本發明涉及包裝材料，具體涉及一種基于pbat的環保型塑料包裝袋及其制備方法。

背景技術：

1、塑料包裝袋作為現代生活中不可或缺的一部分，以其輕便、耐用和成本效益高等特點，廣泛應用于食品包裝、日常用品、工業生產等多個領域。然而，隨著塑料制品的大量使用和不當處理，塑料污染問題日益嚴峻，對生態環境造成了巨大的壓力。為了應對這一挑戰，環保型塑料包裝袋應運而生，其中pbat(聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯)作為一種新型的生物降解材料，具有良好的柔韌性、拉伸性和熱穩定性，逐漸應用在塑料包裝袋領域，其最顯著的特點是在多種環境條件下，如土壤、海水和堆肥中，都能被微生物分解，最終完全轉化為無害的二氧化碳和水。這一特性使得pbat在減少塑料污染、保護生態環境方面具有巨大的潛力。

2、但是，pbat作為塑料包裝袋基材也存在較為明顯的問題，一方面來說，其本身抗菌性能較差，無法滿足食品包裝袋的需求，另一方面，其力學強度也逐漸難以滿足行業需求，因此，對于pbat進行增強改性，對其在塑料包裝袋領域的應用具有重要意義。

3、目前，采用添加改性的方式對高分子材料進行功能化改進較為常見，例如通過添加銀等抗菌劑，來增強材料的抗菌性能，通過添加納米材料等，增強材料的力學強度等，但是銀等無機抗菌劑一般為重金屬，遺棄后會造成一定的環境污染，納米材料與pbat之間存在明顯的界面問題，難以高效發揮優勢，因此，本發明提供了一種基于pbat的環保型塑料包裝袋，可解決現有技術中的問題。

技術實現思路

1、(一)解決的技術問題

2、針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于pbat的環保型塑料包裝袋及其制備方法。

3、(二)技術方案

4、一種基于pbat的環保型塑料包裝袋的制備方法，所述塑料包裝袋采用包括按照重量份數計的以下原料制成：

5、

6、所述制備方法如下所示：

7、步驟一、將各個原料按照重量份數稱量，備好；

8、步驟二、將pbat、聚乳酸、玉米淀粉真空干燥，然后加入至混料機中，然后向混料機中加入亞麻纖維改性料、無機填充料、潤滑劑和抗氧劑，設置轉速為800-1000r/min，機械攪拌混勻后喂入雙螺桿擠出機中，經熔融擠出工藝，形成母粒；

9、步驟三、將母粒置于吹膜機中，進行吹膜，將形成的薄膜收卷，即可制得塑料包裝袋。

10、作為本發明的進一步方案，所述亞麻纖維改性料的制備方法如下所示：

11、步驟s1、將亞麻纖維浸入氫氧化鈉水溶液中，于60-65℃的溫度條件下攪拌1-2h后，分離出纖維料，經洗滌、干燥處理，制得官能化亞麻纖維；

12、步驟s2、將官能化亞麻纖維分散在四氫呋喃中，然后向形成的分散液中添加酸酐改性劑，加完后，室溫攪拌2-4h，分離出纖維料，即可制得改性亞麻纖維；

13、步驟s3、將改性亞麻纖維超聲分散在n,n-二甲基甲酰胺中，然后將活性大分子抗菌劑和對甲苯磺酸加入至形成的均勻分散液中，加畢，將溫度逐漸升高至90-100℃，在該溫度條件下保持攪拌4-8h后，降溫出料，分離出纖維產物，即可制得亞麻纖維改性料。

14、作為本發明的進一步方案，步驟s1中，所述氫氧化鈉水溶液的質量分數為10-20％。

15、作為本發明的進一步方案，步驟s2中，所述酸酐改性劑為馬來酸酐、丁二酸酐或者戊二酸酐中的任意一種。

16、作為本發明的進一步方案，步驟s3中，所述活性大分子抗菌劑的具體制備方法如下所示：

17、步驟ss1、將槲皮素加入至丙酮中，機械攪拌均勻后，置于冰浴環境中，接著加入2,3-二溴丙酰氯，加畢，移出冰浴，室溫條件下攪拌2-4h后，蒸發去除溶劑，收集產物，制得槲皮素衍生物；

18、步驟ss2、將槲皮素衍生物和烷基二胺化合物加入至n,n-二甲基甲酰胺中，加畢，開啟攪拌，待完全溶解形成均勻反應液后，通氮氣保護，將溫度升高至70-80℃，持續攪拌8-12h后，分離出固體產物，即可制得活性大分子抗菌劑。

19、作為本發明的進一步方案，步驟ss1中，所述槲皮素和2,3-二溴丙酰氯的摩爾比為1:1。

20、作為本發明的進一步方案，步驟ss2中，所述槲皮素衍生物和烷基二胺化合物的摩爾比為1:1；所述烷基二胺化合物為1,8-辛二胺、癸二胺或者1,12-二氨基十二烷中的任意一種。

21、作為本發明的進一步方案，步驟ss2中，所述槲皮素衍生物和烷基二胺化合物的摩爾比為0.8-1:1。

22、在上述技術方案中，首先采用2,3-二溴丙酰氯和槲皮素作為反應物，利用彼此結構中的活性酰氯基團和酚羥基進行縮合，制得結構中含有兩當量鹵素取代基的槲皮素衍生物，接著，采用烷基二胺化合物作為擴鏈劑，與槲皮素衍生物結構中的鹵素取代基進行連續不間斷的取代反應，從而制得具有交替結構的活性大分子抗菌劑。

23、然后，由于經堿處理和酸酐改性的亞麻纖維表面會含有活性羧基取代基，能夠在對甲苯磺酸的催化作用下，與活性大分子抗菌劑結構端部的氨基取代基進行酰胺化反應，從而將活性大分子抗菌劑修飾在亞麻纖維表面，制得亞麻纖維改性料。

24、作為本發明的進一步方案，所述無機填充料為滑石粉、碳酸鈣或者鈦白粉中的任意一種；所述潤滑劑為聚乙烯蠟或者石蠟；所述抗氧劑為抗氧劑1076或者抗氧劑1010。

25、一種基于pbat的環保型塑料包裝袋，采用上述的制備方法制得。

26、(三)有益的技術效果

27、本發明通過在亞麻纖維表面修飾活性大分子抗菌劑，制得亞麻纖維改性料，首先，由于活性大分子抗菌劑為有機連接結構，能夠在亞麻纖維和pbat基體之間形成過渡層，使亞麻纖維與pbat之間的界面結合性大大增強，而且活性大分子抗菌劑在熔融擠出過程中，會與pbat分子鏈之間產生分子間作用力，使亞麻纖維牢固的“卡”在pbat基體中，進而高效發揮自身的增強改性效果，提升塑料包裝袋的力學強度。另外，活性大分子抗菌劑結構中含有豐富的天然抗菌劑槲皮素，能夠賦予塑料包裝袋優異的抗菌性能，從而使pbat塑料包裝袋具有優異的綜合性能表現，有利于其拓寬其應用范圍。

技術特征：

1.一種基于pbat的環保型塑料包裝袋的制備方法，其特征在于，所述塑料包裝袋采用包括按照重量份數計的以下原料制成：

2.根據權利要求1所述的一種基于pbat的環保型塑料包裝袋的制備方法，其特征在于，所述亞麻纖維改性料的制備方法如下所示：

3.根據權利要求2所述的一種基于pbat的環保型塑料包裝袋的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述氫氧化鈉水溶液的質量分數為10-20％。

4.根據權利要求2所述的一種基于pbat的環保型塑料包裝袋的制備方法，其特征在于，步驟s2中，所述酸酐改性劑為馬來酸酐、丁二酸酐或者戊二酸酐中的任意一種。

5.根據權利要求2所述的一種基于pbat的環保型塑料包裝袋的制備方法，其特征在于，步驟s3中，所述活性大分子抗菌劑的具體制備方法如下所示：

6.根據權利要求5所述的一種基于pbat的環保型塑料包裝袋的制備方法，其特征在于，步驟ss1中，所述槲皮素和2,3-二溴丙酰氯的摩爾比為1:1。

7.根據權利要求5所述的一種基于pbat的環保型塑料包裝袋的制備方法，其特征在于，步驟ss2中，所述槲皮素衍生物和烷基二胺化合物的摩爾比為1:1；所述烷基二胺化合物為1,8-辛二胺、癸二胺或者1,12-二氨基十二烷中的任意一種。

8.根據權利要求5所述的一種基于pbat的環保型塑料包裝袋的制備方法，其特征在于，步驟ss2中，所述槲皮素衍生物和烷基二胺化合物的摩爾比為0.8-1:1。

9.根據權利要求1所述的一種基于pbat的環保型塑料包裝袋的制備方法，其特征在于，所述無機填充料為滑石粉、碳酸鈣或者鈦白粉中的任意一種；所述潤滑劑為聚乙烯蠟或者石蠟；所述抗氧劑為抗氧劑1076或者抗氧劑1010。

10.一種基于pbat的環保型塑料包裝袋，其特征在于，采用如權利要求1所述的制備方法制得。

技術總結
本發明涉及包裝材料技術領域，公開了一種基于PBAT的環保型塑料包裝袋及其制備方法，該塑料包裝袋是以PBAT為基材，以玉米淀粉、聚乳酸、亞麻纖維改性料等為輔材，經混合、擠出造粒、吹膜工藝制得，其中亞麻纖維改性料為表面修飾有活性大分子抗菌劑的亞麻纖維，由于活性大分子抗菌劑的存在能夠在亞麻纖維和PBAT基體之間形成過渡層，使亞麻纖維牢固的“卡”在PBAT基體中，進而高效發揮自身的增強改性效果，提升塑料包裝袋的力學強度。另外，活性大分子抗菌劑結構中含有豐富的天然抗菌劑槲皮素，能夠賦予塑料包裝袋優異的抗菌性能，從而使PBAT塑料包裝袋具有優異的綜合性能表現，有利于其拓寬其應用范圍。

技術研發人員：石祺,張艷麗,石凱,邢丹楓
受保護的技術使用者：東莞市正立包裝材料有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24