本發(fā)明涉及塑料編織袋，具體涉及一種抗拉伸塑料編織袋及其制備方法。
背景技術(shù)：
塑料編織袋是以聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)樹脂為主要原料，加入少量輔料，混勻后經(jīng)擠出機(jī)熔融，擠出塑料薄膜切割成絲，在低于樹脂熔融溫度下進(jìn)行拉伸，通過分子定向與熱定型制成高強(qiáng)度、低延伸率的扁絲，再經(jīng)卷繞、織布、裁剪、縫合制成塑料編織袋。塑料編織袋按裝載質(zhì)量范圍分為TA型、A型、B型和C型，TA型為允許裝載質(zhì)量10～20kg、A型為允許裝載質(zhì)量21～30kg、B型為允許裝載質(zhì)量31～50kg、C型為允許裝載質(zhì)量51～60kg。塑料編織袋具有平整、拉力強(qiáng)度高、打包方便，耐腐蝕,不吸水，不霉變，便于裝卸、堆碼、搬運(yùn)和儲(chǔ)存等優(yōu)點(diǎn)，適用于化工原料、化肥、水泥、食品、新型建材等粉粒狀及柔性產(chǎn)品的包裝，是目前市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的包裝產(chǎn)品。
在編織袋生產(chǎn)過程中,扁絲的相對(duì)拉斷力是控制編織袋強(qiáng)度的主要環(huán)節(jié)之一，也是塑料編織袋市場(chǎng)質(zhì)量抽查過程不合格項(xiàng)目頻次最多的質(zhì)量指標(biāo)，生產(chǎn)廠家為了降低成本，肆意添加回收料、廉價(jià)填充母料等，造成塑料編織袋拉伸負(fù)荷(相對(duì)拉斷力)降低，隨著行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷激烈和白熱化，提高塑料編織袋的拉伸負(fù)荷已成為企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)的主要方式。如何控制扁絲的相對(duì)拉斷力,主要體現(xiàn)在原料的配比、膜片的冷卻成形和扁絲的拉伸三個(gè)方面。
目前提高聚丙烯塑料編織袋拉伸負(fù)荷的研究方向主要集中在優(yōu)化原料配方上，而改進(jìn)填充母料種類和性能是優(yōu)化原料配比的最為主要的方式,填充母料的作用是改善扁絲的物理性能和降低成本,隨著填充母料填充量的增加,扁絲的拉伸強(qiáng)度將逐漸降低,是因?yàn)樘畛淠噶系闹饕煞菔翘妓徕},沒有拉力,少量的填充母料加入后,分散在聚烯烴高分子鏈的間隙中,對(duì)扁絲拉伸強(qiáng)度影響不大,此時(shí)扁絲強(qiáng)度得到提高。
聚丙烯填充改性技術(shù)發(fā)展比較晚，大約在20世紀(jì)60年代中葉，石棉纖維填充改性聚丙烯開始在歐洲市場(chǎng)出現(xiàn)。20世紀(jì)60年代末期碳酸鈣、云母、木屑尤其是玻璃纖維及滑石粉等填充材料開始普遍使用。我國(guó)在20世紀(jì)70年代也開始研究聚丙烯的填充改性，并在后來對(duì)聚丙烯的填充技術(shù)進(jìn)行了大量的研究。填充材料種類繁多，按形狀分為球形、立方體形、矩形、薄片形和纖維形；按化學(xué)成分分為無機(jī)填料和有機(jī)填料，無機(jī)填料包括玻璃、碳、碳酸鈣、金屬氧化物、金屬粉末、二氧化硅、硅酸鹽、其它無機(jī)物，有機(jī)填料包括纖維素和塑料等。
隨著新技術(shù)的發(fā)展，聚丙烯填充材料也從最初的云母和滑石粉擴(kuò)充到現(xiàn)在的納米技術(shù)領(lǐng)域(納米碳酸鈣、納米蒙脫土等)、復(fù)合材料及新材料技術(shù)領(lǐng)域(空心微珠、碳酸鈣晶須、硅鋁炭黑、磁性氧化鐵等)和表面改性技術(shù)領(lǐng)域(表面活性劑、偶聯(lián)劑、接枝、等離子放電等)，但無論怎樣改進(jìn)，只能提高聚丙烯基料的某一方面的性能，如何通過調(diào)整填充母料種類及配方，同時(shí)提高聚丙烯塑料編織袋基料的抗拉伸和抗沖擊性能仍是一個(gè)難題。
碳納米管在力學(xué)方面具有極高的強(qiáng)度、韌性和彈性模量。其彈性可達(dá)1TPa,約為鋼的5倍，與金剛石的彈性模量幾乎相同，其彈性應(yīng)變約為5％，最高可達(dá)12％。碳納米管無論是強(qiáng)度還是韌性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于任何纖維材料。將碳納米管作為復(fù)合材料增強(qiáng)體，可表現(xiàn)出良好的強(qiáng)度、彈性、抗疲勞性。碳納米管不僅具有優(yōu)異的力學(xué)性能，還具有優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)性能。大量實(shí)驗(yàn)表明，與其它增強(qiáng)體(如炭黑、碳纖維或金屬填充物等)相比，碳納米管對(duì)聚合物基復(fù)合材料導(dǎo)電性能的改善效果更為顯著，由于碳納米管具有納米級(jí)尺寸，加入量少，其聚合物復(fù)合材料在獲得良好的導(dǎo)電性能的同時(shí)，還可增強(qiáng)其機(jī)械性能及其它性能，同時(shí)還有利于高分子材料其它性能的設(shè)計(jì)，因此受到廣泛關(guān)注。碳納米管表面的活性基團(tuán)非常少，與高分子材料基團(tuán)的相互作用很弱，而且碳納米管的長(zhǎng)徑比以及比表面積大，用于制備高分子復(fù)合材料時(shí)難于在聚合物中分散均勻，極易出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，無法體現(xiàn)出其優(yōu)異性能。因此對(duì)碳納米管的表面改性顯得極為重要。
綜上，現(xiàn)有的填充母料功能性單一、大多不能同時(shí)適合聚丙烯塑料編織袋抗沖擊及抗拉伸的性能需求；并且所使用的填充料多為硅酸鹽和碳酸鈣等無機(jī)鹽填料不易生物降解、易使土壤堿化，會(huì)造成環(huán)境嚴(yán)重污染。
因此，以聚丙烯為基料，優(yōu)化母料原料種類和配方，科學(xué)復(fù)配經(jīng)改性的碳納米管，以有機(jī)可降解填料代替無機(jī)碳酸鹽和硅酸鹽，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，制備一種抗拉伸環(huán)保型塑料編織袋很有必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有抗拉伸編織袋及其制備方法的缺陷，以聚丙烯為基料，優(yōu)化母料原料種類和配方，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，科學(xué)復(fù)配可顯著提高塑料編織袋相對(duì)拉伸負(fù)荷、抗沖擊強(qiáng)度、韌性及彈性模量的改性碳納米管；可顯著提高塑料編織袋抗沖擊性能且易生物降解、降低生產(chǎn)成本的鈣果纖維；可大大提高塑料編織袋耐低溫性能的聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物，可有效提高塑料編織袋潤(rùn)滑性及抗氧化性的苦杏仁油；與其它加工助劑協(xié)同作用，最終制得一種物理性能良好的環(huán)保型抗拉伸塑料編織袋；
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種抗拉伸塑料編織袋，主要由以下重量份數(shù)的原料制備：
聚丙烯100份，鈣果纖維16-20份，線性低密度聚乙烯10-12份，改性碳納米管6-10份，聚氧化甲烯5-7份，聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物3-5份，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物1.5-2.5份，防老化劑1.2-3份，檸檬酸三丁酯0.8-1.2份，偶聯(lián)劑0.8-1.2份，聚乙烯蠟0.6-1.0份，復(fù)合抗氧劑0.3-0.5份，苦杏仁油0.3-0.5份；
進(jìn)一步地，所述鈣果纖維是以含鈣、鐵量較高的天然植物—鈣果莖、鈣果葉和廢木屑為原料，經(jīng)超聲清洗、超聲及高壓脈沖電場(chǎng)提取、生物酶漂白及適度酶解、微波干燥、擠壓膨化、超微粉碎而制得；
優(yōu)選地，所述鈣果纖維的制備方法，包括如下步驟：將新鮮鈣果莖、鈣果葉和廢木屑按質(zhì)量比3-7:2-6:1-2均勻混合，置于超聲波清洗機(jī)中于200W、30KHz清洗3-5min，瀝干，破碎，加入破碎物質(zhì)量0.5-1.5倍的水，室溫200-400W、35-40KHz條件超聲提取10-15min,然后在電場(chǎng)強(qiáng)度20-40kV/cm，脈沖時(shí)間400-600μs,脈沖頻率200-400Hz條件下進(jìn)行高壓脈沖電場(chǎng)處理10-15min；調(diào)節(jié)pH值為6-10，加入混合物質(zhì)量0.1-0.3％的生物酶，于50-60℃酶解10-15min；酶解液減壓濃縮至固形物含量為40-60％，放入微波干燥機(jī)于2000W、130-150℃進(jìn)行間歇式干燥，使之水分達(dá)到8-10％，然后粉碎至粒徑0.4-0.6mm，加入粉碎物質(zhì)量0.2-0.4％的碳酸氫鈉，均勻混合，調(diào)整混合物水分含量為15-18％，室溫、密封靜置1.5-2.5h，于螺桿轉(zhuǎn)速105-115r/min、溫度140-160℃條件擠壓膨化，然后超微粉碎至粒徑10-15μm，最后于100-115℃干燥4-6h即得鈣果纖維；
所述生物酶為堿性木聚糖酶、漆酶、葡聚糖酶、甘露糖酶、果膠酶、單寧酶按質(zhì)量比2-4:1-3:1-3:0.5-1.5:0.4-1:0.2-0.8均勻混合。
進(jìn)一步地，所述改性碳納米管是將單壁或多壁碳納米管經(jīng)與過硫酸銨在水相體系經(jīng)超聲分散和高壓脈沖電場(chǎng)處理后溫和反應(yīng)純化、改性制得；
優(yōu)選地，所述改性碳納米管的制備方法，包括如下步驟：將單壁碳納米管、過硫酸銨和去離子水按質(zhì)量比1:70-80:1000均勻混合，首先在功率200-400W、頻率20-24KHz超聲處理20-40min，然后在電場(chǎng)強(qiáng)度2-6kV/cm，脈沖時(shí)間100-300μs,脈沖頻率200-400Hz條件下進(jìn)行高壓脈沖電場(chǎng)處理10-15min；經(jīng)處理后的混合物在轉(zhuǎn)速100-120r/min、溫度50-70℃反應(yīng)0.5-2.5h,反應(yīng)液用孔徑0.22μm的PP微孔過濾膜進(jìn)行過濾，并用去離子水反復(fù)洗滌至中性，最后于70-80℃真空干燥至恒重，粉碎，即得改性碳納米管。
進(jìn)一步地，所述聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物是以具有良好耐低溫性能的合成樹脂聚乙烯和具有優(yōu)良抗凍性能的冬黑麥抗凍肽共混、共融、擠出造粒而成；
優(yōu)選地，所述聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物的制備方法，包括如下步驟：
1)冬黑麥肽的制備：將冬黑麥的種子裝盤，于電場(chǎng)強(qiáng)度4-6kV/cm高壓靜電處理6-8min；接著在濃度為12-18mg/L的水楊酸溶液中室溫浸泡1-3h，同時(shí)在電場(chǎng)強(qiáng)度6-10kV/cm，脈沖時(shí)間100-200μs,脈沖頻率200-400Hz條件下進(jìn)行高壓脈沖電場(chǎng)處理；漂洗、瀝干，于3-5℃靜置18-24h,然后依次在1-3℃冷藏2-4d,-3--5℃冷凍1-3d、-15--18℃冷凍10-15h,立即放在室外自然光照，使種子半解凍后立即進(jìn)行粉碎，粉碎物粒徑0.5-1.5mm,接著加入粉碎物質(zhì)量2-4倍的水，用乳酸調(diào)節(jié)pH值為3.5-5.5；最后加入混合料液質(zhì)量1.3-1.7％的混合酶，首先于35-50℃酶解10-30min,然后于50-60℃酶解20-40min；酶解液過濾、濾液減壓濃縮、冷凍干燥即得冬黑麥肽；
所述混合酶為蛋白酶、纖維素酶、淀粉酶、果膠酶按質(zhì)量比5-7:4-6:1-3:0.5-1.5均勻混合。
2)將冬黑麥肽與聚乙烯、馬來酸酐、苯乙烯、引發(fā)劑及抗氧劑按比例充分混合，重量比為：聚乙烯∶冬黑麥肽∶馬來酸酐∶苯乙烯∶引發(fā)劑∶抗氧劑＝100∶2-10∶3-20∶1-15∶0.1-5∶0.1-1；
3)將步驟2)得到的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融反應(yīng)，擠出造粒，控制雙螺桿擠出機(jī)及口模溫度在145-180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為30-200r/min，反應(yīng)物在雙螺桿擠出機(jī)中的停留時(shí)間控制在10-100秒，即得聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物。
進(jìn)一步地，所述苦杏仁油以苦杏仁為原料，經(jīng)浸泡去毒、微波輻照滅酶、冷凍破碎、生物酶解、生物破乳劑破乳、真空離心等低溫提取工藝制得；
優(yōu)選地，所述苦杏仁油的制備方法，包括如下步驟：將苦杏仁浸入質(zhì)量百分比濃度為0.01-0.03％的碳酸氫鈉溶液中室溫漂洗、瀝干，置容器中密封靜置潤(rùn)濕1-3h,然后脫皮，將脫皮苦杏仁放入微波干燥機(jī)中于頻率2450MHz、功率1000-3000W、溫度80-90℃、料層厚度3-5cm條件微波輻照滅酶2-4min；然后放入質(zhì)量百分比濃度為0.1-0.3％的檸檬酸溶液中室溫浸泡2-4h，清水漂洗1-3次，瀝干，于-20--25℃、料層厚度8-10cm冷凍3-5h,破碎至粒徑0.4-0.6mm得苦杏仁粉；向苦杏仁粉中加入其質(zhì)量3-5倍的pH值為4.5-6.5的去離子水，均勻混合，控制混合物料溫度為45-55℃，向其中加入苦杏仁粉質(zhì)量0.03-0.05％的復(fù)配酶，攪拌均勻，保溫，酶解40-60min；將酶解液置真空離心機(jī)中真空度-0.01--0.03MPa、溫度10-20℃、轉(zhuǎn)速10000r/min、真空離心5-8min，自上而下分離得到游離油、乳狀液、水解液和苦杏仁渣，將得到的乳狀液控制溫度為30-50℃，添加乳狀液質(zhì)量0.02-0.04％的生物破乳劑破乳40-60min,破乳后于真空度-0.01--0.03MPa、溫度10-20℃、5000r/min再次真空離心10-15min得到游離油，合并所得的游離油即得苦杏仁油；
所述復(fù)配酶的質(zhì)量組成為：酸性蛋白酶:纖維素酶:果膠酶:淀粉酶＝6-9:2-4:1-3:1-3；
所述生物破乳劑的質(zhì)量組成為：糖脂類:脂肽類:胞壁結(jié)合類＝4-6:2-4:1-3；
所述糖脂類生物破乳劑的質(zhì)量組成為：鼠李糖脂:烷基糖苷＝2-5:1-3；
優(yōu)選地，所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物優(yōu)選使用美國(guó)杜邦EMA1125AC；
優(yōu)選地，所述復(fù)合抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168按質(zhì)量比1-2:2-4均勻混合。
本發(fā)明另一目的是提供上述抗拉伸塑料編織袋的制備方法，包括如下步驟：首先按照配方準(zhǔn)確稱取各原料，依據(jù)等量遞增法原則，邊攪拌邊混料，混合均勻后，控制混合料層厚度為5-10cm，然后于100-120℃干燥20-40min,經(jīng)干燥后的混合料在溫度為230℃-250℃下塑化成熔融狀，擠出成薄膜，冷卻，切成胚絲，經(jīng)拉絲、織布、涂復(fù)、制袋、翻袋、切割、印刷、縫紉、打包即得抗拉伸塑料編織袋。
進(jìn)一步地，所述攪拌功率為每公斤混合料2.5-3.5kW；
進(jìn)一步地，所述擠出成薄膜時(shí)牽引比為1:6-6.5，壓力為9-11Mpa；
進(jìn)一步地，所述冷卻是用溫度為45-48℃的水冷卻；
進(jìn)一步地，所述拉絲過程的牽伸比為5-7。
有益效果：
本發(fā)明以聚丙烯為基料，優(yōu)化母料原料種類和配方，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，科學(xué)復(fù)配可顯著提高塑料編織袋抗拉伸性能、相對(duì)拉伸負(fù)荷、強(qiáng)度、韌性及彈性模量的改性碳納米管；可顯著提高塑料編織袋抗沖擊性能且易生物降解、降低生產(chǎn)成本的鈣果纖維；可大大提高塑料編織袋耐低溫性能的聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物，可有效提高塑料編織袋潤(rùn)滑性及抗氧化性的苦杏仁油；與其它加工助劑協(xié)同作用，最終制得一種物理性能良好的環(huán)保型抗拉伸塑料編織袋。試驗(yàn)表明：1)與現(xiàn)有抗拉伸塑料編織袋相比，本發(fā)明抗拉伸塑料編織袋具有優(yōu)越的物理性能：抗拉伸負(fù)荷強(qiáng)，其多向拉伸負(fù)荷為520-930(N/50mm)、剝離力6.5(N/30mm)，分別顯著高于市售的351-767(N/50mm)、4.1(N/30mm)；具有強(qiáng)大的抗沖擊性能：2米高度落下，任意方向無破包，而市售的破包率為52％；具有較強(qiáng)的抗紫外線性能：經(jīng)60℃、0.63W/m2輻照暴露8h與50℃無輻照冷凝暴露4h交替試驗(yàn)144h后，多向拉伸負(fù)荷保持率為78-85％，顯著高于市售的62-70％。2)與市售抗拉伸塑料編織袋相比，經(jīng)灌裝物料后分別于0℃、-10℃、-20℃、-30℃、-40℃貯存24h，本發(fā)明塑料編織袋外觀損害不大，無破包，而市售-30℃開始大量斷絲和破包，破包率自1％劇烈增加至15％，說明本發(fā)明塑料編織袋耐低溫儲(chǔ)存溫度最低可達(dá)-40℃，市售僅為-20℃，-30℃開始無法使用；同時(shí)本發(fā)明塑料編織袋斷裂強(qiáng)度保持率仍為：73-91％，而市售僅為32-63％；斷裂伸長(zhǎng)保持率72-90％，而市售僅為31-62％，說明本發(fā)明塑料編織袋經(jīng)低溫儲(chǔ)存后仍能保持較好的物理性能和使用性能，與現(xiàn)有技術(shù)相比，耐低溫性能優(yōu)越。(具體技術(shù)效果見實(shí)施例7-8)，具體技術(shù)原理如下：
1.本發(fā)明制備的鈣果纖維是以含鈣、鐵量較高的天然植物—鈣果莖、鈣果葉和廢木屑為原料，經(jīng)超聲清洗、超聲及高壓脈沖電場(chǎng)提取、生物酶漂白及微弱酶解、微波干燥、擠壓膨化、超微粉碎而制得，將多種處理技術(shù)結(jié)合，協(xié)同作用，特別是經(jīng)粉碎后，加入一定量的碳酸氫鈉，經(jīng)調(diào)整水分后密封靜置，然后擠壓膨化，可顯著增強(qiáng)鈣果纖維的的比表面積，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)更加豐富，膨化度、膨脹性、增稠性更強(qiáng)，纖維素比表面積增大，吸附力與抗拉伸力增強(qiáng)，與其中的鈣、鐵等金屬離子融合，即可提高塑料編織袋的韌性、彈性，又可提高塑料編織袋的抗沖擊性能。同時(shí)多種工藝結(jié)合可有效提高纖維顆粒的長(zhǎng)徑比和表面結(jié)合力，提高與聚丙烯基料及其它樹脂的相容性，可在聚丙烯基料中均勻分散和相容，將其科學(xué)復(fù)配于填充母料中，可完全替代現(xiàn)有技術(shù)中的碳酸鈣、納米碳酸鈣和硅酸鹽(粘土、陽(yáng)起石等)，不僅可顯著提高塑料編織袋抗沖擊性能，而且易生物降解、降低生產(chǎn)成本，改善土壤成分，增加有機(jī)質(zhì)含量，對(duì)環(huán)境友好。同時(shí)也提升了鈣果莖葉和廢木屑的價(jià)值，變廢為寶，利于促進(jìn)“三農(nóng)”發(fā)展。
2.本發(fā)明制備的改性碳納米管是將單壁或多壁碳納米管、過硫酸銨和水科學(xué)復(fù)配，經(jīng)超聲分散和高壓脈沖電場(chǎng)處理，交替的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，可產(chǎn)生強(qiáng)烈的震蕩、水相電離、氧化作用，形成均一、穩(wěn)定的碳納米管分散體，然后在較低溫度下反應(yīng)，對(duì)碳納米管進(jìn)行綜合表面處理，以在碳納米管的表面產(chǎn)生羥基、羰基和少量的羧基，這些基團(tuán)的存在使碳納米管可以溶解在水中或者DMF等極性的有機(jī)溶劑中，最終得到溶解性較強(qiáng)的可溶性長(zhǎng)碳納米管和短碳納米管。將其加入填充母料中可全面、均勻的分散、填充到聚丙烯基料中，充分發(fā)揮碳納米管的材料性能，可顯著提高塑料編織袋抗拉伸性能、相對(duì)拉伸負(fù)荷、強(qiáng)度、韌性及彈性模量；此方法的優(yōu)點(diǎn)是：1)碳納米管長(zhǎng)度可控：碳納米管的長(zhǎng)度分布可以有反應(yīng)條件的改變而控制，當(dāng)碳納米管在較高的溫度下被高濃度的過硫酸銨溶液處理時(shí)，會(huì)得到被截?cái)嗟奶技{米管；當(dāng)過硫酸銨的濃度較低或者反應(yīng)溫度較低時(shí)，碳納米管不會(huì)被截?cái)啵?)避免了傳統(tǒng)的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的使用，安全性強(qiáng)；3)工藝及設(shè)備簡(jiǎn)單，反應(yīng)溫和，效率高；4)避免了昂貴的表面活性劑的使用，成本低；5)以水和中性硫酸鹽為反應(yīng)溶劑和原料，對(duì)環(huán)境友好；6)可規(guī)模化和商業(yè)化生產(chǎn)。
3.本發(fā)明制備的聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物是以具有良好耐低溫性能的合成樹脂聚乙烯和具有優(yōu)良抗凍性能的冬黑麥抗凍肽共混、共融、擠出造粒而成；所述冬黑麥肽是以含有豐富抗凍基質(zhì)的冬黑麥種子為原料制備的，將高壓靜電處理、高壓脈沖電場(chǎng)輔助水楊酸誘導(dǎo)、低溫分段脅迫處理和自然光照有機(jī)結(jié)合，使得本身含有抗凍基質(zhì)的活性種子在外界環(huán)境的脅迫和誘導(dǎo)下，抗凍基質(zhì)成分得到了最全面、最豐富的合成和積累，經(jīng)混合酶酶解后可最大化溶出，同時(shí)可使抗凍肽含量增加，顯著延緩了冰晶體的形成，減少了冰晶體對(duì)高分子樹脂的刺傷作用，增強(qiáng)了聚丙烯基料的抗凍效果，提高了塑料編織袋的耐低溫性能，與聚乙烯科學(xué)復(fù)配，共混、共融，產(chǎn)生了意想不到的抗凍效果，其耐低溫性能顯著增強(qiáng)；特別是其中含有的種子脂肪還可進(jìn)一步提高復(fù)合物及聚丙烯基料的流動(dòng)性、潤(rùn)滑性和抗氧化性。
4.本發(fā)明制備的苦杏仁油以苦杏仁為原料，經(jīng)微波輻照滅酶、冷凍破碎、酶解、真空離心后得到游離油、乳狀液、水解液和杏仁渣，將其中的乳狀液進(jìn)行生物破乳后再次真空離心得到游離油，將游離油合并即得，相對(duì)于現(xiàn)有填充母料中的松節(jié)油、薏仁油和橘子油而言其中的不飽和脂肪酸和VE等抗氧化活性物質(zhì)較高，其潤(rùn)滑性、流動(dòng)性及抗氧化性更強(qiáng)。
需要說明的是本發(fā)明抗拉伸塑料編織袋的技術(shù)效果是各組分相互協(xié)同、相互作用的結(jié)果，并非簡(jiǎn)單的原料功能的疊加，各原料組分的科學(xué)復(fù)配和提取，產(chǎn)生的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過各單一組份功能和效果的疊加，具有較好的先進(jìn)性和實(shí)用性。
具體實(shí)施方式
下面通過具體的實(shí)施方案敘述本發(fā)明。除非特別說明，本發(fā)明中所用的技術(shù)手段均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法。另外，實(shí)施方案應(yīng)理解為說明性的，而非限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書所限定。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，對(duì)這些實(shí)施方案中的物料成分和用量進(jìn)行的各種改變或改動(dòng)也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1原料制備
1.鈣果纖維的制備：
所述鈣果纖維的制備方法，包括如下步驟：將新鮮鈣果莖、鈣果葉和廢木屑按質(zhì)量比5:4:1.5均勻混合，置于超聲波清洗機(jī)中于200W、30KHz清洗4min，瀝干，破碎，加入破碎物質(zhì)量1倍的水，室溫300W、35KHz條件超聲提取12min,然后在電場(chǎng)強(qiáng)度30kV/cm，脈沖時(shí)間500μs,脈沖頻率300Hz條件下進(jìn)行高壓脈沖電場(chǎng)處理12min；調(diào)節(jié)pH值為8，加入混合物質(zhì)量0.2％的生物酶，于55℃酶解12min；酶解液減壓濃縮至固形物含量為50％，放入微波干燥機(jī)于2000W、140℃進(jìn)行間歇式干燥，使之水分達(dá)到9％，然后粉碎至粒徑0.5mm，加入粉碎物質(zhì)量0.3％的碳酸氫鈉，均勻混合，調(diào)整混合物水分含量為16％，室溫、密封靜置2h，于螺桿轉(zhuǎn)速110r/min、溫度150℃條件擠壓膨化，然后超微粉碎至粒徑12μm，最后于105℃干燥5h即得鈣果纖維；
所述生物酶為堿性木聚糖酶、漆酶、葡聚糖酶、甘露糖酶、果膠酶、單寧酶按質(zhì)量比3:2:2:1:0.7:0.5均勻混合。
2.改性碳納米管的制備：
所述改性碳納米管的制備方法，包括如下步驟：將單壁碳納米管、過硫酸銨和去離子水按質(zhì)量比1:75:1000均勻混合，首先在功率300W、頻率22KHz超聲處理30min，然后在電場(chǎng)強(qiáng)度4kV/cm，脈沖時(shí)間200μs,脈沖頻率300Hz條件下進(jìn)行高壓脈沖電場(chǎng)處理12min；經(jīng)處理后的混合物在轉(zhuǎn)速110r/min、溫度60℃反應(yīng)1.5h,反應(yīng)液用孔徑0.22μm的PP微孔過濾膜進(jìn)行過濾，并用去離子水反復(fù)洗滌至中性，最后于75℃真空干燥至恒重，粉碎，即得改性碳納米管。
3.聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物的制備：
所述聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物的制備方法，包括如下步驟：
1)冬黑麥肽的制備：將冬黑麥的種子裝盤，于電場(chǎng)強(qiáng)度5kV/cm高壓靜電處理7min；接著在濃度為15mg/L的水楊酸溶液中室溫浸泡2h，同時(shí)在電場(chǎng)強(qiáng)度8kV/cm，脈沖時(shí)間150μs,脈沖頻率300Hz條件下進(jìn)行高壓脈沖電場(chǎng)處理；漂洗、瀝干，于4℃靜置21h,然后依次在2℃冷藏3d,-4℃冷凍2d、-17℃冷凍12h,立即放在室外自然光照，使種子半解凍后立即進(jìn)行粉碎，粉碎物粒徑1mm,接著加入粉碎物質(zhì)量3倍的水，用乳酸調(diào)節(jié)pH值為4.5；最后加入混合料液質(zhì)量1.5％的混合酶，首先于42℃酶解20min,然后于55℃酶解30min；酶解液過濾、濾液減壓濃縮、冷凍干燥即得冬黑麥肽；
所述混合酶為蛋白酶、纖維素酶、淀粉酶、果膠酶按質(zhì)量比6:5:2:1均勻混合；
2)將冬黑麥肽與聚乙烯、馬來酸酐、苯乙烯、引發(fā)劑及抗氧劑按比例充分混合，重量比為：聚乙烯∶冬黑麥肽∶馬來酸酐∶苯乙烯∶引發(fā)劑∶抗氧劑＝100∶6∶10∶7∶2.6∶0.5；
3)將步驟2)得到的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融反應(yīng)，擠出造粒，控制雙螺桿擠出機(jī)及口模溫度在162℃，螺桿轉(zhuǎn)速為115r/min，反應(yīng)物在雙螺桿擠出機(jī)中的停留時(shí)間控制在55秒，即得聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物。
4.苦杏仁油的制備：
所述苦杏仁油的制備方法，包括如下步驟：將苦杏仁浸入質(zhì)量百分比濃度為0.02％的碳酸氫鈉溶液中室溫漂洗、瀝干，置容器中密封靜置潤(rùn)濕2h,然后脫皮，將脫皮苦杏仁放入微波干燥機(jī)中于頻率2450MHz、功率2000W、溫度85℃、料層厚度4cm條件微波輻照滅酶3min；然后放入質(zhì)量百分比濃度為0.2％的檸檬酸溶液中室溫浸泡3h，清水漂洗2次，瀝干，于-23℃、料層厚度9cm冷凍4h,破碎至粒徑0.5mm得苦杏仁粉；向苦杏仁粉中加入其質(zhì)量4倍的pH值為5.5的去離子水，均勻混合，控制混合物料溫度為50℃，向其中加入苦杏仁粉質(zhì)量0.04％的復(fù)配酶，攪拌均勻，保溫，酶解50min；將酶解液置真空離心機(jī)中真空度-0.02MPa、溫度15℃、轉(zhuǎn)速10000r/min、真空離心6min，自上而下分離得到游離油、乳狀液、水解液和苦杏仁渣，將得到的乳狀液控制溫度為40℃，添加乳狀液質(zhì)量0.03％的生物破乳劑破乳50min,破乳后于真空度-0.02MPa、溫度15℃、5000r/min再次真空離心12min得到游離油，合并所得的游離油即得苦杏仁油；
所述復(fù)配酶的質(zhì)量組成為：酸性蛋白酶:纖維素酶:果膠酶:淀粉酶＝7.5:3:2:2；
所述生物破乳劑的質(zhì)量組成為：糖脂類:脂肽類:胞壁結(jié)合類＝5:3:2；
所述糖脂類生物破乳劑的質(zhì)量組成為：鼠李糖脂:烷基糖苷＝3:2。
以下實(shí)施例2-6中所使用的鈣果纖維、改性碳納米管、聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物、苦杏仁油為實(shí)施例1制備，其它均為市購(gòu)。
實(shí)施例2
一種抗拉伸塑料編織袋，主要由以下重量份數(shù)的原料制備：
聚丙烯100份，鈣果纖維18份，線性低密度聚乙烯11份，改性碳納米管8份，聚氧化甲烯6份，聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物4份，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物2份，防老化劑2份，檸檬酸三丁酯1份，偶聯(lián)劑1份，聚乙烯蠟0.8份，復(fù)合抗氧劑0.4份，苦杏仁油0.4份；
所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物優(yōu)選使用美國(guó)杜邦EMA1125AC；
所述復(fù)合抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168按質(zhì)量比1.5:3均勻混合。
制備方法，包括如下步驟：首先按照配方準(zhǔn)確稱取各原料，依據(jù)等量遞增法原則，邊攪拌邊混料，混合均勻后，控制混合料層厚度為6cm，然后于110℃干燥30min,經(jīng)干燥后的混合料在溫度為240℃下塑化成熔融狀，擠出成薄膜，冷卻，切成胚絲，經(jīng)拉絲、織布、涂復(fù)、制袋、翻袋、切割、印刷、縫紉、打包即得抗拉伸塑料編織袋。
所述攪拌功率為每公斤混合料3kW；
所述擠出成薄膜時(shí)牽引比為1:6.2，壓力為10Mpa；
所述冷卻是用溫度為46℃的水冷卻；
所述拉絲過程的牽伸比為6。
經(jīng)上述制備方法制得的塑料編織袋徑向拉伸力為930(N/50mm)，緯向拉伸力為905(N/50mm)。
實(shí)施例3
一種抗拉伸塑料編織袋，主要由以下重量份數(shù)的原料制備：
聚丙烯100份，鈣果纖維16份，線性低密度聚乙烯10份，改性碳納米管6份，聚氧化甲烯5份，聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物3份，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物1.5份，防老化劑1.2份，檸檬酸三丁酯0.8份，偶聯(lián)劑0.8份，聚乙烯蠟0.6份，復(fù)合抗氧劑0.3份，苦杏仁油0.3份；
所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物優(yōu)選使用美國(guó)杜邦EMA1125AC；
所述復(fù)合抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168按質(zhì)量比1:2均勻混合。
制備方法，包括如下步驟：首先按照配方準(zhǔn)確稱取各原料，依據(jù)等量遞增法原則，邊攪拌邊混料，混合均勻后，控制混合料層厚度為5cm，然后于100℃干燥20min,經(jīng)干燥后的混合料在溫度為230℃下塑化成熔融狀，擠出成薄膜，冷卻，切成胚絲，經(jīng)拉絲、織布、涂復(fù)、制袋、翻袋、切割、印刷、縫紉、打包即得抗拉伸塑料編織袋。
所述攪拌功率為每公斤混合料2.5kW；
所述擠出成薄膜時(shí)牽引比為1:6，壓力為9Mpa；
所述冷卻是用溫度為45℃的水冷卻；
所述拉絲過程的牽伸比為5。
經(jīng)上述制備方法制得的塑料編織袋徑向拉伸力為925(N/50mm)，緯向拉伸力為900(N/50mm)。
實(shí)施例4
一種抗拉伸塑料編織袋，主要由以下重量份數(shù)的原料制備：
聚丙烯100份，鈣果纖維20份，線性低密度聚乙烯12份，改性碳納米管10份，聚氧化甲烯7份，聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物5份，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物2.5份，防老化劑3份，檸檬酸三丁酯1.2份，偶聯(lián)劑1.2份，聚乙烯蠟1.0份，復(fù)合抗氧劑0.5份，苦杏仁油0.5份；
所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物優(yōu)選使用美國(guó)杜邦EMA1125AC；
所述復(fù)合抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168按質(zhì)量比2:4均勻混合。
制備方法，包括如下步驟：首先按照配方準(zhǔn)確稱取各原料，依據(jù)等量遞增法原則，邊攪拌邊混料，混合均勻后，控制混合料層厚度為10cm，然后于120℃干燥40min,經(jīng)干燥后的混合料在溫度為250℃下塑化成熔融狀，擠出成薄膜，冷卻，切成胚絲，經(jīng)拉絲、織布、涂復(fù)、制袋、翻袋、切割、印刷、縫紉、打包即得抗拉伸塑料編織袋。
所述攪拌功率為每公斤混合料3.5kW；
所述擠出成薄膜時(shí)牽引比為1:6.5，壓力為11Mpa；
所述冷卻是用溫度為48℃的水冷卻；
所述拉絲過程的牽伸比為7。
經(jīng)上述制備方法制得的塑料編織袋徑向拉伸力為920(N/50mm)，緯向拉伸力為902(N/50mm)。
實(shí)施例5
一種抗拉伸塑料編織袋，主要由以下重量份數(shù)的原料制備：
聚丙烯100份，鈣果纖維16份，線性低密度聚乙烯12份，改性碳納米管6份，聚氧化甲烯7份，聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物3份，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物2.5份，防老化劑1.2份，檸檬酸三丁酯1.2份，偶聯(lián)劑0.8份，聚乙烯蠟1.0份，復(fù)合抗氧劑0.3份，苦杏仁油0.5份；
所述復(fù)合抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168按質(zhì)量比1:4均勻混合。
制備方法，包括如下步驟：首先按照配方準(zhǔn)確稱取各原料，依據(jù)等量遞增法原則，邊攪拌邊混料，混合均勻后，控制混合料層厚度為5cm，然后于120℃干燥20min,經(jīng)干燥后的混合料在溫度為250℃下塑化成熔融狀，擠出成薄膜，冷卻，切成胚絲，經(jīng)拉絲、織布、涂復(fù)、制袋、翻袋、切割、印刷、縫紉、打包即得抗拉伸塑料編織袋。
所述攪拌功率為每公斤混合料2.5kW；
所述擠出成薄膜時(shí)牽引比為1:6.5，壓力為9Mpa；
所述冷卻是用溫度為48℃的水冷卻；
所述拉絲過程的牽伸比為5。
經(jīng)上述制備方法制得的塑料編織袋徑向拉伸力為918(N/50mm)，緯向拉伸力為898(N/50mm)。
實(shí)施例6
一種抗拉伸塑料編織袋，主要由以下重量份數(shù)的原料制備：
聚丙烯100份，鈣果纖維20份，線性低密度聚乙烯10份，改性碳納米管10份，聚氧化甲烯5份，聚乙烯/冬黑麥肽復(fù)合物5份，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物1.5份，防老化劑3份，檸檬酸三丁酯0.8份，偶聯(lián)劑1.2份，聚乙烯蠟0.6份，復(fù)合抗氧劑0.5份，苦杏仁油0.3份；
所述復(fù)合抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168按質(zhì)量比2:2均勻混合。
制備方法，包括如下步驟：首先按照配方準(zhǔn)確稱取各原料，依據(jù)等量遞增法原則，邊攪拌邊混料，混合均勻后，控制混合料層厚度為10cm，然后于100℃干燥40min,經(jīng)干燥后的混合料在溫度為230℃下塑化成熔融狀，擠出成薄膜，冷卻，切成胚絲，經(jīng)拉絲、織布、涂復(fù)、制袋、翻袋、切割、印刷、縫紉、打包即得抗拉伸塑料編織袋。
所述攪拌功率為每公斤混合料3.5kW；
所述擠出成薄膜時(shí)牽引比為1:6，壓力為11Mpa；
所述冷卻是用溫度為45℃的水冷卻；
所述拉絲過程的牽伸比為7。
經(jīng)上述制備方法制得的塑料編織袋徑向拉伸力為922(N/50mm)，緯向拉伸力為901(N/50mm)。
實(shí)施例7本發(fā)明抗拉伸塑料編織袋物理性能、跌落性能和抗紫外線性能
以本發(fā)明實(shí)施例2的制備方法制備的聚丙烯涂膜敞口中縫袋-B-1050×650/40×36與市售相同類別、型號(hào)、經(jīng)緯線密度的聚丙烯抗拉伸塑料編織袋為檢測(cè)對(duì)象，按照GB/T8946-2013《塑料編織袋通用技術(shù)要求》進(jìn)行抽樣，檢測(cè)樣品的物理、跌落和抗紫外線性能，檢測(cè)結(jié)果如表1：
表1：抗拉伸塑料編織袋相關(guān)性能檢測(cè)結(jié)果
以上結(jié)果表明，與現(xiàn)有抗拉伸塑料編織袋相比，本發(fā)明抗拉伸塑料編織袋具有優(yōu)越的物理性能：抗拉伸負(fù)荷強(qiáng)，其多向拉伸負(fù)荷為520-930(N/50mm)、剝離力6.5(N/30mm)，分別顯著高于市售的351-767(N/50mm)、4.1(N/30mm)；具有強(qiáng)大的抗沖擊性能：2米高度落下，任意方向無破包，而市售的破包率為52％；具有較強(qiáng)的抗紫外線性能：經(jīng)60℃、0.63W/m2輻照暴露8h與50℃無輻照冷凝暴露4h交替試驗(yàn)144h后，多向拉伸負(fù)荷保持率為78-85％，顯著高于市售的62-70％。與現(xiàn)有技術(shù)相比具有較好的先進(jìn)性和實(shí)用性。
需要說明的是：本發(fā)明實(shí)施例3-6制備的塑料編織袋同樣具有上述實(shí)驗(yàn)效果，各實(shí)施例之間及與上述實(shí)驗(yàn)效果差異性不大。
實(shí)施例8本發(fā)明抗拉伸塑料編織袋的耐低溫性能試驗(yàn)
以本發(fā)明實(shí)施例2的制備方法制備的聚丙烯涂膜敞口中縫袋-B-1050×650/40×36與市售相同類別、型號(hào)、經(jīng)緯線密度的聚丙烯抗拉伸塑料編織袋正常灌裝、包裝，填充系數(shù)在0.80-0.85，分別于0℃、-10℃、-20℃、-30℃、-40℃貯存24h，每種類型塑料編制袋分別灌裝100只，觀察塑料編織袋破包、漏料等損害情況，并測(cè)定了塑料編織袋扁絲的斷裂強(qiáng)度保持率和斷裂伸長(zhǎng)保持率，取其檢測(cè)指標(biāo)平均值(取整數(shù)百分比)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2
表2：抗拉伸塑料編織袋的耐低溫性能
以上結(jié)果表明，與市售抗拉伸塑料編織袋相比，經(jīng)灌裝物料后分別于0℃、-10℃、-20℃、-30℃、-40℃貯存24h，本發(fā)明塑料編織袋外觀損害不大，無破包，而市售-30℃開始大量斷絲和破包，破包率自1％劇烈增加至15％，說明本發(fā)明塑料編織袋耐低溫儲(chǔ)存溫度最高可達(dá)-40℃，市售僅為-20℃，-30℃開始無法使用；同時(shí)本發(fā)明塑料編織袋斷裂強(qiáng)度保持率仍為：73-91％，而市售僅為32-63％；斷裂伸長(zhǎng)保持率72-90％，而市售僅為31-62％，說明本發(fā)明塑料編織袋經(jīng)低溫儲(chǔ)存后仍能保持較好的物理性能和使用性能，與現(xiàn)有技術(shù)相比，耐低溫性能優(yōu)越，具有較好的先進(jìn)性和實(shí)用性。
需要說明的是：本發(fā)明實(shí)施例3-6制備的塑料編織袋同樣具有上述實(shí)驗(yàn)效果，各實(shí)施例之間及與上述實(shí)驗(yàn)效果差異性不大。