技术领域
[0001] 本
发明涉及一种塑料编织袋的制备方法。
背景技术
[0002] 目前市场上生产塑料编织袋，大多采用传统的聚丙烯材料为底布，用流动性好的聚丙烯粉为原料制成的涂膜料为主料，添加适当的高压聚乙烯材料，提高涂覆膜的涂覆
粘度。采用该方式生产原料生产塑料编织袋，虽然在一定程度上满足使用性能，但是会使材料的拉伸强度、流动性、耐老化性、高温、制品的表面及使用性能影响很大，常常因为老化的问题导致产品出现产品在承重(拉伸强度)、
剥离强度、流动性、制品的表面光泽下降等方面的不足、因此在使用方面限制了一定的使用范围。
发明内容
[0003] 本发明的目的是要解决现有采用聚丙烯材料为底布的塑料编织袋存在耐破度差、撕裂度差、拉伸强度差的问题，而提供一种塑料编织袋的制备方法。
[0004] 一种塑料编织袋的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
[0005] 一：将涂覆用涂塑
合金添加剂、LLDPE
树脂、PP树脂抗
氧化剂和紫外线吸收剂依次加入混合机中，在
温度为60～100℃下进行混合均匀，得到混合物；步骤一中所述的涂覆用涂塑合金添加剂与LLDPE树脂的
质量比为100:(2～3)；步骤一中所述的涂覆用涂塑合金添加剂与PP树脂抗
氧化剂的质量比为100:(2～3)；步骤一中所述的涂覆用涂塑合金添加剂与紫外线吸收剂的质量比为100:(0.02～0.03)；
[0006] 二：将混合物以125kg/min的加料速度加入到
挤出机中进行挤出，然后冷却成型，即得到生产编织袋的涂覆编织布；
[0007] 三：首先将预热
辊筒的温度预热至60～80℃，冷却棍的温度调至30～50℃，然后以口膜至生产编织袋的涂覆编织布间隙为80mm～140mm将步骤二得到的生产编织袋的涂覆编织布放入
螺杆挤出机中进行挤出，得到编织袋涂覆布的扁丝；
[0008] 四：利用圆筒编织机采用平模方法将步骤三得到的编织袋涂覆布的扁丝进行编织，然后依次经过切割、裁断和缝纫，即得到塑料编织袋；
[0009] 步骤一中所述的涂覆用涂塑合金添加剂是按以下步骤制备的：
[0010] ①、称量：按重量份数称取22～30份低
密度聚乙烯、5～40份乙烯-丙烯共聚物、50～60份
无机填料、1～2份
润滑剂、1～2份
偶联剂、1～2份热稳定剂、0.25～0.31份交联剂、0.2～1份抗氧剂和0.2～1份
光稳定剂；
[0011] ②、无机填料活化：将步骤一称取的50～60份无机填料、1～2份热稳定剂和1～2份偶联剂加入高混机中，在温度为100℃～120℃混合活化10min～20min，得到活化无机填料；
[0012] ③、动态硫化：将步骤一称取的5～40份乙烯-丙烯共聚物、0.25～0.31份交联剂、1～2份润滑剂、22～30份低密度聚乙烯、0.2～1份抗氧剂、0.2～1份光稳定剂和步骤二得到的活化无机填料加入高混机中，在温度为100℃～120℃混合10min～20min，得到合金材料；
[0013] ④、烘干：将合金材料以120kg/min的加料速度加入
双螺杆挤出机中进行挤出，然后依次经冷却成型和切割制备成粒径为1～2mm、长度为2～3mm的颗粒，即得到涂覆用涂塑合金添加剂；双螺杆挤出机工艺参数如下：双螺杆挤出机的机筒分为1区、2区、3区、4区、5区和6区，1区温度为200℃～210℃、2区温度为210℃～220℃、3区温度为220℃～225℃、4区温度为225℃～230℃、5区温度为230℃～240℃、6区温度为250℃～260℃，熔融共混的转速为240～300转/min，熔融共混的熔体压
力为4MPa～10MPa。
[0014] 本发明优点：一、本发明在使用乙烯-丙烯共聚物改性低密度聚乙烯，采用挤出双阶的生产工艺，改变分子结构形态，在交联剂(过氧化二异丙苯(DCP)或四甘醇二
丙烯酸酯)作用下，通过充分的产品层状结构的设计，使本发明制备的塑料编织袋的拉伸强度达到30MPa以上；
[0015] 二、本发明通过动态硫化使产品具有高流动性、高韧性，其共混物的形态和结构更加稳定，使本发明制备的塑料编织袋的断裂伸长率达到了200％。
[0016] 三、本发明通过动态硫化能强化乙烯-丙烯共聚物与低密度聚乙烯的相容性，达到二者结合后的高粘度，又提高其高流动性，使塑料编织袋的熔体流动速率提高了80g/10min。
[0017] 四、本发明产品通过引入无机填料，采用偶联剂和热稳定剂对无机填料表面的处理，增加材料两相之间的亲和力，有效改善其与材料的界面作用力，最终提高涂覆用涂塑合金添加剂的热
稳定性，显著提高塑料编织袋的刚性，尺寸稳定性，防止高温蠕变，从而提高塑料编织袋的剥离强度。
[0018] 五、本发明制备的塑料编织袋的重量为80g/m2～100g/m2，耐破度达到32N/cm以上、透气度达到200mL/min以上、撕裂度达到100N～120N以上。
[0019] 六、本发明在低密度聚乙烯(LDPE)材料中加入了乙烯丙烯体系共聚物，引入无机填料，消除了LDPE与无机填料中材料两项材料中没有亲和力造成的不良影响，使本发明制备的塑料编织袋在保持塑料原有性能的
基础上，使塑料编织袋的主要性能如断裂伸长率达到200％、熔体流动速率达到了80g/10min、拉伸强度使达到30MPa以上、剥离强度提高了37N。
具体实施方式
[0020] 具体实施方式一：本实施方式是一种塑料编织袋的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
[0021] 一：将涂覆用涂塑合金添加剂、LLDPE树脂、PP树脂抗氧化剂和紫外线吸收剂依次加入混合机中，在温度为60～100℃下进行混合均匀，得到混合物；步骤一中所述的涂覆用涂塑合金添加剂与LLDPE树脂的质量比为100:(2～3)；步骤一中所述的涂覆用涂塑合金添加剂与PP树脂抗氧化剂的质量比为100:(2～3)；步骤一中所述的涂覆用涂塑合金添加剂与紫外线吸收剂的质量比为100:(0.02～0.03)；
[0022] 二：将混合物以125kg/min的加料速度加入到挤出机中进行挤出，然后冷却成型，即得到生产编织袋的涂覆编织布；
[0023] 三：首先将预热辊筒的温度预热至60～80℃，冷却棍的温度调至30～50℃，然后以口膜至生产编织袋的涂覆编织布间隙为80mm～140mm将步骤二得到的生产编织袋的涂覆编织布放入螺杆挤出机中进行挤出，得到编织袋涂覆布的扁丝；
[0024] 四：利用圆筒编织机采用平模方法将步骤三得到的编织袋涂覆布的扁丝进行编织，然后依次经过切割、裁断和缝纫，即得到塑料编织袋。
[0025] 本实施方式步骤一中所述的涂覆用涂塑合金添加剂是按以下步骤制备的：
[0026] ①、称量：按重量份数称取22～30份低密度聚乙烯、5～40份乙烯-丙烯共聚物、50～60份无机填料、1～2份润滑剂、1～2份偶联剂、1～2份热稳定剂、0.25～0.31份交联剂、0.2～1份抗氧剂和0.2～1份光稳定剂；
[0027] ②、无机填料活化：将步骤一称取的50～60份无机填料、1～2份热稳定剂和1～2份偶联剂加入高混机中，在温度为100℃～120℃混合活化10min～20min，得到活化无机填料；
[0028] ③、动态硫化：将步骤一称取的5～40份乙烯-丙烯共聚物、0.25～0.31份交联剂、1～2份润滑剂、22～30份低密度聚乙烯、0.2～1份抗氧剂、0.2～1份光稳定剂和步骤二得到的活化无机填料加入高混机中，在温度为100℃～120℃混合10min～20min，得到合金材料；
[0029] ④、烘干：将合金材料以120kg/min的加料速度加入双螺杆挤出机中进行挤出，然后依次经冷却成型和切割制备成粒径为1～2mm、长度为2～3mm的颗粒，即得到涂覆用涂塑合金添加剂；双螺杆挤出机工艺参数如下：双螺杆挤出机的机筒分为1区、2区、3区、4区、5区和6区，1区温度为200℃～210℃、2区温度为210℃～220℃、3区温度为220℃～225℃、4区温度为225℃～230℃、5区温度为230℃～240℃、6区温度为250℃～260℃，熔融共混的转速为240～300转/min，熔融共混的熔体压力为4MPa～10MPa。
[0030] 本实施方式步骤一③得到的合金材料熔体流动速率为10g/10min～80g/10min、剥离强度为15N～37N。
[0031] 本实施方式步骤二制备的生产编织袋的涂覆编织布的径向拉伸强度达到715N/5cm以上、纬向拉伸强度达到714N/5cm以上、缝向拉伸强度达到343N/5cm以上。
[0032] 本实施方式制备的塑料编织袋的重量为80g/m2～100g/m2，耐破度达到32N/cm以上、透气度达到200mL/min以上、撕裂度达到100N～120N以上。
[0033] 本实施方式在使用乙烯-丙烯共聚物改性低密度聚乙烯，采用挤出双阶的生产工艺，改变分子结构形态，在交联剂(过氧化二异丙苯(DCP)或四甘醇二丙烯酸酯)作用下，通过充分的产品层状结构的设计，使本实施方式制备的塑料编织袋的拉伸强度达到30MPa以上；
[0034] 本实施方式通过动态硫化使产品具有高流动性、高韧性，其共混物的形态和结构更加稳定，使本实施方式制备的塑料编织袋的断裂伸长率达到了200％。
[0035] 本实施方式通过动态硫化能强化乙烯-丙烯共聚物与低密度聚乙烯的相容性，达到二者结合后的高粘度，又提高其高流动性，使涂覆用涂塑合金添加剂的熔体流动速率提高了80g/10min。
[0036] 本实施方式产品通过引入无机填料，采用偶联剂和热稳定剂对无机填料表面的处理，增加材料两相之间的亲和力，有效改善其与材料的界面作用力，最终提高涂覆用涂塑合金添加剂的
热稳定性，显著提高塑料编织袋的刚性，尺寸稳定性，防止高温蠕变，从而提高塑料编织袋的剥离强度。
[0037] 本实施方式所述的涂覆用涂塑合金添加剂，生产目前使用的塑料
包装用编织袋，是新近研制的一种新型塑料产品的添加剂，本实施方式所述的涂覆用涂塑合金添加剂是采用密炼挤出双阶技术，通过改变分子结构形态，及生产工艺发生的变化，使塑料的分子结构得到了充分的保留，因此更加耐用。在原有的基础上，更加能满足编织袋的
各向异性，并采用引入无机及
有机化学采用交联改性的方法，将有机与无机充分的结合，对材料的分子结构进行了强化，形成稳定的化学键结构，改变了目前市场上使用的材料其加工窗口比较窄、使用时承重、拉伸、涂覆、耐老化、低温使用性能不过关的
缺陷，在保证各种分子结构在提高涂覆膜拉伸强度基础上，仍可显著提高涂覆膜的剥离力特性、拉伸强度、承重、低温使用性、及耐老化性能等。
[0038] 为了获得高性能涂覆用涂塑合金的添加剂，本实施方式所述的涂覆用涂塑合金添加剂在生产时采用原料在共聚聚丙烯中引入部分乙烯含量的
单体，使材料的分子界面上产生粘合力，因而使其冲击性能得到了很大的改善，使用此种涂覆用涂塑合金添加剂，在保证产品各种性能的基础上，可显著提高涂覆膜的剥离力特性，在与基体树脂混合料的结合中，通过树脂状
聚合物分子架桥作用，提高了各种物料的分散性和相容性，比采用单独载体进行生产的结合度更加牢固，得到了综合性能比较理想的共混材料通过调整相容性及分散性，使基体树脂
银纹化吸收
能量增大，发生脆韧转变，从而避免了局部
应力集中提高涂覆膜的拉伸性能，又可以显著提高涂覆膜的剥离力，对于产品的老化性能、承重的能量、以及环境的条件等因素有着极其重要的影响，因此采用本实施方式所述的涂覆用涂塑合金添加剂生产塑料编织袋，可以使塑料编织袋的拉伸强度达到30MPa、拉伸断裂强度达200％。
[0039] 本实施方式所述的涂覆用涂塑合金添加剂是有长链型的LDPE引入乙烯-丙烯共聚物，加入适量的无机填料、润滑剂、偶联剂、热稳定剂、热交联剂、抗氧剂和光稳定剂，通过共混改性方法制备而成，共混全部采用熔点低的材料，使产品具有规整立体的分子结构，进而大大提高了耐低温性能和柔韧性
[0040] 具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一①中所述的低密度聚乙烯的分子量为10万至30万。其他与具体实施方式一相同。
[0041] 具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤一①中所述的乙烯-丙烯共聚物的熔体流动速率为120g/10min。其他与具体实施方式一或二相同。
[0042] 本实施方式所述的乙烯-丙烯共聚物以乙烯单体和丙烯单体为原料，以茂金属催化剂为催化剂，按乙烯单体与丙烯单体的摩尔比为1:1制备而成。
[0043] 具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤一①中所述的无机填料为粒度为1250目的方解石粉。其他与具体实施方式一至三相同。
[0044] 具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤一①中所述的润滑剂为低分子聚乙烯蜡。其他与具体实施方式一至四相同。
[0045] 具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤一①中所述的偶联剂为稀土
铝酸酯。其他与具体实施方式一至五相同。
[0046] 具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤一①中所述的热稳定剂为
硬脂酸。其他与具体实施方式一至六相同。
[0047] 具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤一①中所述的交联剂为过氧化二异丙苯或四甘醇二丙烯酸酯。其他与具体实施方式一至七相同。
[0048] 具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤一①中所述的抗氧剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)丙酸十八酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯或三(2,4-二叔丁基苯基)
亚磷酸酯。其他与具体实施方式一至八相同。
[0049] 具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：步骤一①中所述的光稳定剂为
水杨酸对-叔丁基苯酯、双水杨酸双酚A酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲
酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、杨酸对辛基苯酯或2-羟基-4-正十二烷氧基二苯甲酮。其他与具体实施方式一至九相同。
[0050] 具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十之一不同点是：步骤二中挤出机的生产条件如下：熔融共混的熔体压力为4MPa～10MPa，挤出机的螺杆直径90mm，主
电机电流为90～95A，长径比为18～30，压缩比为3.6～3.8，吹胀比为1.5～2.5，圆形口模间隙为0.7mm～1.0mm，机头连接器的温度为210～220℃，口模的温度为215～225℃，
冷却水的温度为15～25℃，螺杆转速为47～48rpm，助剂电流为90～95A，拉伸倍率为7.2，挤出机机筒温度为四个区：一区190～195℃、二区195～205℃、三区205～220℃、四区210～220℃。其他与具体实施方式一至十相同。
[0051] 具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一至十一之一不同点是：步骤三中螺杆挤出机的条件如下：螺杆为直径为65mm，主电机功率为25kW，长径比为32，采用螺旋膜头，连接器为200～210℃，机头为200～210℃，螺杆转速为60rpm～70rpm，牵引速度为100m/min～150m/min，螺杆挤出机机筒的温度分别为三个区：一区170～195℃、二区为190～195℃、三区为200～210℃。其他与具体实施方式一至十一相同。
[0052] 具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一至十二之一不同点是：步骤四中圆筒编织机的条件如下：机头温度为240～250℃，吹胀比为1.2、螺杆转速为40rpm，牵引速度为70m/min～90m/min，热拉伸温度为100～110℃，
停留时间为1.2s～1.5s，拉伸倍数为5倍，圆筒编织机机筒的温度分别为三个区：一区160～180℃、二区温度为220～230℃、三区的温度为230～250℃。其他与具体实施方式一至十二相同。
[0053] 采用下述试验验证本发明效果：
[0054] 试验一：一种塑料编织袋的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
[0055] 一：将涂覆用涂塑合金添加剂、LLDPE树脂、PP树脂抗氧化剂和紫外线吸收剂依次加入混合机中，在温度为80℃下进行混合均匀，得到混合物；步骤一中所述的涂覆用涂塑合金添加剂与LLDPE树脂的质量比为100:2.5；步骤一中所述的涂覆用涂塑合金添加剂与PP树脂抗氧化剂的质量比为100:2.5；步骤一中所述的涂覆用涂塑合金添加剂与紫外线吸收剂的质量比为100:0.025；
[0056] 二：将混合物以125kg/min的加料速度加入到挤出机中进行挤出，然后冷却成型，即得到生产编织袋的涂覆编织布；挤出机的生产条件如下：熔融共混的熔体压力为8MPa，挤出机的螺杆直径90mm，主电机电流为90～95A，长径比为(L/D)24，压缩比为3.7，吹胀比为2，圆形口模间隙为0.8mm，机头连接器的温度为215℃，口模的温度为220℃，冷却水的温度为20℃，螺杆转速为48rpm，助剂电流为90～95A，拉伸倍率为7.2，挤出机机筒温度为四个区：
一区195℃、二区205℃、三区210℃、四区210℃；
[0057] 三：首先将预热辊筒的温度预热至70℃，冷却棍的温度调至40℃，然后以口膜至生产编织袋的涂覆编织布间隙为110mm将步骤二得到的生产编织袋的涂覆编织布放入螺杆挤出机中进行挤出，得到编织袋涂覆布的扁丝；螺杆挤出机的条件如下：螺杆为直径为65mm，主电机功率为25kW，长径比为32，采用螺旋膜头，连接器为205℃，机头为205℃，螺杆转速为65rpm，牵引速度为120m/min，螺杆挤出机机筒的温度分别为三个区：一区180℃、二区为195℃、三区为205℃；
[0058] 四：利用圆筒编织机采用平模方法将步骤三得到的编织袋涂覆布的扁丝进行编织，然后依次经过切割、裁断和缝纫，即得到塑料编织袋；圆筒编织机的条件如下：机头温度为245℃，吹胀比为1.2、螺杆转速为40rpm，牵引速度为80m/min，热拉伸温度为105℃，停留时间为1.4s，拉伸倍数为5倍，圆筒编织机机筒的温度分别为三个区：一区170℃、二区温度为225℃、三区的温度为240℃。
[0059] 本试验步骤一中所述的涂覆用涂塑合金添加剂是按以下步骤制备的：
[0060] ①、称量：按重量份数称取30份低密度聚乙烯、13份乙烯-丙烯共聚物、50份无机填料、1.5份润滑剂、2份偶联剂、2份热稳定剂、0.3份交联剂、0.2份抗氧剂和1份光稳定剂；
[0061] ②、无机填料活化：将步骤一称取的50份无机填料、2份热稳定剂和2份偶联剂加入高混机中，在温度为110℃混合活化15min，得到活化无机填料；
[0062] ③、动态硫化：将步骤一称取的13份乙烯-丙烯共聚物、0.3份交联剂、1.5份润滑剂、30份低密度聚乙烯、0.2份抗氧剂、1份光稳定剂和步骤二得到的活化无机填料加入高混机中，在温度为110℃混合15min，得到合金材料；
[0063] ④、烘干：将合金材料以120kg/min的加料速度加入双螺杆挤出机中进行挤出，然后依次经冷却成型和切割制备成粒径为1～2mm、长度为2～3mm的颗粒，即得到涂覆用涂塑合金添加剂；双螺杆挤出机工艺参数如下：双螺杆挤出机的机筒分为1区、2区、3区、4区、5区和6区，1区温度为205℃、2区温度为215℃、3区温度为225℃、4区温度为230℃、5区温度为235℃、6区温度为255℃，熔融共混的转速为280转/min，熔融共混的熔体压力为8MPa。
[0064] 本实验步骤一①中所述的低密度聚乙烯选自分子量为10万到30万的聚乙烯；本实验步骤一①中所述的乙烯-丙烯体系共聚物为埃克森美孚公司最新生产的熔指在120(MFR)乙烯-丙烯共聚物；本实验步骤一①中所述的无机填料为1250目的超细方解石粉；本实验步骤一①中所述的润滑剂为低分子聚乙烯蜡；本实验步骤一①中所述的偶联剂为稀土铝酸酯；本实验步骤一①中所述的热稳定剂为硬脂酸
钙；本实验步骤一①中所述的交联剂是过氧化二异丙苯)；本实验步骤一①中所述的抗氧剂为1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯；本实验步骤一①中所述的光稳定剂为双水杨酸双酚A酯(BAD)。
[0065] 本实验步骤一①中所述的涂覆用涂塑合金添加剂的性能如下：熔体流动速为80g/min、拉伸强度为30MPa、断裂伸长率为200％、剥离强度为37MPa，冲击强度35kJ/cm2，
纤度2000旦、拉扯力100nmm。
[0066] 检测试验一制备的塑料编织袋的性能，如表1所示，表1中标准是指塑料编织袋性能标准，即达到该标准才算合格的塑料编织袋，表1中“LLDPE”是指单独以LLDPE树脂为原料制备的塑料编织袋；表1中“PP”是指单独以PP树脂为原料制备的塑料编织袋；表1中“LLDPE/PP+涂覆用涂塑合金添加剂”是指试验一制备的塑料编织袋；通过表1可知试验一制备的塑料编织袋各项标准都达到塑料编织袋性能标准，且试验一制备的塑料编织袋的径向拉伸强度、纬向拉伸强度和缝向拉伸强度都有显著的提高。
[0067] 表1
