CN105419087A - 一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于包装领域，具体是涉及一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺。本发明以水溶性小、热稳定性好和成炭性能突出的三嗪大分子成炭剂(TBM)，并将其与焦磷酸三聚氰胺(MPP)、季戊四醇(PER)复配阻燃聚丙烯塑料，并加入了阻燃助剂，制备了具有优良耐水性能、阻燃性能和热稳定性能的PP塑编袋。本发明工艺简单，操作方便，组成原料配方合理，控制点少，便于大规模生产；同时原料的来源广泛，并减少对环境的污染和对人体的危害，具有经济效益高、社会效益好的优点。

Description

一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺

技术领域

本发明属于包装领域，具体是涉及一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺。

背景技术

塑料编织袋是指以聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)树脂为主要原料，经挤出成膜、切割、拉伸成扁丝，再经织造、制袋而成的产品，目前广泛用于粮食、肥料、树脂原料等物品包装运输中。聚丙烯(PP)由于综合性能优异、价格低廉，聚丙烯塑料编织袋广泛应用于生产和生活的各个方面。但因聚丙烯极易燃烧，极限氧指数(LOI)仅为17-19，燃烧时融滴严重，容易引起火灾，其应用在日常生活中存在不安全因素，这就使得塑编袋的应用受到限制，为符合阻燃特性要求，通过添加阻燃剂提高塑编袋的阻燃性使其应用更加的广泛。

为了提高聚丙烯材料的阻燃性，传统上一般添加含卤阻燃剂以及三氧化二锑等阻燃增效剂，这种阻燃剂在燃烧时会释放大量有毒的卤化氢气体，烟雾大，会给环境以及人身安全造成极大的损害。

随着环保呼声日益高涨，国内外不少厂商正在积极研究开发无卤阻燃剂，且不断有新产品问世，无卤阻燃剂有成为聚合物阻燃科学与技术中主角的趋势。氢氧化镁、氢氧化铝作为兼具填充、阻燃、消烟功能的清洁型无机阻燃剂是一个很有前途的替代。由于氢氧化镁无卤阻燃剂只有在加填量达到50％以上时才能够达到阻燃聚合物的作用，这导致聚合物材料的力学性能，尤其是韧性和强度大幅度降低(专利文献专利号：101012326)。另一方面，由于氢氧化镁表面亲水疏油，极性大，导致其在高填充量条件下，很难均匀地分散到高分子基体中，从而影响聚合物材料的加工性能和机械性能(专利文献专利号：101857692)。

意大利学者Camino和法国学者Bourbigot等对APP/PER/MEL体系阻燃PP进行了***的研究工作。研究发现，添加25-30wt％的IFR可以使PP的LOI从17.5％提高至30.0％，垂直燃烧级别达到UL-94V-0级。其可能的阻燃作用机理为：当PP/IFR复合材料受热超过某一临界温度时，IFR会通过酯化、发泡等一系列反应，生成膨胀多孔炭层，覆盖在聚合物基体上层，起到隔热隔氧的作用，有效延缓了聚合物基体的降解和燃烧。虽然APP/PER/MEL体系克服了众多传统阻燃剂的不足，但在实际应用中仍然存在许多亟待解决的问题，如：APP易吸湿、易团聚，与PP基体相容性差，在湿热的条件下易向表面迁移、渗出，从而恶化材料的综合性能。

因此，开发新型阻燃体系就显得尤为重要。本发明提出一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺。本发明采用科学配方，制备具有优异的阻燃性能以及机械性能的聚丙烯塑编袋，且本发明克服了传统卤系阻燃聚丙烯材料对环境的污染和对人体的危害，无毒绿色环保。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案，一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺，其特征在于，它由下列原料按照重量份配比制成：

所述的无卤阻燃剂为焦磷酸三聚氰胺(MPP)、三嗪大分子成炭剂(TBM)、季戊四醇(PER)按照质量配比3:2:1组成。

所述的阻燃助剂：所述的阻燃助剂为聚二甲基硅氧烷或聚倍半硅氧烷或有机硅SFR-1000中的一种。

所述的相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-MAH)、聚乙烯接枝马来酸酐(PE-MAH)、乙丙共聚物接枝马来酸酐(PE-PP-MAH)、聚丙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-醋酸乙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯中的一种。

所述的偶联剂为乙烯基三乙甲基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、KH570、KH171、KU550、钛酸酯偶联剂中的一种。

所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2246、亚磷酸三苯酯(TPP)、对亚硝基二苯胺(MDPA)中的一种。

所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬质酸钙、硬脂酸锌、石蜡、氯化聚乙烯蜡、单硬脂酸甘油酯、芥酸酰胺、油酸酰胺中的一种。

所述的一种新型阻燃环保的塑料编织袋的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)混料干燥：将所有物料投入到高速混合机中混合均匀，然后干燥，干燥温度控制在85～105℃，时间控制在20～60min。

2)挤出收卷：将步骤(1)制得的原料送入挤出机，经过料筒加热和螺杆与机筒的相互剪切作用后，在几乎完全塑化的状态下成为熔融状态，所述加热温度控制在180～230℃，经过机头成型挤出成为薄壁的中空微管，控制牵引比为1:5，然后经过水冷却，并经过烘箱被牵引，控制牵伸比为5，而后再经过热定型后，在低牵引速度的情况下收缩，控制回缩比为0.95～0.99，并在低温下进行处理，最后通过凸轮组合式节能卷绕机收卷后送至圆织机上进行编织。

3)切割缝纫：将步骤(2)生产的合格编织布经裁袋机裁剪成一定长宽尺寸的编织布，再用工业缝纫机制成塑料编织袋。

综上所述，本发明所述的一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺，其有益效果在于：

1)本发明提供技术方案和制备工艺，克服了现有技术存在的提高聚丙烯阻燃性和保证原有力学性能不能兼得的缺点。该阻燃剂能促使聚丙烯分解形成焦炭和水，并增加焦炭残留物生产量，从而提高阻燃效果。复合阻燃剂分解形成的磷化物和氮化物在高温下形成膨胀性焦炭层，它起着隔热阻氧保护层的作用，含氮化合物起着发泡剂和焦炭增强剂的作用。且MPP本身具有抗滴落效果，不需要再另外添加抗滴落剂。

2)以水溶性小、热稳定性好和成炭性能突出的三嗪大分子成炭剂(TBM)，并将其与焦磷酸三聚氰胺(MPP)、季戊四醇(PER)复配阻燃聚丙烯塑料，并加入了阻燃助剂，制备了具有优良耐水性能、阻燃性能和热稳定性能的PP塑编袋。

3)本发明工艺简单，操作方便，组成原料配方合理，控制点少，便于大规模生产；同时原料的来源广泛，并减少对环境的污染和对人体的危害，具有经济效益高、社会效益好的优点。

具体实施方式

以下结合实例对本发明进一步说明。

以下实例中未做特别说明的份数，均指质量份数。

实施例1

1)将100重量份的PP，25重量份的无卤阻燃剂，5重量份的阻燃助剂，6份重量份的相容剂以及0.5重量份的硅烷偶联剂KH-171，0.3重量份抗氧剂，0.2重量份润滑剂分别投入到高速混合机中混合均匀，然后在90℃下干燥25min；

2)将干燥后的混合料送入到双螺杆挤出机，通过具有多个环形通道的挤出机头，挤出一个个中空微管，控制牵引比为1:5，经水初步冷却后再经烘箱被牵引控制牵伸比为5，随后经热定型后，在低牵引速度下收缩，控制回缩比为0.97，最后通过凸轮组合式节能卷绕机收卷后送至圆织机上进行编织。

3)将生产的合格编织布经裁袋机裁剪成一定长宽尺寸的编织布，再用工业缝纫机制成塑料编织袋。

实施例2

1)将100重量份的PP，23重量份的无卤阻燃剂，7重量份的阻燃助剂，7份重量份的相容剂以及0.5重量份的硅烷偶联剂KH-171，0.3重量份抗氧剂，0.2重量份润滑剂分别投入到高速混合机中混合均匀，然后在90℃下干燥25min；

2)将干燥后的混合料送入到双螺杆挤出机，通过具有多个环形通道的挤出机头，挤出一个个中空微管，控制牵引比为1:5，经水初步冷却后再经烘箱被牵引控制牵伸比为5，随后经热定型后，在低牵引速度下收缩，控制回缩比为0.97，最后通过凸轮组合式节能卷绕机收卷后送至圆织机上进行编织。

3)将生产的合格编织布经裁袋机裁剪成一定长宽尺寸的编织布，再用工业缝纫机制成塑料编织袋。

实施例3

1)将100重量份的PP，22重量份的无卤阻燃剂，8重量份的阻燃助剂，8份重量份的相容剂以及0.5重量份的硅烷偶联剂，0.3重量份抗氧剂，0.2重量份润滑剂分别投入到高速混合机中混合均匀，然后在90℃下干燥25min；

2)将干燥后的混合料送入到双螺杆挤出机，通过具有多个环形通道的挤出机头，挤出一个个中空微管，控制牵引比为1:5，经水初步冷却后再经烘箱被牵引控制牵伸比为5，随后经热定型后，在低牵引速度下收缩，控制回缩比为0.97，最后通过凸轮组合式节能卷绕机收卷后送至圆织机上进行编织。

3)将生产的合格编织布经裁袋机裁剪成一定长宽尺寸的编织布，再用工业缝纫机制成塑料编织袋。

将上述实施例的制备标准样条按相同测试条件测试各项性能和氧指数；得到的性能测试结果如下：

由上表看出，本发明的所述的一种新型阻燃环保的塑料编织袋，氧指数显著提高，而且力学性能也均符合国家标准。本发明提供技术方案和制备工艺，克服了现有技术存在的提高聚丙烯阻燃性和保证原有力学性能不能兼得的缺点。以水溶性小、热稳定性好和成炭性能突出的三嗪大分子成炭剂(TBM)，并将其与焦磷酸三聚氰胺(MPP)、季戊四醇(PER)复配阻燃聚丙烯塑料，并加入了阻燃助剂，制备了具有优良耐水性能、阻燃性能和热稳定性能的PP塑编袋，具有经济效益高、社会效益好的优点。

上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好地使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (8)

1.一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺，其特征在于，它由下列原料按照重量份配比制成：

2.根据权利要求1所述的一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺，其特征在于：所述的无卤阻燃剂为焦磷酸三聚氰胺(MPP)、三嗪大分子成炭剂(TBM)、季戊四醇(PER)按照质量配比3:2:1组成。

3.根据权利要求1所述的一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺，其特征在于：所述的阻燃助剂为聚二甲基硅氧烷或聚倍半硅氧烷或有机硅SFR-1000中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺，其特征在于：所述的相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-MAH)、聚乙烯接枝马来酸酐(PE-MAH)、乙丙共聚物接枝马来酸酐(PE-PP-MAH)、聚丙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-醋酸乙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺，其特征在于：所述的偶联剂为乙烯基三乙甲基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、KH570、KH171、KU550、钛酸酯偶联剂中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2246、亚磷酸三苯酯(TPP)、对亚硝基二苯胺(MDPA)中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺，其特征在于：所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬质酸钙、硬脂酸锌、石蜡、氯化聚乙烯蜡、单硬脂酸甘油酯、芥酸酰胺、油酸酰胺中的一种。

8.一种权利要求1-7任一所述的一种新型阻燃环保的塑料编织袋及其生产工艺的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)混料干燥：将所有物料投入到高速混合机中混合均匀，然后干燥，干燥温度控制在85～105℃，时间控制在20～60min；

2)挤出收卷：将步骤(1)制得的原料送入挤出机，经过料筒加热和螺杆与机筒的相互剪切作用后，在几乎完全塑化的状态下成为熔融状态，所述加热温度控制在180～230℃，经过机头成型挤出成为薄壁的中空微管，控制牵引比为1:5，然后经过水冷却，并经过烘箱被牵引，控制牵伸比为5，而后再经过热定型后，在低牵引速度的情况下收缩，控制回缩比为0.95～0.99，并在低温下进行处理，最后通过凸轮组合式节能卷绕机收卷后送至圆织机上进行编织；

3)切割缝纫：将步骤(2)生产的合格编织布经裁袋机裁剪成一定长宽尺寸的编织布，再用工业缝纫机制成塑料编织袋。