[发明专利]一种聚羟基脂肪酸酯/淀粉高阻隔复合膜及其制备方法

说明书

本发明涉及食品包装领域，具体提供了一种聚羟基脂肪酸酯/淀粉高阻隔复合膜及其制备方法，该膜采用夹心结构，所述的聚羟基脂肪酸酯层为外层，所述的夹心层为淀粉纳米复合材料层，所述夹心层厚度为整个复合膜的40％‑90％；采用这种结构的复合膜具有良好的机械性能、生物降解性能、柔韧性、阻水性、热封性和超强的气体阻隔性能，可以广泛应用于生鲜农产品的包装、高油食品的包装、其它易氧化产品的包装、超市购物袋、垃圾袋等包装应用领域。

技术领域

本发明涉及食品包装领域，具体提供了一种聚羟基脂肪酸酯/淀粉高阻隔复合膜及其制备方法。

背景技术

石油基塑料造成的环境污染日益严重，急需全降解塑料取而代之。聚羟基脂肪酸酯是被国内外广泛研究的一种全降解材料。但是纯的聚羟基脂肪酸酯制备的薄膜强度较低，硬度较差，在很多应用领域受到限制。因此，在实际加工过程中，聚羟基脂肪酸酯通常与其他合成聚酯进行共混改性，以提高其应用性能。

聚羟基脂肪酸酯的原料成本较高是限制其推广应用的另一个重要原因。因此，聚羟基脂肪酸酯与天然高分子复合，可以显著降低制品的生产成本。采用多层共挤技术生产的薄膜比单层膜具有更好的功能特性，应用领域更加广泛。因此，性能优良、成本低廉、可完全生物降解的复合膜具有广泛的发展前景，如何利用这些现有技术提供更加优异的复合膜成为本领域亟待解决的问题之一。

现有技术中，发明专利CN201280037127.X公开了一种可生物降解的聚酯薄膜。该薄膜是聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、聚琥珀酸对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸和淀粉的复合物。由于该薄膜属于单层膜，淀粉的添加量较低，因而对氧气、二氧化碳、氮气等气体的阻隔性能较差，且成本较高。发明专利201280061224.2公开了一种包含淀粉层和聚烯烃层的多层膜。该多层膜具有高阻隔性和高阻水性，在食品包装中应用广泛。但聚烯烃是不可降解的，容易造成环境污染。发明专利CN201510144196公开了一种多层膜及其制备方法。该专利描述的多层膜中，至少含有一个热塑性聚酯层A和一个热塑性淀粉层B，该膜具有良好的阻隔性能和机械强度。由于热塑性聚酯层和热塑性淀粉层之间的粘附性能较差，两层之间容易分离，从而影响膜的性能和外观，为了解决这个问题，该专利在热塑性聚酯层和热塑性淀粉层之间额外添加了一个粘结层H，但是添加粘结层显著增加了复合膜的加工难度和生产成本，同时降低了降解性能。

发明内容

本发明针对现有技术存在的诸多不足之处，提供了一种聚羟基脂肪酸酯/淀粉高阻隔复合膜及其制备方法，该膜采用夹心结构，所述的聚羟基脂肪酸酯层为外层，所述的夹心层为淀粉纳米复合材料层，所述夹心层厚度为整个复合膜的40％-90％；采用这种结构的复合膜具有良好的机械性能、生物降解性能、柔韧性、阻水性、热封性和超强的气体阻隔性能，可以广泛应用于生鲜农产品的包装、高油食品的包装、其它易氧化产品的包装、超市购物袋、垃圾袋等包装应用领域。

本发明的具体技术方案是：

一种聚羟基脂肪酸酯淀粉高阻隔复合膜，该膜采用夹心结构，所述的聚羟基脂肪酸酯层为外层，所述的夹心层为淀粉纳米复合材料层，所述夹心层厚度为整个复合膜厚度的40％-90％；

更为具体的可以为3层或5层结构；

所述的淀粉纳米复合材料层的组成按重量份为：淀粉60-90份、增塑剂10-50份、润滑剂0.5-8份、增容剂0.5-8份、纳米材料3-20份、亲水性聚合物5-50份、多元有机酸0.5-8份、生物降解聚酯2-20份。

所述的淀粉纳米复合材料层中的淀粉是指羟丙基(交联)淀粉、羟乙基(交联)淀粉、醋酸酯(交联)淀粉、氧化(交联)淀粉中的一种或两种以上的混合物。

所述的增塑剂是指甘油、山梨醇、三醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯、一醋酸甘油酯、柠檬酸酯中的一种或两种以上的混合物。

所述的润滑剂是硬脂酸及其盐类、单脂肪酸甘油酯、石蜡中的一种或其两种以上的混合物。