CN109929171A - 一种环保型洗衣液瓶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保型洗衣液瓶及其制备方法，属于塑料制品的技术领域，其包括基础组分和降解增强组分，基础组分的制备原料包括高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、增韧剂、偶联剂、色母粒、蓖麻油、阻燃剂、抗氧剂、紫外吸收剂；降解增强组分的制备原料包括醋酸纤维素、甲壳素纤维、木粉、芳纶纤维；本发明还公开了一种环保型洗衣液瓶的制备方法，包括以下步骤：1）：混合料的制备；2）：吹塑成型；3）：打磨；4）：测漏；本发明制备的洗衣液瓶具有较好的抗冲击性能、抗拉伸性能、防老化能力及较好的生物降解性能。

Description

一种环保型洗衣液瓶及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑料制品的技术领域，尤其是涉及一种环保型洗衣液瓶及其制备方法。

背景技术

目前洗衣液通常采用洗衣液瓶的形式进行包装，相比于袋装瓶装在使用过程中不易变形，更便于倾倒。

现有的可参考公告号为CN107722660A的中国专利，公开了一种高强度洗衣液瓶，其制备原料包括塑料原料、聚乙烯蜡、硫酸铅、硬脂酸铅、填充细料、偶联剂、助剂、增韧剂；其中洗衣液瓶通常以聚乙烯树脂为原料，为提高洗衣液瓶的强度、韧性等，添加硫酸铅、硬脂酸铅、填充细料等可增强洗衣液瓶的强度，使得洗衣液瓶的抗冲击性能增强。

然而，硫酸铅受热将产生有毒硫氧化物和含铅化物烟雾，有毒且具有强腐蚀性，其所具有的毒性特别能使神经系统、血液、血管发生变化，同样的，硬脂酸铅也具有一定的毒性；因此，在生产制造洗衣液瓶的过程中将对人体造成危害，同时产生的烟雾将不利于空气环境；另外，主要制备原料为塑料原料，而塑料原料通常难易降解，洗衣液瓶在使用完毕后将无法降解，从而造成对环境的污染。

因此，需要一种容易降解的洗衣液瓶，以减少对环境的污染。

发明内容

本发明的目的一是提供一种环保型洗衣液瓶，具有较好的抗冲击性能、抗拉伸性能、防老化能力及较好的生物降解性能。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种环保型洗衣液瓶，包括基础组分和降解增强组分，降解增强组分和基础组分的重量份数比为1：6-9，其中，基础组分的制备原料按照重量份数计，包括高密度聚乙烯60-85份、线性低密度聚乙烯0.5-1.5份、增韧剂3-5份、偶联剂1.5-5.5份、色母粒2-4份、蓖麻油4-7份、阻燃剂4-9份、抗氧剂0.1-0.5份、紫外吸收剂1-3份；降解增强组分的制备原料，按照重量份数计，包括醋酸纤维素10-13份、甲壳素纤维6-8份、木粉5-9份、芳纶纤维4-7份。

通过采用上述技术方案，高密度聚乙烯具有无毒无味的特点，并且，具有一定的耐磨性，化学稳定性较好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀，适用于生产塑料制品，因此，以高密度聚乙烯作为主要制备原料生产洗衣液瓶具有一定的优势；然而，高密度聚乙烯的耐老化性能不佳，透气性不好，耐环境开裂性也不够好，因此，于原料中添加线性低密度聚乙烯，以弥补高密度聚乙烯的不足，由于线性低密度聚乙烯的硬度及拉伸强度不如高密度聚乙烯，故，含量不适于过高；为提高洗衣液瓶的耐老化性能，于原料中添加一定含量的紫外吸收剂；

另外，热氧化作用将会降低高密度聚乙烯的性能，因此，于原料中添加抗氧剂，以提高高密度聚乙烯的性能；高密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯由于其自身特性，均难以降解，于是，又添加有醋酸纤维素，醋酸纤维素作为多孔膜材料，成本较低，可以提高洗衣液瓶的透气性，无毒无害，长期与皮肤接触不会导致过敏，便于作为洗衣液的原材料，蓖麻油可作为醋酸纤维素的增塑剂，提高醋酸纤维素与基础组分的相容性，蓖麻油还具有优良的电绝缘性，可减小洗衣液瓶吸附灰尘的可能性，配合抗氧剂可提高蓖麻油的稳定性，减小蓖麻油分解的可能性，同时，又添加有阻燃剂，可弥补蓖麻油在受热时易燃的缺点，同时，还可提高混合料的阻燃性能；

甲壳素纤维具有优良的可降解性能，甲壳素纤维的获取方式比较简单，制备原料一般采用虾、蟹类水产品的废弃物，一方面可减少废弃物对环境的污染，另一方面甲壳素纤维的废弃物又可被生物降解，不会污染周边环境，甲壳素纤维还具有抗菌除臭功能，对过敏性皮肤具有辅助治疗功能，故，将甲壳素纤维添加于洗衣液瓶的制备原料中；

木粉类植物纤维可提高混合料的热氧老化力学能力，进一步提高密度聚乙烯的综合性能，同时，木粉来源广泛、价格低廉、密度小，可再生和生物降解，然而木粉的抗冲击性能不佳，于是又加入芳纶纤维；芳纶纤维属于高性能纤维，具有高强度、高模量、高性能、低密度的性能，可提高混合料的抗冲击性能；增韧剂、偶联剂的添加可提高混合料在制备过程中的综合性能；综上，基础组分和降解增强组分混合的形式，可提高洗衣液瓶的抗拉伸性能、耐老化能力、抗冲击性能、生物降解性能。

本发明进一步设置为：所述降解增强组分，按照重量份数计，包括醋酸纤维素12份、甲壳素纤维7份、木粉8份、芳纶纤维6份。

本发明进一步设置为：按照重量份数计，所述降解增强组分与基础组分的配比为1：7。

本发明进一步设置为：所述增韧剂选用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，偶联剂选用锆酸酯偶联剂，阻燃剂选用微胶囊化红磷，抗氧剂选用二烷基二硫代磷酸锌，紫外吸收剂选用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

通过采用上述技术方案，微胶囊化红磷是一种无卤、高效、低烟、无毒无害的阻燃剂，阻燃效果好。

本发明进一步设置为：按照重量份数计，所述基础组分还包括聚乙烯蜡5-9份。

通过采用上述技术方案，聚乙烯蜡的可作为分散剂提高颜料分散的均匀度，还可用作润滑剂，提高挤出成型速率，在生产塑料制品过程中可增强制品表面的光泽度。

本发明进一步设置为：按照重量份数计，所述基础组分的制备原料包括高密度聚乙烯75份、线性低密度聚乙烯1份、增韧剂4份、偶联剂3份、色母粒3份、蓖麻油6份、抗氧剂0.3份、紫外吸收剂2份、聚乙烯蜡7份、阻燃剂6份。

本发明的目的二是提供一种环保型洗衣液瓶的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：混合料的制备：首先将基础组分中的高密聚乙烯和线性低密度聚乙烯投入剪切设备中，以1200-1500转/分钟的转速下混合均匀，再向剪切设备中加入基础组分中的其它制备原料，以1500-1800转/分钟的转速下混合均匀；再向其中加入降解增强组分，以1800-2000转/分钟的转速混合均匀即可获得混合料；

步骤2：吹塑成型：将步骤1制得的混合料加入吹塑机中，混合料于140-170℃的温度下被吹塑机挤出成瓶坯，再被吹胀，然后于冷水中冷却成型，制得初步的洗衣液瓶；

步骤3：打磨：将步骤2中制得的不出洗衣液瓶进行人工毛边打磨；

步骤4：测漏：将打磨好的洗衣液瓶送到测漏机处，检查洗衣液瓶的密封性是否完好。

通过采用上述技术方案，高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯可取长补短，因此，首先将两种原料混合均匀后，再加入其余辅助添加剂类原料，加入辅助添加剂时提高转速，可增强搅拌效果；待基础组分制备完成后，再提高转速，同时将降解增强组分加入其中，采取逐步提高转速的方式，可提高搅拌效果，同时，降解增强组分在辅助添加剂后加入，可最大限度实现降解增强组分的功能。

本发明进一步设置为：步骤1中涉及的转速依次为：1400转/分钟、1600转/分钟、1900转/分钟。

本发明进一步设置为：步骤2中，混合料被挤出成瓶坯的温度为160℃。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.醋酸纤维素可提高混合料的透气性，甲壳素纤维及木粉可提高混合料的生物降解性能，芳纶纤维可提高混合料的强度；多种降解增强组分的配合可提高洗衣液瓶的抗冲击性能、防老化能力、抗拉伸强度及生物降解性能；

2.聚乙烯蜡的加入可提高颜料分散的均匀度，还可提高挤出成型速率，在生产塑料制品过程中可增强制品表面的光泽度；紫外吸收剂的加入可提高混合料的光稳定效果，减少阳光直射对混合料造成的损害，进一步提高填充材料的防老化能力；

3.在搅拌过程中采用逐步增速的方式，可增强搅拌效果，提高搅拌时的均匀度。

具体实施方式

实施例1

一种环保型洗衣液瓶的制备方法包括以下步骤：

步骤1：混合料的制备：按照重量份数计，提前准备好6份基础组分和1份降解增强组分，然后于剪切设备中投入基础组分中的高密度聚乙烯60份、线性低密度聚乙烯0.5份，以1200转/分钟的转速混合均匀；再向剪切设备中加入甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物3份、锆酸酯偶联剂1.5份、色母粒2份、蓖麻油4份、二烷基二硫代磷酸锌0.1份、微胶囊化红磷4份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮1份、聚乙烯蜡5份，以1500转/分钟的转速搅拌均匀；再加入降解增强组分中的醋酸纤维10份、甲壳素纤维6份、木粉5份、芳纶纤维4份，以1800转/分钟的转速搅拌均匀，即可制得混合料；

步骤2：吹塑成型：将步骤1中制得的混合料加入吹塑机中，混合料于140℃的温度下被吹塑机挤出成瓶坯，再被吹胀，然后于冷水中冷却成型，制得初步的洗衣液瓶；

步骤3：打磨：将步骤2中制得的不出洗衣液瓶进行人工毛边打磨；

步骤4：测漏：将打磨好的洗衣液瓶送到测漏机处，检查洗衣液瓶的密封性是否完好。

实施例2

一种环保型洗衣液瓶的制备方法包括以下步骤：

步骤1：混合料的制备：按照重量份数计，提前准备好7份基础组分和1份降解增强组分，然后于剪切设备中投入基础组分中的高密度聚乙烯75份、线性低密度聚乙烯1份，以1400转/分钟的转速混合均匀；再向剪切设备中加入甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物4份、锆酸酯偶联剂3份、色母粒3份、蓖麻油6份、二烷基二硫代磷酸锌0.3份、微胶囊化红磷6份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮2份、聚乙烯蜡7份，以1600转/分钟的转速搅拌均匀；再加入降解增强组分中的醋酸纤维12份、甲壳素纤维7份、木粉8份、芳纶纤维6份，以1900转/分钟的转速搅拌均匀，即可制得混合料；

步骤2：吹塑成型：将步骤1中制得的混合料加入吹塑机中，混合料于160℃的温度下被吹塑机挤出成瓶坯，再被吹胀，然后于冷水中冷却成型，制得初步的洗衣液瓶；

步骤3：打磨：将步骤2中制得的不出洗衣液瓶进行人工毛边打磨；

步骤4：测漏：将打磨好的洗衣液瓶送到测漏机处，检查洗衣液瓶的密封性是否完好。

实施例3

一种环保型洗衣液瓶的制备方法包括以下步骤：

步骤1：混合料的制备：按照重量份数计，提前准备好9份基础组分和1份降解增强组分，然后于剪切设备中投入基础组分中的高密度聚乙烯85份、线性低密度聚乙烯1.5份，以1500转/分钟的转速混合均匀；再向剪切设备中加入甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、锆酸酯偶联剂5.5份、色母粒4份、蓖麻油7份、二烷基二硫代磷酸锌0.5份、微胶囊化红磷9份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮3份、聚乙烯蜡9份，以1800转/分钟的转速搅拌均匀；再加入降解增强组分中的醋酸纤维13份、甲壳素纤维8份、木粉9份、芳纶纤维7份，以2000转/分钟的转速搅拌均匀，即可制得混合料；

步骤2：吹塑成型：将步骤1中制得的混合料加入吹塑机中，混合料于170℃的温度下被吹塑机挤出成瓶坯，再被吹胀，然后于冷水中冷却成型，制得初步的洗衣液瓶；

步骤3：打磨：将步骤2中制得的不出洗衣液瓶进行人工毛边打磨；

步骤4：测漏：将打磨好的洗衣液瓶送到测漏机处，检查洗衣液瓶的密封性是否完好。

实施例4

一种环保型洗衣液瓶的制备方法与实施例2的区别在于，按照重量份数计，步骤1中，基础组分的制备原料的配比为：高密度聚乙烯70份、线性低密度聚乙烯0.8份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物3.5份、锆酸酯偶联剂2份、色母粒2.5份、蓖麻油5份、二烷基二硫代磷酸锌0.2份、微胶囊化红磷5份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮1.5份、聚乙烯蜡6份。

实施例5

一种环保型洗衣液瓶的制备方法与实施例2的区别在于，按照重量份数计，步骤1中，基础组分的制备原料的配比为：高密度聚乙烯80份、线性低密度聚乙烯1.2份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物4.5份、锆酸酯偶联剂4份、色母粒3.5份、蓖麻油6.5份、二烷基二硫代磷酸锌0.4份、微胶囊化红磷7份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮2.5份、聚乙烯蜡8份。

实施例6

一种环保型洗衣液瓶的制备方法与实施例2的区别在于，按照重量份数计，步骤1中，降解增强组分的制备原料的配比为：降解增强组分的制备原料包括醋酸纤维11份、甲壳素纤维6.5份、木粉7份、芳纶纤维5份。

实施例7

一种环保型洗衣液瓶的制备方法与实施例2的区别在于，按照重量份数计，步骤1中，降解增强组分的制备原料包括醋酸纤维12.5份、甲壳素纤维7.5份、木粉8.5份、芳纶纤维6.5份。

实施例8

一种环保型洗衣液瓶的制备方法与实施例2的区别在于，按照重量份数计，步骤1中，降解增强组分与基础组分的比例为1:6.5。

实施例9

一种环保型洗衣液瓶的制备方法与实施例2的区别在于，按照重量份数计，步骤1中，降解增强组分与基础组分的比例为1:8。

实施例10

一种环保型洗衣液瓶的制备方法与实施例2的区别在于，按照重量份数计，步骤1中，转速依次为1300转/分钟、1550转/分钟、1850转/分钟。

实施例11

一种环保型洗衣液瓶的制备方法与实施例2的区别在于，按照重量份数计，步骤1中，转速依次为1450转/分钟、1700转/分钟、1950转/分钟。

实施例12

一种环保型洗衣液瓶的制备方法与实施例2的区别在于，按照重量份数计，步骤2中，吹塑机的挤出温度为150℃。

实施例13

一种环保型洗衣液瓶的制备方法与实施例2的区别在于，按照重量份数计，步骤2中，吹塑机的挤出温度为165℃。

对比例1

一种环保型洗衣液瓶的制备方法与实施例2的区别在于，步骤1中，于剪切设备添加完毕基础组分后直接进行步骤2、3、4的操作。

力学性能检测：

按照国家标准GB8815-88技术指标对环保型洗衣液瓶进行力学性能检测，检测结果如表1所示(其中热老化的温度为150℃，时间为72h)：

表1实施例1-7的力学性能检测结果

表2实施例8-13及对比例1的力学性能检测

结论：

由表1及表2可看出由实施例1-5制备的环保型洗衣液瓶的各项性能测试均符合国家标准GB8815-88技术指标，与对比例1相比，可看出，加入降解增强组分后，填充材料的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率、老化后拉伸强度、老化后断裂伸长率等均具有较好的检测结果，而对比例中相应检测结果虽然也达到标准，但效果并不明显，说明降解增强组分的添加可提高混合料的各项力学性能，说明采用本方法制备的环保型洗衣液瓶具有较好的抗拉伸性能、抗冲击性能及防老化能力，具体原因分析如下：

1、木粉的加入可提高高密度聚乙烯的热养老化力学性能，提高在热氧化作用下，高密度聚乙烯的综合性能；配合芳纶纤维的使用，又可增加抗拉伸性能以及冲击强度，因此，与对比例1相比，实施例1-13均具有较好的抗拉性能、抗冲击性能及防老化能力；

2、由实施例1-5及实施例6-7可看出，基础组分及降解增强组分的各个制备原料间的配比将影响检测结果，使得检测结果始终维持在一定的范围区间内，当采用实施例2中的配比时，各项力学性能达到最佳值；由实施例1-3及实施例8-9可看出，基础组分与降解增强组分之间的配比将对性能测试具有一定的影响，降解增强组分的比例过高或过低时，都会降低洗衣液瓶的性能，当降解增强组分与基础组分的配比达到1：7时，效果最佳。

3、由实施例1-3及实施例11-13可看出，搅拌时的转速，及挤出成型时的挤出温度也会影响洗衣液瓶的力学性能；转速过低则无法搅拌均匀，转速过高对机器损伤较大，需要合适的转速，使得既能实现搅拌均匀又便于保养机器，当转速依次为1400转/分钟、1600转/分钟、1900转/分钟时搅拌效果较好，检测结果最佳；挤出温度过低，将导致成型效果差，温度过高，可能会影响热力学稳定性，当吹塑成型的温度为160℃时，制得的洗衣液瓶的力学性能最佳。

生物降解性能检测：

按照国家标准QBT/T2461-1999的技术指标对环保型洗衣液瓶进行降解实验测试，检测结果如表3、表4所示：

表3实施例1-5及对比例1的生物降解性能检测结果

表4实施例8-13及对比例1的生物降解性能检测结果

由表3及表4可看出，实施例1-13的质量失重率均大于10％，符合国家标准，而对比例1中由于未添加降解增强组分，质量失重率非常低，说明降解增强组分的添加可有效提高洗衣液瓶的生物降解性能；降解增强组分中含有的醋酸纤维素、甲壳素纤维等容易被微生物降解，从而使得生物降解率达到国家标准。

综上，采用本发明的制备原料及制备方法获得的洗衣液瓶具有较好的抗拉伸性能、抗冲击性能、防老化性能及生物降解性能。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种环保型洗衣液瓶，其特征在于：包括基础组分和降解增强组分，降解增强组分和基础组分的重量份数比为1：6-9；其中，基础组分的制备原料按照重量份数计，包括高密度聚乙烯60-85份、线性低密度聚乙烯0.5-1.5份、增韧剂3-5份、偶联剂1.5-5.5份、色母粒2-4份、蓖麻油4-7份、阻燃剂4-9份、抗氧剂0.1-0.5份、紫外吸收剂1-3份；降解增强组分的制备原料，按照重量份数计，包括醋酸纤维素10-13份、甲壳素纤维6-8份、木粉5-9份、芳纶纤维4-7份。

2.根据权利要求1所述的一种环保型洗衣液瓶，其特征在于：所述降解增强组分，按照重量份数计，包括醋酸纤维素12份、甲壳素纤维7份、木粉8份、芳纶纤维6份。

3.根据权利要求2所述的一种环保型洗衣液瓶，其特征在于：按照重量份数计，所述降解增强组分与基础组分的配比为1：7。

4.根据权利要求1所述的一种环保型洗衣液瓶，其特征在于：所述增韧剂选用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，偶联剂选用锆酸酯偶联剂，阻燃剂选用微胶囊化红磷，抗氧剂选用二烷基二硫代磷酸锌，紫外吸收剂选用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

5.根据权利要求4所述的一种环保型洗衣液瓶，其特征在于：按照重量份数计，所述基础组分还包括聚乙烯蜡5-9份。

6.根据权利要求5所述的一种环保型洗衣液瓶，其特征在于：按照重量份数计，所述基础组分的制备原料包括高密度聚乙烯75份、线性低密度聚乙烯1份、增韧剂4份、偶联剂3份、色母粒3份、蓖麻油6份、抗氧剂0.3份、紫外吸收剂2份、聚乙烯蜡7份、阻燃剂6份。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种环保型洗衣液瓶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：混合料的制备：首先将基础组分中的高密聚乙烯和线性低密度聚乙烯投入剪切设备中，以1200-1500转/分钟的转速下混合均匀，再向剪切设备中加入基础组分中的其它制备原料，以1500-1800转/分钟的转速下混合均匀；再向其中加入降解增强组分，以1800-2000转/分钟的转速混合均匀即可获得混合料；

步骤2：吹塑成型：将步骤1制得的混合料加入吹塑机中，混合料于140-170℃的温度下被吹塑机挤出成瓶坯，再被吹胀，然后于冷水中冷却成型，制得初步的洗衣液瓶；

步骤3：打磨：将步骤2中制得的不出洗衣液瓶进行人工毛边打磨；

步骤4：测漏：将打磨好的洗衣液瓶送到测漏机处，检查洗衣液瓶的密封性是否完好。

8.根据权利要求7所述的一种环保型洗衣液瓶及其制备方法，其特征在于：步骤1中涉及的转速依次为：1400转/分钟、1600转/分钟、1900转/分钟。

9.根据权利要求7所述的一种环保型洗衣液瓶及其制备方法，其特征在于：步骤2中，混合料被挤出成瓶坯的温度为160℃。