一种高性能透氧阻湿聚烯烃菌袋膜及其制备技术的制作方法

本发明属于多层共挤聚烯烃菌袋薄膜制备，具体涉及一种高性能透氧阻湿聚烯烃菌袋膜及其制备技术。

背景技术：

1、自将食用菌产业纳入主导产业以来，食用菌产业持续裂变发展，近年来发展势头强劲，种植规模连续三年翻番。2021年产量超180万吨、产值达220亿元，总体规模呈现直线式上升。因食用菌品种多样，对菌包材材质、性能需求各不相同，包材种类和规格繁多，专用菌袋的品质成为影响食用菌品质与产量的重要因素。目前，国内菌袋质量问题诸多，菌材短板显得尤为突出。据不完全统计：因菌袋透氧性能差造成菌包憋芽、单包减产20％以上，经济损失高达上亿元。因此，透气阻湿性能优越的各类食用菌专用菌袋的研发具有重要的社会意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有的技术挑战，提供一种高性能透氧阻湿聚烯烃菌袋膜及其制备技术。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、

4、将聚丙烯、聚烯烃热塑性弹性体聚合物与高密度聚乙烯，其中聚烯烃热塑性弹性体聚合物和高密度聚乙烯的质量比是2:1，纳米碳酸钙1～5份，抗氧剂0.1份，其中主抗氧剂和辅抗氧剂的质量比是1:2，自制纳米表面改性剂2份混合均匀，置于烘箱中60℃烘24h，混合均匀，再置于在温度190℃～220℃的条件下挤出造粒。

5、将所造粒料再置于多层共挤设备中制备薄膜，厚度控制在4μm左右，三层厚度比为1:2:1，其中温度调控范围在190℃～225℃，a层为共聚聚丙烯，b层为共聚聚丙烯，c层包括要专利要求1中的所有组分，得到一种高性能透氧阻湿聚烯烃菌袋膜。

6、进一步的，所述的聚丙烯为共聚聚丙烯。

7、进一步的，主抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

8、进一步的，辅抗氧剂为四[β-(3，二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

9、进一步的，自制纳米表面改性剂为含氟的三羧基硅氧烷。

10、在本发明的技术方案中，聚烯烃热塑性弹性体聚合物为聚烯烃弹性体(polyelofin elastomer,poe)属于一种乙烯-辛烯共聚物。poe中辛烯的含量为25％，熔体指数为5.0/10min(190℃，2.16kg)，具有塑料和橡胶的双重特性，另外，窄的分子量分布和短支链，使其具有高弹性、高伸长率和良好的低温性能；分子链时饱和的，所含碳叔原子数量相对较少，因而其耐热氧老化和抗紫外线性能优于；具有较强的剪切敏感性，可实现高速挤出。再者，其分子结构中含有结晶的聚乙烯链段，且结晶度较低，晶体呈樱壮微束形，形成物理交联点，共聚单体的引入破坏了聚乙烯的结晶，形成了表现为弹性的无规定形区，这类弹性体与聚烯烃的亲和力好，因而被广泛应用于塑料改性。

11、高密度聚乙烯(hdpe)，为白色粉末或颗粒状产品。无毒，无味，结晶度为80％～90％，软化点为125～135℃，使用温度可达100℃；硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；薄膜对水蒸气和空气的渗透性小，吸水性低。

12、纳米碳酸钙及自制纳米表面改性剂，为白色粉末。无毒，无味，粒径为87-90nm；纳米碳酸钙粒子在特定工艺下，粒子尺寸会在聚烯烃膜里发生取向改变，形成微孔；再者，气体分子间间距较大，在扩散运动过程中可以穿过薄膜的微孔。而液体分子间的间距较小，且自制纳米表面改性剂可大幅度降低薄膜表面张力，在低表面张力的作用下，使得液体分子不能穿过膜，从而做到透氧不透水具有较好的市场实际应用前景。

13、本发明的有益效果是：

14、本发明的技术方案，通过添加聚丙烯、聚烯烃热塑性弹性体聚合物、高密度聚乙烯、纳米碳酸钙、抗氧剂及自制纳米表面改性剂，在其它性能恒定的前提下，提高了聚烯烃菌袋薄膜的透氧阻湿性能，满足农户的实际栽培应用需求。

技术特征：

1.一种高性能透氧阻湿聚烯烃菌袋膜及其制备技术，按照质量分数计算，包括以下组分：

2.如专利要求1所述的一种高性能透氧阻湿聚烯烃菌袋膜及其制备技术，其主要特征为：制备工艺为三层共挤，a层为共聚聚丙烯，b层为共聚聚丙烯，c层包括1中的所有组份。

3.所述的聚烯烃热塑性弹性体聚合物和高密度聚乙烯的质量比是2:1，纳米碳酸钙1～5份，抗氧剂0.1份，其中主抗氧剂和辅抗氧剂的质量比是1:2，自制纳米表面改性剂2份混合均匀，置于烘箱中60℃烘24h，在温度190℃～220℃的条件下挤出造粒。

4.如专利要求1所述的一种高性能透氧阻湿聚烯烃菌袋膜及其制备技术，其主要特征为：如2所述，将所造粒料再置于三层共挤设备中制备薄膜，其中，温度调控范围在190℃～225℃，厚度控制在4μm左右。

5.如专利要求1所述的一种高性能透氧阻湿聚烯烃菌袋膜及其制备技术，其主要特征为：三层厚度比为1:2:1。

6.如专利要求1所述的一种高性能透氧阻湿聚烯烃菌袋膜及其制备技术，其主要特征为：所述的聚丙烯为共聚聚丙烯。

7.如专利要求1所述的一种高性能透氧阻湿聚烯烃菌袋膜及其制备技术，其特征在于主抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚硫酸酯。

8.如专利要求1所述的一种高性能透氧阻湿聚烯烃菌袋膜及其制备技术，其特征在于辅抗氧剂为四[β-(3，二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

9.如专利要求1所述的一种高性能透氧阻湿聚烯烃菌袋膜及其制备技术，其特征在于自制纳米表面改性剂为含氟的三羧基硅氧烷。

技术总结
本发明属于一种高性能透氧阻湿聚烯烃菌袋膜制备领域，具体涉及一种高性能透氧阻湿聚烯烃菌袋膜及其制备技术，其原料包括共聚聚丙烯树脂52～90份、聚烯烃热塑性弹性体聚合物5.7～30.7份、高密度聚乙烯2～16份、纳米碳酸钙1～5份，抗氧剂0.1份及自制纳米表面改性剂2份。本发明相比现有技术具有如下优点：纳米碳酸钙粒子在特定工艺下，粒子尺寸会在聚烯烃膜里发生取向改变，形成微孔；再者，气体分子间间距较大，在扩散运动过程中可以穿过薄膜的微孔。而液体分子间的间距较小，且薄膜表面张力低，在低表面张力的作用下，使得液体分子不能穿过膜，从而做到透氧不透水具有较好的市场实际应用前景。

技术研发人员：黄晓枭,曾舒,麻玉龙,杨康,张怡,曾化雨
受保护的技术使用者：贵州省纳米材料工程中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25