本发明涉及塑料生产制造技术领域，具体涉及一种塑料碗的生产工艺。
背景技术：
塑料碗是指利用食用级PP材料制作的无毒无害的碗，常出现在餐饮行业中，基于其质地轻盈，外形美观，成本低廉以及可塑性强等特点，深受人们的喜爱。
不仅如此，塑料碗还具有加工省时省力，形状变化多的优势，近年来得到了较快的发展。但是，目前市场上的塑料碗制品还存在以下几点问题：一、制品光泽度和透明度一般，导致其外形不美观；二、普遍韧性差，且放置一段时间会变脆，容易开裂，导致使用寿命短；三、使用后的垃圾变成白色污染的源头；四、其制作过程复杂，对环境造成污染大，因此加大了成本。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种塑料碗的生产工艺，本发明的塑料碗采用高密度聚丙烯颗粒制作，赋予其强度高，韧性好，性能优良等优点，加入的功能助剂使得塑料碗光泽度高，色泽透亮均匀，且延长了塑料碗的使用寿命，加入PBAT及玉米淀粉使塑料碗可降解，不仅配方上科学严谨，而且在生产工艺过程中简单可控，成本低，且污染小，符合可持续发展理念，值得推广。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种塑料碗的生产工艺，包括如下步骤：
(1)称取原材料：按照如下重量份称取各原料组分：PBAT50-80份，玉米淀粉10-25份，高密度聚丙烯颗粒70-90份，功能助剂11-15份，纳米滑石粉4-9份，改性材料5-12份；
所述功能助剂由如下重量份的原料混合组成：防老剂MB1-5份，增韧剂4-13份，透明剂2-10份，固化剂2-10份；
所述改性材料为聚磷酸胺、纳米碳酸钙、滑石粉的混合物，其混合比例为1-2:1-2:2-3；
(2)原料的烘干：将相应重量份的高密度聚丙烯颗粒在80-110℃下烘3-8小时，水分含量控制在0.1％以下；
(3)搅拌：将PBAT、玉米淀粉和高密度聚丙烯颗粒置于搅拌机中，在80-120℃下搅拌25-35分钟，使其混合均匀，得到混合物A；
(4)冷冻：将混合均匀后的混合物A置于冷冻设备中，在-10℃下冷冻5-7小时；
(5)混合：取出冷冻后的混合物A，依次加入相应重量份的功能助剂、纳米滑石粉和改性材料，搅拌混合成混合物B；
(6)注塑成型：将步骤(5)所得混合物B放入注塑机的加料口，经熔融后借助螺杆的推力以高压快速注入模腔内，待冷却固化后开模，即可制得塑料碗；
(7)后处理：将所制得的塑料碗碗体进行打磨修形，整体进行水洗，然后再烘干、包装。
进一步地，所述步骤(6)中注塑机的螺杆转速为65-75r/min；注塑机的螺杆长径比为13:15，注塑机的加料段温度控制在200-250℃；输料段的温度控制在230-260℃；注射段温度控制在250-280℃；喷嘴温度控制在250-270℃；模具温度控制在75-88℃。
进一步地，所述步骤(6)的以高压快速注入模腔内时，高压控制在75-95MPa，背压为1-2MPa。
本发明还提供上述高密度聚丙烯颗粒及其制备方法：
所述高密度聚丙烯颗粒主要由以下重量份的原料制得：
聚丙烯30-50份，玻璃纤维4-10份，聚甲醛15-40份，热塑性聚酯弹性体5-10份，去离子水20-35份，异丙醇20-40份，抗氧化剂2-6份，增塑剂2-8份，甲基乙烯基硅油3-15份。
所述高密度聚丙烯颗粒的制备方法包括如下步骤：
a.原材料预处理：将所述重量份的聚丙烯，聚甲醛，玻璃纤维，热塑性聚酯弹性体加入到去离子水和异丙醇的混合液中进行清洗，并将清洗后的物料干燥；
b.将经过预处理后的聚丙烯，聚甲醛，热塑性聚酯弹性体混合，然后放入粉碎机中进行物理粉碎，选出通过100-150目筛网的原材料颗粒，得到混合物A待用；
c.取经步骤a处理得到的玻璃纤维，加入增塑剂进行磨浆，得到细度为60-80μm的浆料待用；
d.加抗氧化剂：将步骤b所得混合物A以及步骤c所得浆料放入高速混合机中，再加入抗氧化剂，以800-1100r/min的转速搅拌10-30min，得到混合物B待用；
e.加润滑剂：将混合物B加热至70-90℃后，加入甲基乙烯基硅油，继续在900-1000r/min下搅拌25-30min，得混合物C待用；
f.造粒：将混合物C加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出、冷却、造粒得复合粒子。
进一步地，所述步骤f中螺杆挤出机分为五个温度分区，其中，各区的温度分布控制为：一区：178-182℃，二区：188-192℃，三区：198-202℃，四区：208-212℃，五区：219-221℃，机头：219-221℃；螺杆转速为120-180r/min。
PBAT属于热塑性生物降解塑料，是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具PBA和PBT的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能；此外，还具有优良的生物降解性，是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一。
玉米淀粉可利用微生物分解，让塑料可以轻易回归自然，且其环保，绿色，使用安全性能高。
聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其中，聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，俗称百折胶。
聚甲醛是继聚酰胺之后又一种综合性能优良的工程塑料，具有高的力学性能，如强度、模量、耐磨性、韧性、耐疲劳性和抗蠕变性，还具有优良的电绝缘性、耐溶剂性和可加工性，是五大通用工程塑料之一。
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，添加在塑料制品中可提高塑料制品的强度和耐腐蚀性。
热塑性聚酯弹体性是含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物，其中聚醚软段和未结晶的聚酯形成无定形相聚酯硬段部分结晶形成结晶微区，起物理交联点的作用，它具有橡胶的弹性和工程塑料的强度；软段赋予它弹性；硬段赋予它加工性能；与橡胶相比，它具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工程料相比，同样具有强度高的特点，而柔韧性和动态力学性能更好。
本发明所提供的一种塑料碗的生产工艺，与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明塑料碗生产工艺过程简单可控，成本低，便于推广和应用，在塑料碗的生产中增加冷冻这一环节，提高制品的使用安全性，使得塑料碗在高温下仍保持较佳的使用性能，另外，无论是塑料颗粒的生产过程或者是塑料碗的生产过程，都对机器以及生产环境无污染。
2、本发明的塑料碗以高密度的塑料颗粒作为基料，赋予塑料碗强度高，物理性能优，热变形温度高，使用寿命长等优点，加入的功能助剂使得塑料碗光泽度高，色泽透亮均匀，外观美丽，且进一步增强塑料碗的韧性、强度。
3、本发明的塑料碗加入的辅料中含有PBAT，能使塑料碗在完成使用功能后能在自然环境中进行降解，成为易被环境消纳的碎片最终回归自然，另外，添加玉米淀粉能加速降解，且使塑料垃圾在降解过程中或降解后的残留物对自然环境无害或无潜在危害，同时，添加玉米淀粉提高了塑料碗在食用过程中的安全性。
【具体实施方式】
下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面的理解本发明，但不可以以任何方式限制本发明。
实施例1
一种塑料碗，主要由以下重量份的原料制得：PBAT50份，玉米淀粉10份，高密度聚丙烯颗粒70份，功能助剂11份，纳米滑石粉4份，改性材料5份；其中，功能助剂由如下重量份的原料混合组成：防老剂MB1份，增韧剂SBS4份，透明剂二甲苯2份，固化剂二乙烯三胺2份；改性材料为重量比为1:1:2的聚磷酸胺、纳米碳酸钙和滑石粉的混合物；
所述高密度聚丙烯颗粒主要由以下重量份的原料制得：聚丙烯30份，玻璃纤维4份，聚甲醛15份，热塑性聚酯弹性体5份，去离子水20份，异丙醇20份，抗氧剂1010用量2份，增塑剂DEHP2份，甲基乙烯基硅油3份。
上述塑料碗的生产工艺，包括如下步骤：
(一)制备高密度聚丙烯颗粒
a.原材料预处理：将所述重量份的聚丙烯，聚甲醛，玻璃纤维，热塑性聚酯弹性体加入到去离子水和异丙醇的混合液中进行清洗，并将清洗后的物料干燥；
b.将经过预处理后的聚丙烯，聚甲醛，热塑性聚酯弹性体混合，然后放入粉碎机中进行物理粉碎，选出通过100目筛网的原材料颗粒，得到混合物A待用；
c.取经步骤a处理得到的玻璃纤维，加入增塑剂进行磨浆，得到细度为60μm的浆料待用；
d.加抗氧化剂：将步骤b所得混合物A以及步骤c所得浆料放入高速混合机中，再加入抗氧化剂，以800r/min的转速搅拌10min，得到混合物B待用；
e.加润滑剂：将混合物B加热至70℃后，加入甲基乙烯基硅油，继续在900r/min下搅拌25min，得混合物C待用；
f.造粒：将混合物C加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出、冷却、造粒得复合粒子，双螺杆挤出机分为五个温度分区，其中，各区温度控制为：一区：178℃，二区：188℃，三区：198℃，四区：208℃，五区：219℃，机头：219℃；螺杆转速为120r/min。
(二)制备塑料碗
(1)称取原材料：按照如下重量份称取各原料组分：PBAT50份，玉米淀粉10份，高密度聚丙烯颗粒70份，功能助剂11份，纳米滑石粉4份，改性材料5份；
(2)原料的烘干：将相应重量份的高密度聚丙烯颗粒在80℃下烘3小时，水分含量控制在0.1％以下；
(3)搅拌：将PBAT、玉米淀粉和高密度聚丙烯颗粒置于搅拌机中，在80℃下搅拌25分钟，使其混合均匀，得到混合物A；
(4)冷冻：将混合均匀后的混合物A置于冷冻设备中，在-10℃下冷冻5小时；
(5)混合：取出冷冻后的混合物A，依次加入相应重量份的功能助剂、纳米滑石粉和改性材料，搅拌混合成混合物B；
(6)注塑成型：将步骤(5)所得混合物B放入注塑机的加料口，经熔融后借助螺杆的推力以高压快速注入模腔内，待冷却固化后开模，即可制得塑料碗；其中，注塑机的螺杆转速为75r/min；注塑机的螺杆长径比为13:15，注塑机的加料段温度控制在250℃；输料段的温度控制在230-260℃；注射段温度控制在280℃；喷嘴温度控制在270℃；模具温度控制在75-88℃；以高压快速注入模腔内时，高压控制在95MPa，背压为2MPa；
(7)后处理：将所制得的塑料碗碗体进行打磨修形，整体进行水洗，然后再烘干、包装。
实施例2
一种塑料碗，主要由以下重量份的原料制得：PBAT65份，玉米淀粉18份，高密度聚丙烯颗粒80份，功能助剂13份，纳米滑石粉6份，改性材料8份；其中，功能助剂由如下重量份的原料混合组成：防老剂MB3份，增韧剂ABS8份，透明剂氯仿7份，固化剂二丙烯三胺7份；改性材料为重量比为1:1:2的聚磷酸胺、纳米碳酸钙和滑石粉的混合物；
所述高密度聚丙烯颗粒主要由以下重量份的原料制得：聚丙烯40份，玻璃纤维8份，聚甲醛25份，热塑性聚酯弹性体7份，去离子水30份，异丙醇30份，抗氧剂168用量4份，增塑剂DEHP5份，甲基乙烯基硅油8份。
上述塑料碗的生产工艺，包括如下步骤：
(一)制备高密度聚丙烯颗粒
a.原材料预处理：将所述重量份的聚丙烯，聚甲醛，玻璃纤维，热塑性聚酯弹性体加入到去离子水和异丙醇的混合液中进行清洗，并将清洗后的物料干燥；
b.将经过预处理后的聚丙烯，聚甲醛，热塑性聚酯弹性体混合，然后放入粉碎机中进行物理粉碎，选出通过130目筛网的原材料颗粒，得到混合物A待用；
c.取经步骤a处理得到的玻璃纤维，加入增塑剂进行磨浆，得到细度为70μm的浆料待用；
d.加抗氧化剂：将步骤b所得混合物A以及步骤c所得浆料放入高速混合机中，再加入抗氧化剂，以1000r/min的转速搅拌20min，得到混合物B待用；
e.加润滑剂：将混合物B加热至80℃后，加入甲基乙烯基硅油，继续在950r/min下搅拌28min，得混合物C待用；
f.造粒：将混合物C加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出、冷却、造粒得复合粒子，双螺杆挤出机分为五个温度分区，其中，各区温度控制为：一区：180℃，二区：190℃，三区：200℃，四区：210℃，五区：220℃，机头：220℃；螺杆转速为150r/min。
(二)制备塑料碗
(1)称取原材料：按照如下重量份称取各原料组分：PBAT65份，玉米淀粉18份，高密度聚丙烯颗粒80份，功能助剂13份，纳米滑石粉6份，改性材料8份；
(2)原料的烘干：将相应重量份的高密度聚丙烯颗粒在95℃下烘6小时，水分含量控制在0.1％以下；
(3)搅拌：将PBAT、玉米淀粉和高密度聚丙烯颗粒置于搅拌机中，在100℃下搅拌30分钟，使其混合均匀，得到混合物A；
(4)冷冻：将混合均匀后的混合物A置于冷冻设备中，在-10℃下冷冻6小时；
(5)混合：取出冷冻后的混合物A，依次加入相应重量份的功能助剂、纳米滑石粉和改性材料，搅拌混合成混合物B；
(6)注塑成型：将步骤(5)所得混合物B放入注塑机的加料口，经熔融后借助螺杆的推力以高压快速注入模腔内，待冷却固化后开模，即可制得塑料碗；其中，注塑机的螺杆转速为70r/min；注塑机的螺杆长径比为13:15，注塑机的加料段温度控制在220℃；输料段的温度控制在250℃；注射段温度控制在260℃；喷嘴温度控制在260℃；模具温度控制在80℃；以高压快速注入模腔内时，高压控制在80MPa，背压为2MPa；
(7)后处理：将所制得的塑料碗碗体进行打磨修形，整体进行水洗，然后再烘干、包装。
实施例3
一种塑料碗，主要由以下重量份的原料制得：PBAT80份，玉米淀粉25份，高密度聚丙烯颗粒90份，功能助剂15份，纳米滑石粉9份，改性材料12份；其中，功能助剂由如下重量份的原料混合组成：防老剂MB5份，增韧剂CPE13份，透明剂二甲苯10份，固化剂三乙烯四胺10份；改性材料为重量比为2:2:3的聚磷酸胺、纳米碳酸钙和滑石粉的混合物；
所述高密度聚丙烯颗粒主要由以下重量份的原料制得：聚丙烯50份，玻璃纤维10份，聚甲醛40份，热塑性聚酯弹性体10份，去离子水35份，异丙醇40份，抗氧剂1076用量6份，增塑剂DEHP8份，甲基乙烯基硅油15份。
上述塑料碗的生产工艺，包括如下步骤：
(一)制备高密度聚丙烯颗粒
a.原材料预处理：将所述重量份的聚丙烯，聚甲醛，玻璃纤维，热塑性聚酯弹性体加入到去离子水和异丙醇的混合液中进行清洗，并将清洗后的物料干燥；
b.将经过预处理后的聚丙烯，聚甲醛，热塑性聚酯弹性体混合，然后放入粉碎机中进行物理粉碎，选出通过150目筛网的原材料颗粒，得到混合物A待用；
c.取经步骤a处理得到的玻璃纤维，加入增塑剂进行磨浆，得到细度为80μm的浆料待用；
d.加抗氧化剂：将步骤b所得混合物A以及步骤c所得浆料放入高速混合机中，再加入抗氧化剂，以1100r/min的转速搅拌30min，得到混合物B待用；
e.加润滑剂：将混合物B加热至70-90℃后，加入甲基乙烯基硅油，继续在1000r/min下搅拌30min，得混合物C待用；
f.造粒：将混合物C加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出、冷却、造粒得复合粒子，双螺杆挤出机分为五个温度分区，其中，各区温度控制为：一区：182℃，二区：192℃，三区：202℃，四区：212℃，五区：221℃，机头：221℃；螺杆转速为180r/min。
(二)制备塑料碗
(1)称取原材料：按照如下重量份称取各原料组分：PBAT80份，玉米淀粉25份，高密度聚丙烯颗粒90份，功能助剂15份，纳米滑石粉9份，改性材料12份
(2)原料的烘干：将相应重量份的高密度聚丙烯颗粒在110℃下烘8小时，水分含量控制在0.1％以下；
(3)搅拌：将PBAT、玉米淀粉和高密度聚丙烯颗粒置于搅拌机中，在120℃下搅拌35分钟，使其混合均匀，得到混合物A；
(4)冷冻：将混合均匀后的混合物A置于冷冻设备中，在-10℃下冷冻7小时；
(5)混合：取出冷冻后的混合物A，依次加入相应重量份的功能助剂、纳米滑石粉和改性材料，搅拌混合成混合物B；
(6)注塑成型：将步骤(5)所得混合物B放入注塑机的加料口，经熔融后借助螺杆的推力以高压快速注入模腔内，待冷却固化后开模，即可制得塑料碗；其中，注塑机的螺杆转速为75r/min；注塑机的螺杆长径比为13:15，注塑机的加料段温度控制在250℃；输料段的温度控制在260℃；注射段温度控制在280℃；喷嘴温度控制在270℃；模具温度控制在88℃；以高压快速注入模腔内时，高压控制在95MPa，背压为2MPa；
(7)后处理：将所制得的塑料碗碗体进行打磨修形，整体进行水洗，然后再烘干、包装。
为了更清楚的说明本发明的特点，做如下对比实验：
对比组1：将高密度聚丙烯颗粒换为单纯的聚丙烯，去掉生产高密度聚丙烯颗粒的步骤，其他严格按照实施例2进行。
对比组2：去掉功能助剂，其他严格按照实施例2进行。
对比组3：去掉PBAT和玉米淀粉，其他严格按照实施例2进行。
对比组4：去掉塑料碗生产过程中的冷冻环节，其他严格按照实施例进行。
本发明：严格按照实施例2进行。
实验结果表明，采用本发明的配方及工艺生产的塑料碗，相对于将高密度聚丙烯颗粒换为单纯的聚丙烯的对比组1，具有弯曲强度和热变形强度搞等明显优势；相对于去掉功能助剂的对比组2，雾度大大降低，外观更美丽；相对于去掉PBAT和玉米淀粉的对比组3，可自然降解回归自然，对环境无污染或污染大大降低；而相对于去掉塑料碗生产过程中的冷冻环节的对比组4来说，本发明的塑料碗则具有较高的热变形温度，在高温环境下不易溶解，使用更安全。
本发明的塑料碗不仅外观透亮美丽，且性能优良，强度高，耐高温，在完成使用功能后能在自然环境中进行降解，成为易被环境消纳的碎片最终回归自然，在很大程度上降低了对环境的污染。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。