[发明专利]一种易回收高阻隔纸铝复合包装材料及其制备方法

说明书

本发明涉及新型包装材料领域，具体提供了一种易回收高阻隔纸铝复合包装材料及其制备方法，该包装材料为多层结构，其中心为通过粘结剂粘结在一起的纸基层和铝箔层，在纸基层及铝箔层外部均涂布一层涂布层；采用这种组成的包装材料，具有水溶性好且易降解的优点，大大降低铝箔材料的回收难度；并且由于铝箔及涂布层的存在可赋予该材料优异的气体阻隔性。

技术领域

本发明涉及新型包装材料领域，具体涉及一种易回收高阻隔纸铝复合包装材料及其制备方法。

背景技术

白色污染是最严重的生态问题之一，特别是在包装领域，石油基塑料薄膜具有极强的抗生物降解性，污染土壤、河流和海洋达数百年之久。随着环境保护意识的增强，“限塑”和可生物降解材料成为研究热点。塑料污染大多来源于各种包装材料，作为新一代纸基包装材料，需要具备优异的阻隔、印刷、力学、热封、防水防油、可生物降解等性能以满足其正常使用及环保要求。分析目前高阻隔型塑料包装材料的结构，主要包括中间的铝箔阻隔层，起到阻氧、阻水蒸气、阻气味的作用；内外塑料层(聚乙烯PE，聚对苯二甲酸乙二酯PET等)，起到防水防油；纸板起到支撑及印刷承印功能；及油墨起彩色印刷显示的作用。其中塑料层及铝箔层均是不可降解材料，且难以实现回收利用。因此，如何从源头上利用生物质基可降解材料替代以上环境不友好的材料或物质是目前需要克服的难题。

目前，国内外科学家对易回收高阻隔性能的包装材料进行了广泛的研究。其策略主要包括：多层复合、表面改性或镀层及填加填料等技术。如将不同材料的膜进行复合，常用的有三层、五层或七层复合膜，如将铝箔等材料进行复合。表面改性主要是通过化学反应对材料的表面进行基团修饰，从而改变其极性。例如通过等离子体聚合等方法，增强聚烯烃表面的极性，从而提高其气体阻隔性。也可通过物理或化学的方法，将无机金属或氧化物等蒸镀在PET等塑料薄膜表面，形成几十到上百纳米的阻隔层。或通过填加无机片层材料，由于它具有很高的纵横比，高的结晶度，添加少量的片层无机材料在聚合物中，就可使气体分子的扩散路径变得曲折，从而降低材料的气体透过率，提高阻隔性。但是上述各种解决方案均存在制备工艺复杂，阻隔性能并不能达到食品级的阻隔要求，并且其核心阻隔层(铝箔)无法实现回收，容易造成资源浪费。

因此能否提供一种易回收高阻隔性能的包装材料，成为本领域亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明针对现有技术存在的诸多问题，提供了一种易回收高阻隔纸铝复合包装材料及其制备方法，该包装材料为多层结构，其中心为通过粘结剂粘结在一起的纸基层和铝箔层，在纸基层及铝箔层外部均涂布一层涂布层；采用这种组成的包装材料，具有水溶性好且易降解的优点，大大降低铝箔材料的回收难度；并且由于铝箔及涂布层的存在可赋予该材料优异的气体阻隔性。

本发明的最大特点就是在实现包装纸高强度、抗水性、可降解性等各项性能的前提下，不使用合成的化工产品，而是用纯生物质的纳米纤维素纤丝和疏水纳米纤维素来实现上述功能；

本申请的具体技术方案如下：

一种易回收高阻隔纸铝复合包装材料，具体为多层结构，其中心为通过粘结剂粘结在一起的纸基层和铝箔层，在纸基层及铝箔层外部均涂布一层涂布层；

其中纸基层克重在25g/m²-45g/m²范围内的薄页纸，铝箔层厚度在5μm-10μm范围内的超薄铝箔；

所采用的粘结剂为亲水性好及可降解的淀粉、聚乙烯醇、海藻酸钠、壳聚糖、普鲁兰多糖、果胶、天然胶乳、环糊精、纳米纤维素、微晶纤维素及羧甲基纤维素等其中的一种或多种复合粘结剂，具体选用其水溶液，其浓度为7wt％-20wt％，粘度为1500Pa·s-3500Pa·s；优选的控制干燥后包装材料中的粘结剂含量为2g/m²15g/m²。