[发明专利]一种全生物降解的淋膜复合纸材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种全生物降解的淋膜复合纸材料及其制备方法。本发明全生物降解复合纸材料，使用生物降解粘结材料替代传统化学胶粘剂应用在淋膜复合纸的复合中以减少有毒有害物质的残留；并通过纸张与薄膜复合的方式，避免了单一纸面淋膜PBAT树脂造成的易粘辊生产效率低、材料阻隔性差的缺点。本发明各部分均采用全生物降解材料，整体具有良好的生物降解性能。丢弃后在自然环境中可实现全生物降解，不污染环境。相对生物分解率≥90％。

技术领域

本发明属于淋膜复合纸材料技术领域，涉及一种全生物降解的淋膜复合纸材料及其制备方法。

背景技术

淋膜复合纸就是将塑料粒子通过挤出机淋膜在纸张上而后将塑料薄膜与之复合的复合材料，主要特点就是此复合材料可以防油、相对防水、可以热合。传统的淋膜纸类产品所使用的薄膜层为聚乙烯或者聚丙烯材料，是造成“白色污染”的根源。生物降解材料作为一类新兴的材料，具有良好生物降解性能与加工性能。

行业内开发出的一种PLA(聚乳酸)的淋膜纸，PLA可生物降解，且无毒性，可达到环保效果，但PLA质脆、韧性和抗冲击性差以及热稳定性差等缺点使其应用范围大大受限。另一种可生物降解的材料PBS(聚丁二酸丁二醇酯)的加工温度低，粘性低，熔体强度差，另外，PLA、PBS是结晶聚合物，其制品往往具有一定的脆性，因此，二者在包装领域中的应用范围大大受限。PBAT是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，既有良好的延展性和断裂伸长率，也具有较好的耐热性和抗冲击性，肖运鹤等的“超细碳酸钙填充可降解聚酯材料的研究”(塑料，2009，38(3)：69-71)表明，PBAT与超细碳酸钙共混不仅能实现材料的完全快速降解，还能极大的节省成本，但由于PBAT本身的物理特性粘度太大，因而在淋膜的操作过程中，极易沾附于设备之上，造成不能连续生产。CN102558797B公开了一种可生物降解的淋膜纸材料，包括可降解树脂与3-10％弹性体，提高材料与纸张的粘接。非可生物降解的材料的添加，将使得整体材料的生物分解率的下降。CN1398766A，公开了一种包装用复合纸，通过丙烯酸胶水层将PE塑料薄膜和底纸复合制成，所用材料丙烯酸和PE不能实现生物降解，废弃到自然界中会造成环境污染。CN111187494A，公开了一种全生物降解淋膜纸，其材料成分中含非生物可降解材料PVA的添加，将使得整体材料的生物分解率的下降，且PBAT的单独淋膜将极易粘附于设备之上，造成不能连续生产。JP4664502B2，公开了一种通过多层共挤淋膜层的淋膜纸，其中共挤淋膜层的表层为聚丙交酯，中间层为脂族-芳族共聚酯等可生物降解材料，虽然避免了淋膜过程中热熔树脂易粘附于压辊之上的问题，但是，聚丙交酯作为一种硬脆性材料，材料熔点较高，热封工艺要求较高，且热合强度不佳；此外，共挤工艺需要各种挤出树脂的加工温度相接近，这降低共挤树脂材料的选择性，可操作温度区间小，加工工艺要求较高。

此外，在目前复合纸的复合过程中，以苯、甲苯、二甲苯等有毒物质作为稀释剂的传统溶剂型化学胶黏剂依然被很多企业所使用，虽然在干燥过程中能够挥发绝大部分的有机溶剂，所生产的复合纸会有微量的有毒物质残留在其中，这对于复合纸包装尤其是食品包装的用户的健康无疑是一种隐患。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种全生物降解复合纸材料，使用生物降解粘结材料替代传统化学胶粘剂应用在纸塑复合纸的复合中以减少有毒有害物质的残留；并通过纸张与薄膜复合的方式，避免了单一纸面淋膜PBAT树脂造成的易粘辊生产效率低、材料阻隔性差的缺点。本发明全生物降解淋膜复合纸，各部分均采用全生物降解材料，整体具有良好的生物降解性能，可与剩菜剩饭等有机垃圾一起进行堆肥处理。丢弃后在自然环境中可实现全生物降解，不污染环境。且不含VOCs、重金属及致癌物质，无腐蚀性，无公害，绿色友好。满足GB/T 19277.1《受控堆肥条件下材料最终需要生物分解能力的测定》，相对生物分解率≥90％。

本发明全生物降解纸塑复合纸及其生产工艺，以解决现有技术中的纸塑复合纸采用非可降解材料(如EVA、LLDPE、PP、HDPE、POEM等)作为粘接层存在的不可降解污染环境的缺点，为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：