1.本发明涉及一种快速降解的塑料编织袋的加工工艺，属于塑料编织袋领域。
背景技术：
2.降解塑料是指各项性能可以满足使用要求，在保存期内性能不变，使用后在自然环境条件下介意降解成对环境无害物质的塑料，也被称为可环境降解塑料。
3.淀粉含量在51%以上的塑料制品，称为淀粉基塑料，是采用植物淀粉为主要原料，经过化学和物理工艺方法对其改性、塑化，经过挤压、成型后制成的塑料制品，其可以被微生物分解，最终分解为水和二氧化碳，可以大幅降低对环境的污染。
4.淀粉基塑料具有广泛的应用前景，淀粉的来源丰富，价格低廉，可重复再生，我国淀粉保有量大，利用率还有待提高，同时我国塑料污染较为严重，淀粉基塑料是传统塑料制品的极好替代品，不仅可以充分利用淀粉，还可以减小环境污染。
5.如果想提高淀粉基塑料的降解性能，提高其在自然界土壤中的降解速度，需要提高淀粉的含量，塑料中含有70-80%含量的淀粉，即可拥有良好的降解性能，但是随着淀粉含量的上升，最终塑料制品的耐水性会下降，吸水率高，这是由于淀粉本身的耐水性差导致的，提高高淀粉含量的塑料的耐水性，可以拓宽其在日常生活中的应用范围。
6.cn107814955a公开了一种耐水性淀粉基生物降解塑料母料及其制备方法，可以提升淀粉基塑料的耐水性，但是其制备的淀粉基塑料母粒，虽然将24h吸水率降低到4%左右，但是其淀粉含量较低，最高仅不到30%。
7.cn111363205a公开了一种耐热性良好的淀粉基可降解塑料及其制造方法，淀粉含量最多为50%，24h吸水率最低可达0.15%，性能接近无淀粉的塑料制品，但是其拉伸强度较低，最优方案的拉伸强度为28.6mpa。
8.综上所述，现有淀粉基塑料，提高其耐水性的同时，会导致拉伸强度将低，无法同时提高耐水性和拉伸强度。
技术实现要素：
9.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，通过制备改性淀粉、制备改性纳米白炭黑，进而制备塑料编织袋，实现淀粉基塑料编织袋提高耐水性的同时、同时提升拉伸强度。
10.为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：一种快速降解的塑料编织袋的加工工艺，所述工艺包括制备改性淀粉、制备改性纳米白炭黑、制扁丝、编织。
11.以下是对上述技术方案的进一步改进：所述制备改性淀粉的步骤包括初步改性、后续改性；所述初步改性的步骤为，将淀粉、甲酰胺混合，控制温度为50-60℃，控制搅拌速度为300-400r/min，控制超声频率为75-85khz，进行超声搅拌，搅拌时间25-35min，搅拌后降
温，降至4-6℃，缓慢滴加浓硫酸-硫酸铵-正丁醇溶液，滴加速度为25-35ml/min，滴加完成后，控制搅拌速度为400-500r/min，进行搅拌，搅拌时间13-20min，用氢氧化钠调节ph至7.2-7.5，蒸馏水透析22-25h，用乙醇沉淀，离心干燥得到初步改性淀粉。
12.所述淀粉的分子量为7000-9000；所述淀粉与甲酰胺的质量比为1:9-11；所述浓硫酸-硫酸铵-正丁醇溶液中，浓硫酸、硫酸铵、正丁醇的质量比为10-20:1.5-3:2-6；所述浓硫酸-硫酸铵-正丁醇溶液与淀粉的质量比为30-40:1.所述后续改性的步骤为，将初步改性淀粉与混合溶剂混合，用氢氧化钠溶液调节ph至8.3-8.6，加入异佛尔酮二异氰酸酯、对磺酰异氰酸酯，保持温度为60-70℃，保持搅拌速度为1500-2000r/min，搅拌120-180min，冷却至室温，用无水乙醇沉淀，得到改性淀粉。
13.所述初步改性淀粉与混合溶剂的质量比为1:13-17；所述混合溶剂按质量份计，包括以下组分：甲酰胺8-12份、甲醇1.8-2.2份、乙二醇0.9-1.1份；所述异佛尔酮二异氰酸酯与初步改性淀粉的质量比为1:45-55；所述对磺酰异氰酸酯与初步改性淀粉的质量比为1:60-80。
14.所述制备改性纳米白炭黑的步骤为，将纳米白炭黑与硝酸溶液混合，加入过氧化氢，保持搅拌速度为500-600r/min，搅拌40-50min，过滤、干燥至无水分，置于马弗炉，控制温度为450-550℃，进行煅烧，煅烧时间110-130min，冷却至室温，得到初步改性纳米白炭黑，将初步改性纳米白炭黑与无水乙醇混合，搅拌使其分散均匀，加入乙烯基三甲氧基硅烷、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、三辛酯，保持搅拌速度为1200-1500r/min，搅拌70-90min，过滤、干燥得到改性纳米白炭黑。
15.所述纳米白炭黑的粒径为100-120nm；所述硝酸溶液的质量浓度为17-21%；所述过氧化氢的质量浓度为13-25%；所述纳米白炭黑、硝酸溶液、过氧化氢的质量比为0.8-1.2:4.5-5.5:0.8-1.2；所述乙烯基三甲氧基硅烷与初步改性纳米白炭黑的质量比为1:15-20；所述2，6-三级丁基-4-甲基苯酚与初步改性纳米白炭黑的质量比为1:40-50；所述三辛酯与初步改性纳米白炭黑的质量比为1:60-70。
16.所述制扁丝的步骤为，将改性淀粉、改性纳米白炭黑、硫化木质素、增塑剂、石蜡、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、聚碳酸酯、聚丙烯混合，控制挤出温度为155-165℃，控制挤出压力为6.0-7.0mpa，经挤出机挤出，切割、拉伸得到淀粉基塑料扁丝。
17.所述淀粉基塑料扁丝的原料按质量份计，包括以下组分：改性淀粉105-130份、改性纳米白炭黑4-6份、硫化木质素4-6份、增塑剂1.8-2.2份、石蜡1.8-2.2份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯0.8-1.2份、聚碳酸酯8-12份、聚丙烯15-25份；所述增塑剂由甘油、己二醇组成，其质量比为1.5-2.5:1；所述聚碳酸酯的分子量为15000-25000；所述聚丙烯的分子量为80000-120000。
18.所述编织的步骤为，将淀粉基塑料扁丝送入编织机，编织经密为55-65根/100mm，
编织纬密为55-65根/100mm，得到胚袋，将胚袋覆膜、缝合得到塑料编织袋。
19.所述塑料编织袋的胚袋淀粉含量为70.42-75.86wt%。
20.与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：本发明制备的编织袋拉伸强度高，经向拉伸负荷为1292-1315 n/50mm，纬向拉伸负荷为1275-1287 n/50mm（gb/t 8946-2013）；本发明制备的编织袋耐水性好，将塑料编织袋裁剪成61mm*61mm的正方形试样，在50℃下干燥24h，称量，将试样浸入23℃的蒸馏水，24h后取出，用清洁干布迅速擦拭表面的水，称量，计算吸水率，吸水率为0.12-0.14%（gb/t 1034-2008）；本发明制备的编织袋热稳定性好，以10℃/min升温，测试热失重性能，热失重温度为309-317℃；本发明制备的编织袋降解性能好，土埋法测试其降解性能，180天的失重率为74.2-75.8%；本发明制备的编织袋油墨剥离性能好，印刷油墨不易剥离，将塑料编织袋裁剪成100mm*100mm的正方形试样，使用剥离强度为6.5n/15mm的胶粘带测试剥离率，剥离率为1.34-1.45%（gb/t 21661-2008）。
具体实施方式
21.实施例1（1）制备改性淀粉a、初步改性将淀粉、甲酰胺混合，控制温度为55℃，控制搅拌速度为350r/min，控制超声频率为80khz，进行超声搅拌，搅拌时间30min，搅拌后降温，降至5℃，缓慢滴加浓硫酸-硫酸铵-正丁醇溶液，滴加速度为30ml/min，滴加完成后，控制搅拌速度为450r/min，进行搅拌，搅拌时间15min，用氢氧化钠调节ph至7.3，蒸馏水透析24h，用乙醇沉淀，离心干燥得到初步改性淀粉；所述淀粉的分子量为8500；所述淀粉与甲酰胺的质量比为1:10；所述浓硫酸-硫酸铵-正丁醇溶液中，浓硫酸、硫酸铵、正丁醇的质量比为15:2:5；所述浓硫酸-硫酸铵-正丁醇溶液与淀粉的质量比为35:1；b、后续改性将初步改性淀粉与混合溶剂混合，用氢氧化钠溶液调节ph至8.5，加入异佛尔酮二异氰酸酯、对磺酰异氰酸酯，保持温度为65℃，保持搅拌速度为1800r/min，搅拌150min，冷却至室温，用无水乙醇沉淀，得到改性淀粉；所述初步改性淀粉与混合溶剂的质量比为1:15；所述混合溶剂按质量份计，包括以下组分：甲酰胺10份、甲醇2份、乙二醇1份；所述异佛尔酮二异氰酸酯与初步改性淀粉的质量比为1:50；所述对磺酰异氰酸酯与初步改性淀粉的质量比为1:70。
22.（2）制备改性纳米白炭黑将纳米白炭黑与硝酸溶液混合，加入过氧化氢，保持搅拌速度为550r/min，搅拌
45min，过滤、干燥至无水分，置于马弗炉，控制温度为480℃，进行煅烧，煅烧时间120min，冷却至室温，得到初步改性纳米白炭黑，将初步改性纳米白炭黑与无水乙醇混合，搅拌使其分散均匀，加入乙烯基三甲氧基硅烷、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、三辛酯，保持搅拌速度为1400r/min，搅拌80min，过滤、干燥得到改性纳米白炭黑；所述纳米白炭黑的粒径为110nm；所述硝酸溶液的质量浓度为20%；所述过氧化氢的质量浓度为15%；所述纳米白炭黑、硝酸溶液、过氧化氢的质量比为1:5:1；所述乙烯基三甲氧基硅烷与初步改性纳米白炭黑的质量比为1:17；所述2，6-三级丁基-4-甲基苯酚与初步改性纳米白炭黑的质量比为1:45；所述三辛酯与初步改性纳米白炭黑的质量比为1:65。
23.（3）制扁丝将改性淀粉、改性纳米白炭黑、硫化木质素、增塑剂、石蜡、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、聚碳酸酯、聚丙烯混合，控制挤出温度为160℃，控制挤出压力为6.5mpa，经挤出机挤出，切割、拉伸得到淀粉基塑料扁丝；所述淀粉基塑料扁丝的原料按质量份计，包括以下组分：改性淀粉110份、改性纳米白炭黑5份、硫化木质素5份、增塑剂2份、石蜡2份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1份、聚碳酸酯10份、聚丙烯20份；所述增塑剂由甘油、己二醇组成，其质量比为2:1；所述聚碳酸酯的分子量为20000；所述聚丙烯的分子量为100000。
24.（4）编织将淀粉基塑料扁丝送入编织机，编织经密为60根/100mm，编织纬密为60根/100mm，得到胚袋，将胚袋覆膜、缝合得到塑料编织袋；所述塑料编织袋的胚袋淀粉含量为75.86wt%。
25.实施例1制备的编织袋拉伸强度高，经向拉伸负荷为1315 n/50mm，纬向拉伸负荷为1287 n/50mm（gb/t 8946-2013）；实施例1制备的编织袋耐水性好，将塑料编织袋裁剪成61mm*61mm的正方形试样，在50℃下干燥24h，称量，将试样浸入23℃的蒸馏水，24h后取出，用清洁干布迅速擦拭表面的水，称量，计算吸水率，吸水率为0.12%（gb/t 1034-2008）；实施例1制备的编织袋热稳定性好，以10℃/min升温，测试热失重性能，热失重温度为317℃；实施例1制备的编织袋降解性能好，土埋法测试其降解性能，180天的失重率为75.8%；实施例1制备的编织袋油墨剥离性能好，印刷油墨不易剥离，将塑料编织袋裁剪成100mm*100mm的正方形试样，使用剥离强度为6.5n/15mm的胶粘带测试剥离率，剥离率为1.34%（gb/t 21661-2008）。
26.实施例2（1）制备改性淀粉
a、初步改性将淀粉、甲酰胺混合，控制温度为50℃，控制搅拌速度为300r/min，控制超声频率为85khz，进行超声搅拌，搅拌时间35min，搅拌后降温，降至4℃，缓慢滴加浓硫酸-硫酸铵-正丁醇溶液，滴加速度为25ml/min，滴加完成后，控制搅拌速度为400r/min，进行搅拌，搅拌时间20min，用氢氧化钠调节ph至7.2，蒸馏水透析22h，用乙醇沉淀，离心干燥得到初步改性淀粉；所述淀粉的分子量为7000；所述淀粉与甲酰胺的质量比为1:9；所述浓硫酸-硫酸铵-正丁醇溶液中，浓硫酸、硫酸铵、正丁醇的质量比为10:1.5:2；所述浓硫酸-硫酸铵-正丁醇溶液与淀粉的质量比为30:1；b、后续改性将初步改性淀粉与混合溶剂混合，用氢氧化钠溶液调节ph至8.3，加入异佛尔酮二异氰酸酯、对磺酰异氰酸酯，保持温度为60℃，保持搅拌速度为1500r/min，搅拌180min，冷却至室温，用无水乙醇沉淀，得到改性淀粉；所述初步改性淀粉与混合溶剂的质量比为1:13；所述混合溶剂按质量份计，包括以下组分：甲酰胺8份、甲醇1.8份、乙二醇0.9份；所述异佛尔酮二异氰酸酯与初步改性淀粉的质量比为1:45；所述对磺酰异氰酸酯与初步改性淀粉的质量比为1:60。
27.（2）制备改性纳米白炭黑将纳米白炭黑与硝酸溶液混合，加入过氧化氢，保持搅拌速度为500r/min，搅拌50min，过滤、干燥至无水分，置于马弗炉，控制温度为450℃，进行煅烧，煅烧时间130min，冷却至室温，得到初步改性纳米白炭黑，将初步改性纳米白炭黑与无水乙醇混合，搅拌使其分散均匀，加入乙烯基三甲氧基硅烷、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、三辛酯，保持搅拌速度为1200r/min，搅拌90min，过滤、干燥得到改性纳米白炭黑；所述纳米白炭黑的粒径为100nm；所述硝酸溶液的质量浓度为17%；所述过氧化氢的质量浓度为13%；所述纳米白炭黑、硝酸溶液、过氧化氢的质量比为0.8:4.5:0.8；所述乙烯基三甲氧基硅烷与初步改性纳米白炭黑的质量比为1:15；所述2，6-三级丁基-4-甲基苯酚与初步改性纳米白炭黑的质量比为1:40；所述三辛酯与初步改性纳米白炭黑的质量比为1:60。
28.（3）制扁丝将改性淀粉、改性纳米白炭黑、硫化木质素、增塑剂、石蜡、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、聚碳酸酯、聚丙烯混合，控制挤出温度为155℃，控制挤出压力为6.0mpa，经挤出机挤出，切割、拉伸得到淀粉基塑料扁丝；所述淀粉基塑料扁丝的原料按质量份计，包括以下组分：改性淀粉105份、改性纳米白炭黑4份、硫化木质素4份、增塑剂1.8份、石蜡1.8份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯0.8份、聚碳酸酯8份、聚丙烯15份；
所述增塑剂由甘油、己二醇组成，其质量比为1.5:1；所述聚碳酸酯的分子量为15000；所述聚丙烯的分子量为80000。
29.（4）编织将淀粉基塑料扁丝送入编织机，编织经密为55根/100mm，编织纬密为55根/100mm，得到胚袋，将胚袋覆膜、缝合得到塑料编织袋；所述塑料编织袋的胚袋淀粉含量为74.79wt%。
30.实施例2制备的编织袋拉伸强度高，经向拉伸负荷为1307n/50mm，纬向拉伸负荷为1275n/50mm（gb/t 8946-2013）；实施例2制备的编织袋耐水性好，将塑料编织袋裁剪成61mm*61mm的正方形试样，在50℃下干燥24h，称量，将试样浸入23℃的蒸馏水，24h后取出，用清洁干布迅速擦拭表面的水，称量，计算吸水率，吸水率为0.13%（gb/t 1034-2008）；实施例2制备的编织袋热稳定性好，以10℃/min升温，测试热失重性能，热失重温度为309℃；实施例2制备的编织袋降解性能好，土埋法测试其降解性能，180天的失重率为74.2%；实施例2制备的编织袋油墨剥离性能好，印刷油墨不易剥离，将塑料编织袋裁剪成100mm*100mm的正方形试样，使用剥离强度为6.5n/15mm的胶粘带测试剥离率，剥离率为1.37%（gb/t 21661-2008）。
31.实施例3（1）制备改性淀粉a、初步改性将淀粉、甲酰胺混合，控制温度为60℃，控制搅拌速度为400r/min，控制超声频率为75khz，进行超声搅拌，搅拌时间25min，搅拌后降温，降至6℃，缓慢滴加浓硫酸-硫酸铵-正丁醇溶液，滴加速度为35ml/min，滴加完成后，控制搅拌速度为500r/min，进行搅拌，搅拌时间13min，用氢氧化钠调节ph至7.5，蒸馏水透析25h，用乙醇沉淀，离心干燥得到初步改性淀粉；所述淀粉的分子量为9000；所述淀粉与甲酰胺的质量比为1:11；所述浓硫酸-硫酸铵-正丁醇溶液中，浓硫酸、硫酸铵、正丁醇的质量比为20:3:6；所述浓硫酸-硫酸铵-正丁醇溶液与淀粉的质量比为40:1；b、后续改性将初步改性淀粉与混合溶剂混合，用氢氧化钠溶液调节ph至8.6，加入异佛尔酮二异氰酸酯、对磺酰异氰酸酯，保持温度为70℃，保持搅拌速度为2000r/min，搅拌120min，冷却至室温，用无水乙醇沉淀，得到改性淀粉；所述初步改性淀粉与混合溶剂的质量比为1:17；所述混合溶剂按质量份计，包括以下组分：甲酰胺12份、甲醇2.2份、乙二醇1.1份；所述异佛尔酮二异氰酸酯与初步改性淀粉的质量比为1:55；所述对磺酰异氰酸酯与初步改性淀粉的质量比为1:80。
32.（2）制备改性纳米白炭黑将纳米白炭黑与硝酸溶液混合，加入过氧化氢，保持搅拌速度为600r/min，搅拌40min，过滤、干燥至无水分，置于马弗炉，控制温度为500℃，进行煅烧，煅烧时间110min，冷却至室温，得到初步改性纳米白炭黑，将初步改性纳米白炭黑与无水乙醇混合，搅拌使其分散均匀，加入乙烯基三甲氧基硅烷、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、三辛酯，保持搅拌速度为1500r/min，搅拌70min，过滤、干燥得到改性纳米白炭黑；所述纳米白炭黑的粒径为120nm；所述硝酸溶液的质量浓度为21%；所述过氧化氢的质量浓度为25%；所述纳米白炭黑、硝酸溶液、过氧化氢的质量比为1.2:5.5:1.2；所述乙烯基三甲氧基硅烷与初步改性纳米白炭黑的质量比为1:20；所述2，6-三级丁基-4-甲基苯酚与初步改性纳米白炭黑的质量比为1:50；所述三辛酯与初步改性纳米白炭黑的质量比为1:70。
33.（3）制扁丝将改性淀粉、改性纳米白炭黑、硫化木质素、增塑剂、石蜡、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、聚碳酸酯、聚丙烯混合，控制挤出温度为165℃，控制挤出压力为7.0mpa，经挤出机挤出，切割、拉伸得到淀粉基塑料扁丝；所述淀粉基塑料扁丝的原料按质量份计，包括以下组分：改性淀粉130份、改性纳米白炭黑6份、硫化木质素6份、增塑剂2.2份、石蜡2.2份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1.2份、聚碳酸酯12份、聚丙烯25份；所述增塑剂由甘油、己二醇组成，其质量比为2.5:1；所述聚碳酸酯的分子量为25000；所述聚丙烯的分子量为120000。
34.（4）编织将淀粉基塑料扁丝送入编织机，编织经密为65根/100mm，编织纬密为65根/100mm，得到胚袋，将胚袋覆膜、缝合得到塑料编织袋；所述塑料编织袋的胚袋淀粉含量为70.42wt%。
35.实施例3制备的编织袋拉伸强度高，经向拉伸负荷为1292 n/50mm，纬向拉伸负荷为1286 n/50mm（gb/t 8946-2013）；实施例3制备的编织袋耐水性好，将塑料编织袋裁剪成61mm*61mm的正方形试样，在50℃下干燥24h，称量，将试样浸入23℃的蒸馏水，24h后取出，用清洁干布迅速擦拭表面的水，称量，计算吸水率，吸水率为0.14%（gb/t 1034-2008）；实施例3制备的编织袋热稳定性好，以10℃/min升温，测试热失重性能，热失重温度为313℃；实施例3制备的编织袋降解性能好，土埋法测试其降解性能，180天的失重率为74.8%；实施例3制备的编织袋油墨剥离性能好，印刷油墨不易剥离，将塑料编织袋裁剪成100mm*100mm的正方形试样，使用剥离强度为6.5n/15mm的胶粘带测试剥离率，剥离率为1.45%（gb/t 21661-2008）。
36.对比例1在实施例1的基础上，省去制备改性淀粉步骤中的后续改性步骤，制扁丝步骤中直接使用初步改性淀粉制备扁丝，其余步骤相同，制备编织袋。
37.对比例1制备的编织袋经向拉伸负荷为958 n/50mm，纬向拉伸负荷为873 n/50mm（gb/t 8946-2013）；对比例1制备的编织袋耐水性检测，将塑料编织袋裁剪成61mm*61mm的正方形试样，在50℃下干燥24h，称量，将试样浸入23℃的蒸馏水，24h后取出，用清洁干布迅速擦拭表面的水，称量，计算吸水率，吸水率为2.86%（gb/t 1034-2008）；对比例1制备的编织袋热稳定性检测，以10℃/min升温，测试热失重性能，热失重温度为256℃；对比例1制备的编织袋用土埋法测试其降解性能，180天的失重率为68.51%；对比例1制备的编织袋油墨剥离性能检测，将塑料编织袋裁剪成100mm*100mm的正方形试样，使用剥离强度为6.5n/15mm的胶粘带测试剥离率，剥离率为3.85%（gb/t 21661-2008）。
38.对比例2在实施例1的基础上，省去制备制备改性纳米白炭黑步骤，制扁丝步骤中直接使用未改性的纳米白炭黑制备扁丝，其余步骤相同，制备编织袋。
39.对比例2制备的编织袋经向拉伸负荷为1015 n/50mm，纬向拉伸负荷为955 n/50mm（gb/t 8946-2013）；对比例2制备的编织袋耐水性检测，将塑料编织袋裁剪成61mm*61mm的正方形试样，在50℃下干燥24h，称量，将试样浸入23℃的蒸馏水，24h后取出，用清洁干布迅速擦拭表面的水，称量，计算吸水率，吸水率为1.71%（gb/t 1034-2008）；对比例2制备的编织袋热稳定性检测，以10℃/min升温，测试热失重性能，热失重温度为284℃；对比例2制备的编织袋用土埋法测试其降解性能，180天的失重率为71.2%；对比例2制备的编织袋油墨剥离性能检测，将塑料编织袋裁剪成100mm*100mm的正方形试样，使用剥离强度为6.5n/15mm的胶粘带测试剥离率，剥离率为2.31%（gb/t 21661-2008）。