CN112853817B - 一种可降解塑料制备医药包装材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于包装材料领域，具体涉及一种可降解塑料制备医药包装材料的方法。本发明选取抄造纸张为基体，反面进行抗水性施胶，控制抗水性Cobb值在20‑30g/m2，然后进行一次淋膜、涂料涂布和二次淋膜，冷却后进行红外线杀毒得到可降解的医药用包装材料。本发明中，采用抄造纸张为基体，在采用纸张定量低的前提下，通过本发明所述的制备方法，提高了最终产品的抗水性、强度，而且本发明得到的产品成本低，可生物降解，具有抑菌性能，材料的强度及阻隔性能达到PP、PE膜的性能。
Description
技术领域
本发明属于包装材料领域，具体涉及一种可降解塑料制备医药包装材料的方法。
背景技术
近几年，由于微塑料对人体以及海洋生物健康的危害引起了人们越来越多的重视，在中国南方城市，像深圳、海南等已经开始限塑，这势必会对一些包装行业造成冲击，尤其是医药包装行业，由于行业的特殊性，使用了大量的不可回收塑料作为医药的包装材料，限塑令势必会对这些行业造成冲击，选择合适的包装材料，解决因限塑对行业带来的影响将会是这一时期的研究重点。
与传统的塑料相比，一些具有降解性能的塑料如聚乳酸、聚己内酯、聚羟基烷酸酯等逐渐被应用，但是这些材料由于成本、加工性能等各种原因，其使用受到了限制，并不能完全替代塑料，因此，如何解决上述问题是本发明要解决的一个关键问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种可降解塑料制备医药包装材料的方法，采用本发明得到的产品抗水性好、强度高，可生物降解，具有抑菌性能，材料的强度及阻隔性能达到PP、PE膜的性能。
本发明所述一种可降解塑料制备医药包装材料的方法，具体步骤为：
(1)选取抄造纸张为基体，反面进行抗水性施胶，控制抗水性Cobb值在20-30g/m2，然后进行一次淋膜，与抄造纸张热粘合在一起；抗水性Cobb值在20-30g/m2，可以有效防止涂料的水分渗透且成本低廉。
(2)将颜料加入到胶黏剂的水溶液中，搅拌，加入抗水剂和分散剂，搅拌，得涂料；将涂料在步骤(1)所述纸张正面进行涂布，干燥；
(3)将聚己内酯加热到65-75℃，加入纳米氧化锌与氧化锆，使之分散均匀后，在涂料层表面进行二次淋膜，冷却后进行红外线杀毒得到可降解的医药用包装材料。
步骤(1)中选取15-30g/m2的阔叶浆或者针叶浆抄造的纸张为基体，在保证最终产品强度的前提下，本发明采用的纸张定量低，大大节约了成本。
步骤(1)中采用聚乳酸、松香和石蜡的混合物进行一次淋膜；其中，以质量比计，聚乳酸：松香：石蜡＝10:2-5:1-3。进行一次淋膜可以提高产品的抗水性，另外，采用一次淋膜不仅可以有效保证后期的降解完全而且一定程度上增强了最终产品的强度。
步骤(1)中一次淋膜的淋膜量为0.03-0.09g/cm3。
步骤(2)中颜料占整个涂料质量的7-10％，胶黏剂的水溶液占整个涂料质量的80-90％，抗水剂占整个涂料质量的2-5％，分散剂占整个涂料质量的0.5-5％。
步骤(2)中所述颜料为二氧化硅与炭黑的混合物，二氧化硅与炭黑的质量比为10：1-4。
步骤(2)中胶黏剂为聚乙烯醇，胶黏剂的水溶液中胶黏剂的质量分数为15-20％。
步骤(2)中所述抗水剂为氧氯化锆，分散剂为三聚磷酸钠。
步骤(3)中二次淋膜时聚己内酯的淋膜量为0.03-0.05g/cm3。进行二次淋膜可以提高产品的，采用聚己内酯不仅可以有效保证后期的降解完全而且一定程度上增强了最终产品的强度。采用聚己内酯在涂料层进行淋膜也在一定程度上增强了其耐磨性能。
步骤(3)中纳米氧化锌与氧化锆的加入量为聚己内酯质量的5-20％，纳米氧化锌与氧化锆质量比为2-5:1，起到抑菌作用。
本发明中具有以下有益效果：
(1)选取15-30g/m2的阔叶浆或者针叶浆抄造的纸张为基体，在保证最终产品强度的前提下，采用的纸张定量低，大大节约了成本。
(2)通过本发明所述的制备方法，仅仅在纸张上进行二次淋膜即可提高了最终产品的抗水性和强度，降低了成本，提高了产品性能。
(3)本发明得到的产品可生物降解，具有抑菌性能，材料的强度及阻隔性能达到PP、PE膜的性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1
一种可降解塑料制备医药包装材料的方法，具体步骤为：
(1)以阔叶浆为原材料抄造15g/m2的纸张，反面进行抗水性施胶，控制Cobb值在20g/m2，然后反面再进行一次淋膜，淋膜量为0.03g/cm3，与纤维层结合在一起；
(2)将10g二氧化硅与1g炭黑加入到质量分数为15％的PVA溶液中，PVA溶液的质量为100g，搅拌30分钟后，加入2.6g氧氯化锆，0.65g三聚磷酸钠，再搅拌30分钟，得涂料；将涂料在步骤(1)所述纸张正面进行涂布，干燥；
(3)将100g聚己内酯加热到65℃，然后加入3.34g纳米氧化锌与1.67g氧化锆，混合均匀，在干燥后纸张的涂料层表面二次淋膜，淋膜量为0.03g/cm3，得到可降解的医药包装材料。
步骤(1)中采用聚乳酸、松香和石蜡的混合物进行一次淋膜；其中，以质量比计，聚乳酸：松香：石蜡＝10:2:3。
实施例2
一种可降解塑料制备医药包装材料的方法，具体步骤为：
(1)以阔叶浆为原材料抄造20g/m2的纸张，反面进行抗水性施胶，控制Cobb值在25g/m2，然后反面再进行一次淋膜，淋膜量为0.06g/cm3，与纤维层结合在一起；
(2)将10g二氧化硅与1g炭黑加入到质量分数为15％的PVA溶液中，PVA溶液的质量为120g，搅拌30分钟后，加入3g氧氯化锆，1g三聚磷酸钠，再搅拌30分钟，得涂料；将涂料在步骤(1)所述纸张正面进行涂布，干燥；
(3)将100g聚己内酯加热到70℃，然后加入4g纳米氧化锌与2g氧化锆，混合均匀，在干燥后纸张的涂料层表面二次淋膜，淋膜量为0.04g/cm3，得到可降解的医药包装材料。
步骤(1)中采用聚乳酸、松香和石蜡的混合物进行一次淋膜；其中，以质量比计，聚乳酸：松香：石蜡＝10:5:1。
实施例3
一种可降解塑料制备医药包装材料的方法，具体步骤为：
(1)以阔叶浆为原材料抄造30g/m2的纸张，反面进行抗水性施胶，控制Cobb值在30g/m2，然后反面再进行一次淋膜，淋膜量为0.09g/cm3，与纤维层结合在一起；
(4)将10g二氧化硅与4g炭黑加入到质量分数为20％的PVA溶液中，PVA溶液的质量为150g，搅拌30分钟后，加入8g氧氯化锆，8g三聚磷酸钠，再搅拌30分钟，得涂料；将涂料在步骤(1)所述纸张正面进行涂布，干燥；
(2)将100g聚己内酯加热到75℃，然后加入6.66g纳米氧化锌与3.33g氧化锆，混合均匀，在干燥后纸张的涂料层表面二次淋膜，淋膜量为0.05g/cm3，得到可降解的医药包装材料。
步骤(1)中采用聚乳酸、松香和石蜡的混合物进行一次淋膜；其中，以质量比计，聚乳酸：松香：石蜡＝10:3.5:2。
实施例4
一种可降解塑料制备医药包装材料的方法，具体步骤为：
(1)以阔叶浆为原材料抄造15g/m2的纸张，反面进行抗水性施胶，控制Cobb值在20g/m2，然后反面再进行一次淋膜，淋膜量为0.05g/cm3，与纤维层结合在一起；
(2)将10g二氧化硅与2g炭黑加入到质量分数为20％的PVA溶液中，PVA溶液的质量为100g，搅拌30分钟后，加入3.48g氧氯化锆，0.65g三聚磷酸钠，再搅拌30分钟，得涂料；将涂料在步骤(1)所述纸张正面进行涂布，干燥；
(3)将100g聚己内酯加热到70℃，然后加入10g纳米氧化锌与2g氧化锆，混合均匀，在干燥后纸张的涂料层表面二次淋膜，淋膜量为0.04g/cm3，得到可降解的医药包装材料。
步骤(1)中采用聚乳酸、松香和石蜡的混合物进行一次淋膜；其中，以质量比计，聚乳酸：松香：石蜡＝10:3:3。
实施例5
一种可降解塑料制备医药包装材料的方法，具体步骤为：
(1)以阔叶浆为原材料抄造20g/m2的纸张，反面进行抗水性施胶，控制Cobb值在30g/m2，然后反面再进行一次淋膜，淋膜量为0.08g/cm3，与纤维层结合在一起；
(2)将10g二氧化硅与3g炭黑加入到质量分数为20％的PVA溶液中，PVA溶液的质量为100g，搅拌30分钟后，加入2.6g氧氯化锆，2.36g三聚磷酸钠，再搅拌30分钟，得涂料；将涂料在步骤(1)所述纸张正面进行涂布，干燥；
(3)将100g聚己内酯加热到75℃，然后加入16g纳米氧化锌与4g氧化锆，混合均匀，在干燥后纸张的涂料层表面二次淋膜，淋膜量为0.04g/cm3，得到可降解的医药包装材料。
步骤(1)中采用聚乳酸、松香和石蜡的混合物进行一次淋膜；其中，以质量比计，聚乳酸：松香：石蜡＝10:4:1。
性能比较
| 降解性能(6个月) | 抑菌率(大肠杆菌) | 拉伸强度 | |
| 实施例1 | 96.32％ | 42.6％ | 32.15Mpa |
| 实施例2 | 95.16％ | 53.25％ | 32.50Mpa |
| 实施例3 | 94.17％ | 60.01％ | 34.64Mpa |
| 实施例4 | 95.22％ | 70.03％ | 32.51Mpa |
| 实施例5 | 96.16％ | 80.15％ | 32.53Mpa |
| 对比例(市售PE膜) | 12.5％ | 无 | 32.66Mpa |
通过对比发现，本发明制备的膜材料具有较好的生物降解性能，强度虽然达不到PE膜的强度，但是也已经比较接近，而且采用膜中添加纳米颗粒可以起到抗菌的作用，因此制备的膜材料具有抑菌性能。
Claims (6)
1.一种可降解塑料制备医药包装材料的方法，其特征在于，具体步骤为：
（1）选取抄造纸张为基体，反面进行抗水性施胶，控制抗水性Cobb值在20-30g/m2，然后进行一次淋膜，与纤维层热粘合在一起；
（2）将颜料加入到胶黏剂的水溶液中，搅拌，加入抗水剂和分散剂，搅拌，得涂料；将涂料在步骤（1）所述纸张正面进行涂布，干燥；
（3）将聚己内酯加热到65-75℃，加入纳米氧化锌与氧化锆，使之分散均匀后，在涂料层表面进行二次淋膜，冷却后进行红外线杀毒得到可降解的医药用包装材料；
步骤（1）中选取15-30g/m2的阔叶浆或者针叶浆抄造的纸张为基体；
步骤（1）中采用聚乳酸、松香和石蜡的混合物进行一次淋膜；其中，以质量比计，聚乳酸：松香：石蜡＝10:2-5:1-3；
步骤（3）中二次淋膜时聚己内酯的淋膜量为0.03-0.05g/cm3；
步骤（3）中纳米氧化锌与氧化锆的加入量为聚己内酯质量的5-20％，纳米氧化锌与氧化锆质量比为2-5:1。
2.根据权利要求1所述的一种可降解塑料制备医药包装材料的方法，其特征在于，步骤（1）中一次淋膜的淋膜量为0.03-0.09g/cm3。
3.根据权利要求1所述的一种可降解塑料制备医药包装材料的方法，其特征在于，步骤（2）中颜料占整个涂料质量的7-10％，胶黏剂的水溶液占整个涂料质量的80-90％，抗水剂占整个涂料质量的2-5％，分散剂占整个涂料质量的0.5-5％。
4.根据权利要求1所述的一种可降解塑料制备医药包装材料的方法，其特征在于，步骤（2）中所述颜料为二氧化硅与炭黑的混合物，二氧化硅与炭黑的质量比为10：1-4。
5.根据权利要求1所述的一种可降解塑料制备医药包装材料的方法，其特征在于，步骤（2）中胶黏剂为聚乙烯醇，胶黏剂的水溶液中胶黏剂的质量分数为15-20％。
6.根据权利要求1所述的一种可降解塑料制备医药包装材料的方法，其特征在于，步骤（2）中所述抗水剂为氧氯化锆，分散剂为三聚磷酸钠。
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