CN109467860A - 一种冷水可溶的购物袋及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冷水可溶的购物袋及其制备方法，这种冷水可溶的购物袋由以下组成(重量：份)：部分醇解的聚乙烯醇(PVA)100；羧基改性聚乙烯醇10‑50；聚醚多元醇8‑15；聚丙烯酰胺水解物1‑5；复合多元醇15‑50；防粘连剂3‑5；开口剂0.5‑2.0；调色色素0.2‑0.5；咪唑烷基脲0.2‑0.5；对羟基苯甲酸酯0.1‑0.3。在高速搅拌机中高速混合后（1000‑1500转/分）经双螺杆挤出造粒机组造粒，经热塑性挤出吹膜机组吹塑成膜，由制袋机制备出各种类型和规格的购物袋，这种可溶的购物袋具有较高的承重力和冷水（23℃）可溶性，适合在无水的环境下使用，使用后遇水即可“消失”不产生污染。

Description

一种冷水可溶的购物袋及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种购物袋，具体涉及一种冷水可溶的购物袋及其制备方法。此购物袋冷水可溶性是指在常温下的水中(如23℃)可以完全溶解。
背景技术
目前在商业商场中使用的购物袋，一类是以通用塑料为原料生产的塑料购物袋，如聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚氯乙烯(PVC)等；塑料购物袋的使用给客户带来方便的同时也给自然环境带来了大量塑料垃圾，由于此类塑料袋在自然环境中难降解，所以在自然环境中产生大量的白色污染，破坏土壤，污染水源水质，给自然生态造成严重危害。一类是以可生物降解原料生产的一次性可生物降解购物袋，如PLA，PBS，PBAT等，此类购物袋在自然环境中可以生物降解，从而可以避免对自然环境造成污染和危害，但此类原料由于制造成本较高，售价一般都比普通塑料贵3倍以上，因此使用范围也因此受到价格制约难以广泛推广使用，而且在自然环境中的生物降解也需要一定的时间。
聚乙烯醇(PVA)作为一种水溶性的高分子，被广泛应用于粘胶纤维，粘合剂，涂料等领域。同时，聚乙烯醇具有生物可降解性，自然环境中存在可以降解PVA的细菌如Pseudomomas(假单胞菌)、仲醇氧化酶(SAO)、β-双酮水解酶(BDH)、细菌Pseudomomasborealis O3、Pseudomomas vesicularis PD、Bacillus megaterium BXI、共生菌Cardiobacterium sp.SB68和SB69、木质素酶Phanerochaete chrysoporium LiP等，在这些降解菌或酶的存在下，聚乙烯醇可以实现迅速降解，最终产物为水和二氧化碳；而且聚乙烯醇在水中的生物耗氧和化学耗氧极低，不会对水质造成污染和破坏；溶入到土壤中后，不但不对土壤造成污染和破坏，而且更具有土壤改良作用，增加土壤的团粘化、透气性和保水性，延缓化肥的流失，特别是对钾肥有增效作用，有利于作物的生长；是一种环境友好型材料。但由于其热塑性加工性能极差，所以很少被当成热塑性塑料加工和成型使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有产品及产品在使用中存在的不足，提供一种冷水可溶购物袋及其制备方法。
本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
本发明提供的一种冷水可溶的购物袋的制备方法，包括：将原料聚乙烯醇PVA、羧基改性聚乙烯醇、聚醚多元醇、聚丙烯酰胺水解物、复合多元醇、防粘连剂、开口剂、调色色素、咪唑烷基脲、对羟基苯甲酸酯在进行混合后经双螺杆挤出造粒机组造粒、再经热塑性挤出吹膜机吹塑成膜，而后由制袋机制备成所述购物袋。
进一步地，按重量份计，所述原料包含以下重量份的组分：聚乙烯醇PVA 100份、羧基改性聚乙烯醇10-50份、聚醚多元醇8-15份、聚丙烯酰胺水解物1-5份、复合多元醇15-50份、防粘连剂3-5份、开口剂0.5-2.0份、调色色素0.2-0.5份、咪唑烷基脲0.2-0.5份、对羟基苯甲酸酯0.1-0.3份(见下表1)。
表1
进一步地，所述的原料是通过双螺杆共混挤出造料而成；造粒前按各自配方计量后先经高速搅拌机进行混合，而后再经双螺杆挤出造粒；而后经过挤出吹膜法吹塑成薄膜。
进一步地，所述聚乙烯醇为聚合度500-2200的部分醇解型聚乙烯醇。
进一步地，所述羧基改性聚乙烯醇是由聚合度为300-500的部分醇解型聚乙烯醇经羧基改性后的产物，羧基含量≥1.5％。
进一步地，所述聚醚多元醇是由水溶性多元醇共缩聚的树脂中的一种，分子量为300-1000；所述聚丙烯酰胺水解物的水解度≥25％。
进一步地，所述复合多元醇是指阴离子改性多元醇混合物，此阴离子改性多元醇是由羧基改性后的多元醇混合产物。
进一步地，所述防粘连剂是指细度≥5000目的超细无机粉体，包括滑石粉、轻质碳酸钙、白炭黑、钛白等。
进一步地，所述调色色素为食用级色素；所述咪唑烷基脲和对羟基苯甲酸酯为高效复合防腐剂。
进一步地，所述开口剂为烷基脂肪酸或烷基脂肪酸盐或烷基脂肪酰胺类物质，所述开口剂包括硬脂酸和硬脂酸一价盐(硬脂酸钠、硬脂酸钾)、油酸钠、硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺等。
进一步地，所述混合具体为将原料组分加入到高速搅拌机，低速以200-300转/分的速率进行搅拌混合3-5分钟；然后高速(1000-1500转/分的速率)搅拌混合20-30分钟，控制料温不超过60℃，而后转变到低速降温出料备用。
进一步地，所述的原料组分经高速搅拌混合后加入双螺杆挤出造粒机组中造粒，挤出造粒的温度分十区控制：
120℃/140℃/150℃/160℃/170℃/180℃/180℃/180℃/180℃/180℃。
进一步地，所述的挤出造粒后的原料，再经挤出吹膜机吹塑成膜，其吹膜温度为四区控制和二段模头控制：140℃/160℃/180℃/185℃/185℃/180℃。
本发明还提供了由上述的制备方法制得的一种冷水可溶的购物袋。
进一步地，所述购物袋可制成各种类型和规格的购物袋。
进一步地，所述购物袋包括插边和不插边的背心袋和平口袋；可以是透明、半透明和不透明的袋子；可以制备成各种颜色。
进一步地，所述购物袋所使用的水溶性薄膜厚度可以为10-80μm中的任何厚度。
本发明通过对聚乙烯醇(PVA)有效增塑，内外加工润滑等技术，使聚乙烯醇有效的通过热塑性加工成型而制备出本发明的购物袋，不仅使其具有热塑性加工成型性，本发明制备的购物袋同时具有可生物降解性，还具有水可溶性，使用后在遇水的情况下便可产生视觉消失，实现“可看得见的降解”。而实现对环境的有效保护。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
本发明制备的购物袋具有以下特征：1)具有生物降解性；2)具有常温(如23℃)下水中的可溶性；3)在自然环境中具有较低的生物耗氧和化学耗氧，溶入土壤和水源后不对土壤和水源产生污染和危害；4)使用后不产生白色污染；5)制备本发明购物袋的原料来源广泛，大部分使用的是可再生资源为基础原料的材料，与其他可完全生物降解环保材料如PLA、PBS、PBAT等对比，具有明显的价格优势，适合于在无水环境下使用，使用后在遇水的环境下很快“消失”。
具体实施方式
以下结合结合具体的实施例对本发明作进一步的具体详细描述，但本发明的保护范围及实施方式不限于此，需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程或参数，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。
下列具体实施例中，所使用的聚乙烯醇(PVA)是牌号为PVA-0588、PVA-1388、PVA-1588、PVA-1788、PVA-2088、PVA-2288中的一种以上；所使用的羧基改性聚乙烯醇为广州广州丽特新材科技有限公司生产的PVA300-NA、PVA300-K、PVA500-NA、PVA500-K中的一种；所使用的聚醚多元醇为广州市万容新材料科技有限公司生产的PEPP-3300、PEPP-3500、PEPB-4300、PEPB-4500、PPPB-6300、PPPB-8300中的一种；所使用的聚丙烯酰胺水解物为日本三井氰胺公司生产的Accotro1430、Accotro1530、Accotro1630、Accotro1730中的一种；所使用的复合多元醇为广州广州丽特新材科技有限公司生产的OPSA-A、OPSA-B、RPSH、PEB03、PBF42中的一种；所使用的防粘连剂是指超细的无机粉体，包括滑石粉、轻质碳酸钙、白炭黑、钛白；所使用的开口剂为硬脂酸钠、硬脂酸钾、油酸钠、硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺中的一种。
实施例1
一种冷水可溶的购物袋的组分按重量份数计，包括如下(见下表2)：
表2
上述各原料组分准确计量后加入到高速搅拌机中，在低速下(200转/分)进行混合5分钟；然后启动高速(1000转/分)搅拌保持高速搅拌20分钟，控制料温不超过60℃。而后通过搅拌器夹套进行冷却水冷却至25℃，并转变到低速(200转/分)下出料备用。
经高速搅拌混合后的上述原料进入双螺杆挤出造粒。其挤出造粒的温度控制：
120℃/140℃/150℃/160℃/170℃/180℃/180℃/180℃/180℃/180℃。
经上述挤出造粒后的原料，再经挤出吹膜机吹塑成膜，其吹膜温度控制为：140℃/160℃/180℃/185℃/185℃/180℃。
经热塑性挤出吹塑成膜后再经制袋机制备成尺寸为宽30cm、高45cm的插边(7.5cm)、厚度35μm的背心袋。此背心袋在无水环境(不直接接触水)下承重≥5KG，此背心袋在常温下冷水(23℃)中的完全溶解时间<3min。
实施例2
一种冷水可溶的购物袋的组分按重量份数计，包括如下(见下表3)：
表3
上述组分准确计量后加入到高速搅拌机中，在低速下(300转/分)进行混合3分钟；然后启动高速(1500转/分)搅拌保持高速搅拌30分钟，控制料温不超过60℃。而后通过搅拌器夹套进行冷却水冷却至25℃，并转变到低速(200转/分)下出料备用。
经高速搅拌混合后的上述原料进入双螺杆挤出造粒。其挤出造粒的温度控制：
120℃/140℃/150℃/160℃/170℃/180℃/180℃/180℃/180℃/180℃。
经上述挤出造粒后的原料，再经挤出吹膜机吹塑成膜，其吹膜温度控制为：140℃/160℃/180℃/185℃/185℃/180℃。
经热塑性挤出吹塑成膜后再经制袋机制备成尺寸为宽45cm、高60cm的插边(6.0cm)、厚度45μm的平口袋，此平口袋在在无水环境(不直接接触水)下承重≥8KG；常温下在冷水(23℃)中的完全溶解时间<5min。
实施例3
一种冷水可溶的购物袋的组分按重量份数计，包括如下(见下表4)：
表4
上述组分准确计量后加入到高速搅拌机中，在低速下(250转/分)进行混合4分钟；然后启动高速(1200转/分)搅拌保持高速搅拌25分钟，控制料温不超过60℃。而后通过搅拌器夹套进行冷却水冷却至25℃，并转变到低速(200转/分)下出料备用。
经高速搅拌混合后的上述原料进入双螺杆挤出造粒。其挤出造粒的温度控制：
120℃/140℃/150℃/160℃/170℃/180℃/180℃/180℃/180℃/180℃。
经上述挤出造粒后的原料，再经挤出吹膜机吹塑成膜，其吹膜温度控制为：140℃/160℃/180℃/185℃/185℃/180℃。
经热塑性挤出吹塑成膜后再经制袋机制备成尺寸为宽25cm、高35cm的插边(3.0cm)、厚度20μm的平口袋，此平口袋在在无水环境(不直接接触水)下承重≥3KG；常温下在冷水(23℃)中的完全溶解时间<2min。
实施例4
一种冷水可溶的购物袋的组分按重量份数计，包括如下：(见下表5)
表5
上述组分准确计量后加入到高速搅拌机中，在低速下(280转/分)进行混合5分钟；然后启动高速(1500转/分)搅拌保持高速搅拌20分钟，控制料温不超过60℃。而后通过搅拌器夹套进行冷却水冷却至25℃，并转变到低速(200转/分)下出料备用。
经高速搅拌混合后的上述原料进入双螺杆挤出造粒。其挤出造粒的温度控制：
120℃/140℃/150℃/160℃/170℃/180℃/180℃/180℃/180℃/180℃。
经上述挤出造粒后的原料，再经挤出吹膜机吹塑成膜，其吹膜温度控制为：140℃/160℃/180℃/185℃/185℃/180℃。
经热塑性挤出吹塑成膜后再经制袋机制备成尺寸为宽55cm、高65cm、厚度60μm的平口袋，此平口袋在在无水环境(不直接接触水)下承重≥10KG；常温下在冷水(23℃)中的完全溶解时间<8min。
以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种冷水可溶的购物袋的制备方法，其特征在于包括：将原料聚乙烯醇PVA、羧基改性聚乙烯醇、聚醚多元醇、聚丙烯酰胺水解物、复合多元醇、防粘连剂、开口剂、调色色素、咪唑烷基脲、对羟基苯甲酸酯在进行混合后经双螺杆挤出造粒机组造粒、再经热塑性挤出吹膜机吹塑成膜，而后由制袋机制备成所述冷水可溶的购物袋。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按重量份计，所述原料包含以下重量份的组分：聚乙烯醇PVA 100份、羧基改性聚乙烯醇10-50份、聚醚多元醇8-15份、聚丙烯酰胺水解物1-5份、复合多元醇15-50份、防粘连剂3-5份、开口剂0.5-2.0份、调色色素0.2-0.5份、咪唑烷基脲0.2-0.5份、对羟基苯甲酸酯0.1-0.3份。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇为聚合度500-2200的部分醇解型聚乙烯醇；所述羧基改性聚乙烯醇是由聚合度为300-500的部分醇解型聚乙烯醇经羧基改性后的产物，羧基含量≥1.5%。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚多元醇是由水溶性多元醇共缩聚的树脂，分子量为300-1000；所述聚丙烯酰胺水解物的水解度≥25%，所述复合多元醇是指经羧基改性后的阴离子多元醇混合物。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述防粘连剂是指细度≥5000目的超细无机粉体，包括滑石粉、轻质碳酸钙、白炭黑、钛白；所述开口剂为烷基脂肪酸或烷基脂肪酸盐或烷基脂肪酰胺，包括硬脂酸和硬脂酸钠、硬脂酸钾、油酸钠、硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺；所述调色色素为食用级色素；所述咪唑烷基脲和对羟基苯甲酸酯为防腐剂。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合具体为将原料组分加入到高速搅拌机，以200-300转/分的速率搅拌混合3-5分钟；然后以1000-1500 转/分的速率搅拌20-30分钟，控制料温不超过60℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的原料组分经高速搅拌混合后加入双螺杆挤出造粒机组中造粒，挤出造粒的温度分十区控制：
120℃/140℃/150℃/160℃/170℃/180℃/180℃/180℃/180℃/180℃。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的挤出造粒后的原料，再经挤出吹膜机吹塑成膜，其吹膜温度为四区控制和二段模头控制：140℃/160℃/180℃/185℃/185℃/180℃。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：按所需规格大小挤出吹膜后的筒膜经收卷后，使用自动制袋机进行制袋成相应形状和尺寸的购物袋。
10.由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的一种冷水可溶的购物袋。
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