【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物降解材料的制备领域，尤其涉及一种生物降解pla淋膜料及由其制备的生物降解淋膜。
技术介绍
1、近年来，伴随淋膜纸市场发展，食品级淋膜纸市场规模也不断扩大，发展到2021年，我国食品级淋膜纸市场规模已增长至14.4亿元，预计2022-2026年我国食品级淋膜纸市场将保持6.0％以上的年均复合增长率增长。欧洲在实行全面禁塑，可生物降解的食品级淋膜纸更受当地欢迎。我国在东南亚出口食品级淋膜纸具有一定的地理优势，中国企业向东南亚地区出口食品级淋膜纸主要用于餐饮业中食品包装等。随着新版限塑令的执行以及消费者环保意识的不断加强，食品餐饮行业对于环保型绿色包装的需求正持续攀升，对于食品级淋膜纸的需求也在持续飙升。近年来，在多重因素的作用下，淋膜纸行业进入优化升级阶段。
2、随着国家限塑令的推出，食品级淋膜纸逐渐由不可降解的聚乙烯(pe)淋膜转向可降解的淋膜如聚乳酸(pla)等等。pla为生物降解材料，安全性能很好，且pla淋膜层有较强的附着力、光泽度，pla淋膜纸具有pe淋膜纸阻水、阻油的特性。但是，纯聚乳酸树脂(pla)因为自身脆性，一般需要更低克重和更高的力学性能，无法直接淋膜，因此需要引入pbs或pbat以提高拉伸模量高、增大薄膜韧性，或引入增塑剂。但是pbs或pbat的引入会导致析出标准不合格，且由于pbs和pbat自身密度大导致淋膜后克重都会超过22g/m2，而pe 淋膜后克重都会在10g/m2左右，相差一倍多，不仅增加成本也会带来光泽度、透明度、力学性能差等缺点。目前引入的增塑剂大部分是石油基增塑剂，
技术实现思路
1、基于上述现有技术所存在的问题，本专利技术提供一种生物降解pla淋膜料，通过在pla 中添加无毒无害接枝包覆纤维素纳米晶对pla进行增强改性，从而获得性能更好的淋膜料。本专利技术既要保证pla材料的全降解性、安全性、环保性，使其可安全接触食品，也要工艺简单化、符合碳减排的工业要求。
2、本专利技术为实现目的，采用如下技术方案：
3、一种生物降解pla淋膜料，其各原料按重量份的构成为：pla树脂88.5份～94.6份，润滑剂0.3份～1份，接枝包覆纤维素纳米晶5份～10份，抗氧剂0.1份～0.5份。
4、进一步地，所述接枝包覆纤维素纳米晶的制备方法包括如下步骤：
5、s1、将纤维素纳米晶cnc加入反应釜中，再加入二甲苯和柠檬酸，升温至120～140℃搅拌6～8h，冷却至室温，获得中间体a；
6、s2、向步骤s1所得中间体a中加入乙酸酐和氨基磺酸，升温至55～70℃搅拌3～6h，获得中间体b；
7、s3、将步骤s2所得中间体b在温度105～130℃、压力-0.4～-0.6mpa条件下，脱除二甲苯4～6小时，获得预处理后cnc；
8、s4、将预处理后cnc与pla树脂、硬脂酸锌、抗氧剂1076混合，常温下以300～500r/min 的速度均匀搅拌3～6min，所得混合物经双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机温度120～195℃、挤出机转速350～400rpm，然后55～60℃干燥4～6小时，即获得接枝包覆纤维素纳米晶。
9、更进一步地，所述接枝包覆纤维素纳米晶的制备方法中：二甲苯与cnc的质量比为10:1，柠檬酸的添加量为cnc质量的5～20wt％，乙酸酐的添加量为柠檬酸质量的30～50wt％，氨基磺酸的添加量为乙酸酐质量的1～2wt％，cnc的添加量为pla质量的20～50wt％，硬脂酸锌的添加量为pla质量的0.2～0.8wt％，抗氧剂1076的添加量为pla质量的0.2～0.5wt％。
10、进一步地，所述pla树脂为吹膜级别，熔融指数在3～5g/10min(190℃，2.16kg)。
11、最优选的，所述生物降解pla淋膜料的各原料按重量份的构成为：pla树脂91.5份，接枝包覆纤维素纳米晶10份，0.2份抗氧剂1076，润滑剂硬脂酸0.3份。
12、本专利技术所述的生物降解淋膜料可采用如下方法加工为所需淋膜制品：按配比称取各原料并加入高速混合机中充分混合，所得混合料送入双螺杆挤出机中挤出造粒，然后输送到干燥机经反复干燥，再经过送入淋膜机中淋膜成膜(纸张引出→淋膜→纵向拉伸→冷却→卷取)，即得到一定厚度的生物降解淋膜制品。
13、与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：
14、1、本专利技术提供的生物降解淋膜料的配方，是在聚乳酸树脂(pla)中加入有作为增强增韧改性剂的接枝包覆纳米纤维晶。该体系在后续通过双螺杆高温挤出造粒时(挤出温度 165-210℃)，乙酰化纤维素纳米晶在pla中分散均匀、取向排列，以高取向度形式增强增韧 pla。此体系熔体强度高，在淋膜机器纵向拉伸下所得薄膜强度更高、撕裂性能更好，热封合也更好，永久提高了pla和纤维纸的粘合强度以及pla共混物的力学强度和冲击强度，提高生物降解膜制品的安全性能。
15、2、本专利技术所用改性剂为无毒无害的接枝包覆纤维素纳米晶，通过对纤维素纳米晶先酸化再乙酰化，解决纤维素纳米晶表面能高易团聚等问题，且不引进有毒溶剂、不析出，产品没有二甲苯、甲苯、重金属等残留，更加环保，做出的制品可接触食品。
16、3、本专利技术的接枝包覆纤维素纳米晶不影响降解率，有效避免其他弹性体增韧pla后在降解率损失上的问题，也不影响它的尺寸，直接避免了对pla透明性、光泽度的损害，提高生物降解pla制品的高附加值和性能。
17、4、本专利技术的生物降解淋膜料绿色环保、可与食品安全接触，可广泛用于纸杯、酒店用品、外卖用品、零食快餐用品等领域。
18、5、本专利技术的生物降解淋膜料制备工艺简单，有望工业化生产，其推广应用将带来较大的经济和社会效益。
19、6、本专利技术通过在pla中加入接枝包覆纤维素纳米晶，所得改性料经淋膜后，纵向的拉伸强度、断裂伸长率、热封合优异，断裂伸长率从5％(未加接枝纤维素纳米晶)升高到16％。
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1.一种生物降解PLA淋膜料，其特征在于：所述生物降解PLA淋膜料的各原料按重量份的构成为：PLA树脂88.5份～94.6份，润滑剂0.3份～1份，接枝包覆纤维素纳米晶5份～10份，抗氧剂0.1份～0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种生物降解PLA淋膜料，其特征在于，所述接枝包覆纤维素纳米晶的制备方法包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种生物降解PLA淋膜料，其特征在于：二甲苯与CNC的质量比为10:1，柠檬酸的添加量为CNC质量的5～20wt％，乙酸酐的添加量为柠檬酸质量的30～50wt％，氨基磺酸的添加量为乙酸酐质量的1～2wt％，CNC的添加量为PLA质量的20～50wt％，硬脂酸锌的添加量为PLA质量的0.2～0.8wt％，抗氧剂1076的添加量为PLA质量的0.2～0.5wt％。
4.根据权利要求1或2所述的一种生物降解PLA淋膜料，其特征在于：所述PLA树脂为吹膜级别，熔融指数在3～5g/10min(190℃，2.16kg)。
5.根据权利要求1所述的一种生物降解PLA淋膜料，其特征在于：所述生物降解PLA淋膜
6.一种由权利要求1～5中任意一项所述生物降解PLA淋膜料所制得的淋膜制品。
...【技术特征摘要】
1.一种生物降解pla淋膜料，其特征在于：所述生物降解pla淋膜料的各原料按重量份的构成为：pla树脂88.5份～94.6份，润滑剂0.3份～1份，接枝包覆纤维素纳米晶5份～10份，抗氧剂0.1份～0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种生物降解pla淋膜料，其特征在于，所述接枝包覆纤维素纳米晶的制备方法包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种生物降解pla淋膜料，其特征在于：二甲苯与cnc的质量比为10:1，柠檬酸的添加量为cnc质量的5～20wt％，乙酸酐的添加量为柠檬酸质量的30～50wt％，氨基磺酸的添加量为乙酸酐质量的1～2wt％，cnc的添加量为pla质量的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，杨家豪，
申请(专利权)人：苏州浩钶环保新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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