CN107057152A - 一种抗静电塑料托盘专用料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗静电塑料托盘专用料及其制备方法，属于托盘制备技术领域，以高密度聚乙烯为主要原料，优化原料种类和配方，科学复配可显著提高塑料托盘专用料抗冲击性能且易生物降解、降低生产成本的钙果纤维；可显著提高塑料托盘专用料耐高温、抗静电、抗收缩性能及相对拉伸负荷、强度、韧性及弹性模量的改性纳米碳；可有效提高塑料托盘专用料抗氧化性的复合抗氧剂；与其它加工助剂协同作用，最终制得一种材料及使用性能良好的环保型抗静电塑料托盘专用料,非常适用于托盘的生产和加工，为托盘的生产加工探索了一条新的捷径。

Description

一种抗静电塑料托盘专用料及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料托盘，特别涉及一种抗静电塑料托盘专用料及其制备方法。
背景技术
托盘是使静态货物转变为动态货物的媒介物，一种载货平台，而且是活动的平台，或者说是可移动的地面。即使放在地面上失去灵活性的货物，一经装上托盘便立即获得了活动性，成为灵活的流动货物，因为装在托盘上的货物，在任何时候都处于可以转入运动的准备状态中。这种以托盘为基本工具组成的动态装卸方法，就叫做托盘作业。托盘作业不仅可以显著提高装卸效果，它的实行，使仓库建筑的形式、船舶的构造、铁路和其他运输方式的装卸设施以及管理组织都发生变化。在货物包装方面，促进了包装规格化和模块化，甚至对装卸以外的一般生产活动方式也都会有显著的影响。随着生产设备越来越精密，自动化程度越来越高，生产的计划性越来越强和管理方式的逐步先进，工序间的搬运和向生产线供给材料和半成品的工作就越发显得重要了。而托盘作业是迅速提高搬运效率和使材料流动过程有序化的有效手段，在降低生产成本和提高生产效率方面起着巨大的作用。
目前，市场上主要有两类塑料托盘，即真空成型(包括吹塑和吸塑)塑料托盘和注塑成型塑料托盘。真空成型托盘具有韧性好、使用寿命长、重量轻等特点，但真空成型托盘功能单一且强度较低。而注塑成型托盘具有强度高、可实现复杂结构、使用功能多的特点，但塑成型托盘韧性差、质量大、使用寿命也较短。两类型的塑料托盘在结构和功能上都各有特点但已经渐渐无法适应当今物流行业对托盘在各方面的更高的要求，急需开发一种新的托盘专用料以增强塑料托盘的功能特性，满足日益发展的托盘使用要求。
中国专利CN 105348619 A公开了一种阻燃塑料托盘的生产方法，由塑料粒子、阻燃剂、润滑剂和偶联剂混合后低温造粒形成阻燃母粒，其中各原料的质量份数分别为：塑料粒子：56～84份，阻燃剂：10～20份，润滑剂：0.5～2份，偶联剂：0.5～1份；再将阻燃母粒与塑料粒子混合制成阻燃塑料粒子，将阻燃塑料粒注塑得到阻燃塑料托盘。该发明的制备工艺简单，操作方便，制得的塑料托盘具有良好的阻燃效果，能够有效阻止因明火而引起的塑料燃烧，满足了市场需求。
中国专利CN 103772820 A公开了一种防静电聚烯烃复合材料托盘及其制备方法，包括托盘本体，其特征在于：所述托盘本体由以下重量配比的材料共混后注塑而成，其中包括：聚烯烃80～120份，导电炭黑6～15份，弹性体增韧剂8～23份，抗氧剂0.12～0.36份，塑料加工助剂配比为2～7份。该发明的目的是提供一种防静电聚烯烃复合材料托盘及其制备方法，该发明对聚烯烃材料填充活性导电炭黑及增韧改性剂，得到的材料具备防静电性能同时保证其力学性能指标可满足托盘产品的需要。
中国专利CN 105295164 A公开了一种冷冻和冷藏食品包装用塑料托盘，涉及塑料制品生产技术领域，由如下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯80-90份、有机硅树脂20-25份、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物14-18份、沸石粉12-16份、植物蛋白10-15份、甘油10-15份、鲸蜡醇8-12份、防霉剂6-10份、聚乙二醇4006-10份、1,2-环己烷-二羧酸二异丙酯5-8份、棕榈蜡5-8份、油酰二乙醇胺3-6份、二巯基醋酸异辛酯2-4份。该发明以高密度聚乙烯和有机硅树脂为主要原料，辅以多种功能助剂，制得的塑料托盘安全无毒，具有优异的耐低温性、耐压性、防渗性和防潮性，且不与保鲜膜发生粘连，适用于多种冷冻和冷藏食品的包装。
中国专利CN 102492304 B公开了一种植物纤维基交联型木塑复合材料的制备方法，属于复合木塑材料制备技术领域。首先对植物纤维进行有机化改性，将有机化改性的后植物纤维、聚烯烃树脂和交联剂相混合，使混合物在双螺杆挤出机中反应挤出。该发明木塑复合材料的制备方法，在有机化处理后的植物纤维中加入含有反应活性的微交联剂，采用通用的设备进行生产，采用独特的交联配方，通过反应挤出，产品制造在较低温度下进行，避免了纤维素类填充物的热降解和化学降解，具有制备方法简单，产品力学性能良好等优点。
上述公开的托盘专用料虽然解决了部分托盘原料的缺陷，但材料功能性不全面，效果仍不很理想，同时，以碳酸钙、纳米碳酸钙和硅酸盐等无机盐为填充料，不易生物降解、易使土壤碱化，会造成环境严重污染，并且抗氧化剂均为化工原料，会造成二次污染。
碳纤维在传统使用中除用作绝热保温材料外。多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。碳纤维已成为先进复合材料最重要的增强材料。由于碳纤维复合材料具有轻而强、轻而刚、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、结构尺寸稳定性好以及设计性好、可大面积整体成型等特点，已在航空航天、国防军工和民用工业的各个领域得到广泛应用。碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。高性能碳纤维是制造先进复合材料最重要的增强材料。
碳纳米管在力学方面具有极高的强度、韧性和弹性模量。其弹性可达1TPa,约为钢的5倍，与金刚石的弹性模量几乎相同，其弹性应变约为5％，最高可达12％。碳纳米管无论是强度还是韧性都远远优于任何纤维材料。将碳纳米管作为复合材料增强体，可表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性。碳纳米管不仅具有优异的力学性能，还具有优异的电学、光学性能。大量实验表明，与其它增强体(如炭黑、碳纤维或金属填充物等)相比，碳纳米管对聚合物基复合材料导电性能的改善效果更为显著，由于碳纳米管具有纳米级尺寸，加入量少，其聚合物复合材料在获得良好的导电性能的同时，还可增强其机械性能及其它性能，同时还有利于高分子材料其它性能的设计，因此受到广泛关注。
但是碳纤维、碳纳米管表面的活性基团非常少，与高分子材料基团的相互作用很弱，而且碳纳米管的长径比和比表面积大，用于制备高分子复合材料时难于在聚合物中分散均匀，极易出现团聚现象，无法体现出其优异性能。因此对碳纳米管的表面改性显得极为重要。
综上，科学复配功能性材料，持续、全面改善塑料托盘专用料的功能特性，以有机可降解原料代替无机化工原料，制备一种材料及使用性能良好的环保型塑料托盘专用料很有必要。
发明内容
本发明所解决的技术问题是克服现有塑料托盘专用料及其制备方法的缺陷，以高密度聚乙烯为主要原料，优化原料种类和配方，科学复配可显著提高抗冲击性能且易生物降解、降低生产成本的钙果纤维；可显著提高塑料托盘专用料耐高温、抗静电、抗收缩性能及相对拉伸负荷、强度、韧性及弹性模量的改性纳米碳；可有效提高塑料托盘专用料抗氧化性的复合抗氧剂；与其它加工助剂协同作用，最终制得一种材料及使用性能良好的环保型抗静电塑料托盘专用料。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种抗静电塑料托盘专用料，主要由以下重量份数的原料制备：
高密度聚乙烯100-150份，钙果纤维8-12份，改性纳米碳7-9份，防老化剂2-4份，紫外线吸收剂1-3份，偶联剂0.8-1.2份，成核剂0.6-1.0份，润滑剂0.6-1份，复合抗氧剂0.6-0.8份。
进一步地，所述钙果纤维是以含钙、铁量较高的天然植物—钙果茎、钙果叶和废木屑为原料，经超声及高压脉冲电场提取、生物酶漂白及适度酶解、微波干燥、挤压膨化、超微粉碎而制得；
优选地，所述钙果纤维的制备方法，包括如下步骤：将新鲜钙果茎、钙果叶和废木屑按质量比8-10:8-10:3-5均匀混合，破碎，加入破碎物质量0.8-1.2倍的水，室温200-400W、35-40KHz条件超声提取10-15min,然后在电场强度20-40kV/cm，脉冲时间400-600μs,脉冲频率200-400Hz条件下进行高压脉冲电场处理10-15min；调节pH值为6-10，加入混合物质量0.1-0.3％的生物酶，于50-60℃酶解10-15min；酶解液减压浓缩至固形物含量为40-60％，放入微波干燥机于2000W、130-150℃进行间歇式干燥，使之水分达到8-10％，然后粉碎至粒径0.4-0.6mm，加入粉碎物质量0.2-0.4％的碳酸氢钠，均匀混合，调整混合物水分含量为15-18％，室温、密封静置1.5-2.5h，于螺杆转速105-115r/min、温度140-160℃条件挤压膨化，然后超微粉碎至粒径10-15μm，最后于100-115℃干燥4-6h即得钙果纤维；
所述生物酶为碱性木聚糖酶、漆酶、葡聚糖酶、甘露糖酶、戊聚糖酶按质量比4-6:2-4:1-3:1-2:0.5-1.5均匀混合。
进一步地，所述改性纳米碳是将单壁或多壁碳纳米管和碳纤维与过硫酸铵在水相体系经超声分散和高压脉冲电场处理后温和反应纯化、改性制得；
优选地，所述改性纳米碳的制备方法，包括如下步骤：将中模碳纤维、单壁碳纳米管、过硫酸铵和去离子水按质量比1:1-1.2:80-100:1000均匀混合，首先在功率200-400W、频率20-24KHz超声处理20-40min，然后在电场强度7-12kV/cm，脉冲时间200-400μs,脉冲频率100-300Hz条件下进行高压脉冲电场处理10-15min；经处理后的混合物在转速100-120r/min、温度50-70℃反应0.5-2.5h,反应液用孔径0.22μm的PP微孔过滤膜进行过滤，并用去离子水反复洗涤至中性，最后于70-80℃真空干燥至恒重，粉碎，即得改性纳米碳。
进一步地，所述复合抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168与生物抗氧剂按质量比0.1-0.3:0.3-0.5:2-4均匀混合；
优选地，所述生物抗氧剂的制备方法，包括如下步骤：取1环活化后的酿酒酵母tlj2016斜面菌种，接种至装有100mL种子培养基的500mL三角瓶中培养，在28～30℃、摇床转速150～200r/min条件下培养25～30h，得到一级种子液；将一级种子液按5～10％(v/v)的接种量，接种至装有100mL发酵培养基的500mL三角瓶中进行发酵培养，发酵时间25～30h，温度28～30℃，摇床转速150～200r/min，得到二级种子液；将二级种子液以5～10％(v/v)接种量接入到装3L发酵培养基的5L发酵罐恒温发酵，温度28～30℃，通风量4～6L/min，转速150～200r/min，发酵全程调节发酵液pH值为6.0～6.5，当发酵至25～30h时，以每升发酵液25～30mmol的添加量向发酵液中一次性添加L-半胱氨酸，继续发酵20-30h得到最终发酵液；最终发酵液离心，上清液1000-1200目筛网过滤，浓缩、冻干即得生物抗氧剂；
所述最终发酵液中GSH终浓度达到2268-3308mg/L；
所述种子培养基的质量组成为：(NH4)2SO4 6g/L，葡萄糖35g/L，K2HPO4·3H2O 3g/L，KH2PO4 0.5g/L，酵母粉11g/L，MnSO4 0.1g/L，KCL 0.1g/L，FeSO4 0.1g/L，MgSO4·7H2O0.1g/L，余量为水，pH 6.0；
所述发酵培养基的质量组成为：(NH4)2SO4 10g/L，糖蜜150g/L，K2HPO4·3H2O 8g/L，KH2PO4 0.5g/L，酵母粉5g/L，玉米浆10g/L，MnSO4 0.1g/L，KCL 0.1g/L，FeSO4 0.1g/L，MgSO4·7H2O 0.1g/L,余量为水，pH 6.0。
所述酿酒酵母具体为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)tlj2016，该菌株已于2016年7月15日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.12789，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编100101；
所述酿酒酵母tlj2016具有以下特性：1)对葡萄糖的耐受能力达到300g/L，利于其在高浓度葡萄糖条件下生产GSH；2)在5L发酵罐中发酵生产GSH终浓度达到3308mg/L；3)耐受L-半胱氨酸的能力特强，在5mmol/L L-半胱氨酸作用下仍能缓慢生长，在40mmol/L L-半胱氨酸作用下仍能保持GSH大量合成；4)耐盐能力达到18％，有利于扩展其应用领域。
本发明另一目的是提供上抗静电塑料托盘专用料的制备方法，包括如下步骤：首先按照配方准确称取各原料，依据等量递增法原则，按每公斤混合料功率为0.25-0.35kW边搅拌边混料，混合均匀后，控制混合料层厚度为5-10cm，然后于100-120℃干燥20-40min，再装入双螺杆挤出机中挤出、造粒、晾干即得抗静电塑料托盘专用料。
有益效果：
本发明以高密度聚乙烯为主要原料，优化原料种类和配方，科学复配可显著提高塑料托盘专用料抗冲击性能且易生物降解、降低生产成本的钙果纤维；可显著提高塑料托盘专用料耐高温、抗静电、抗收缩性能及相对拉伸负荷、强度、韧性及弹性模量的改性纳米碳；可有效提高塑料托盘专用料抗氧化性的复合抗氧剂；与其它加工助剂协同作用，最终制得一种材料及使用性能良好的环保型抗静电塑料托盘专用料,非常适用于托盘的生产和加工，为托盘的生产加工探索了一条新的捷径。具有较好的先进性和实用性。材料性能试验表明：与市售相比，本发明抗静电塑料托盘专用料抗冲击性强，提高79.49％；热变形温度高，耐高温性能强，提高18.4％；抗拉伸，强度提高100％；韧性强，断裂伸长率提高89.5％；弯曲性能优良，模量和强度分别提高49.06％和156％；导电性能强，抗静电性能好，表面电阻降低99.5％；尺寸稳定性好，不变形，收缩率降低85％；抗氧化能力强，防老化，使用寿命长，氧化诱导时间延长233％，耐低温性能强，脆化温度降低14.29％。同时也说明，本发明抗静电塑料托盘专用料的材料性能全面得到了提高，效果理想，达到了托盘材料拓展应用的目的，具有较好的先进性和实用性。具体试验效果见实施例7-10，具体技术原理如下：
1.本发明制备的钙果纤维是以含钙、铁量较高的天然植物—钙果茎、钙果叶和废木屑为原料，经超声及高压脉冲电场提取、生物酶漂白及微弱酶解、微波干燥、挤压膨化、超微粉碎而制得，将多种处理技术结合，协同作用，特别是经粉碎后，加入一定量的碳酸氢钠，经调整水分后密封静置，然后挤压膨化，可显著增强钙果纤维的的比表面积，网格结构更加丰富，膨化度、膨胀性、增稠性更强，纤维素比表面积增大，吸附力与抗拉伸力增强，与其中的钙、铁等金属离子融合，即可提高塑料托盘专用料的韧性、弹性，又可提高塑料托盘专用料的耐高温和抗冲击性能。同时多种工艺结合可有效提高纤维颗粒的长径比和表面结合力，提高与高密度聚乙烯基料及其它树脂的相容性，可在高密度聚乙烯基料中均匀分散和相容，将其科学复配于其中，可完全替代现有技术中的碳酸钙、纳米碳酸钙和硅酸盐，不仅可显著提高塑料托盘专用料的抗冲击性能和耐高温性能，而且易生物降解、降低生产成本，改善土壤成分，增加有机质含量，对环境友好，同时也提升了钙果茎叶和废木屑的价值，变废为宝，利于促进“三农”发展。
2.本发明制备的改性纳米碳是将单壁或多壁碳纳米管、碳纤维、过硫酸铵和水科学复配，经超声分散和高压脉冲电场处理，交替的电场和磁场，可产生强烈的震荡、水相电离、氧化作用，形成均一、稳定的碳纳米管分散体，然后在较低温度下反应，对碳纳米管进行综合表面处理，以在碳纳米管、碳纤维的表面产生羟基、羰基和少量的羧基，这些基团的存在使碳纳米管、碳纤维可以溶解在水中或者DMF等极性的有机溶剂中，最终得到溶解性较强的可溶性长碳纳米管、短碳纳米管和碳纤维。将其加入托盘原料中可全面、均匀的分散、填充到原料中，充分发挥碳纳米管及碳纤维的材料性能，可显著提高托盘的耐高温(热变形温度)、抗静电、抗收缩性能(尺寸稳定性)、相对拉伸负荷、强度、韧性及弹性模量；此方法的优点是：1)碳纳米管长度可控：碳纳米管的长度分布可以有反应条件的改变而控制，当碳纳米管在较高的温度下被高浓度的过硫酸铵溶液处理时，会得到被截断的碳纳米管；当过硫酸铵的浓度较低或者反应温度较低时，碳纳米管不会被截断；2)避免了传统的强酸、强碱的使用，安全性强；3)工艺及设备简单，反应温和，效率高；4)避免了昂贵的表面活性剂的使用，成本低；5)以水和中性硫酸盐为反应溶剂和原料，对环境友好；6)可规模化和商业化生产。
3.本发明制备的纳米级生物抗氧剂以高糖发酵培养基为发酵基质，加入功能性酿酒酵母发酵，可获取大量还原性谷胱甘肽，将其科学复配于塑料托盘专用料中，较小的颗粒度可均匀地分散在高密度聚乙烯原料中，协同少量的抗氧剂1010和抗氧剂168，其抗氧化性更强，且可生物降解，对环境友好。
需要说明的是本发明抗静电塑料托盘专用料的技术效果是各组分相互协同、相互作用的结果，并非简单的原料功能的叠加，各原料组分的科学复配和提取，产生的效果远远超过各单一组份功能和效果的叠加，具有较好的先进性和实用性。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。
实施例1原料制备
1.钙果纤维的制备：
所述钙果纤维的制备方法，包括如下步骤：将新鲜钙果茎、钙果叶和废木屑按质量比9:9:4均匀混合，破碎，加入破碎物质量1倍的水，室温300W、40KHz条件超声提取12min,然后在电场强度30kV/cm，脉冲时间500μs,脉冲频率300Hz条件下进行高压脉冲电场处理12min；调节pH值为8，加入混合物质量0.2％的生物酶，于55℃酶解12min；酶解液减压浓缩至固形物含量为50％，放入微波干燥机于2000W、140℃进行间歇式干燥，使之水分达到9％，然后粉碎至粒径0.5mm，加入粉碎物质量0.3％的碳酸氢钠，均匀混合，调整混合物水分含量为16％，室温、密封静置2h，于螺杆转速110r/min、温度150℃条件挤压膨化，然后超微粉碎至粒径12μm，最后于108℃干燥5h即得钙果纤维；
所述生物酶为碱性木聚糖酶、漆酶、葡聚糖酶、甘露糖酶、戊聚糖酶按质量比5:3:2:1.5:1均匀混合。
2.改性纳米碳的制备：
所述改性纳米碳的制备方法，包括如下步骤：将中模碳纤维、单壁碳纳米管、过硫酸铵和去离子水按质量比1:1.1:90:1000均匀混合，首先在功率300W、频率22KHz超声处理30min，然后在电场强度10kV/cm，脉冲时间300μs,脉冲频率200Hz条件下进行高压脉冲电场处理12min；经处理后的混合物在转速110r/min、温度60℃反应1.5h,反应液用孔径0.22μm的PP微孔过滤膜进行过滤，并用去离子水反复洗涤至中性，最后于75℃真空干燥至恒重，粉碎，即得改性纳米碳。
3.生物抗氧剂的制备：
所述生物抗氧剂的制备方法，包括如下步骤：取1环活化后的酿酒酵母tlj2016斜面菌种，接种至装有100mL种子培养基的500mL三角瓶中培养，在30℃、摇床转速180r/min条件下培养28h，得到一级种子液；将一级种子液按8％(v/v)的接种量，接种至装有100mL发酵培养基的500mL三角瓶中进行发酵培养，发酵时间28h，温度28℃，摇床转速180r/min，得到二级种子液；将二级种子液以8％(v/v)接种量接入到装3L发酵培养基的5L发酵罐恒温发酵，温度28℃，通风量5L/min，转速180r/min，发酵全程调节发酵液pH值为6.2，当发酵至28h时，以每升发酵液28mmol的添加量向发酵液中一次性添加L-半胱氨酸，继续发酵28h得到最终发酵液；最终发酵液离心，上清液1100目筛网过滤，浓缩、冻干即得生物抗氧剂；
所述最终发酵液中GSH终浓度达到3308mg/L；
所述种子培养基的质量组成为：(NH4)2SO4 6g/L，葡萄糖35g/L，K2HPO4·3H2O 3g/L，KH2PO4 0.5g/L，酵母粉11g/L，MnSO4 0.1g/L，KCL 0.1g/L，FeSO4 0.1g/L，MgSO4·7H2O0.1g/L，余量为水，pH 6.0；
所述发酵培养基的质量组成为：(NH4)2SO4 10g/L，糖蜜150g/L，K2HPO4·3H2O 8g/L，KH2PO4 0.5g/L，酵母粉5g/L，玉米浆10g/L，MnSO4 0.1g/L，KCL 0.1g/L，FeSO4 0.1g/L，MgSO4·7H2O 0.1g/L,余量为水，pH 6.0。
所述酿酒酵母tlj2016保藏编号为CGMCC No.12789。
以下实施例2-6所使用的钙果纤维、改性纳米碳、生物抗氧剂为实施例1制备，其它均为市购产品。
实施例2
一种抗静电塑料托盘专用料，主要由以下重量份数的原料制备：高密度聚乙烯130份，钙果纤维10份，改性纳米碳8份，防老化剂3份，紫外线吸收剂2份，偶联剂1份，成核剂0.8份，润滑剂0.8份，复合抗氧剂0.7份。
所述复合抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168与生物抗氧剂按质量比0.2:0.4:3均匀混合；
制备方法，包括如下步骤：首先按照配方准确称取各原料，依据等量递增法原则，按每公斤混合料功率为0.30kW边搅拌边混料，混合均匀后，控制混合料层厚度为8cm，然后于110℃干燥30min,，再装入双螺杆挤出机中挤出、造粒、晾干即得抗静电塑料托盘专用料。
实施例3
一种抗静电塑料托盘专用料，主要由以下重量份数的原料制备：高密度聚乙烯10份，钙果纤维8份，改性纳米碳7份，防老化剂2份，紫外线吸收剂1份，偶联剂0.8份，成核剂0.6份，润滑剂0.6份，复合抗氧剂0.6份。
所述复合抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168与生物抗氧剂按质量比0.1:0.3:2均匀混合；
制备方法，包括如下步骤：首先按照配方准确称取各原料，依据等量递增法原则，按每公斤混合料功率为0.25kW边搅拌边混料，混合均匀后，控制混合料层厚度为5cm，然后于100℃干燥20min,，再装入双螺杆挤出机中挤出、造粒、晾干即得抗静电塑料托盘专用料。
实施例4
一种抗静电塑料托盘专用料，主要由以下重量份数的原料制备：高密度聚乙烯150份，钙果纤维12份，改性纳米碳9份，防老化剂4份，紫外线吸收剂3份，偶联剂1.2份，成核剂1.0份，润滑剂1份，复合抗氧剂0.8份。
所述复合抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168与生物抗氧剂按质量比0.3:0.5:4均匀混合；
制备方法，包括如下步骤：首先按照配方准确称取各原料，依据等量递增法原则，按每公斤混合料功率为0.35kW边搅拌边混料，混合均匀后，控制混合料层厚度为10cm，然后于120℃干燥40min,，再装入双螺杆挤出机中挤出、造粒、晾干即得抗静电塑料托盘专用料。
实施例5
一种抗静电塑料托盘专用料，主要由以下重量份数的原料制备：高密度聚乙烯100份，钙果纤维12份，改性纳米碳7份，防老化剂4份，紫外线吸收剂1份，偶联剂1.2份，成核剂0.6份，润滑剂1份，复合抗氧剂0.6份。
所述复合抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168与生物抗氧剂按质量比0.1:0.5:2均匀混合；
制备方法，包括如下步骤：首先按照配方准确称取各原料，依据等量递增法原则，按每公斤混合料功率为0.35kW边搅拌边混料，混合均匀后，控制混合料层厚度为5cm，然后于120℃干燥20min,，再装入双螺杆挤出机中挤出、造粒、晾干即得抗静电塑料托盘专用料。
实施例6
一种抗静电塑料托盘专用料，主要由以下重量份数的原料制备：高密度聚乙烯150份，钙果纤维8份，改性纳米碳9份，防老化剂2份，紫外线吸收剂3份，偶联剂0.8份，成核剂1.0份，润滑剂0.6份，复合抗氧剂0.8份。
所述复合抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168与生物抗氧剂按质量比0.3:0.3:4均匀混合；
制备方法，包括如下步骤：首先按照配方准确称取各原料，依据等量递增法原则，按每公斤混合料功率为0.35kW边搅拌边混料，混合均匀后，控制混合料层厚度为5cm，然后于120℃干燥20min,，再装入双螺杆挤出机中挤出、造粒、晾干即得抗静电塑料托盘专用料。
实施例7本发明抗静电塑料托盘专用料材料性能试验
取本发明实施例2制备的抗静电塑料托盘专用料与市售同类型、同规格的塑料托盘专用料，采用国标GB/T1843-2008《塑料悬臂梁冲击试验方法》测试了悬臂梁缺口冲击强度性能，采用国标GB/T1634-2004《塑料弯曲负载热变形温度试验方法》测试热变形温度性能，采用国标GB/T1040-2006《塑料拉伸试验方法》测试了拉伸强度、断裂伸长率性能，采用GB9341-2008《塑料弯曲性能试验方法》测试了弯曲强度和弯曲模量，按GB/T 17037.4-2003《塑料热塑性塑料材料注塑试样的制备第4部分：模塑收缩率的测定》测定成型收缩率，参照GB/T19466.6—2009测试氧化诱导期，按照GB/T1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》测定表面电阻率，其性能检测结果见表1。
表1：抗静电塑料托盘专用料的性能检测结果
测试项目 市售 本发明 差异(％)
悬臂梁缺口冲击强度KJ/m2 78 140 79.49
热变形温度(1.8MPa)℃ 125 148 18.4
拉伸强度MPa 35 70 100
断裂伸长率％ 343 650 89.5
弯曲模量MPa 1060 1580 49.06
弯曲强度MPa 50 128 156
表面电阻/Ω 4.2×105 0.20×104 -99.5
成型收缩率％ 1.6 0.24 -85
氧化诱导期(min) 15 50 233
脆化温度℃ -70 -80 -14.29
以上试验结果表明：与市售相比，本发明抗静电塑料托盘专用料抗冲击性强，提高79.49％；热变形温度高，耐高温性能强，提高18.4％；抗拉伸，强度提高100％；韧性强，断裂伸长率提高89.5％；弯曲性能优良，模量和强度分别提高49.06％和156％；导电性能强，抗静电性能好，表面电阻降低99.5％；尺寸稳定性好，不变形，收缩率降低85％；抗氧化能力强，防老化，使用寿命长，氧化诱导时间延长233％，耐低温性能强，脆化温度降低14.29％。同时也说明，本发明抗静电塑料托盘专用料的材料性能全面得到了提高，效果理想，达到了托盘材料拓展应用的目的，具有较好的先进性和实用性。
需要说明的是：本发明实施例3-6制备的抗静电塑料托盘专用料同样具有上述实验效果，各实施例之间及与上述实验效果差异性不大。
实施例8高糖条件下酿酒酵母tlj2016发酵产GSH能力实验
(1)摇瓶培养
取tlj2016斜面菌种一环，接入装有30mL摇瓶培养基的250mL摇瓶中150rpm,30℃培养30h得种子液；
所述摇瓶培养基质量组成为：(NH4)2SO4 6g/L，葡萄糖35g/L，K2HPO4·3H2O 3g/L，KH2PO4 0.5g/L，酵母粉11g/L，MnSO4 0.1g/L，KCL 0.1g/L，FeSO4 0.1g/L，MgSO4·7H2O0.1g/L，余量为水，pH 6.0；
(2)5L发酵罐培养
将种子液按10％接种量，接入装有3L发酵培养基的发酵罐中，30℃,通气量6L/min,罐压0.03MPa，500rpm,恒pH6.0条件下进行发酵培养，发酵至30h时，一次性添加终浓度为25mmol/L的L-半胱氨酸，总发酵时间为50h；
所述发酵培养基质量组成为：(NH4)2SO4 10g/L，葡萄糖100g/L，K2HPO4·3H2O 8g/L，KH2PO4 0.5g/L，酵母粉11g/L，MnSO4 0.1g/L，KCL 0.1g/L，FeSO4 0.1g/L，MgSO4·7H2O0.1g/L，余量为水，pH6.0；
发酵结束后，测定发酵液中GSH的含量为3308mg/L.
实施例9酿酒酵母tlj2016L-半胱氨酸耐受力实验
将出发菌株以及tlj2016斜面菌种各一环，分别接入装有30mL摇瓶培养基的250mL摇瓶中150rpm,30℃培养进行培养，在培养至12h时，向摇瓶中加入不同终浓度的L-半胱氨酸，再培养10h，测定细胞干重，结果表2、3；
摇瓶培养基(g/L)：(NH4)2SO4 6、葡萄糖20、K2HPO4·3H2O 3、KH2PO4 0.5、酵母粉11、MnSO4 0.1、KCL 0.1、FeSO4 0.1、MgSO4·7H2O 0.1，pH6.0；
表2：出发菌株L-半胱氨酸耐受力
L-半胱氨酸浓度mmol/L 0 5 10 15 20 40
出发菌株干重g/L 22.6 15.7 10.2 4.3 2.2 0.8
GSH浓度(mg/L) 35.6 46.7 43.2 40.7 37.9 25.3
表3 tlj2016L-半胱氨酸耐受力
L-半胱氨酸浓度mmol/L 0 5 10 15 20 40
tlj2016干重g/L 25.7 28.5 23.6 21.2 20.6 18.7
GSH浓度(mg/L) 73.2 98.3 113.5 121.7 127.5 135.8
从表2、3的结果可以看出，对于出发菌株，培养基中添加L-半胱氨酸，细胞停止生长，并且开始自溶，导致GSH增长率随着L-半胱氨酸浓度的升高而降低；而低浓度L-半胱氨酸下，tlj2016仍能够缓慢生长，随着L-半胱氨酸浓度的提高，tlj2016菌株的细胞干重缓慢下降，而GSH浓度持续增长，这一结果将有利于GSH生产过程中通过添加前体氨基酸-L-半胱氨酸提促进GSH的生产。
实施例10酿酒酵母tlj2016耐盐能力实验
取tlj2016菌液1mL接种菌种于含有不同NaCl浓度的(含量梯度为0％、2％、5％、10％、15％、18％)的10mL YPD液体培养基(pH＝6.5)，置于30℃下分别培养24h，每个处理3个重复。各取1ml样品菌液于9ml生理盐水中混匀，制备稀释度溶液，取0.1ml稀释液于YPD固体平板中涂布，于30℃生化培养箱中倒置培养36小时(每个稀释度做3个平行)记录计算平板上的菌数个数。结果见表4，可知该菌的耐盐浓度为18％，说明酿酒酵母tlj2016不仅可以在常规环境中生存，在高盐条件下依然具有活力，可应用于酱油、腌制品等高盐食品加工过程中耗糖产谷胱甘肽。
表4耐盐能力检测(×107cfu/ml)

Claims (10)

1.一种抗静电塑料托盘专用料，主要由以下重量份数的原料制备：高密度聚乙烯100-150份，钙果纤维8-12份，改性纳米碳7-9份，防老化剂2-4份，紫外线吸收剂1-3份，偶联剂0.8-1.2份，成核剂0.6-1.0份，润滑剂0.6-1份，复合抗氧剂0.6-0.8份。
2.如权利要求1所述的抗静电塑料托盘专用料，其特征在于，所述钙果纤维的制备方法，包括如下步骤：将新鲜钙果茎、钙果叶和废木屑按质量比8-10:8-10:3-5均匀混合，破碎，加入破碎物质量0.8-1.2倍的水，室温200-400W、35-40KHz条件超声提取10-15min,然后在电场强度20-40kV/cm，脉冲时间400-600μs,脉冲频率200-400Hz条件下进行高压脉冲电场处理10-15min；调节pH值为6-10，加入混合物质量0.1-0.3％的生物酶，于50-60℃酶解10-15min；酶解液减压浓缩至固形物含量为40-60％，放入微波干燥机于2000W、130-150℃进行间歇式干燥，使之水分达到8-10％，然后粉碎至粒径0.4-0.6mm，加入粉碎物质量0.2-0.4％的碳酸氢钠，均匀混合，调整混合物水分含量为15-18％，室温、密封静置1.5-2.5h，于螺杆转速105-115r/min、温度140-160℃条件挤压膨化，然后超微粉碎至粒径10-15μm，最后于100-115℃干燥4-6h即得钙果纤维；
所述生物酶为碱性木聚糖酶、漆酶、葡聚糖酶、甘露糖酶、戊聚糖酶按质量比4-6:2-4:1-3:1-2:0.5-1.5均匀混合。
3.如权利要求1所述的抗静电塑料托盘专用料，其特征在于，所述改性纳米碳是将单壁或多壁碳纳米管和碳纤维与过硫酸铵在水相体系经超声分散和高压脉冲电场处理后温和反应纯化、改性制得。
4.如权利要求1或3所述的抗静电塑料托盘专用料，其特征在于，所述改性纳米碳的制备方法，包括如下步骤：将中模碳纤维、单壁碳纳米管、过硫酸铵和去离子水按质量比1:1-1.2:80-100:1000均匀混合，首先在功率200-400W、频率20-24KHz超声处理20-40min，然后在电场强度7-12kV/cm，脉冲时间200-400μs,脉冲频率100-300Hz条件下进行高压脉冲电场处理10-15min；经处理后的混合物在转速100-120r/min、温度50-70℃反应0.5-2.5h,反应液用孔径0.22μm的PP微孔过滤膜进行过滤，并用去离子水反复洗涤至中性，最后于70-80℃真空干燥至恒重，粉碎，即得改性纳米碳。
5.如权利要求1所述的抗静电塑料托盘专用料，其特征在于，所述复合抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168与生物抗氧剂按质量比0.1-0.3:0.3-0.5:2-4均匀混合。
6.如权利要求5所述的抗静电塑料托盘专用料，其特征在于，所述生物抗氧剂的制备方法，包括如下步骤：取1环活化后的酿酒酵母tlj2016斜面菌种，接种至装有100mL种子培养基的500mL三角瓶中培养，在28～30℃、摇床转速150～200r/min条件下培养25～30h，得到一级种子液；将一级种子液按5～10％(v/v)的接种量，接种至装有100mL发酵培养基的500mL三角瓶中进行发酵培养，发酵时间25～30h，温度28～30℃，摇床转速150～200r/min，得到二级种子液；将二级种子液以5～10％(v/v)接种量接入到装3L发酵培养基的5L发酵罐恒温发酵，温度28～30℃，通风量4～6L/min，转速150～200r/min，发酵全程调节发酵液pH值为6.0～6.5，当发酵至25～30h时，以每升发酵液25～30mmol的添加量向发酵液中一次性添加L-半胱氨酸，继续发酵20-30h得到最终发酵液；最终发酵液离心，上清液1000-1200目筛网过滤，浓缩、冻干即得生物抗氧剂。
7.如权利要求6所述的抗静电塑料托盘专用料，其特征在于，所述酿酒酵母tlj2016保藏编号为CGMCC No.12789。
8.如权利要求6所述的抗静电塑料托盘专用料，其特征在于，所述种子培养基的质量组成为：(NH4)2SO4 6g/L，葡萄糖35g/L，K2HPO4·3H2O 3g/L，KH2PO4 0.5g/L，酵母粉11g/L，MnSO40.1g/L，KCL 0.1g/L，FeSO4 0.1g/L，MgSO4·7H2O 0.1g/L，余量为水，pH 6.0。
9.如权利要求6所述的抗静电塑料托盘专用料，其特征在于，所述发酵培养基的质量组成为：(NH4)2SO4 10g/L，糖蜜150g/L，K2HPO4·3H2O 8g/L，KH2PO4 0.5g/L，酵母粉5g/L，玉米浆10g/L，MnSO4 0.1g/L，KCL 0.1g/L，FeSO4 0.1g/L，MgSO4·7H2O 0.1g/L,余量为水，pH6.0。
10.如权利要求1-9任一所述抗静电塑料托盘专用料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：首先按照配方准确称取各原料，依据等量递增法原则，按每公斤混合料功率为0.25-0.35kW边搅拌边混料，混合均匀后，控制混合料层厚度为5-10cm，然后于100-120℃干燥20-40min，再装入双螺杆挤出机中挤出、造粒、晾干即得抗静电塑料托盘专用料。
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