本發(fā)明屬于包裝材料領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫型塑料編織袋及其制備方法。
背景技術(shù)：
：塑料編織袋是以聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)樹脂為主要原料，加入少量輔料，混勻后經(jīng)擠出機(jī)熔融，擠出塑料薄膜切割成絲，在低于樹脂熔融溫度下進(jìn)行拉伸，通過分子定向與熱定型制成高強(qiáng)度、低延伸率的扁絲，再經(jīng)卷繞、織布、裁剪、縫合制成塑料編織袋。塑料編織袋按裝載質(zhì)量范圍分為ta型、a型、b型和c型，ta型為允許裝載質(zhì)量10～20kg、a型為允許裝載質(zhì)量21～30kg、b型為允許裝載質(zhì)量31～50kg、c型為允許裝載質(zhì)量51～60kg。塑料編織袋具有平整、拉力強(qiáng)度高、打包方便，耐腐蝕,不吸水，不霉變，便于裝卸、堆碼、搬運(yùn)和儲(chǔ)存等優(yōu)點(diǎn)，適用于化工原料、化肥、水泥、食品、新型建材等粉粒狀及柔性產(chǎn)品的包裝，是目前市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的包裝產(chǎn)品。普通的聚丙烯編織袋原料是由聚丙烯基料和碳酸鈣等無機(jī)填料摻混而成，由于聚丙烯基料和無機(jī)填料的相容性較差，因此無機(jī)填料的摻合量較少。致使原料的軟化溫度低，只能用于100℃以下的物料包裝。而現(xiàn)目前市面上的阻燃型塑料編織袋基本上屬于防老化類型，即防止在高溫時(shí)塑料繼續(xù)產(chǎn)生熱氧老化，從而延長塑料制品的使用壽命，但不能夠提高編織袋的耐溫程度。而這些普通放入聚丙烯編織袋原料在盛放高溫的物料時(shí)容易造成內(nèi)部的損害，溫度過高有可能燙傷編織袋，因此需要制備一種耐高溫阻燃型編織袋，這樣既能防止編織袋老化，又能盛放高溫的物料?，F(xiàn)也有公開解決塑料編織袋耐高溫性能的相關(guān)技術(shù)，但是現(xiàn)有技術(shù)大多是以碳酸鈣、納米碳酸鈣和硅酸鹽(黏土、陽起石等)等無機(jī)鹽為填充料，與聚丙烯基料共融改性以提高塑料編織袋的軟化溫度和抗沖擊性性能，同時(shí)提高了填料的添加量，降低了生產(chǎn)成本，但是硅酸鹽和碳酸鹽等無機(jī)鹽填料不易生物降解、已使土壤堿化，會(huì)造成環(huán)境嚴(yán)重污染，并且抗沖擊性強(qiáng)度，相對(duì)拉伸力、斷裂伸長率等物理性能和使用性能仍然不是很理想。對(duì)于塑料包裝領(lǐng)域，有必要對(duì)防高溫型塑料編織袋進(jìn)行深入研究。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫型編織袋及其制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：1.耐高溫型塑料編織袋，原料按質(zhì)量份計(jì)由以下成分組成：聚丙烯顆粒100份；納米碳酸鈣粉185～195份；石蠟4.3～4.7份；硬脂酸3～4份；偶聯(lián)劑5.2～5.8份；抗氧劑0.4～0.5份；聚氧化甲烯7～8份；納米氫氧化鋁20～30份；石墨烯0.5～1份；線性低密度聚乙烯26～28份；聚乙烯蠟0.25份；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物1125ac3.8～4.0份；檸檬酸三丁酯1.8～2.0份；松節(jié)油0.3～0.5份。進(jìn)一步優(yōu)選的，原料按質(zhì)量份計(jì)由以下成分組成：聚丙烯顆粒100份；納米碳酸鈣粉190份；石蠟4.4份；硬脂酸3份；偶聯(lián)劑5.2份；抗氧劑0.4份；聚氧化甲烯8份；納米氫氧化鋁25份；石墨烯0.5份；線性低密度聚乙烯26份；聚乙烯蠟0.25份；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物1125ac4.0份；檸檬酸三丁酯1.8份；松節(jié)油0.5份。進(jìn)一步，所述石墨烯的制備包括如下步驟：將反應(yīng)器至于冰水浴中，向反應(yīng)器中加入0.5～3g石墨和1～3gnano3；倒入20～50ml濃硫酸并在轉(zhuǎn)速為350r*min-1的條件下攪拌30～60min；隨后加入2～5g的kmno4并繼續(xù)攪拌2～4h；然后將反應(yīng)體系的溫度升至30～50℃，再繼續(xù)攪拌30～60min；接著加入150～300ml去離子水，溫度提升至到98℃并攪拌15～30min；最后將反應(yīng)完的溶液倒入提前預(yù)熱至98℃的100～200ml去離子水中攪拌并滴加雙氧水至至沒有氣泡產(chǎn)生；然后取出下層溶液用蒸餾水洗至中性；然后將制得的氧化石墨烯中性溶液配成1～3mg/ml的溶液并加入1～6ml水合肼，溶液用na2co3調(diào)節(jié)ph至8～10，80℃下水浴加熱1～3h，出現(xiàn)黑色絮狀的沉淀，過濾，用乙醇和蒸餾水反復(fù)洗滌，-40～-60℃冷凍干燥劑干燥12～24h，最后得到石墨烯。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑kh550，所述抗氧劑為dltp。2、所述耐高溫型塑料編織袋的制備方法，包括如下步驟：(1)擠出成膜：首先將擠出機(jī)壓力控制在1.2～1.6mpa，控制螺桿轉(zhuǎn)速為60～80r/min，然后升溫使螺桿溫度為：一區(qū)160±20℃、二區(qū)210±20℃、三區(qū)230±20℃、四區(qū)250±20℃、五區(qū)250±20℃、六區(qū)230±20℃，模頭溫度控制在210±20℃，薄膜通過螺桿擠出后經(jīng)水箱冷卻至30～40℃，然后經(jīng)提升、擠水進(jìn)入第一牽伸區(qū)；(2)制備扁絲：在第一牽伸區(qū)將薄膜切成胚絲，胚絲經(jīng)烘箱拉伸為寬度2.5mm、厚度78mm的扁絲，扁絲再經(jīng)過50±20℃熱定型，然后進(jìn)入第三牽伸區(qū)冷卻至30～40℃，最后經(jīng)繞絲機(jī)收卷；整個(gè)過程牽引倍率為9倍，烘箱一區(qū)拉伸溫度50℃，二區(qū)和三區(qū)拉伸溫度為100±20℃；(3)編織成袋：將收卷后的扁絲進(jìn)行編織，切割，得到編織袋胚；(4)涂膜、復(fù)合：將編織袋胚作為內(nèi)部的一面涂膜，涂膜條件為：螺桿溫度：一區(qū)150±20℃、二區(qū)180±20℃、三區(qū)280±20℃，法蘭溫度280±20℃，模頭280±20℃，預(yù)熱輥50～150℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)10～80r/min，收卷速度為10～110r/min，涂膜完畢后縫合，得耐高溫型塑料編織袋。進(jìn)一步優(yōu)選的：(1)擠出成膜：首先將擠出機(jī)壓力控制在1.5mpa，控制螺桿轉(zhuǎn)速為60r/min，然后升溫使螺桿溫度為：一區(qū)160℃、二區(qū)210℃、三區(qū)220℃、四區(qū)250℃、五區(qū)260℃、六區(qū)210℃，模頭溫度控制在210℃，薄膜通過螺桿擠出后經(jīng)水箱冷卻至40℃，然后經(jīng)提升、擠水進(jìn)入第一牽伸區(qū)；(2)制備扁絲：在第一牽伸區(qū)將薄膜切成胚絲，胚絲經(jīng)烘箱拉伸為寬度2.5mm、厚度78mm的扁絲，扁絲再經(jīng)過60℃熱定型，然后進(jìn)入第三牽伸區(qū)冷卻至40℃，最后經(jīng)繞絲機(jī)收卷；整個(gè)過程牽引倍率為9倍，烘箱一區(qū)拉伸溫度50℃，二區(qū)和三區(qū)拉伸溫度為100℃；(3)編織成袋：將收卷后的扁絲進(jìn)行編織，切割，得到編織袋胚；(4)涂膜、復(fù)合：將編織袋胚作為內(nèi)部的一面涂膜，涂膜條件為：螺桿溫度：一區(qū)130℃、二區(qū)160℃、三區(qū)260℃，法蘭溫度260℃，模頭260℃，預(yù)熱輥75℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)40r/min，收卷速度為70r/min，涂膜完畢后縫合，得耐高溫型塑料編織袋。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述步驟(4)中涂膜使用的涂膜原料按重量比計(jì)為涂膜料：聚乙烯：阻燃母料＝30：5：1。本發(fā)明的有益效果在于：1、本發(fā)明公開的組分氫氧化鋁作為阻燃劑分解吸氧并生成氧化鋁和水，在織物燃燒過程中，氧化鋁在織物表面沉積，形成氧化膜，阻止氧氣與燃燒物進(jìn)一步接觸，而分解生成的水可降低可燃物表面溫度，從而起到阻燃的作用，但阻燃劑氫氧化鋁用量較大，將其與石墨烯共同作用進(jìn)行阻燃，效果更佳，原因是織物燃燒分解時(shí)，織物、氫氧化鋁與石墨烯均發(fā)生分解，產(chǎn)生交聯(lián)纏繞，形成更佳致密的氧化膜，致使可燃物與氧氣隔絕成都進(jìn)一步加強(qiáng)，再加上阻燃劑分解吸熱，兩者共同作用下阻燃效果顯著。2、本發(fā)明通過優(yōu)化編織袋原材料組分后，進(jìn)而調(diào)試出適合所述原材料的加工工藝，通過原材料與加工方式的優(yōu)化，制備出的耐熱性編織袋耐熱性能得到提升，能夠廣泛應(yīng)用于化工產(chǎn)品、工礦、化肥、水泥、魚粉、糧食、飼料、水果、蔬菜以及其它農(nóng)副產(chǎn)品的包裝，還可存放一些易燃物及可燃物，另外可將物品存放在高溫的地區(qū)及有動(dòng)火區(qū)。具體實(shí)施方式下面將對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例中所用石墨烯的制備方法如下：石墨烯的制備：冰水浴條件下向反應(yīng)器中加入1.5g石墨(325目)和2.5gnano3，倒入37.5ml濃h2so4并在轉(zhuǎn)速為350rmin-1的條件下機(jī)械攪拌40min；隨后稱取3.75g的kmno4緩慢的加入到三口瓶中繼續(xù)攪拌4h，然后撤掉冰浴并將反應(yīng)體系的溫度升至40℃，在此條件下繼續(xù)攪拌40min；接著將200ml去離子水緩慢加入體系中，添加結(jié)束后將反應(yīng)體系升溫至98℃并攪拌20min；最后將反應(yīng)完的溶液緩慢倒入提前預(yù)熱200ml去離子水中攪拌；隨后向溶液中滴加雙氧水至沒有氣泡產(chǎn)生；最后靜置分層并將上層清液倒出，下層溶液用蒸餾水洗至中性。然后將制得的氧化石墨烯中性溶液配成1g/ml的溶液并加入2ml水合肼，溶液用na2c03調(diào)節(jié)ph至9,80℃下水浴加熱2h，出現(xiàn)黑色絮狀的沉淀，過濾，用乙醇和蒸餾水反復(fù)洗滌，-50℃冷凍干燥劑干燥24h，最后得到石墨烯。實(shí)施例1耐高溫型塑料編織袋，原料按重量份計(jì)，由以下成分組成：聚丙烯顆粒100份；納米碳酸鈣粉190份；石蠟4.4份；硬脂酸3份；偶聯(lián)劑5.2份；抗氧劑0.4份；聚氧化甲烯8份；納米氫氧化鋁25份；石墨烯0.5份；線性低密度聚乙烯26份；聚乙烯蠟0.25份；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物1125ac4.0份；檸檬酸三丁酯1.8份；松節(jié)油0.5份。所述耐高溫塑料編織袋的制備方法包括如下步驟：(1)擠出成膜：首先將擠出機(jī)壓力控制在1.5mpa，控制螺桿轉(zhuǎn)速為70r/min，然后升溫使螺桿溫度為：一區(qū)160℃、二區(qū)210℃、三區(qū)230℃、四區(qū)250℃、五區(qū)250℃、六區(qū)230℃，模頭溫度控制在210℃，薄膜通過螺桿擠出后經(jīng)水箱冷卻至30～40℃，然后經(jīng)提升、擠水進(jìn)入第一牽伸區(qū)；(2)制備扁絲：在第一牽伸區(qū)將薄膜切成胚絲，胚絲經(jīng)烘箱拉伸為寬度2.5mm、厚度78mm的扁絲，扁絲再經(jīng)過50℃熱定型，然后進(jìn)入第三牽伸區(qū)冷卻至30℃，最后經(jīng)繞絲機(jī)收卷；整個(gè)過程牽引倍率為9倍，烘箱一區(qū)拉伸溫度50℃，二區(qū)和三區(qū)拉伸溫度為100℃；(3)編織成袋：將收卷后的扁絲進(jìn)行編織，切割，得到編織袋胚；(4)涂膜、復(fù)合：將編織袋胚作為內(nèi)部的一面涂膜，涂膜條件為：螺桿溫度：一區(qū)150℃、二區(qū)180℃、三區(qū)280℃，法蘭溫度280℃，模頭280℃，預(yù)熱輥50℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)10～r/min，收卷速度為10r/min，涂膜完畢后縫合，得耐高溫型塑料編織袋。實(shí)施例2耐高溫型塑料編織袋，原料按重量份計(jì)，由以下成分組成：聚丙烯顆粒100份；納米碳酸鈣粉195份；石蠟4.7份；硬脂酸4份；偶聯(lián)劑5.8份；抗氧劑0.5份；聚氧化甲烯8份；納米氫氧化鋁30份；石墨烯1份；線性低密度聚乙烯28份；聚乙烯蠟0.25份；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物1125ac4.0份；檸檬酸三丁酯2.0份；松節(jié)油0.5份。所述耐高溫塑料編織袋的制備方法包括如下步驟：(1)擠出成膜：首先將擠出機(jī)壓力控制在1.6mpa，控制螺桿轉(zhuǎn)速為80r/min，然后升溫使螺桿溫度為：一區(qū)180℃、二區(qū)230℃、三區(qū)250℃、四區(qū)270℃、五區(qū)270℃、六區(qū)250℃，模頭溫度控制在230℃，薄膜通過螺桿擠出后經(jīng)水箱冷卻至40℃，然后經(jīng)提升、擠水進(jìn)入第一牽伸區(qū)；(2)制備扁絲：在第一牽伸區(qū)將薄膜切成胚絲，胚絲經(jīng)烘箱拉伸為寬度2.5mm、厚度78mm的扁絲，扁絲再經(jīng)過70℃熱定型，然后進(jìn)入第三牽伸區(qū)冷卻至40℃，最后經(jīng)繞絲機(jī)收卷；整個(gè)過程牽引倍率為9倍，烘箱一區(qū)拉伸溫度50℃，二區(qū)和三區(qū)拉伸溫度為120℃；(3)編織成袋：將收卷后的扁絲進(jìn)行編織，切割，得到編織袋胚；(4)涂膜、復(fù)合：將編織袋胚作為內(nèi)部的一面涂膜，涂膜條件為：螺桿溫度：一區(qū)170℃、二區(qū)200℃、三區(qū)300℃，法蘭溫度300℃，模頭300℃，預(yù)熱輥150℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)80r/min，收卷速度為110r/min，涂膜完畢后縫合，得耐高溫型塑料編織袋。實(shí)施例3耐高溫型塑料編織袋，原料按重量份計(jì)，由以下成分組成：聚丙烯顆粒100份；納米碳酸鈣粉190份；石蠟4.5份；硬脂酸3份；偶聯(lián)劑5.5份；抗氧劑0.45份；聚氧化甲烯7.5份；納米氫氧化鋁25份；石墨烯0.75份；線性低密度聚乙烯27份；聚乙烯蠟0.25份；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物1125ac3.8份；檸檬酸三丁酯1.9份；松節(jié)油0.4份。所述耐高溫塑料編織袋的制備方法包括如下步驟：(1)擠出成膜：首先將擠出機(jī)壓力控制在1.4mpa，控制螺桿轉(zhuǎn)速為70r/min，然后升溫使螺桿溫度為：一區(qū)170℃、二區(qū)190℃、三區(qū)210℃、四區(qū)230℃、五區(qū)230℃、六區(qū)210℃，模頭溫度控制在190℃，薄膜通過螺桿擠出后經(jīng)水箱冷卻至35℃，然后經(jīng)提升、擠水進(jìn)入第一牽伸區(qū)；(2)制備扁絲：在第一牽伸區(qū)將薄膜切成胚絲，胚絲經(jīng)烘箱拉伸為寬度2.5mm、厚度78mm的扁絲，扁絲再經(jīng)過40℃熱定型，然后進(jìn)入第三牽伸區(qū)冷卻至35℃，最后經(jīng)繞絲機(jī)收卷；整個(gè)過程牽引倍率為9倍，烘箱一區(qū)拉伸溫度50℃，二區(qū)和三區(qū)拉伸溫度為80℃；(3)編織成袋：將收卷后的扁絲進(jìn)行編織，切割，得到編織袋胚；(4)涂膜、復(fù)合：將編織袋胚作為內(nèi)部的一面涂膜，涂膜條件為：螺桿溫度：一區(qū)130℃、二區(qū)160℃、三區(qū)260℃，法蘭溫度260℃，模頭260℃，預(yù)熱輥75℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)30r/min，收卷速度為50r/min，涂膜完畢后縫合，得耐高溫型塑料編織袋。對(duì)比實(shí)施例1塑料編織袋，原料按重量份計(jì)，由以下成分組成：聚丙烯粒100份，納米碳酸鈣粉180份，石蠟5份，硬脂酸4份，偶聯(lián)劑4.5份，抗氧劑dltp0.6份，聚氧化甲烯11份，線性低密度聚乙烯24份，聚乙烯蠟1.6份，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物1125ac3.6份，檸檬酸三丁酯1.7份，松節(jié)油0.9份。所述阻燃型塑料編織袋的制備方法包括如下步驟：(1)：首先將擠出機(jī)壓力控制在0.8mpa，然后升溫至螺桿溫度為：一區(qū)230℃、二區(qū)250℃、三區(qū)270℃、四區(qū)290℃、五區(qū)300℃、六區(qū)290℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在120r/min，模頭溫度控制在280℃，原料通過螺桿擠出后經(jīng)水箱冷卻至55℃，然后經(jīng)提升、擠水進(jìn)入第一牽伸區(qū)；在第一牽伸區(qū)將薄膜切成胚絲，胚絲經(jīng)烘箱拉伸為寬度2.5mm、厚度78mm的扁絲，扁絲再經(jīng)過120℃熱定型，然后進(jìn)入第三牽伸區(qū)冷卻至40℃，最后經(jīng)繞絲機(jī)收卷；整個(gè)過程牽引倍率為8倍，烘箱一區(qū)拉伸溫度55℃，二區(qū)和三區(qū)拉伸溫度為140℃；編織成袋：將收卷后的扁絲進(jìn)行編織，切割，得到編織袋胚；將編織袋胚作為內(nèi)部的一面涂膜，涂膜條件為：螺桿溫度：一區(qū)170℃、二區(qū)200℃、三區(qū)300℃，法蘭溫度300℃，模頭300℃，預(yù)熱輥150℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)80r/min，收卷速度為110r/min，涂膜完畢后縫合，得塑料編織袋。將實(shí)施例1～3以及對(duì)比實(shí)施例1所制備的材料進(jìn)行熱性能檢測(cè)，得到如表1所示的數(shù)據(jù)：表1各實(shí)施例材料的熱性能數(shù)據(jù)對(duì)比氧指數(shù)垂直燃燒等級(jí)熱失重(w600)實(shí)施例125.0v-113.2實(shí)施例225.1v-113.4實(shí)施例324.6v-113.2對(duì)比實(shí)施例118.4無燃燒等級(jí)9.4從以上測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，添加復(fù)配阻燃劑的一體化聚丙烯塑料的熱性能較好，極限氧指數(shù)和600℃時(shí)的殘?zhí)剂慷加斜容^顯著的提升。最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。當(dāng)前第1頁12