CN106084524A - 高韧性食品袋及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高韧性食品袋及其制备方法，包括：步骤一，将原料进行混合、热处理形成混合物；步骤二，将所述混合物挤出成型制得塑料薄膜；步骤三，将所述塑料薄膜加工成高强度食品袋；其中，所述原料包括聚苯乙烯、聚碳酸酯、填充料、增塑剂、淀粉和稳定剂。通过该方法制得的高韧性食品袋具有强的抗拉伸性能，同时该制备方法中的原料易得使得该高韧性食品袋能够批量生产。

Description

高韧性食品袋及其制备方法
技术领域
本发明涉及食品袋，具体地，涉及一种高韧性食品袋及其制备方法。
背景技术
食品袋在人们日常生活中必不可少的，给人们在食品盛放、输运方面带来了很大的方便。食品袋一般包括塑料食品袋、纸质食品袋和复合食品袋。纸质食品袋和复合食品袋虽然环保、易降解，但是遇水和油等流体后极易变形污损，并且会污染所盛装的食品。而塑料食品袋便可极大地克服遇到流体后变形的缺陷，且可以反复使用进而目前塑料食品袋能够得以广泛应用。
虽然塑料食品袋能够适用于盛装流体型食品，但是在较高或者较低温度下，塑料食品袋优越的机械性能便会受到极大地的挑战，会发生严重变形甚至破损，进而影响了塑料食品袋的正常使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种高韧性食品袋及其制备方法，通过该方法制得的高韧性食品袋具有强的抗拉伸性能、优异的机械性能、高的耐磨损及耐热性能，同时该制备方法中的原料易得使得该高韧性食品袋能够批量生产。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高韧性食品袋的制备方法，包括：步骤一，将原料进行混合、热处理形成混合物；步骤二，将所述混合物挤出成型制得塑料薄膜；步骤三，将所述塑料薄膜加工成高强度食品袋；其中，所述原料包括聚苯乙烯、聚碳酸酯、填充料、增塑剂、淀粉和稳定剂。相对于100重量份的聚苯乙烯，所述聚碳酸酯的用量为30-55重量份，所述填充料的用量为10-25重量份，所述增塑剂的用量为1-10重量份，所述淀粉的用量为10-20重量份，所述稳定剂的用量为1-5重量份。
本发明还提供了一种高韧性食品袋，该高韧性食品袋通过上述的制备方法制得。
通过上述技术方案，本发明通过在聚苯乙烯树脂和聚碳酸酯的成膜基础上添加了具有协同作用的增塑剂，改善了塑料的可塑性和柔软性，减少脆性。另外本发明提供的高韧性食品袋的制备方法中添加了玻璃纤维、石棉、水滑石和石墨中的两种以上的填充料，可以提高塑料的机械强度，耐热性以及耐磨损性。此外，还添加了稳定剂，可以防止塑料在成型加工的过程中由于受热、光或氧的作用，过早地发生降解、氧化断链、交联等现象。各原料之间的协同强化作用使得通过该方法制得的高韧性食品袋具有优异的机械强度、高的耐磨损及耐热性能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明公开了一种高韧性食品袋的制备方法，包括：步骤一，将原料进行混合、热处理形成混合物；步骤二，将所述混合物挤出成型制得塑料薄膜；步骤三，将所述塑料薄膜加工成高强度食品袋；其中，所述原料包括聚苯乙烯、聚碳酸酯、填充料、增塑剂、淀粉和稳定剂；相对于100重量份的聚苯乙烯，所述聚碳酸酯的用量为30-55重量份，所述填充料的用量为10-25重量份，所述增塑剂的用量为1-10重量份，所述淀粉的用量为10-20重量份，所述稳定剂的用量为1-5重量份。
在本发明中，聚苯乙烯、聚碳酸酯的分子量可以在款的范围内选择，但是为了使制得的高韧性食品袋具有更好的韧性，优选地，聚苯乙烯的重均分子量为3万-5万，聚碳酸酯的重均分子量为2万-4万。
在本发明中，所用填充料的种类可以在款的范围内选择，但是为了进一步改善、增强食品袋的耐磨性及耐热性，优选地，所述填充料为玻璃纤维、石棉、水滑石和石墨中的两种以上。
在本发明中，淀粉可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的食品袋的安全环保性，优选地，所述淀粉为绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉和藕淀粉、玉米淀粉中的两种以上。
在本发明中，添加的稳定剂可以在宽的范围内选择，但是为了进一步稳定食品袋的制品质量并延长其使用寿命，优选地，所述稳定剂为硬脂酸铝、硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌中的一种或两种以上。
在本发明中，添加了增塑剂可以改善在食品袋制作过程中塑料的可塑性和柔软性，但为了进一步减少食品袋的脆性，优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯和磷酸三甲酚酯中的一种或两种以上。
另外，在步骤一中，混合的条件也可以在宽的范围内选择，但是为了原料混合的更加均匀，优选地，混合满足以下条件：混合的温度为20-35℃，混合的时间为1-2.5h。
同时，为了便于混合物的挤出成型，优选地，热处理满足以下条件热处理的温度为180-220℃，热处理的时间为4-6h。
此外，在步骤二中，挤出成型的具体条件可以在宽的范围内选择，但是进一步提高所制得食品袋的韧性，优选地，所述挤出成型的温度为160-185℃。
本发明还提供了一种高韧性食品袋，所述高韧性食品袋通过上述的方法制备而成。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，抗拉强度(Rm/Mpa)和收缩率(δ/％)参数通过国标GB/T13022-91的方法测得。
实施例1
在20℃下，先将聚苯乙烯(重均分子量为3万)、聚碳酸酯(重均分子量为2万)、玻璃纤维、石棉、邻苯二甲酸二丁酯、绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、硬脂酸铝和硬脂酸钙(各物质的重量比为100：35：5：6：2：3：3：5：1：2)混合1.5h，接着在185℃下热处理6h制得混合物；再将所述混合物在170℃下挤压成型制得厚度为0.08mm的塑料薄膜；最后将上述塑料薄膜加工成高韧性食品袋A1。
实施例2
在25℃下，先将聚苯乙烯(重均分子量为4万)、聚碳酸酯(重均分子量为3万)、玻璃纤维、水滑石、邻苯二甲酸二辛酯、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌(各物质的重量比为100：45：10：8：5：5：5：5：2：2)混合2h，接着在195℃下热处理5h制得混合物；再将所述混合物在180℃下挤压成型制得厚度为0.08mm的塑料薄膜；最后将上述塑料薄膜加工成高韧性食品袋A2。
实施例3
在35℃下，先将聚苯乙烯(重均分子量为5万)、聚碳酸酯(重均分子量为4万)、石棉、石墨、磷酸三甲酚酯、菱角淀粉、藕淀粉、玉米淀粉、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌(各物质的重量比为100：50：10：14：8：5：5：8：2：3)混合2.5h，接着在200℃下热处理4h制得混合物；再将所述混合物在185℃挤压成型制得厚度为0.08mm的塑料薄膜；最后将上述塑料薄膜加工成高韧性食品袋A3。
对比例1
按照实施例1的方法制得食品袋B1，不同的是，原料中无玻璃纤维和石棉。
对比例2
按照实施例2的方法制得食品袋B2，不同的是，原料中无蓖麻油酸钙和硬脂酸锌。
对比例3
按照实施例3的方法制得食品袋B3，不同的是，原料中无磷酸三甲酚酯。
检测例1
将高强度食品袋A1-A3以及食品袋B1-B3先在70℃下处理2h，然后再于-5℃下处理2h，最后按照国标GB/T13022-91的方法进行抗拉强度(Rm/Mpa)和收缩率(δ/％)的参数测试，具体结果见表1。
表1
A1 A2 A3 B1 B2 B3
Rm/Mpa 35.4 36.2 37.8 21.5 23.5 25.2
δ/％ 2.5 2.2 2.0 4.5 3.5 4.8
上述检测例1中的抗拉强度(Rm/Mpa)数值越大和收缩率(δ/％)数值越小说明所检测的食品袋的韧性越高。根据表1的检测数据显示，本发明中的A1-A3的抗拉强度Rm均在35Mpa以上且明显高于对比例所制得的B1-B3食品袋的抗拉强度。另外，根据表1中的收缩率δ数据显示，实施例所制得的A1-A3的收缩率均小于3.0％，而对比例3制得的食品袋B3的收缩率为4.8％，另外对比例1和2制得的B1和B2的抗拉强度均小于25MPa且收缩率大于3.0％。
由此说明，本发明提供的高韧性食品袋的制备方法中加入的填充料、增塑剂和稳定剂与聚苯乙烯树脂、聚碳酸酯的和淀粉之间的协同强化作用使得通过该方法制得的高韧性食品袋具有高的抗拉强度、低收缩率高等优异性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种高韧性食品袋的制备方法，其特征在于，包括：步骤一，将原料进行混合、热处理形成混合物；步骤二，将所述混合物挤出成型制得塑料薄膜；步骤三，将所述塑料薄膜加工成高强度食品袋；
其中，所述原料包括聚苯乙烯、聚碳酸酯、填充料、增塑剂、淀粉和稳定剂；相对于100重量份的聚苯乙烯，所述聚碳酸酯的用量为30-55重量份，所述填充料的用量为10-25重量份，所述增塑剂的用量为1-10重量份，所述淀粉的用量为10-20重量份，所述稳定剂的用量为1-5重量份。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述填充料选自玻璃纤维、石棉、水滑石和石墨中的多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述淀粉选自绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉和藕淀粉、玉米淀粉中的多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述稳定剂为硬脂酸铝、硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述聚苯乙烯的重均分子量为3万-5万，所述聚碳酸酯的重均分子量为2万-4万。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯和磷酸三甲酚酯中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述混合满足以下条件：混合温度为20-35℃，混合时间为1-2.5h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述热处理满足以下条件：热处理的温度为180-220℃，热处理的时间为4-6h。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的制备方法，其中，所述挤出成型的温度为160-185℃。
10.一种高韧性食品袋，其特征在于，所述高韧性食品袋通过权利要求1-9中的任意一项所述的制备方法制得。
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