一種編織袋用耐候性塑料的生產(chǎn)工藝

王仁龍 整理

一、概述

塑料編織袋是以聚丙烯等各種化學(xué)塑料為主要原料，利用塑料原料經(jīng)擠出薄膜、切割、單向拉伸為扁絲，經(jīng)過(guò)經(jīng)緯編織得到產(chǎn)品，一般稱(chēng)為編織袋。國(guó)外生產(chǎn)編織袋的原料主要為聚乙烯，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)編織袋的原料主要為聚丙烯。聚丙烯是一種半透明、半晶體的熱塑性塑料，具有高強(qiáng)度、絕緣性好、吸水率低、熱就形溫度高、密度小、結(jié)晶度高等特點(diǎn)。但是聚丙烯材料容易老化降解，失去原有的透明度，表面泛黃、褪色、甚至完全粉化。自然氧化對(duì)聚丙烯編織袋的破壞是相當(dāng)大的，它不僅影響著編織袋的表觀，而且隨著氧化的不斷加深，編織袋將逐步喪失原有的抗拉伸強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度和抗彎曲強(qiáng)度等，逐漸失去使用價(jià)值。塑料編織袋已由以農(nóng)業(yè)食品包裝為主進(jìn)一步向工業(yè)包裝、醫(yī)藥包裝、建材包裝、化妝品包裝等領(lǐng)域發(fā)展，塑料編織袋已在包裝領(lǐng)域占據(jù)重要地位，其使用范圍越來(lái)越廣，使用前景廣闊。開(kāi)發(fā)一種編織袋用聚丙烯材料，提高聚丙烯材料的耐候性，延長(zhǎng)聚丙烯材料的老化降解和自然氧化周期，對(duì)塑料編織袋產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展意義深重。

本文介紹了一種編織袋用耐候性塑料的生產(chǎn)工藝，解決了現(xiàn)有技術(shù)中編織袋用聚丙烯材料耐候性差，使用過(guò)程中極易老化降解和自然氧化，編織袋綜合性能差，使用壽命短等問(wèn)題。

二、技術(shù)方案

一種編織袋用耐候性塑料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

S1. 按質(zhì)量比1:2-3:1-1.8，在45-65℃的溫度下，先將對(duì)苯二胺溶于乙酸乙酯，然后降溫至20-40℃，加磷酸三鈉混合20-30 min，得改性對(duì)苯二胺；

S2. 按質(zhì)量比1:1.2-1.8，在70-90℃的溫度下，將步驟S1中得到的改性對(duì)苯二胺加入到混合溶液中，攪拌處理1-2 h，經(jīng)干燥處理得防老劑；

S3. 按重量份稱(chēng)取原料聚丙烯樹(shù)脂60-80份、填料18-25份、防老劑3-5份和相容劑2-4份；

S4. 將步驟S3中稱(chēng)取的聚丙烯樹(shù)脂和防老劑共同加入到高混機(jī)中，在1500-2000 r/min的轉(zhuǎn)速下混合5-10 min，然后加入填料和相容劑，繼續(xù)混合4-8 min，得聚丙烯復(fù)合物熔體；

S5. 將步驟S4中所得的聚丙烯復(fù)合物熔體轉(zhuǎn)入雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出造粒即得編織袋用耐候性塑料。

所述步驟S2中的混合溶液由質(zhì)量比為1:1.5-3的草酸與異丁醇胺復(fù)配制得。

所述步驟S3中的原料按重量份計(jì)分別為：聚丙烯樹(shù)脂65-75份、填料20-24份、防老劑3.5-4.5份、相容劑2.5-3.5份。

所述步驟S3中的原料按重量份計(jì)分別為：聚丙烯樹(shù)脂70份、填料22份、防老劑4份、相容劑3份。

所述步驟S3中的填料由以下方法制得：將玻璃纖維浸漬在由異丙醇、2-甲基-2-硝基-1-丙醇和巴比妥酸復(fù)配制成的浸漬液中，處理1-3 h，用去離子水反復(fù)清洗，干燥后得到所需填料。

所述異丙醇、2-甲基-2-硝基-1-丙醇和巴比妥酸的質(zhì)量比為3-5:1:1-1.8。

所述步驟S3中的相容劑為芥酸酰胺。

所述步驟S4中聚丙烯復(fù)合物熔體的混合溫度為170-190℃。

所述步驟S5中雙螺桿擠出機(jī)的溫度為140-220℃，螺桿轉(zhuǎn)速為150-180 r/min。

三、有益效果

1. 本技術(shù)提出了一種編織袋用耐候性塑料的生產(chǎn)工藝，通過(guò)制備防老劑，并將聚丙烯樹(shù)脂和防老劑共同混合，然后加入填料和相容劑，繼續(xù)混合，最后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒即得耐候性塑料，所述耐候性塑料具有優(yōu)異的穩(wěn)定性、抗氧化性和抗老化性；同時(shí)具有良好耐摩擦性、韌性和拉伸強(qiáng)度；

2. 本技術(shù)將對(duì)苯二胺溶于乙酸乙酯后與磷酸三鈉混合制得改性對(duì)苯二胺；最后經(jīng)草酸與異丁醇胺復(fù)配制得的混合溶液處理制得防老劑；所述防老劑相較于傳統(tǒng)的對(duì)苯二胺防老劑，揮發(fā)度明顯降低，防老性能顯著提高，同時(shí)還具有阻燃和耐腐蝕性能，其在酸堿腐蝕性介質(zhì)中，仍然能保持穩(wěn)定的疏水性；

3. 本技術(shù)將玻璃纖維浸漬在由異丙醇、2-甲基-2-硝基-1-丙醇和巴比妥酸復(fù)配制成的浸漬液中，處理得到所需填料，所述填料具有高分散性和相容性，用于聚丙烯樹(shù)脂當(dāng)中，可以增加材料的韌性、拉伸強(qiáng)度和耐摩擦性，且在獲得相同效果的前提下，摻量較普通玻璃纖維用量大大減少。

四、具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

本技術(shù)提出的一種編織袋用耐候性塑料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

S1. 按質(zhì)量比1:2:1，在45℃的溫度下，先將對(duì)苯二胺溶于乙酸乙酯，然后降溫至20℃，加磷酸三鈉混合20min，得改性對(duì)苯二胺；

S2. 按質(zhì)量比1:1.2，在70℃的溫度下，將步驟S1中得到的改性對(duì)苯二胺加入到混合溶液中，攪拌處理1h，經(jīng)干燥處理得防老劑，其中混合溶液由質(zhì)量比為1:1.5的草酸與異丁醇胺復(fù)配制得；

S3. 按重量份計(jì)，稱(chēng)取原料聚丙烯樹(shù)脂60份、填料18份、防老劑3份和相容劑2份，其中填料由以下方法制得：將玻璃纖維浸漬在由質(zhì)量比為3:1:1的異丙醇、2-甲基-2-硝基-1-丙醇和巴比妥酸復(fù)配制成的浸漬液中，處理1h，用去離子水反復(fù)清洗，干燥后得到所需填料；其中相容劑為芥酸酰胺；

S4. 將步驟S3中稱(chēng)取的聚丙烯樹(shù)脂和防老劑共同加入到高混機(jī)中，在1500 r/min的轉(zhuǎn)速下混合5 min，混合溫度為170℃，然后加入填料和相容劑，繼續(xù)混合4 min，得聚丙烯復(fù)合物熔體；

S5. 將步驟S4中所得的聚丙烯復(fù)合物熔體轉(zhuǎn)入雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為140℃，螺桿轉(zhuǎn)速為150 r/min的條件下，熔融擠出造粒即得編織袋用耐候性塑料。

實(shí)施例二

本技術(shù)提出的一種編織袋用耐候性塑料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

S1. 按質(zhì)量比1:2.2:1.2，在50℃的溫度下，先將對(duì)苯二胺溶于乙酸乙酯，然后降溫至25℃，加磷酸三鈉混合22 min，得改性對(duì)苯二胺；

S2. 按質(zhì)量比1:1.4，在75℃的溫度下，將步驟S1中得到的改性對(duì)苯二胺加入到混合溶液中，攪拌處理1.2 h，經(jīng)干燥處理得防老劑，其中混合溶液由質(zhì)量比為1:1.8草酸與異丁醇胺復(fù)配制得；

S3. 按重量份計(jì)，稱(chēng)取原料聚丙烯樹(shù)脂65份、填料20份、防老劑3.5份和相容劑2.5份，其中填料由以下方法制得：將玻璃纖維浸漬在由質(zhì)量比為3.5:1:1.2的異丙醇、2-甲基-2-硝基-1-丙醇和巴比妥酸復(fù)配制成的浸漬液中，處理1.5 h，用去離子水反復(fù)清洗，干燥后得到所需填料；其中相容劑為芥酸酰胺；

S4. 將步驟S3中稱(chēng)取的聚丙烯樹(shù)脂和防老劑共同加入到高混機(jī)中，在1600 r/min的轉(zhuǎn)速下混合6 min，混合溫度為175℃，然后加入填料和相容劑，繼續(xù)混合5 min，得聚丙烯復(fù)合物熔體；

S5. 將步驟S4中所得的聚丙烯復(fù)合物熔體轉(zhuǎn)入雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為160℃，螺桿轉(zhuǎn)速為160 r/min的條件下，熔融擠出造粒即得編織袋用耐候性塑料。

實(shí)施例三

本技術(shù)提出的一種編織袋用耐候性塑料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

S1. 按質(zhì)量比1:2.5:1.4，在55℃的溫度下，先將對(duì)苯二胺溶于乙酸乙酯，然后降溫至30℃，加磷酸三鈉混合25 min，得改性對(duì)苯二胺；

S2. 按質(zhì)量比1:1.5，在80℃的溫度下，將步驟S1中得到的改性對(duì)苯二胺加入到混合溶液中，攪拌處理1.5 h，經(jīng)干燥處理得防老劑，其中混合溶液由質(zhì)量比為1:2.2草酸與異丁醇胺復(fù)配制得；

S3. 按重量份計(jì)，稱(chēng)取原料聚丙烯樹(shù)脂70份、填料22份、防老劑4份和相容劑3份，其中填料由以下方法制得：將玻璃纖維浸漬在由質(zhì)量比為4:1:1.4的異丙醇、2-甲基-2-硝基-1-丙醇和巴比妥酸復(fù)配制成的浸漬液中，處理2 h，用去離子水反復(fù)清洗，干燥后得到所需填料；其中相容劑為芥酸酰胺；

S4. 將步驟S3中稱(chēng)取的聚丙烯樹(shù)脂和防老劑共同加入到高混機(jī)中，在1750 r/min的轉(zhuǎn)速下混合8 min，混合溫度為180℃，然后加入填料和相容劑，繼續(xù)混合6 min，得聚丙烯復(fù)合物熔體；

S5. 將步驟S4中所得的聚丙烯復(fù)合物熔體轉(zhuǎn)入雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為165 r/min的條件下，熔融擠出造粒即得編織袋用耐候性塑料。

實(shí)施例四

S1. 按質(zhì)量比1:2.8:1.6，在60℃的溫度下，先將對(duì)苯二胺溶于乙酸乙酯，然后降溫至35℃，加磷酸三鈉混合28 min，得改性對(duì)苯二胺；

S2. 按質(zhì)量比1:1.6，在85℃的溫度下，將步驟S1中得到的改性對(duì)苯二胺加入到混合溶液中，攪拌處理1.8 h，經(jīng)干燥處理得防老劑，其中混合溶液由質(zhì)量比為1:2.5草酸與異丁醇胺復(fù)配制得；

S3. 按重量份計(jì)，稱(chēng)取原料聚丙烯樹(shù)脂75份、填料22份、防老劑4.5份和相容劑3.5份，其中填料由以下方法制得：將玻璃纖維浸漬在由質(zhì)量比為4.5:1:1.6的異丙醇、2-甲基-2-硝基-1-丙醇和巴比妥酸復(fù)配制成的浸漬液中，處理2.5h，用去離子水反復(fù)清洗，干燥后得到所需填料；其中相容劑為芥酸酰胺；

S4. 將步驟S3中稱(chēng)取的聚丙烯樹(shù)脂和防老劑共同加入到高混機(jī)中，在1900 r/min的轉(zhuǎn)速下混合9 min，混合溫度為185℃，然后加入填料和相容劑，繼續(xù)混合7 min，得聚丙烯復(fù)合物熔體；

S5. 將步驟S4中所得的聚丙烯復(fù)合物熔體轉(zhuǎn)入雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為170 r/min的條件下，熔融擠出造粒即得編織袋用耐候性塑料。

實(shí)施例五

本技術(shù)提出的一種編織袋用耐候性塑料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

S1. 按質(zhì)量比1:3:1.8，在65℃的溫度下，先將對(duì)苯二胺溶于乙酸乙酯，然后降溫至40℃，加磷酸三鈉混合30 min，得改性對(duì)苯二胺；

原料：清湯500 g，動(dòng)物凝膠40 g，洋蔥、胡蘿卜、香芹菜根、鹽各適量，雞蛋清 2～3個(gè)，熟肉 500 g。

S2. 按質(zhì)量比1:1.8，在90℃的溫度下，將步驟S1中得到的改性對(duì)苯二胺加入到混合溶液中，攪拌處理2 h，經(jīng)干燥處理得防老劑，其中混合溶液由質(zhì)量比為1:3草酸與異丁醇胺復(fù)配制得；

S3. 按重量份計(jì)，稱(chēng)取原料聚丙烯樹(shù)脂80份、填料25份、防老劑5份和相容劑4份，其中填料由以下方法制得：將玻璃纖維浸漬在由質(zhì)量比為5:1:1.8的異丙醇、2-甲基-2-硝基-1-丙醇和巴比妥酸復(fù)配制成的浸漬液中，處理3 h，用去離子水反復(fù)清洗，干燥后得到所需填料；其中相容劑為芥酸酰胺；

S4. 將步驟S3中稱(chēng)取的聚丙烯樹(shù)脂和防老劑共同加入到高混機(jī)中，在2000 r/min轉(zhuǎn)速下混合10 min，混合溫度為190℃，然后加入填料和相容劑，繼續(xù)混合8 min，得聚丙烯復(fù)合物熔體；

S5. 將步驟S4中所得的聚丙烯復(fù)合物熔體轉(zhuǎn)入雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為220℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180 r/min的條件下，熔融擠出造粒即得編織袋用耐候性塑料。

對(duì)比例一

本技術(shù)提出的一種編織袋用耐候性塑料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

S1. 按重量份計(jì)，稱(chēng)取原料聚丙烯樹(shù)脂70份、填料22份、防老劑4份和相容劑3份，其中填料由以下方法制得：將玻璃纖維浸漬在由質(zhì)量比為4:1:1.4的異丙醇、2-甲基-2-硝基-1-丙醇和巴比妥酸復(fù)配制成的浸漬液中，處理2 h，用去離子水反復(fù)清洗，干燥后得到所需填料；其中防老劑為對(duì)苯二胺；其中相容劑為芥酸酰胺；

S2. 將步驟S1中稱(chēng)取的聚丙烯樹(shù)脂和防老劑共同加入到高混機(jī)中，在1750 r/min的轉(zhuǎn)速下混合8 min，混合溫度為180℃，然后加入填料和相容劑，繼續(xù)混合6 min，得聚丙烯復(fù)合物熔體；

S3. 將步驟S2中所得的聚丙烯復(fù)合物熔體轉(zhuǎn)入雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為165 r/min的條件下，熔融擠出造粒即得編織袋用耐候性塑料。

對(duì)比例二

本技術(shù)提出的一種編織袋用耐候性塑料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

S1. 按質(zhì)量比1:2.5:1.4，在55℃的溫度下，先將對(duì)苯二胺溶于乙酸乙酯，然后降溫至30℃，加磷酸三鈉混合25 min，得改性對(duì)苯二胺；

S2. 按重量份計(jì)，稱(chēng)取原料聚丙烯樹(shù)脂70份、填料22份、防老劑4份和相容劑3份，其中填料由以下方法制得：將玻璃纖維浸漬在由質(zhì)量比為4:1:1.4的異丙醇、2-甲基-2-硝基-1-丙醇和巴比妥酸復(fù)配制成的浸漬液中，處理2 h，用去離子水反復(fù)清洗，干燥后得到所需填料；其中防老劑為改性對(duì)苯二胺；其中相容劑為芥酸酰胺；

S3. 將步驟S2中稱(chēng)取的聚丙烯樹(shù)脂和防老劑共同加入到高混機(jī)中，在1750 r/min的轉(zhuǎn)速下混合8 min，混合溫度為180℃，然后加入填料和相容劑，繼續(xù)混合6 min，得聚丙烯復(fù)合物熔體；

S4. 將步驟S3中所得的聚丙烯復(fù)合物熔體轉(zhuǎn)入雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為165 r/min的條件下，熔融擠出造粒即得編織袋用耐候性塑料。

對(duì)比例三

本技術(shù)提出的一種編織袋用耐候性塑料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

S1. 按質(zhì)量比1:2.5:1.4，在55℃的溫度下，先將對(duì)苯二胺溶于乙酸乙酯，然后降溫至30℃，加磷酸三鈉混合25 min，得改性對(duì)苯二胺；

S2. 按質(zhì)量比1:1.5，在80℃的溫度下，將步驟S1中得到的改性對(duì)苯二胺加入到混合溶液中，攪拌處理1.5 h，經(jīng)干燥處理得防老劑，其中混合溶液由質(zhì)量比為1:2.2草酸與異丁醇胺復(fù)配制得；

S3. 按重量份計(jì)，稱(chēng)取原料聚丙烯樹(shù)脂70份、填料22份、防老劑4份和相容劑3份，其中填料為玻璃纖維；其中相容劑為芥酸酰胺；

S4. 將步驟S3中稱(chēng)取的聚丙烯樹(shù)脂和防老劑共同加入到高混機(jī)中，在1750 r/min的轉(zhuǎn)速下混合8 min，混合溫度為180℃，然后加入填料和相容劑，繼續(xù)混合6 min，得聚丙烯復(fù)合物熔體；

S5. 將步驟S4中所得的聚丙烯復(fù)合物熔體轉(zhuǎn)入雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為165 r/min的條件下，熔融擠出造粒即得編織袋用耐候性塑料。

分別測(cè)試實(shí)施例一至實(shí)施例五以及對(duì)比例一至對(duì)比例三中制備的編織袋用耐候性塑料的性能，結(jié)果見(jiàn)表1。

注：老化后拉伸強(qiáng)度指將制得的耐候聚丙烯樣品置于紫外燈下輻射60天后測(cè)得的拉伸強(qiáng)度；

腐蝕后拉伸強(qiáng)度指：將制得的耐候聚丙烯樣品置于濃度為10%的NaOH水溶液中，在90℃下煮8 h后，取出并在溫度為23℃，濕度為50%的環(huán)境下放置24 h后測(cè)得的拉伸強(qiáng)度。

本技術(shù)專(zhuān)利信息：

申請(qǐng)?zhí)枺篊N202011410379.5

申請(qǐng)日：2020.12.03

公開(kāi)（公告）號(hào)：CN112538207A

公開(kāi)（公告）日：2021.03.23

IPC分類(lèi)號(hào)：C08L23/12；C08K13/06；C08K9/04；C08K7/14；C08K5/18； C08K3/32；C08K5/20；C08K5/092；C08K5/17

表1 耐候性塑料性能檢測(cè)結(jié)果