一種可控降解的石塑環(huán)保袋及其制備工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及環(huán)保袋技術領域，具體設及一種可控降解的石塑環(huán)保袋及其制備工 乙。
【背景技術】
[0002] 塑料垃圾袋在人們的日常生活中幾乎不可或缺，生活中，超市購物、菜市場買菜或 者在其它形式的購物，常常會用塑料袋來裝放物品。大量的在購物塑料袋用完后變成生活 垃圾被丟棄。而現有的塑料垃圾袋的主要成分是聚乙締，聚乙締在自然環(huán)境中難W降解，造 成嚴重的"白色污染"；同時，現有的塑料垃圾袋由于聚乙締的含量極高，造成成本高。
[0003] 為了降低塑料垃圾袋的成本，傳統(tǒng)的方法用碳酸巧母料作為填充料使用，制成的 成品中填充比例較低，一般不超過20 %，無機粉體在最終制品中的含量較低。無機粉體填充 改性塑料近幾年來獲得長足的發(fā)展，無機粉體填充改性塑料在降低塑料制品的成本上是無 可爭議的，在降低成本的同時，如何保證制品的性能或如何賦予制品新的功能方面仍有許 多工作可作。納米碳酸巧作為廉價的納米材料，用作塑料填料具有增初、補強的作用?？蒞 提高塑料的彎曲強度和彎曲彈性模量，熱變形溫度和尺寸穩(wěn)定性。目前納米碳酸巧應用技 術最成熟的行業(yè)就是塑料工業(yè)。在發(fā)達國家，納米級碳酸巧已在中高檔高分子材料和制品 中得到普遍使用，預計未來五年將W7%的速率增長。
[0004] 降解塑料垃圾袋是適應社會對于環(huán)境保護的需要而產生的一種新型環(huán)保袋，主要 原料為降解母粒與塑料混合生產而成。降解是利用自然界中的微生物對環(huán)保袋侵蝕或者是 利用太陽光氧化作用而達到降解。目前市場上的塑料垃圾袋仍然為非降解袋，而可降解環(huán) 保袋主要是W生物降解膜為主。由于生物降解膜成本很高，市場接受程度不高，而目前所謂 的生物降解環(huán)保袋主要是WLLDPE、LDPEW及生物降解母料生產的，其中生物降解母料含 量在30%左右，主要組分仍然是聚乙締。因此，在滿足使用性能的前提下，盡可能的提高碳 酸巧的填充量，對于降低生產成本，W及降低環(huán)境污染，提高聚乙締制品的降解性能等方面 具有重要意義。同時將多種降解技術應用于同一種材料，并將延長降解期的助劑加入到材 料中，研制出一種可控光降解的環(huán)保袋替代現有使用量巨大的塑料垃圾袋，市場前景可觀。

【發(fā)明內容】
陽〇化]本發(fā)明的目的之一針對W上所述現有技術存在的不足，提供一種碳酸巧含量達到 50%W上且強度及柔初性好、能夠滿足使用要求的石塑環(huán)保袋，且集多種降解技術，降解周 期可控、成本低。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術方案：
[0007] 一種可控降解的石塑環(huán)保袋，其按重量份計包括W下組分：重質碳酸巧50~65 份，鐵酸醋偶聯劑0. 25~1. 3份、聚乙締35~50份、彈性體1. 75~7. 5份、光降解劑0. 1~ 0.5份、降解誘導期調節(jié)劑0. 5~2份。
[0008] 優(yōu)選地，為了提高環(huán)保袋的力學性能，所述聚乙締為高密度聚乙締和線型低密度 聚乙締兩種混合。
[0009] 優(yōu)選地，為了環(huán)保袋的拉伸強度，所述高密度聚乙締與線型低密度聚乙締的質量 比為5 :1。LLDPE的流動性、初性W及柔性比皿PE好，在皿PE中混入LLDPE能夠明顯提高 斷裂伸長率，能夠改善加工性能。但當LLDPE用量繼續(xù)增加，串晶形態(tài)則會出現更多非取向 方向上的擾動片晶微區(qū)，運又會不利于拉伸強度的提高。
[0010] 優(yōu)選地，所述降解誘導期調節(jié)劑為紫外光吸收劑UV531、紫外光吸收劑UV328及納 米二氧化鐵中的一種或兩種W上混合。
[0011] 優(yōu)選地，所述光降解劑為硬脂酸鐵、硬脂酸姉、硬脂酸巧中的一種或兩種W上混 合。
[0012] 優(yōu)選地，為了提高環(huán)保袋的力學性能，所述重質碳酸巧的粒度為800~1500目，高 于800目的碳酸巧所制得的環(huán)保袋手感較為光滑，而2500目的碳酸巧容易團聚，導致分散 性不好，所制得的產品力學性能較1500目時有所降低。
[0013] 優(yōu)選地，所述彈性體為EVA、SBS、EPDM、EPR中的一種或兩種W上混合。
[0014] 優(yōu)選地，所述彈性體的用量為聚乙締質量的10%。隨著彈性體的增加，烙融指數會 先減小后增加，制得產品的拉伸強度會隨之略微降低，而斷裂伸長率會隨之增加，綜合考慮 彈性體的添加對產品力學性能的影響，彈性體的用量為聚乙締質量分數的10%時最優(yōu)。
[0015] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述石塑環(huán)保袋的制備方法，其包括W下步驟：
[0016] 1)將重質碳酸巧粉碎至粒度為800~1500目，并且干燥至含水量低于1%;
[0017] 2)將粉碎后的重質碳酸巧與鐵酸脂偶聯劑加入到高速攬拌混合機中，混合5~20 分鐘；
[0018] 3)再往高速攬拌混合機中加入高密度聚乙締、線型低密度聚乙締、彈性體、光降解 劑和降解誘導期調節(jié)劑混合5~20分鐘；
[0019] 4)步驟3)混合后的原料加入到吹膜機中吹膜，吹膜機的料桶溫度為145~ 155°C，?？跍囟葹?60°C，吹脹比為2~4;
[0020] 5)用分切機對膜卷進行分切；
[0021] 6)通過彩印機在薄膜上打印圖案；
[0022] 7)用切膜機將薄膜切成袋子規(guī)格方形塊；
[0023] 8)在=邊制袋機上將二層透明袋子規(guī)格方形塊縫合成一邊敞開的內套袋。
[0024] 與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0025] 1、本發(fā)明的石塑環(huán)保袋在力學性能滿足使用要求的前提下大大降低了成本：由于 大量的重質碳酸巧取代了聚乙締，減少了聚乙締的用量，一方面降低原材料成本，另一方面 降低了產品的降解難度。
[00%] 2、本發(fā)明的石塑環(huán)保袋的降解周期是可控的，配方中光降解劑及降解誘導期調節(jié) 劑的配合使用，可W根據使用目的控制產品的降解周期，在自然遺棄、垃圾填埋、集中焚燒 等多種處理環(huán)境中均能實現快速降解功能，從原料角度根本解決了白色污染問題。
[0027] 3、本發(fā)明的石塑環(huán)保袋力學性能優(yōu)異：發(fā)明人通過研究發(fā)現了重質碳酸填充量對 產品力學性能的影響規(guī)律、重質碳酸巧的粒度對產品的力學性能的影響規(guī)律、彈性體對樹 脂基體的影響規(guī)律，從而設計出綜合力學性能高的配方，降低成本的同時保持優(yōu)異的力學 性能。
【具體實施方式】
[002引 W下結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0029] 實施例1碳酸巧目數對聚乙締環(huán)保袋的影響
[0030] 為了研究不同目數的重質碳酸巧對改性聚乙締母粒吹膜后的不同影響，固定固定 高密度聚乙締（皿陽）與重質碳酸巧質量分數比例為1 :1，鐵酸醋偶聯劑用量為碳酸巧質量 分數的1%，選用不同目數的重質碳酸巧。實驗結果如表1所示。
[0031] 表1不同目數碳酸巧對烙融指數及力學性能的影響
[0033] 由表1可知，隨著碳酸巧目數的增加，所制得的填充共混母粒的烙融指數也隨之 增加；而制得的薄膜的力學性能則隨之目數的增加，出現先增加后減小的現象，用1500目 的重質碳酸巧填充改性得到的聚乙締薄膜的拉伸強度與斷裂伸長率均有最大值。用800目 的碳酸巧填充的薄膜表面手感較粗糖，高于800的碳酸巧所制得的薄膜手感則較光滑，由 于2500目的碳酸巧容易團聚，導致分散性不好，故所制得的薄膜力學性能較1500目時有所 降低。所W，選用1500目的重質碳酸巧能夠制得較好的填充改性聚乙締環(huán)保袋。
[0034] 實施例2碳酸巧的不同填充量對聚乙締環(huán)保袋的影響
[0035] 為了研究碳酸巧的不同填充量對聚乙締吹膜后的不同影響，改變碳酸巧（重巧， 1500目）的填充量來填充改性高密度聚乙締，偶聯劑的用量均為碳酸巧質量分數的1 %。實 驗結果如表2所示。
[0036] 表2不同目數碳酸巧對烙融指數及力學性能的影響
[0037]
[003引本實驗制得不同碳酸巧含量的聚乙締環(huán)保袋，其中碳酸巧質量分數在60%及W下 時，能夠正常制得聚乙締環(huán)保袋，當碳酸巧填充量為65%時，環(huán)保袋表面出現細小的泡孔， 當碳酸巧填充量為70%時，不能正常制成環(huán)保袋。
[0039]由表2可知，隨著碳酸巧填充量的增加，制得的碳酸巧/聚乙締共混物的烙融指數 隨之減小，制得的環(huán)保袋的拉伸強度與斷裂伸長率也隨之降低。其中，碳酸巧填充量為65% 時，由于環(huán)保袋表面有大量泡孔，導致其力學性能驟降，碳酸巧含量超過65%時，制得的碳 酸巧/聚乙締共混物的烙融指數也大幅下降，不易成型加工。所W，重質碳酸巧填充量為 60%是制得高填充聚乙締環(huán)保袋的最佳填充量。 W40] 實施例3
[0041] 一種可控降解的石塑環(huán)保袋，其按重量份計包括W下組分：重質碳酸巧60份，鐵 酸醋偶聯劑0. 6份、聚乙締40份、彈性體4份、光降解劑0. 2份、