CN113136068A - 一种改性生物基pe购物袋膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性生物基PE购物袋膜及其制备方法，其包括如下重量份数的组分：聚乙烯树脂20‑80份，半纤维素5‑40份，食用淀粉15‑40份，增塑剂1‑10份，相溶剂1‑8份，润滑剂1‑5份。其制备方法：将聚乙烯树脂、半纤维素、淀粉、增塑剂、相容剂、润滑剂混合均匀，通过双螺杆挤出机熔融挤出，得到生物基PE颗粒，再进行吹塑制袋。本发明所述的生物基PE购物袋膜，将半纤维素与聚乙烯树脂共混改性，制得的生物基PE购物袋膜具有良好的力学性能，能够满足使用的要求，而且还大大的降低了原料成本，更容易推广。

Description

一种改性生物基PE购物袋膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合材料领域，一种改性生物基PE购物袋膜及其制备方法

背景技术

随着人们生活条件的改善，外出旅行、购物的机会越来越多，购物袋已经成为人们最喜欢的购物承载工具。购物袋有塑料购物袋、纸质购物袋及其他无纺布购物袋。相对于纸质购物袋，塑料购物袋具有防潮性，阻隔性等突出的优点，而且成本低廉，同时无纺布购物袋携带不便，容易被遗忘，所以塑料购物袋仍旧占有很大的市场份额。

然而现在市面上所附送的塑料购物袋基本上都是采用的是由石油基的聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯等)为原料制成，对生态环境容易造成破坏，而且由于石油资源的日益枯竭，石油价格不断上涨，造成了成本不断上升。因此急需寻找的一种可替代石油基的膜袋制品，来缓解资源的压力。

半纤维素是自然界含量第二丰富的糖类资源，在造纸中可以改善纸浆的打浆性能和强度，半纤维素水解后还可以用来生产燃料，而提取半纤维素后的植物纤维原料仍旧可用于制浆造纸，这样既可以做到生物质资源的充分、可持续利用，又能够为造纸企业带来附加经济效益。

将造纸浆液中提取出的半纤维素粉末与PE树脂共混改性，制备出的薄膜产品仍然具有良好的力学性能和抗冲击性能，可以达到使用的要求，而且半纤维素的使用还可以减少塑料基体材料的使用量，缓解了资源紧张，同时也让造纸浆液中的半纤维素得到有效的，可持续性的利用，带来更多的附加经济效益。

发明内容

本发明旨在提供一种改性生物基PE购物袋膜，以及该生物基PE购物袋膜的制备方法，以解决背景技术存在的上述缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种改性生物基PE购物袋膜，包括如下重量份的组分：

作为优选的技术方案，所述一种改性生物基PE购物袋膜，包括如下重量份的组分：

作为更优选的技术方案，所述一种改性生物基PE购物袋膜，包括如下重量份的组分：

优选地，所述PE树脂选自低密度聚乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、茂金属聚乙烯树脂、HDPE高密度聚乙烯树脂中的至少一种。

优选地，所述半纤维素为造纸水解液中分离提取所得。

优选地，所述无毒增塑剂包括但不限于环氧大豆油、柠檬酸三丁酯、山梨糖醇或甘油中的一种或多种的混合物。

优选地，所述相容剂包括但不限于马来酸酐、丙烯酸、马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝PP中的一种或多种的混合物。

优选地，所述食用淀粉包括但不限于玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉中的一种或多种的混合物。

优选地，所述的润滑剂包括但不限于硬脂酸、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸钙中的一种或多种的混合物。

优选地，包括如下步骤：

步骤一，造纸浆液中半纤维素干粉的制备：将造纸浆液进行预处理清洗、膜分离、过滤、提纯，得到100-3000目的半纤维素干粉；

步骤二，将所述半纤维素、PE树脂、食用淀粉、增塑剂、相容剂、润滑剂按照预定的比例置于高混机中混合均匀，得到初混料，转速 100-500rpm/min，混合时间5-20min；

步骤三，将所述初混料，通过同向双螺杆挤出机料仓，熔融挤出造粒制得生物基PE母粒，挤出温度为140℃-200℃；

步骤四，将所述生物基PE母粒通过吹膜机进行吹膜成型，制袋制得所述生物基PE购物袋膜，成膜温度为150℃-200℃。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1)将造纸浆液提取半纤维素干粉粉末与PE树脂共混改性，制备出的购物袋膜产品仍然具有良好的力学性能和抗冲击性能，可以达到使用的要求。

2)造纸浆液提取半纤维素干粉填充到PE树脂中，可以减少塑料基体材料的使用量，降低了购物袋膜制品的成本。

3)造纸浆液提取半纤维素后的植物纤维原料仍旧可用于制浆造纸，这样既可以做到生物质资源的充分、可持续利用，又能够为造纸企业带来附加经济效益。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的表格，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种改性生物基PE购物袋膜及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：

上述配方按照下列步骤进行反应：

1.将上述原料中的MLLDPE、半纤维素干粉、玉米淀粉、环氧大豆油、马来酸酐、硬脂酸一起置于高速共混机中，转速100rpm/min下，混合60min，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 120℃，135℃，145℃，165℃，175℃，175℃，机头温度175℃，螺杆转速 180rpm，熔融挤出制得母粒。

3.将上述母粒放入吹膜机，180℃温度吹塑制袋成型，制备出半纤维素改性生物基PE购物袋膜。

实施例2

一种改性生物基PE购物袋膜及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：

上述配方按照下列步骤进行反应：

1.将上述的MLLDPE、半纤维素干粉、玉米淀粉、马来酸酐接枝PE、环氧大豆油、硬脂酸一起置于高速共混机中，转速200rpm/min下，混合50min，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130℃，145℃，160℃，180℃，185℃，180℃，机头温度1185℃，螺杆转速 200rpm，熔融挤出制得母粒。

3.将上述母粒放入吹膜机，185℃吹塑制袋成型，制备出半纤维素改性生物基PE购物袋膜。

实施例3

一种改性生物基PE购物袋膜及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：

上述配方按照下列步骤进行反应：

1.将上述的MLLDPE、HDPE、半纤维素干粉、玉米淀粉、马来酸酐接枝PE、甘油、PE蜡一起与置于高速共混机中，转速250rpm/min下，混合40min，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 150℃，155℃，180℃，200℃，200℃，200℃，机头温度190℃，螺杆转速 170rpm，熔融挤出制得母粒。

3.将上述母粒放入吹膜机，190℃吹塑制袋成型，制备出半纤维素改性生物基PE购物袋膜。

实施例4

一种改性生物基PE购物袋膜及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：

上述配方按照下列步骤进行反应：

1.将上述的HDPE、半纤维素干粉、马铃薯淀粉、丙烯酸、山梨糖醇、油酸酰胺一起与，置于高速共混机中，转速350rpm/min下，混合30min，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160℃，170℃，185℃，205℃，205℃，205℃，机头温度200℃，螺杆转速 220rpm，熔融挤出制得母粒。

3.将上述母粒放入吹膜机，205℃吹塑制袋成型，制备出半纤维素改性生物基PE购物袋膜

实施例5

一种改性生物基PE购物袋膜及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：

上述配方按照下列步骤进行反应：

1.将上述的HDPE,半纤维素干粉、马来酸酐接枝PP、马铃薯淀粉、甘油、硬脂酸一起与HDPE，置于高速共混机中，转速200rpm/min下，混合50min，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℃，155℃，170℃，185℃，195℃，195℃，机头温度185℃，螺杆转速 200rpm，熔融挤出制得母粒。

3.将上述母粒放入吹膜机，185℃吹塑制袋成型，制备出造纸废弃物改性PE薄膜

实施例6

一种改性生物基PE购物袋膜及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：

上述配方按照下列步骤进行反应：

1.将上述的LDPE，HDPE，半纤维素干粉、马来酸酐接枝PE、马铃薯淀粉、甘油、硬脂酸一起与置于高速共混机中，转速300rpm/min下，混合40min，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 160℃，170℃，185℃，190℃，205℃，205℃，机头温度200℃，螺杆转速 200rpm，熔融挤出制得母粒。

3.将上述母粒放入吹膜机，200℃吹塑制袋成型，制备出半纤维素改性 PE购物袋膜

对比例1

一种PE购物袋膜及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：

上述配方按照下列步骤进行反应：

1.将上述MLLDPE、玉米淀粉、马来酸酐接枝PE、甘油、硬脂酸一起置于高速共混机中，转速200rpm下，混合50min，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 190rpm，熔融挤出制得母粒。

3.将上述母粒放入吹膜机，185℃吹塑制袋成型，制备出PE购物袋膜。

对比例2

一种PE购物袋膜及其制备方法，按质量份数计算，其组成和含量如下：

上述配方按照下列步骤进行反应：

1.将上述的HDPE、碳酸钙、马来酸酐接枝PE、山梨糖醇、芥酸酰胺一起置于高速共混机中，转速400rpm下，混合40min，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 150℃，160℃，165℃，175℃，185℃，185℃，机头温度185℃，螺杆转速 200rpm，熔融挤出制得母粒。

3.将上述母粒放入吹膜机，200℃吹塑制袋成型，制备出PE购物袋膜。

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1-5和对比例进行性能检测，具体数据如表1所示。

表1

通过表1数据结果可以看出造纸提取半纤维素改性PE购物袋膜的拉伸性能以及冲击性能数据显示，经过造纸提取半纤维素改性PE购物袋膜能够满足使用要求。

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 (8)

1.一种改性生物基PE购物袋膜，其特征在于，包括如下重量份数的组分：聚乙烯树脂20-80份，半纤维素5-40份，食用淀粉15-40份，增塑剂1-10份，相溶剂1-8份，润滑剂1-5份。

2.根据权利要求1所述的生物基PE购物袋膜，其特征在于，所述PE树脂选自低密度聚乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、茂金属聚乙烯树脂、HDPE高密度聚乙烯树脂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的生物基PE购物袋膜，其特征在于，所述半纤维素为造纸水解液中分离提取所得。

4.根据权利要求1所述的生物基PE购物袋膜，其特征在于，所述无毒增塑剂包括但不限于环氧大豆油、柠檬酸三丁酯、山梨糖醇或甘油中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的生物基PE购物袋膜，其特征在于，所述相容剂包括但不限于马来酸酐、丙烯酸、马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝PP中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的生物基PE购物袋膜，其特征在于，所述食用淀粉包括但不限于玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的生物基PE购物袋膜，其特征在于，所述的润滑剂包括但不限于硬脂酸、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸钙中的一种或多种。

8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的生物基PE购物袋膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，造纸浆液中半纤维素干粉的制备：将造纸浆液进行预处理清洗、膜分离、过滤、提纯，得到100-3000目的半纤维素干粉；

步骤二，将所述半纤维素、聚乙烯树脂、食用淀粉、增塑剂、相容剂、润滑剂按照预定的比例置于高混机中混合均匀，得到初混料，转速100-500rpm/min，混合时间5-20min；

步骤三，将所述初混料，通过同向双螺杆挤出机料仓，熔融挤出造粒制得生物基PE母粒，挤出温度为140℃-200℃；

步骤四，将所述生物基PE母粒通过吹膜机进行吹膜成型，制袋制得所述生物基PE购物袋膜，成膜温度为150℃-200℃。