CN111100368A - 一种造纸废弃物改性塑料膜快递袋及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种造纸废弃物改性塑料膜快递袋，其成分包含热塑性聚乙烯树脂、不低于所述热塑性聚乙烯树脂重量20％的造纸废弃物及有效量的助剂。该造纸废弃物改性塑料膜快递袋的制备方法包括如下步骤：将热塑性聚乙烯树脂、造纸废弃物、助剂混合均匀，得到初混料；将初混料加入同向双螺杆挤出机料仓，挤出造粒制得母粒；将母粒吹膜成型，制膜袋制得所述造纸废弃物改性塑料膜快递袋。本发明将造纸废弃物添加到热塑性聚乙烯树脂里面，不需要添加色母就可以大幅度降低塑料膜快递袋的透光率，起到很好的保护作用，工艺简单，具有良好的稳定性、开口性能、抗冲击性能；同时造纸废弃物这种生物基填料的添加，大大降低了塑料膜快递袋的原料成本。

Description

一种造纸废弃物改性塑料膜快递袋及其制备方法
技术领域
本发明涉及可降解材料技术领域，具体涉及一种造纸废弃物改性塑料膜快递袋及其制备方法。
背景技术
近些年来，随着互联网行业的迅速发展，互联网购物成为现代人们购物的主要方式，与此同时，也带动了快递业和物流业的快速发展，在一定程度上也带动了物流快递包装产业的发展，塑料快递包装袋的使用量也在与日俱增。目前市面多为聚乙烯材料做成的塑料快递袋，具有使用方便，防水性能好等特点。
而制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约1.4亿吨纤维素，同时得到大量的造纸废弃物副产品，但迄今为止，超过95％的造纸废弃物仍直接排入江河或浓缩后烧掉，很少得到有效利用。
发明内容
本发明旨在提供一种造纸废弃物改性塑料膜快递袋及其制备方法，以解决背景技术存在的上述缺陷。
本发明是通过如下的技术方案实现的：
一种造纸废弃物改性塑料膜快递袋，其成分包含热塑性聚乙烯树脂、不低于所述热塑性聚乙烯树脂重量20％的造纸废弃物及有效量的助剂。
优选的，所述热塑性聚乙烯树脂和造纸废弃物的重量配比为热塑性聚乙烯树脂50-80％，造纸废弃物20-50％；更优选的配比为热塑性聚乙烯树脂55-75％，造纸废弃物25-45％；最优的配比为热塑性聚乙烯树脂60-70％，造纸废弃物30-40％。
所述热塑性聚乙烯树脂选自LDPE(低密度聚乙烯树脂)、LLDPE(线性低密度聚乙烯树脂)、MDPE(中密度聚乙烯树脂)、MLLDPE(茂金属聚乙烯树脂)、HDPE(高密度聚乙烯树脂)中的至少一种。
所述造纸废弃物选自腐浆、浆渣、木皮、制浆废液提取物、含硅白泥中的至少一种。其粒径一般选择在50-5000目之间，优选为200-3000目，更优选为500-2000目。
作为优选的技术方案，所述助剂包括增塑剂、分散剂，以及交联剂和相容剂中的至少一种；其用量是所述热塑性聚乙烯树脂和造纸废弃物总重量的2-15％，优选5-10％。
上述各助剂的用量占所述热塑性聚乙烯树脂和造纸废弃物总重量的百分含量分别为：交联剂和/或相容剂0.5-3％、增塑剂1-8％、分散剂0.5-4％；优选为交联剂和/或相容剂0.7-2％、增塑剂2-7％、分散剂1-3％；更优选为交联剂和/或相容剂0.8-1.5％、增塑剂3-6％、分散剂1.5-2.5％。
上述各助剂可采用本领域的常规物质。优选的，所述增塑剂选自TBC(柠檬酸三丁酯)、ATBC(乙酰柠檬酸三正丁酯)、甘油、环氧大豆油、聚乙二醇中的至少一种；所述分散剂选自硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺、PE蜡中的至少一种；所述交联剂选自DCP(过氧化二异丙苯)、BPO(过氧化苯甲酰)、低聚环氧扩链剂、钛酸四丁酯中的至少一种；所述相容剂为马来酸酐接枝PE。
本发明还提供一种造纸废弃物改性塑料膜快递袋的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一，将所述热塑性聚乙烯树脂、造纸废弃物、助剂混合均匀，得到初混料；
步骤二，将所述初混料，加入同向双螺杆挤出机料仓，挤出造粒制得母粒；
步骤三，将所述母粒吹膜成型，制膜袋制得所述造纸废弃物改性塑料膜快递袋。
其中，步骤一的混合时间为10min-2000min，优选为20-1000min，更优选为30-500min；混料转速为10-5000rpm，优选为100-3000rpm，更优选为200-2000rpm；混料温度可以根据需要设置不同温度，一般为10-150℃，优选为20-130℃，更优选为50-100℃。
其中，步骤二的挤出条件为一区到六区温度80-240℃，机头温度80-240℃，转速为30-600rpm；优选的，一区到六区温度100-220℃，机头温度100-220℃，转速60-450rpm；更优选的，一区到六区温度为110-200℃，机头温度120-200℃，转速120-300rpm。
其中，步骤三的吹膜制袋温度为90-220℃。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1)造纸废弃物改性塑料膜快递袋制备工艺简单，具有良好的稳定性、开口性能、抗冲击性能；
2)造纸废弃物添加到热塑性聚乙烯树脂里，大幅度降低了塑料膜快递袋的透光率，不需要额外添加色母，就可以起到很好的保护作用；
3)造纸废弃物添加到热塑性聚乙烯树脂里，降低了塑料膜快递袋的成本，更好的推广；
4)造纸废弃物的再利用，能很好的保护环境。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行阐述，但并不限制本发明。如无特别说明，各原料均为市售产品。造纸废弃物由济宁明升新材料有限公司提供。
实施例1
一种造纸废弃物改性塑料膜快递袋及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：
Figure BDA0002336627290000031
上述配方按照下列步骤进行反应：
1.先把一定量的腐浆干燥、后粉碎至500-2000目；
2.将上述的腐浆、交联剂DCP、增塑剂甘油、分散剂硬脂酸一起与MLLDPE、HDPE，置于高速共混机中，于温度105℃，转速300rpm下，混合60min，得到初混物；
3.将上述初混物置于双螺杆挤出机中挤出造粒，一区到六区温度为140℃，155℃，170℃，185℃，185℃，185℃，机头温度180℃，螺杆转速200rpm，制得母粒；
4.将上述母粒放入吹膜机，吹塑制袋成型，制备出造纸废弃物改性塑料膜快递袋。
实施例2
一种造纸废弃物改性塑料膜快递袋及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：
Figure BDA0002336627290000041
上述配方按照下列步骤进行反应：
1.先把一定量的浆渣干燥、后粉碎至200-3000目；
2.将上述的浆渣、交联剂BPO、增塑剂环氧大豆油、分散剂硬脂酸锌一起与MLLDPE、HDPE，置于高速共混机中，于温度50℃，转速600rpm下，混合30min，得到初混物；
3.将上述初混物置于双螺杆挤出机中挤出造粒，一区到六区温度为150℃，165℃，180℃，200℃，200℃，200℃，机头温度190℃，螺杆转速300rpm，制得母粒；
4.将上述母粒放入吹膜机，吹塑制袋成型，制备出造纸废弃物改性塑料膜快递袋。
实施例3
一种造纸废弃物改性塑料膜快递袋及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：
Figure BDA0002336627290000042
Figure BDA0002336627290000051
上述配方按照下列步骤进行反应：
1.先把一定量的制浆废液提取物干燥、后粉碎至200-800目；
2.将上述的制浆废液提取物、交联剂低聚环氧扩链剂、增塑剂甘油、分散剂PE蜡一起与HDPE、LLDPE，置于高速共混机中，于温度50℃，转速300rpm下，混合30min，得到初混物；
3.将上述初混物置于双螺杆挤出机中挤出造粒，一区到六区温度为150℃，155℃，180℃，200℃，200℃，200℃，机头温度190℃，螺杆转速120rpm，制得母粒；
4.将上述母粒放入吹膜机，吹塑制袋成型，制备出造纸废弃物改性塑料膜快递袋。
实施例4
一种造纸废弃物改性塑料膜快递袋及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：
Figure BDA0002336627290000052
上述配方按照下列步骤进行反应：
1.先把一定量的制浆废液提取物干燥、后粉碎至300-1000目；
2.将上述的制浆废液提取物、相容剂(马来酸酐接枝PE)、增塑剂TBC、分散剂硬脂酸一起与MLLDPE，置于高速共混机中，于温度50℃，转速200rpm下，混合1000min，得到初混物；
3.将上述初混物置于双螺杆挤出机中挤出造粒，一区到六区温度为150℃，160℃，170℃，180℃，180℃，180℃，机头温度170℃，螺杆转速150rpm，制得母粒；
4.将上述母粒放入吹膜机，吹塑制袋成型，制备出造纸废弃物改性塑料膜快递袋。
实施例5
一种造纸废弃物改性塑料膜快递袋及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：
Figure BDA0002336627290000061
上述配方按照下列步骤进行反应：
1.先把一定量的木皮干燥、后粉碎至50-500目；
2.将上述的木皮、相容剂(马来酸酐接枝PE)、增塑剂环氧大豆油、分散剂硬脂酸钙一起与HDPE、MLLDPE，置于高速共混机中，于温度50℃，转速200rpm下，混合30min，得到初混物；
3.将上述初混物置于双螺杆挤出机中挤出造粒，一区到六区温度为140℃，145℃，150℃，155℃，155℃，155℃，机头温度150℃，螺杆转速200rpm，制得母粒；
4.将上述母粒放入吹膜机，吹塑制袋成型，制备出造纸废弃物改性塑料膜快递袋。
实施例6
一种造纸废弃物改性塑料膜快递袋及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：
Figure BDA0002336627290000062
上述配方按照下列步骤进行反应：
1.先把一定量的制浆废液提取物干燥、后粉碎至500-2000目；
2.将上述的制浆废液提取物、相容剂马来酸酐接枝PE、交联剂DCP、增塑剂甘油、分散剂PE蜡一起与MLLDPE、MDPE，置于高速共混机中，于温度60℃，转速300rpm下，混合200min，得到初混物；
3.将上述初混物置于双螺杆挤出机中挤出造粒，一区到六区温度为180℃，185℃，190℃，195℃，195℃，195℃，机头温度190℃，螺杆转速300rpm，制得母粒；
4.将上述母粒放入吹膜机，吹塑制袋成型，制备出造纸废弃物改性塑料膜快递袋。
对比例1
一种快递袋及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：
Figure BDA0002336627290000071
上述配方按照下列步骤进行反应：
1.将上述交联剂DCP、增塑剂白油、分散剂PE蜡一起与PE、碳酸钙、色母，置于高速共混机中，于温度60℃，转速200rpm下，混合100min，得到初混物；
2.将上述初混物置于双螺杆挤出机中挤出造粒，一区到六区温度为170℃，185℃，190℃，190℃，190℃，190℃，机头温度180℃，螺杆转速100rpm，制得母粒；
3.将上述母粒放入吹膜机，吹塑制袋成型，制备出快递袋。
对比例2
一种快递袋及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：
Figure BDA0002336627290000072
Figure BDA0002336627290000081
上述配方按照下列步骤进行反应：
1.将上述的交联剂BPO、增塑剂甘油、分散剂硬脂酸一起与PE、淀粉、色母，置于高速共混机中，于温度350℃，转速100rpm下，混合70min，得到初混物；
2.将上述初混物置于双螺杆挤出机中挤出造粒，一区到六区温度为140℃，150℃，160℃，170℃，170℃，170℃，机头温度160℃，螺杆转速100rpm，制得母粒；
3.将上述母粒放入吹膜机，吹塑制袋成型，制备出快递袋。
采用万能电子拉力试验机(KY8000C型)按照标准(GB/T1040.2-2006)方法对实施例1-6和对比例进行性能检测；按照标准(GB/T 2410)方法对实施例1-6和对比例进行透光率检测，具体数据如表1所示。
表1性能检测数据
样品 拉伸强度/MPa 断裂伸长率/％ 透光率/％
实施例1 22.4 432.4 1.3
实施例2 23.7 398.2 1.4
实施例3 21.1 408.5 0.6
实施例4 23.1 328.9 0.7
实施例5 23.3 304.1 0.6
实施例6 24.2 387.8 0.8
对比例1 15.6 228.3 3.2
对比例2 14.4 226.2 3.7
通过结果可以看出，造纸废弃物改性塑料膜快递袋力学性能优于传统PE快递袋力学性能，同时透光率低于传统PE快递袋透光率，能满足使用要求。
本发明将造纸废弃物添加到热塑性聚乙烯树脂里面，不需要添加色母就可以大幅度降低塑料膜快递袋的透光率，起到很好的保护作用，工艺简单，具有良好的稳定性、开口性能、抗冲击性能；同时造纸废弃物这种生物基填料的添加，大大降低了塑料膜快递袋的原料成本，更有利于推广。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种造纸废弃物改性塑料膜快递袋，其特征在于，其成分包含热塑性聚乙烯树脂、不低于所述热塑性聚乙烯树脂重量20％的造纸废弃物及有效量的助剂。
2.如权利要1所述的造纸废弃物改性塑料膜快递袋，其特征在于，所述热塑性聚乙烯树脂和造纸废弃物的重量配比为热塑性聚乙烯树脂50-80％，造纸废弃物20-50％。
3.如权利要1所述的造纸废弃物改性塑料膜快递袋，其特征在于，所述热塑性聚乙烯树脂和造纸废弃物的重量配比为热塑性聚乙烯树脂60-70％，造纸废弃物30-40％。
4.如权利要1所述的造纸废弃物改性塑料膜快递袋，其特征在于，所述热塑性聚乙烯树脂选自低密度聚乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、中密度聚乙烯树脂、茂金属聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂中的至少一种；所述造纸废弃物选自腐浆、浆渣、木皮、制浆废液提取物、含硅白泥中的至少一种。
5.如权利要求1所述的造纸废弃物改性塑料膜快递袋，其特征在于，所述造纸废弃物的粒径为200-3000目。
6.如权利要求1所述的造纸废弃物改性塑料膜快递袋，其特征在于，所述助剂包括增塑剂、分散剂，以及交联剂和相容剂中的至少一种；其用量是所述热塑性聚乙烯树脂和造纸废弃物总重量的2-15％。
7.如权利要求6所述的造纸废弃物改性塑料膜快递袋，其特征在于，各助剂的用量占所述热塑性聚乙烯树脂和造纸废弃物总重量的百分含量分别为：交联剂和/或相容剂0.5-3％、增塑剂1-8％、分散剂0.5-4％。
8.如权利要求1所述的造纸废弃物改性塑料膜快递袋，其特征在于，所述增塑剂选自柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、甘油、环氧大豆油、聚乙二醇中的至少一种；所述分散剂选自硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺、PE蜡中的至少一种；所述交联剂选自过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、低聚环氧扩链剂、钛酸四丁酯中的至少一种；所述相容剂为马来酸酐接枝PE。
9.一种权利要求1-8任一项所述造纸废弃物改性塑料膜快递袋的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将所述热塑性聚乙烯树脂、造纸废弃物、助剂混合均匀，得到初混料；
步骤二，将所述初混料，加入同向双螺杆挤出机料仓，挤出造粒制得母粒；
步骤三，将所述母粒吹膜成型，制膜袋制得所述造纸废弃物改性塑料膜快递袋。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤一的混合时间为10min-2000min，混料转速为10-5000rpm，混料温度为10-150℃；步骤二的挤出条件为一区到六区温度80-240℃，机头温度80-240℃，转速为30-600rpm；步骤三的吹膜制袋温度为90-220℃。
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