过滤除去原料中的低聚物、水份和杂质，得上表层熔体和下表层熔体；将上表层熔体、芯层熔体和下表层熔体在三层结构挤出机模头中汇合挤出，得膜片；S2、利用静电吸附将膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片；其中，铸片冷却定型温度为20～30℃；S3、将铸片经纵向拉伸得厚片；其中，纵向拉伸的预热温度为100～110℃，拉伸温度为95～110℃，纵拉拉伸比为3.0～4.0倍；S4、将厚片经横向拉伸，即得抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜；其中，横向拉伸的预热温度为130～150℃，拉伸温度为130～150℃，横拉拉伸倍率4.0～6.0倍。优选地，所述三层结构挤出机模头中的挤出机为单螺杆挤出机，长径比为22～28，螺杆加热区≥6区，熔融温度为160～200℃，模口缝隙<1mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在以下几个方面：1.本专利技术采用三层共挤双向拉伸的方法直接制备聚乙烯醇薄膜，制备的薄膜具有优异的物理机械性能，在特定环境下能够快速降解，绿色环保。2.本专利技术选用经过改性的聚乙烯醇和添加具有优异抗菌效果的抗菌剂，制得的聚乙烯醇薄膜具有优异的物理机械性能和抗菌性能。3.本专利技术通过选用新型有机高分子抗粘连剂，在满足收卷的情况下，改善膜面质量，满足下游客户使用的要求。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1本专利技术提出的一种抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜，由上表层、芯层和下表层组成；上表层和下表层厚度分别占薄膜总厚度的10％。上表层为抗粘层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇96％，有机高分子抗粘母料3.0％，抗菌剂1.0％；芯层为抗菌聚乙烯醇层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇98％，抗静电母料1.0％、抗菌剂1.0％；下表层为抗菌爽滑层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇96％，爽滑剂3％，抗菌剂1.0％。其中，改性聚乙烯醇是由以下原料按重量百分比经共混熔融共挤制成：聚乙烯醇89％、丙三醇5％、聚乙二醇5％和水1％，具体制备如下：将聚乙烯醇、聚乙二醇、丙三醇和水混合，加热至45℃，恒温下搅拌反应60min，反应结束后自然冷却至25℃，即得；其中，聚乙烯醇的醇解度为95mol％，聚合度为1800，平均粒径为300μm；聚乙二醇的平均分子量为200。抗菌剂为载银磷酸锆抗菌剂，平均粒径为1μm，耐热性＞1300℃。有机高分子抗粘母料由以下原料按重量百分比组成：聚甲基丙烯酸甲酯微球3％，改性聚乙烯醇97％；其中，聚甲基丙烯酸甲酯微球的平均粒径为2.0μm，有效成分为2500ppm，聚甲基丙烯酸甲酯的热分解温度为260℃。抗静电母料中载体为聚乙烯醇，有效成分为单硬脂酸甘油酯，有效成分的重量百分比含量为25％；爽滑剂为芥酸酰胺，其熔点为73℃。本专利技术还提出了上述抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜的制备方法，包括以下步骤：S1、将芯层的各组分原料混合后加入主挤出机中进行熔融挤出，再经过滤器过滤得芯层熔体；将上表层和下表层的各组分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜，其特征在于，由上表层、芯层和下表层组成；/n所述上表层为抗粘层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇93～96％，有机高分子抗粘母料3.0～5.0％，抗菌剂1.0～2.0％；/n所述芯层为抗菌聚乙烯醇层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇96～98％，抗静电母料1.0～2.0％、抗菌剂1.0～2.0％；/n所述下表层为抗菌爽滑层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇93～96％，爽滑剂3.0～5.0％，抗菌剂1.0～2.0％。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜，其特征在于，由上表层、芯层和下表层组成；
所述上表层为抗粘层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇93～96％，有机高分子抗粘母料3.0～5.0％，抗菌剂1.0～2.0％；
所述芯层为抗菌聚乙烯醇层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇96～98％，抗静电母料1.0～2.0％、抗菌剂1.0～2.0％；
所述下表层为抗菌爽滑层，其材料包括以下重量百分比的组分：改性聚乙烯醇93～96％，爽滑剂3.0～5.0％，抗菌剂1.0～2.0％。


2.根据权利要求1所述的抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述改性聚乙烯醇的熔融指数在190℃/10kg条件下为3.0～6.0g/10min，熔点为210～230℃，玻璃化转变温度为75～85℃。


3.根据权利要求1或2所述的抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述改性聚乙烯醇是由以下原料按重量百分比经共混熔融共挤制成：聚乙烯醇75～89％、丙三醇5～10％、聚乙二醇5～10％和水1～5％；优选地，改性聚乙烯醇的制备如下：将聚乙烯醇、聚乙二醇、丙三醇和水混合，加热，恒温下搅拌反应，反应结束后冷却，即得；优选加热温度为45-55℃，搅拌时间为60-90min，优选反应结束后自然冷却至25-30℃。


4.根据权利要求3所述的抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述聚乙烯醇的醇解度为95～99mol％，聚合度为1700～2400，平均粒径为300～400μm；优选地，聚乙二醇的平均分子量为200～400。


5.根据权利要求1-4任一项所述的抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述抗菌剂为载银磷酸锆抗菌剂，平均粒径为1～2μm，耐热性＞1300℃。


6.根据权利要求1-5任一项所述的抗菌型双向拉伸聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述有机高分子抗粘母料由以下原料按重量百分比...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贤宏，谢城城，
申请(专利权)人：安徽国风塑业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34