一种塑料包装袋及其制备方法

技术领域

本申请涉及塑料包装领域，更具体地说，它涉及一种塑料包装袋及其制备方法。

背景技术

塑料包装袋是一种以塑料为原材料，用于生产生活中各种用品的包装袋，广泛用于日常生活和工业生产中。

在公开号为CN111777813A的中国发明专利申请文件中公开了一种抗撕裂的食品包装袋薄膜及其制备方法，其由以下质量份数的原料制成：线性高密度聚乙烯45-65份、聚丁二烯橡胶15-25份、聚丙二醇10-15份、醋酸纤维素7-15份、竹炭纤维微粒2-3份、抑菌剂5-12份、防老化剂2-4份、离子表面活性剂2-3份、增韧剂2-3份、偶联剂1-2份、聚乙烯蜡2-3份、海藻酸丙二醇酯1-2份、过硫酸铵1-3份、硬脂酸单甘油酯1-2份，整体具有优异的抗撕裂性能。

针对上述中的相关技术，发明人认为得到的食品包装袋薄膜，其在果蔬保存过程中，需要包装袋内外空气交换以维持呼吸作用，进而延长果蔬的保存周期，但往往在实际开发应用过程中，为提供结构强度时难以保证薄膜的透气性，而提高薄膜透气性时会导致结构强度不佳，因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。

发明内容

为了在保证包装袋具有良好结构强度下维持优异的透气性，本申请提供一种塑料包装袋及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种塑料包装袋，采用如下的技术方案：

一种塑料包装袋，由包含以下重量份的原料制成：

低密度聚乙烯60-80份；

聚苯乙烯10-20份；

聚丙烯5-9份；

过氧化二异丙苯0.5-1.5份；

竹炭纤维2-3份；

分散剂1.5-3.5份；

相容剂1.8-2.6份；

功能助剂3-7份；

所述功能助剂由海藻酸钙和纳米二氧化硅组成，海藻酸钙和纳米二氧化硅的质量混合比为(2-5):1。

通过采用上述技术方案，低密度聚乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯在过氧化二异丙苯作用下，相互之间能够形成化学性能稳定的混合基质，且与其他组分间具有良好的结合性。功能助剂中的海藻酸钙为疏松的三维多孔结构,孔壁上面分布有连通的多孔，其与纳米二氧化硅混合使用时，一方面能够减少海藻酸钙孔径较多给塑料包装袋整体结构带来的不利影响，保证各组分原料间结合的紧密性，另一方面能够使海藻酸钙与竹炭纤维纤维表面的微孔结构相作用，不仅能够保证塑料包装袋整体的结构强度，还使塑料包装袋具有良好稳定的透气性。

优选的，所述海藻酸钙和纳米二氧化硅的质量混合比为3:1。

通过采用上述技术方案，上述比例的海藻酸钙和纳米二氧化硅，有利于能保证功能助剂在应用后，使塑料包装袋保持优异的结构强度和透气性。

优选的，所述塑料包装袋的原料中还加入有2-3份的增效助剂，增效助剂由膨润土和蒙脱土组成，膨润土和蒙脱土的质量混合比为(1.3-1.7):1。

通过采用上述技术方案，膨润土和蒙脱土组成的增效助剂，一方面能够利用自身的吸附性，提高各组分间的结合力，进而提高塑料包装袋整体的结构强度，并同时利用自身的微孔结构，提高塑料包装袋整体的透气性能。同时，上述增效助剂在混合使用过程中，部分会填充在海藻酸钙的孔径中，然后吸收果蔬呼吸作用产生的水分，进而使塑料包装袋的透气性随果蔬呼吸作用的衰减而逐步降低，既不会影响塑料包装袋中果蔬的保藏周期，还能够使塑料包装袋不易积聚产生较多的水滴，使塑料包装袋整体具有优异的使用效果。

优选的，所述膨润土和蒙脱土的质量混合比为1.5:1。

通过采用上述技术方案，上述比例膨润土和蒙脱土混合形成的增效助剂具有最为优异的应用效果。

优选的，所述膨润土进行改性处理，具体包括如下步骤：

(1)配置改性剂：取质量比为(1.1-1.5)：(0.1-0.3)：1的乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基硫酸钠和聚羟基烷酸酯，加水进行充分混合，得到改性剂；

(2)混合改性：将步骤(1)中的改性剂和膨润土按质量比为(0.5-0.8)：1进行充分混合，然后进行烘干，即可得到改性后的膨润土。

通过采用上述技术方案，乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基硫酸钠和聚羟基烷酸酯混合得到的改性剂能够对膨润土的表面起到良好的修饰作用，有利于提高膨润土与混合基质间的黏结强度。但常规表面修饰会使膨润土表面的微孔被堵塞，反而使气体分子不易透过，而本申请人发现，通过在乙烯基三甲氧基硅烷应用过程中引入十二烷基硫酸钠和聚羟基烷酸酯，能够有效保证塑料包装袋整体的透气性，可能是该改性剂在膨润土微孔处难以成膜且难以因毛细作用填充进入微孔中。

优选的，所述步骤(1)中，乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基硫酸钠和聚羟基烷酸酯的质量比为1.2：0.2：1。

通过采用上述技术方案，上述比例乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基硫酸钠和聚羟基烷酸酯组成的改性剂，能够使改性后的膨润土保持最为优异的应用效果。

优选的，所述步骤(2)中，改性剂和膨润土按质量比为0.7：1。

通过采用上述技术方案，上述质量比的改性剂和膨润土，相互之间混合的更加均匀，不仅使膨润土表面能够完全接触改性剂并充分作用，还能够减少因改性剂过量导致给后续塑料包装袋的性能带来不利影响，进而使改性剂能够对膨润土表面起到优异的改性效果。

第二方面，本申请提供一种塑料包装袋的制备方法，采用如下的技术方案：

一种塑料包装袋的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比准备包含低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、竹炭纤维、分散剂、相容剂和功能助剂的原料；

(2)将步骤(1)中的低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、竹炭纤维、分散剂、相容剂和功能助剂进行混合，烘干后，将混合的原料吹塑成膜，得到膜材料；

(3)将步骤(2)中膜材料进行冷却压边后，置于制袋机中进行制袋，即可得到塑料包装袋。

通过采用上述技术方案，将各组分原料混合烘干，一方面能够去除水分，是原料保持干燥，另一方面能够使原料在被吹塑成膜前具有较高的初始温度，进而能够在吹塑过程中相互充分作用，得到品质稳定优异的膜材料，进而保证了塑料包装袋的整体品质。

第三方面，本申请提供一种塑料包装袋，采用如下的技术方案：

一种塑料包装袋的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比准备包含低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、竹炭纤维、分散剂、相容剂、功能助剂和增效助剂的原料；

(2)将步骤(1)中的低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、竹炭纤维、分散剂、相容剂、功能助剂和增效助剂进行混合，烘干后，将混合的原料吹塑成膜，得到膜材料；

(3)将步骤(2)中膜材料进行冷却压边后，置于制袋机中进行制袋，即可得到塑料包装袋。

通过采用上述技术方案，将增效助剂与其他各原料混合后，进行烘干，然后吹塑成膜，加工得到塑料包装袋，使增效助剂的应用简单便捷，并起到稳定的作用效果，得到品质优异稳定的塑料包装袋。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用包括海藻酸钙和纳米二氧化硅的功能助剂，既能保证各组分原料间结合的紧密性，提高塑料包装袋整体的结构强度，还能够使塑料包装袋具有良好稳定的透气性；

2、本申请中优选采用由膨润土和蒙脱土组成的增效助剂，不仅能够提高塑料包装袋整体的结构强度和透气性能，同时，使塑料包装袋的透气性随果蔬呼吸作用的衰减而逐步降低，既不会影响塑料包装袋中果蔬的保藏周期，还能够使塑料包装袋不易积聚产生较多的水滴，使塑料包装袋整体具有优异的使用效果；

3、以烯基三甲氧基硅烷、十二烷基硫酸钠和聚羟基烷酸酯混合得到的改性剂对膨润土进行改性处理，既有利于提高膨润土与混合基质间的黏结强度，也能够有效保证塑料包装袋整体的透气性。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请的各实施例中所用的原料和设备，除下述特殊说明之外，其他均为市售：

原料和/或中间体的制备例

制备例1

(1)配置改性剂：取质量比为1.2：0.2：1的乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基硫酸钠和聚羟基烷酸酯，加入5倍质量的水进行充分混合，得到改性剂；

(2)混合改性：将步骤(1)中的改性剂和膨润土按质量比为0.7：1进行充分混合，然后进行烘干，即可得到改性后的膨润土。

制备例2

改性后的膨润土，与制备例1的不同之处在于，步骤(1)中，乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基硫酸钠和聚羟基烷酸酯的质量比为1.1：0.1：1。

制备例3

改性后的膨润土，与制备例1的不同之处在于，步骤(1)中，乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基硫酸钠和聚羟基烷酸酯的质量比为1.5：0.3：1。

制备例4

改性后的膨润土，与制备例1的不同之处在于，步骤(1)中，乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基硫酸钠和聚羟基烷酸酯的质量比为1.3：0.2：1。

制备例5

改性后的膨润土，与制备例1的不同之处在于，步骤(2)中，改性剂和膨润土按质量比为0.5：1。

制备例6

改性后的膨润土，与制备例1的不同之处在于，步骤(2)中，改性剂和膨润土按质量比为0.8：1。

制备例7

改性后的膨润土，与制备例1的不同之处在于，步骤(2)中，改性剂和膨润土按质量比为0.65：1。

实施例

实施例1

一种塑料包装袋，其各组分及其相应的重量份数如表1所示，且塑料包装袋通过如下步骤制备获得：

(1)按配比准备包含低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、竹炭纤维、分散剂、相容剂和功能助剂的原料；

(2)将步骤(1)中的低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、竹炭纤维、分散剂、相容剂和功能助剂进行混合，烘干后，将混合的原料吹塑成膜，其中吹膜温度170℃，得到膜材料；

(3)将步骤(2)中膜材料采用膜压机进行冷却压边后，置于制袋机中进行制袋，即可得到塑料包装袋。

注：功能助剂由海藻酸钙和纳米二氧化硅组成，海藻酸钙和纳米二氧化硅的质量混合比为3.5:1。

实施例2-3

一种塑料包装袋，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量份数如表1所示。

表1实施例1-3中各组分及其重量份数(kg/份)

实施例4

一种塑料包装袋，与实施例1的不同之处在于，功能助剂由海藻酸钙和纳米二氧化硅组成，海藻酸钙和纳米二氧化硅的质量混合比为2:1。

实施例5

一种塑料包装袋，与实施例1的不同之处在于，功能助剂由海藻酸钙和纳米二氧化硅组成，海藻酸钙和纳米二氧化硅的质量混合比为5:1。

实施例6

一种塑料包装袋，与实施例1的不同之处在于，功能助剂由海藻酸钙和纳米二氧化硅组成，海藻酸钙和纳米二氧化硅的质量混合比为3:1。

实施例7

一种塑料包装袋，与实施例1的不同之处在于，塑料包装袋的原料中还加入有2.5份的增效助剂，在步骤(2)中与各原料混合使用，其中增效助剂由膨润土和蒙脱土组成，膨润土和蒙脱土的质量混合比为1.5:1。

实施例8

一种塑料包装袋，与实施例1的不同之处在于，增效助剂的加入量为2份。

实施例9

一种塑料包装袋，与实施例1的不同之处在于，增效助剂的加入量为3份。

实施例10

一种塑料包装袋，与实施例1的不同之处在于，增效助剂中膨润土和蒙脱土的质量混合比为1.3:1。

实施例11

一种塑料包装袋，与实施例1的不同之处在于，增效助剂中膨润土和蒙脱土的质量混合比为1.7:1。

实施例12

一种塑料包装袋，与实施例7的不同之处在于，增效助剂中的膨润土等质量替换为制备例1中改性后的膨润土。

实施例13

一种塑料包装袋，与实施例7的不同之处在于，增效助剂中的膨润土等质量替换为制备例2中改性后的膨润土。

实施例14

一种塑料包装袋，与实施例7的不同之处在于，增效助剂中的膨润土等质量替换为制备例3中改性后的膨润土。

实施例15

一种塑料包装袋，与实施例7的不同之处在于，增效助剂中的膨润土等质量替换为制备例4中改性后的膨润土。

实施例16

一种塑料包装袋，与实施例7的不同之处在于，增效助剂中的膨润土等质量替换为制备例5中改性后的膨润土。

实施例17

一种塑料包装袋，与实施例7的不同之处在于，增效助剂中的膨润土等质量替换为制备例6中改性后的膨润土。

实施例18

一种塑料包装袋，与实施例7的不同之处在于，增效助剂中的膨润土等质量替换为制备例7中改性后的膨润土。

对比例

对比例1

一种塑料包装袋，与实施例1的不同之处在于，功能助剂为海藻酸钙。

对比例2

一种塑料包装袋，与实施例1的不同之处在于，功能助剂为纳米二氧化硅。

对比例3

一种塑料包装袋，与实施例1的不同之处在于，塑料包装袋的原料中不添加功能助剂。

对比例4

一种塑料包装袋，与实施例7的不同之处在于，增效助剂为膨润土。

对比例5

一种塑料包装袋，与实施例7的不同之处在于，增效助剂为蒙脱土。

性能检测试验试验样品：采用实施例1-18中获得的塑料包装袋为试验样品1-18，采用对比例1-5中获得的塑料包装袋作为对照样品1-5，袋厚0.06mm。

试验方法：(1)拉伸强度测试：将塑料包装袋裁减成15mm×120mm的长条状，根据ASTM D882-2009中的内容，设定电脑测控拉伸试验机的夹距为50mm，拉伸速率为300mm/min，环境温度为25℃，相对湿度为60％，每个样品测试八次，取平均值。

(2)氧气透过性能测试：在环境温度为25℃，相对湿度为60％的条件下，按照GB/T1038-2000中的内容测定薄膜的氧气透过性，用气体渗透测试仪(OX2/230型)对透过薄膜的气体进行测试，每个样品测试3次，取平均值，记录氧气透过量(cm

(3)保鲜性能测试：取同龄生长的芒果(七成熟)，分别每0.5斤装入试验样品1-18和对照样品1-5中的塑料包装袋内，并同时放入3克用纸袋包装的高锰酸钾作为乙烯吸收剂，然后密封袋口，置于25℃的恒温室内，相对湿度控制为50％，直至观察到芒果表面出现黑斑，记录对应时长，每个样品测试3次，取平均值；并对袋内附着的水珠进行收集称重，对应记录。

表2试验样品1-18和对照样品1-5的测试结果

结合实施例1-6和对比例1-3并结合表2可以看出，采用包括海藻酸钙和纳米二氧化硅的功能助剂，二者相互复配，能够提高塑料包装袋整体的结构强度，还能够使塑料包装袋具有良好稳定的透气性，且能够延长果蔬的保鲜周期，其中当海藻酸钙和纳米二氧化硅的质量混合比为3:1时，所起到的作用效果最为优异，

结合实施例7-11并结合表2可以看出，采用由膨润土和蒙脱土组成的增效助剂，不仅能够提高塑料包装袋整体的结构强度和透气性能，能够使塑料包装袋不易积聚产生较多的水滴，使塑料包装袋整体具有优异的使用效果。进一步结合对比例4-5并结合表2可以看出，单独使用膨润土或蒙脱土作为功能助剂使用时，效果提升则远不如二者复配使用的效果优异。

结合实施例12-18并结合表2可以看出，以烯基三甲氧基硅烷、十二烷基硫酸钠和聚羟基烷酸酯混合得到的改性剂对膨润土进行改性处理，既有利于提高膨润土与混合基质间的黏结强度，也能够有效保证塑料包装袋整体的透气性；其中，控制乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基硫酸钠和聚羟基烷酸酯的质量比为1.2：0.2：1，并使改性剂和膨润土按质量比为0.7：1，则整体起到的改性高效最为优异。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。