CN103937077A - 一种秸秆塑料吹膜材料及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及秸秆再利用技术领域，尤其是一种秸秆塑料吹膜材料及加工工艺。一种秸秆塑料吹膜材料，其配比按质量份如下：秸杆粉25～35份、增塑剂6～10份、润滑剂1～2份、抗氧剂0.08～0.1份、HDPE55～65份。一种秸秆塑料吹膜材料加工工艺为：将秸秆粉烘干至含水率达到3%左右，将秸杆粉加入高混机，升温到70℃，加增塑剂升温至110℃，加润滑剂升温至120℃，加入抗氧剂高混10分钟，加入HDPE高混10分钟，放料。混合料用双螺杆挤出机挤出、拉丝、造粒，包装成品。本发明节能环保，有效避免了秸杆焚烧引发的环境保护问题，可有效降低PM2.5，材料的拉伸、弯曲性能优良，比普通纯塑料吹膜材料更加节能环保。

Description

一种秸秆塑料吹膜材料及其加工工艺
技术领域
本发明涉及秸秆再利用技术领域，尤其是一种秸秆塑料吹膜材料及其加工工艺。
背景技术
我国是一个农业大国，农作物秸秆资源丰富，而农作物秸秆却没有得到很好的利用，很大程度上都是农民直接焚烧，这造成严重的大气污染，同时也是资源的一种浪费。秸秆焚烧容易引发火灾，给人民的生命财产造成伤害和损失。而开发秸秆为原料的再生材料技术，对秸秆进行再利用是解决这个问题的有效途径之一，同时资源有效利用，提高秸秆的附加值，增加农民收入。
农作物秸秆利用的途径很多，可做粉碎还田、生物燃料、种植蘑菇、制浆造纸、动物饲料等等。然而，这些回收利用方式都有其或多或少的弊端，秸秆粉碎还田成本高，制作生物燃料有机质含量太低，用来种蘑菇人工费用太高，用来制浆造纸污染太严重，用来做动物饲料适口性较差，采食量少。
专利公开号101570060公开了一种应用环保树脂材料制成收缩塑料膜的方法，其采用以OPS、PET、PLA等环保树脂材料,以吹气成型机将其成型管状塑料膜，再加热软化、定位、急速冷却、成型，成型后的产品具有具有无毒性的环保效果。但其加工工艺复杂，控制要求高，原料来源有局限性。
专利公开号 101805464A公开了一种用于吹膜的生物树脂材料的制备方法，将改性淀粉、聚丁二酸丁二醇酯、滑石粉、尿素、乙烯-丙烯酸共聚物加入到高速混合机内,搅拌2分钟,然后缓慢的加入甘油、山梨醇和甘油酯开启低速转高速运行按钮使得物料在混合机里面充分的搅拌均匀;然后将上述混合均匀的原料放入造粒机中进行混炼、熔融、挤出、冷却后切粒，得到用于制作保水膜的可生物降解树脂颗粒材料，其分解速度快，材料可降解。
上述吹膜材料大多以是可降解的，但在原料这块，并没有采用秸秆去加工。秸秆粗纤维含量高，并含有较高的木质素，其制成吹膜材料制品，具有附加值更高的利用效果。
发明内容
为了克服现有的技术的不足，本发明提供了一种秸秆塑料吹膜材料及其加工工艺，可以高效利用农作物秸秆，加工工艺简单，成本低，附加值高，节能环保，材料可降解，可回收再利用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种秸秆塑料吹膜材料，材料按重量份组成如下：
秸杆粉               25～35份，
增塑剂               6～10份，
润滑剂               1～2份，
抗氧剂               0.08～0.1份，
高密度聚乙烯（以下用其常用代称“HDPE”）                55～65份。
其中所述秸秆粉选用麦秸秆粉、稻秸秆粉的一种，粉的目数为100目～200目；所述增塑剂选用己二酸酯、环氧大豆油的一种；所述润滑剂选用硬脂酸、石蜡、PP蜡、PE蜡的一种；所述抗氧剂选用1010；所述HDPE选用吹塑级。
本发明制备秸秆塑料吹膜材料的具体实施步骤如下：
步骤1：将秸杆粉碎至100目～200目，干燥至含水率达到3%左右，备用；
步骤2：按照质量份称取秸杆粉25～35份，增塑剂 6～10份，润滑剂      1～2份，抗氧剂0.08～0.1份，HDPE 55～65份；
步骤3：将步骤2称取的秸秆粉加入高混机，升温到70度，加入步骤2称取的增塑剂继续混合升温至110度，之后加入步骤2称取的润滑剂继续高混升温至120度，之后加入步骤2称取的抗氧剂高混10分钟，最后加入步骤2称取的HDPE高混10分钟，放料。
步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机挤出、拉丝、造粒，包装成品，双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比45:1，挤出机温度依次设定为：一区110～120℃，二区115～125℃，三区120～130℃，四区125～135℃，五区130～140℃，六区135～145℃，七区140～150℃，八区145～155℃，九区150～160℃，十区155～165℃机头温度160～170℃。
本发明的有益效果是，本发明节能环保，将农作废物进行有效利用，加工工艺简单，成本低，秸秆的附加值高，有效避免了秸杆焚烧引发的环境保护问题，可有效降低PM2.5，材料的拉伸、弯曲性能均较优，比普通纯塑料吹膜材料更加节能环保。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
一种秸秆塑料吹膜材料，其材料配比为：
麦秸杆粉                30份；
己二酸酯                 6份；
硬脂酸                  2份；
1010                    0.08份；
HDPE                   60份。
具体实施步骤如下，
步骤1：将麦秸杆粉粉碎至100目～200目，干燥至含水率达到3%左右备用；
步骤2：按照质量份称取麦秸杆粉30份，己二酸酯 6份，硬脂酸2份，1010 0.08份，HDPE 60份；
步骤3：将步骤2称取的麦秸秆粉加入高混机，升温到70度，加入步骤2称取的己二酸酯继续混合升温至110度，之后加入步骤2称取的硬脂酸继续高混升温至120度，之后加入步骤2称取的1010高混10分钟，最后加入步骤2称取的HDPE高混10分钟，放料。
步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机挤出、拉丝、造粒，包装成品。双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比45:1，挤出机温度依次设定为：一区110℃，二区115℃，三区120℃，四区125℃，五区130℃，六区135℃，七区140℃，八区145℃，九区150℃，十区155℃，机头温度160℃。
将材料进行性能检测，结果如下：
检测项目 执行标准 数值
拉伸强度（MPa） ISO 527-2 35
断裂伸长率（%） ISO 527-2 450
落镖冲击强度(g) ISO 7765-1 180
熔融指数2.16kg（g/10min） ISO 1133 9.2
实施例2
一种秸秆吹膜材料，其材料配比为：
麦秸杆粉                30份；
环氧大豆油              6份；
PE蜡                   2份；
1010                    0.08份；
HDPE                   60份。
具体实施步骤如下，
步骤1：将麦秸杆粉粉碎至100目～200目，干燥至含水率达到3%左右，备用；
步骤2：按照质量份称取麦秸杆粉30份，环氧大豆油6份，PE蜡2份，1010 0.08份，HDPE 60份；
步骤3：将步骤2称取的麦秸秆粉加入高混机，升温到70度，加入步骤2称取的环氧大豆油继续混合升温至110度，之后加入步骤2称取的PE蜡继续高混升温至120度，之后加入步骤2称取的1010高混10分钟，最后加入步骤2称取的HDPE高混10分钟，放料。
步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机挤出、拉丝、造粒，包装成品。双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比45:1，挤出机温度依次设定为：一区110℃，二区115℃，三区120℃，四区125℃，五区130℃，六区135℃，七区140℃，八区145℃，九区150℃，十区155℃，机头温度160℃。
将材料进行性能检测，结果如下：
检测项目 执行标准 数值
拉伸强度（MPa） ISO 527-2 32
断裂伸长率（%） ISO 527-2 430
落镖冲击强度(g) ISO 7765-1 150
熔融指数2.16kg（g/10min） ISO 1133 9.0
实施例3
一种秸秆吹膜材料，其材料配比为：
稻秸杆粉                30份；
环氧大豆油              6份；
PP蜡                   2份；
1010                    0.08份；
HDPE                   60份。
具体实施步骤如下，
步骤1：将稻秸杆粉粉碎至100目～200目，干燥至含水率达到3%左右，备用；
步骤2：按照质量份称取稻秸杆粉30份，环氧大豆油6份，PP蜡2份，1010 0.08份，HDPE 60份；
步骤3：将步骤2称取的稻秸秆粉加入高混机，升温到70度，加入步骤2称取的环氧大豆油继续混合升温至110度，之后加入步骤2称取的PP蜡继续高混升温至120度，之后加入步骤2称取的1010高混10分钟，最后加入步骤2称取的HDPE高混10分钟，放料。
步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机挤出、拉丝、造粒，包装成品。双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比45:1，挤出机温度依次设定为：一区115℃，二区120℃，三区125℃，四区130℃，五区135℃，六区140℃，七区145℃，八区150℃，九区155℃，十区160℃，机头温度165℃。
将材料进行性能检测，结果如下：
检测项目 执行标准 数值
拉伸强度（MPa） ISO 527-2 35
断裂伸长率（%） ISO 527-2 460
落镖冲击强度(g) ISO 7765-1 190
熔融指数2.16kg（g/10min） ISO 1133 9.2
实施例4
一种秸秆吹膜材料，其材料配比为：
稻秸杆粉                35份；
己二酸酯                 8份；
石蜡                    3份；
1010                    0.1份；
HDPE                   65份。
具体实施步骤如下，
步骤1：将稻秸杆粉粉碎至100目～200目，干燥至含水率低于达到3%左右备用；
步骤2：按照质量份称取稻秸杆粉35份，己二酸酯 8份，石蜡3份，1010 0.1份，HDPE 65份；
步骤3：将步骤2称取的稻秸秆粉加入高混机，升温到70度，加入步骤2称取的己二酸酯继续混合升温至110度，之后加入步骤2称取的石蜡继续高混升温至120度，之后加入步骤2称取的1010高混10分钟，最后加入步骤2称取的HDPE高混10分钟，放料。
步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机挤出、拉丝、造粒，包装成品。双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比45:1，挤出机温度依次设定为：一区110℃，二区115℃，三区120℃，四区125℃，五区130℃，六区135℃，七区140℃，八区145℃，九区150℃，十区155℃，机头温度160℃。
将材料进行性能检测，结果如下：
检测项目 执行标准 数值
拉伸强度（MPa） ISO 527-2 37
断裂伸长率（%） ISO 527-2 470
落镖冲击强度(g) ISO 7765-1 190
熔融指数2.16kg（g/10min） ISO 1133 8.9
实施例5
一种秸秆吹膜材料，其材料配比为：
麦秸杆粉                25份；
己二酸酯                 6份；
硬脂酸                  2份；
1010                    0.08份；
HDPE                   55份。
具体实施步骤如下，
步骤1：将麦秸杆粉粉碎至100目～200目，干燥至含水率低于达到3%左右备用；
步骤2：按照质量份称取麦秸杆粉25份，己二酸酯 6份，硬脂酸2份，1010 0.08份，HDPE 55份；
步骤3：将步骤2称取的麦秸秆粉加入高混机，升温到70度，加入步骤2称取的己二酸酯继续混合升温至110度，之后加入步骤2称取的硬脂酸继续高混升温至120度，之后加入步骤2称取的1010高混10分钟，最后加入步骤2称取的HDPE高混10分钟，放料。
步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机挤出、拉丝、造粒，包装成品。双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比45:1，挤出机温度依次设定为：一区120℃，二区125℃，三区130℃，四区135℃，五区140℃，六区145℃，七区150℃，八区155℃，九区160℃，十区165℃，机头温度170℃。
将材料进行性能检测，结果如下：
检测项目 执行标准 数值
拉伸强度（MPa） ISO 527-2 38
断裂伸长率（%） ISO 527-2 450
落镖冲击强度(g) ISO 7765-1 170
熔融指数2.16kg（g/10min） ISO 1133 9.4

Claims (7)

1.一种秸秆塑料吹膜材料，其特征是，其材料配比按质量份组成为：
    秸杆粉               25～35份，
    增塑剂               6～10份，
    润滑剂               1～3份，
    抗氧剂               0.08～0.1份，
    高密度聚乙烯         55～65份。
2.根据权利要求1所述的秸秆塑料吹膜材料，其特征是，所用秸秆粉选用麦秸秆粉、稻秸秆粉的一种，粉的目数为100目～200目。
3.根据权利要求1所述的秸秆塑料吹膜材料，其特征是，所用的增塑剂为己二酸酯、环氧大豆油的一种。
4.根据权利要求1所述的秸秆塑料吹膜材料，其特征是，所用的润滑剂为硬脂酸、石蜡、PE蜡、PP蜡的一种。
5.根据权利要求1所述的秸秆塑料吹膜材料，其特征是，所用的抗氧剂为1010。
6.根据权利要求1所述的秸秆塑料吹膜材料，其特征是，所用的高密度聚乙烯为吹膜级。
7.一种根据权利要求1所述的秸秆吹膜材料加工工艺，其特征是，按照以下步骤实施：
步骤1：将秸杆粉碎至100目～200目，干燥至含水率达到3%左右，备用；
步骤2：按照质量份称取秸杆粉25～35份，增塑剂 6～10份，润滑剂1～2份，抗氧剂0.08～0.1份，HDPE 55～65份；
步骤3：将步骤2称取的秸秆粉加入高混机，升温到70℃，加入步骤2称取的增塑剂继续混合升温至110℃，之后加入步骤2称取的润滑剂继续高混升温至120℃，之后加入步骤2称取的抗氧剂高混10分钟，最后加入步骤2称取的HDPE高混10分钟，放料；
步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机挤出、拉丝、造粒，包装成品，双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比为45:1，挤出机温度依次设定为：一区110～120℃，二区115～125℃，三区120～130℃，四区125～135℃，五区130～140℃，六区135～145℃，七区140～150℃，八区145～155℃，九区150～160℃，十区155～165℃，机头温度160～170℃。
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