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)過經(jīng)緯編織得到產(chǎn)品，一般稱為編織袋。國外生產(chǎn)編織袋的原料主要為聚乙烯，國內(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。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度、抗沖擊強度和抗彎曲強度等，逐漸失去使用價值。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，其使用范圍越來越廣，使用前景廣闊。開發(fā)一種編織袋用聚丙烯材料，提高聚丙烯材料的耐候性，延長聚丙烯材料的老化降解和自然氧化周期，對塑料編織袋產(chǎn)業(yè)的長久發(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. 按重量份稱取原料聚丙烯樹脂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中稱取的聚丙烯樹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分別為：聚丙烯樹脂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分別為：聚丙烯樹脂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，通過制備防老劑，并將聚丙烯樹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；同時具有良好耐摩擦性、韌性和拉伸強度；

2. 本技術(shù)將對苯二胺溶于乙酸乙酯后與磷酸三鈉混合制得改性對苯二胺；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)的對苯二胺防老劑，揮發(fā)度明顯降低，防老性能顯著提高，同時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，用于聚丙烯樹脂當(dāng)中，可以增加材料的韌性、拉伸強度和耐摩擦性，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、具體實施方式

實施例一

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，稱取原料聚丙烯樹脂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中稱取的聚丙烯樹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，稱取原料聚丙烯樹脂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中稱取的聚丙烯樹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，稱取原料聚丙烯樹脂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中稱取的聚丙烯樹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。

實施例四

S1. 按質(zhì)量比1:2.8:1.6，在60℃的溫度下，先將對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，稱取原料聚丙烯樹脂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中稱取的聚丙烯樹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，得改性對苯二胺；

原料：清湯500 g，動物凝膠40 g，洋蔥、胡蘿卜、香芹菜根、鹽各適量，雞蛋清 2～3個，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，稱取原料聚丙烯樹脂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中稱取的聚丙烯樹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，稱取原料聚丙烯樹脂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；其中防老劑為對苯二胺；其中相容劑為芥酸酰胺；

S2. 將步驟S1中稱取的聚丙烯樹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，得改性對苯二胺；

S2. 按重量份計，稱取原料聚丙烯樹脂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苯二胺；其中相容劑為芥酸酰胺；

S3. 將步驟S2中稱取的聚丙烯樹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，稱取原料聚丙烯樹脂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中稱取的聚丙烯樹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。

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

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

腐蝕后拉伸強度指：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后測得的拉伸強度。

本技術(shù)專利信息：

申請?zhí)枺篊N202011410379.5

申請日：2020.12.03

公開（公告）號：CN112538207A

公開（公告）日：2021.03.23

IPC分類號：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結(jié)果