本发明涉及塑料编织袋加工技术领域，特别涉及一种复合塑料编织袋。
背景技术
塑料编织袋是以聚丙烯为主要原料，经过挤出、拉丝，再经织造、编织、制袋而成。聚丙烯是一种半透明、半晶体的热塑性塑料，具有高强度、绝缘性好、吸水率低、热就形温度高、密度小、结晶度高等特点，是制成塑料编织袋的主要原料。但是聚丙烯材料不透水透气，在物料存储过程中，易积聚水分，引起物料发霉酸败，品质降低；且聚丙烯容易老化降解，失去原有的透明度，表面泛黄、褪色。
粮食等含水物料存储的安全性，不仅与粮食水分、贮藏环境中的空气相对湿度有关，而且还与存储环境气体成分含量有关。粮食存储过程中，若粮食水分过高或贮藏环境中的空气相对湿度高，高湿度环境下粮食吸湿返潮，易发生霉变等影响粮食品质；在密闭贮藏条件下，由于粮食和微生物等的呼吸作用，粮堆孔隙中的氧含量逐渐降低而二氧化碳含量逐渐增加。当氧的消耗和二氧化碳的蓄积达到一定程度时，粮食呼吸作用的强度、生物氧化反应的进程、需氧微生物的生长发育和仓库害虫的生命活动都受抑制，从而有利于粮食品质的保持。人工充入二氧化碳或低氧气体也能得到同样结果。但高水分粮食在缺氧情况下发生无氧呼吸会造成酒精发酵，损害粮食品质；因此，如何获得粮食在存储过程中的低水分、低氧含量的存储环境是保障其品质的重要手段。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种复合塑料编织袋，对外界环境起到更好的防潮和隔离空气作用，维持了编织袋内的干燥、低氧、高二氧化碳含量状态，有效防水防湿、阻气阻氧，能延缓储存物料品质劣变，延长物料的储存时间。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种复合塑料编织袋，从内到外依次为吸水层、编织层和保护层；
所述吸水层包括以下重量百分比的原料：聚氨酯粒料55-75份、聚乙烯20-30份、香蕉纤维7-15份；
所述编织层包括以下重量百分比的原料：聚丙烯粒料60-70份、聚乙烯20-30份、coolmax纤维5-10份。
以聚氨酯作为吸水层的主要原料，聚氨酯大分子中含有的基团都是强极性基团，而且大分子中还含有聚醚或聚酯柔性链段，使得聚氨酯具有较高的机械强度和氧化稳定性，较高的柔曲性和回弹性，优良的耐油性、耐溶剂性、耐水性和耐火性，其耐水性有助于抵抗水破坏的能力，防止香蕉纤维吸水后的力学性能降低，延长编织袋的使用寿命，其柔曲性和回弹性起到缓冲作用，在物料存储搬运过程中，对内部物料有一定的保护作用，且防止物料对编织层的破坏，同时也能对复合塑料编织袋定形，避免复合塑料编织袋变形过大时导致编织袋本体损坏。
以香蕉纤维作为吸水层的主要原料之一，香蕉纤维是从香蕉茎杆中提取的天然纤维，其单纤维长度较短，粗细程度差异较大，截面形态有中腔，部分有裂纹和孔洞，因此毛细管效应极强；其次，纤维分子的结晶度和取向度低，分子排列不如亚麻和黄麻有规律，且单纤维细胞中木质素和半纤维素含量高，而纤维素含量偏低，因此吸水量大，吸湿性强，具有容易吸湿和放湿的特性；此外还有强度高、伸长小、形变大等特点，以香蕉纤维快速吸收物料生理性呼吸产生的水蒸气，解析后传导至编织层，随之排出袋内多余的热气，降低内部温度，有效改善编织袋内温热潮湿的环境，维持内部干燥，防止物料发霉酸败，品质降低。
以coolmax纤维作为编织层的主要原料之一，具有四沟槽的coolmax纤维，能将吸收的水分迅速排至外层纤维，并向四面八方分散，让水分挥发更快，保持内层清爽，因此有着良好的吸湿性和导湿性，可以瞬间吸收并蒸发大量的水分，其吸湿能力大于香蕉纤维，因此能将香蕉纤维吸收的水蒸气集聚至coolmax纤维中，然后快速散发出去，维持编织袋内的干燥，且吸湿能力大于香蕉纤维也可以防止水分反渗透至香蕉纤维，防止吸水层回潮，以维持香蕉纤维的低水分含量，使其一直保持较高的吸水率。其次，coolmax纤维孔径小于香蕉纤维，水蒸气因从大孔径向小孔径一端流动的过程中，受到挤压后从小孔径中释放，会导致气温降低，有助于维持编织袋内部的低温环境，降低物料的呼吸作用，减少营养物质的消耗，提升物料品质，且孔径小于香蕉纤维也有利于coolmax纤维维持水分，吸收的大量水分形成一层水汽，阻断外界空气进入到袋内，提高复合编织袋的阻气性，使编织袋内部处于低氧环境，抑制微生物的生长繁殖，并进一步降低物料的呼吸作用，再者，吸收的大量水分增加了coolmax纤维的水势，有利于水分向水势低的保护层流通。
进一步的，所述香蕉纤维经过纤维素酶液预处理。一方面，纤维无定型的部分水解使结晶区的空隙变大，有助于改善香蕉纤维的吸水性和吸水量，另一方面结晶区的部分水解使结晶尺寸变小，因此，降低大结晶纤维素分子对聚氨酯膜强度的影响。
进一步的，所述保护层包括以下重量百分比的原料：聚乙烯80-90份、竹炭纤维5-15份、紫外光吸收剂2-5份。竹炭纤维以毛竹为原料，采用纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧工艺，使得竹炭天生具有的微孔更细化和蜂窝化，然后再与具有蜂窝状微孔结构趋势的聚酯改性切片熔融纺丝而制成的，具有优良的吸湿、放湿、抑菌、抗菌等特点。本发明以竹炭纤维作为保护层的主要原料之一，一能起到抑菌抗菌作用，防止编织袋内部滋生微生物和毒素，提高粮食的储存期限；二能将coolmax纤维导出的水分迅速蒸发到外部环境中，保证编织袋和编织袋内部的干燥，进而使物料处于最低的呼吸强度，既维持了粮食的生理活性，又一定程度上保持物料的新鲜度、营养成分及生命力，而且竹炭纤维可发射远红外线，远红外线有较强的渗透力和辐射力，具有显著的温控效应和共振效应，易被水分吸收并转化为水分子的内能，使水分子产生共振，增强水分子振动能，加速水分的蒸发，提高了湿热水蒸气从内向外的传播速度。
进一步的，所述编织层和/或保护层的聚乙烯由高密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯按2:1混合得到。高密度聚乙烯对水蒸气和空气的渗透性小，吸水性低，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，刚性、韧性和机械强度好，线性低密度聚乙烯具有低温韧性、高模量、抗弯曲和耐应力开裂性，低温下抗冲击强度和抗撕裂性能较佳，两种聚乙烯按一定比例进行混配，使复合编织袋具有优良的力学强度，优异的耐低温和防水防潮性能，以满足物料存储及运输等要求定。本发明提供的一种复合编织袋，拉伸、撕裂强度高，抗弯曲，耐应力开裂，耐低温，阻湿，阻气，适于含水物料如粮食、蔬菜、水果、奶粉等的存储。
进一步的，所述吸水层和/或编织层和/或保护层的原料还包括偶联剂、防老化剂、抗氧剂和增混剂。
进一步的，所述偶联剂的重量百分比为0.5-2份，防老化剂的重量百分比0.5-2份，抗氧剂的重量百分比为0.5-2份，增混剂重量百分比为0.1-0.5份。
进一步的，所述增混剂为氯化聚乙烯。
进一步的，所述吸水层厚度为30～80μm。吸水层厚度应适宜，太薄吸水量较低，不能很好地吸收袋内水蒸气，太厚影响水分解析至编织层，使水分积聚在内部，因此选择30～80μm的厚度，在此条件下，吸水量和解析率高，水分流通快。
进一步的，所述编织层厚度为0.1～0.4mm。编织层厚度应大于吸水层，以大量吸收水分，并在此层形成高水势，提高导湿速率。
进一步的，所述保护层厚度为50～100μm。保护层厚度不宜太大，厚度薄有利于水分快速蒸发，以提高湿热水蒸气从内向外的传播速度。
本发明的有益效果是：
1.本发明通过吸水层、编织层和保护层的协同作用，香蕉纤维吸收编织袋内部储存的物料生理性呼吸产生的湿热水蒸气，并解析至由coolmax纤维吸收，传导至竹炭纤维，蒸发到外部环境中，保证了编织袋的干燥和低温，且聚丙烯、聚乙烯塑化后，对外界环境起到更好的防潮和隔离空气作用，维持了编织袋内的干燥、低氧、高二氧化碳含量状态，有效防水防湿、阻气阻氧；因此，本发明的复合编织袋有利于物料的长期储存，避免氧化、结块、酸败等问题，对长期保鲜、保存起良好的保护作用。
2.以香蕉纤维作为吸水层的主要原料，吸水量大，吸湿性强，放湿性高，因此能快速吸收物料生理性呼吸产生的水蒸气，并快速解析后排放到编织层，有效改善编织袋内温热潮湿的环境，并维持内部干燥，抑制复合编织袋内部和复合编织袋滋生微生物，防止物料发霉酸败，品质降低。
3.coolmax纤维吸湿能力大于香蕉纤维，能将香蕉纤维吸收的水蒸气集聚至编织层，然后快速散发出去，且防止水分反渗透至吸水层，防止吸水层回潮，以维持香蕉纤维的低水分含量，使其一直保持较高的吸水率，不断吸收水蒸气，维持编织袋内的干燥。
4.coolmax纤维孔径小于香蕉纤维，能对从香蕉纤维进入到coolmax纤维中的湿热水蒸气降温，水蒸气从大孔径处挤入小孔径再吹出来，压强降低，有一定的降温作用，有助于维持编织袋内部的低温环境，降低物料的呼吸作用，减少营养物质的消耗，提升物料品质，且孔径小也有利于coolmax纤维维持水分，增加水势，使水分向水势低的保护层流通，同时吸收的大量水分形成一层水汽，阻断外界空气进入到袋内，提高复合编织袋的阻气性，使编织袋内部处于低氧环境，进一步降低物料的呼吸作用。
5.以竹炭纤维作为保护层的主要原料，一方面能将编织袋导出的水分迅速蒸发到外部环境中，保证编织袋和编织袋内部的干燥，进而使物料处于最低的呼吸强度，既维持了物料的生理活性，又一定程度上保持物料的新鲜度、营养成分及生命力，提升物料品质，而且竹炭纤维可发射远红外线，远红外线有较强的渗透力和辐射力，具有显著的温控效应和共振效应，易被水分吸收并转化为水分子的内能，使水分子产生共振，增强水分子振动能，加速水分的蒸发，提高了湿热水蒸气从内向外的传播速度，另一方面竹炭纤维具有天然抗菌性，可防止编织袋内部滋生微生物和毒素，提高粮食的储存期限，克服现有产品中在编织袋外层涂覆杀虫剂引起的健康和环保问题。
6.吸水层以聚氨酯作为主要原料，其耐水性有助于抵抗水破坏的能力，防止香蕉纤维吸水后的力学性能降低，延长编织袋的使用寿命，其柔曲性和回弹性起到缓冲作用，在物料存储搬运过程中，对内部物料有一定的保护作用，且防止物料对编织层的破坏，同时也能对复合塑料编织袋定形，避免复合塑料编织袋变形过大时导致编织袋本体损坏。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一、实施例
实施例1
一种复合塑料编织袋，从内到外依次为吸水层、编织层和保护层；
所述吸水层包括以下重量百分比的原料：聚氨酯粒料55份、聚乙烯20份、香蕉纤维7份、偶联剂0.5份、防老化剂0.5份、抗氧剂0.5份、氯化聚乙烯0.1份；所述香蕉纤维经过纤维素酶液预处理。所述吸水层厚度为30μm。
所述编织层包括以下重量百分比的原料：聚丙烯粒料60份、聚乙烯20份、coolmax纤维5份、偶联剂0.5份、防老化剂0.5份、抗氧剂0.5份、氯化聚乙烯0.1份。所述编织层厚度为0.1mm。
所述保护层包括以下重量百分比的原料：聚乙烯80份、竹炭纤维5份、紫外光吸收剂2份、偶联剂0.5份、防老化剂0.5份、抗氧剂0.5份、氯化聚乙烯0.1份。所述保护层厚度为50μm。
实施例2
一种复合塑料编织袋，从内到外依次为吸水层、编织层和保护层；
所述吸水层包括以下重量百分比的原料：聚氨酯粒料60份、聚乙烯22份、香蕉纤维9份、偶联剂1份，防老化剂0.8份，抗氧剂1份，氯化聚乙烯0.2份；所述香蕉纤维经过纤维素酶液预处理。所述吸水层厚度为45μm。
所述编织层包括以下重量百分比的原料：聚丙烯粒料62份、聚乙烯22份、coolmax纤维7份、偶联剂1份，防老化剂0.8份，抗氧剂1份，氯化聚乙烯0.2份；所述编织层厚度为0.2mm。
所述保护层包括以下重量百分比的原料：聚乙烯80-90份、竹炭纤维7份、紫外光吸收剂3份、偶联剂1份，防老化剂0.8份，抗氧剂1份，氯化聚乙烯0.2份；所述保护层厚度为60μm。
实施例3
一种复合塑料编织袋，从内到外依次为吸水层、编织层和保护层；
所述吸水层包括以下重量百分比的原料：聚氨酯粒料65份、聚乙烯25份、香蕉纤维10份、偶联剂1.5份，防老化剂1.2份，抗氧剂1.5份，氯化聚乙烯0.3份；所述香蕉纤维经过纤维素酶液预处理。所述吸水层厚度为60μm。
所述编织层包括以下重量百分比的原料：聚丙烯粒料65份、聚乙烯25份、coolmax纤维8份、偶联剂1.5份，防老化剂1.2份，抗氧剂1.5份，氯化聚乙烯0.3份；所述编织层厚度为0.25mm。
所述保护层包括以下重量百分比的原料：聚乙烯85份、竹炭纤维10份、紫外光吸收剂3份、偶联剂1.5份，防老化剂1.2份，抗氧剂1.5份，氯化聚乙烯0.3份；所述保护层厚度为75μm。
实施例4
一种复合塑料编织袋，从内到外依次为吸水层、编织层和保护层；
所述吸水层包括以下重量百分比的原料：聚氨酯粒料70份、聚乙烯28份、香蕉纤维13份、偶联剂2份，防老化剂2份，抗氧剂2份，氯化聚乙烯0.5份；所述香蕉纤维经过纤维素酶液预处理；所述吸水层厚度为70μm。
所述编织层包括以下重量百分比的原料：聚丙烯粒料68份、聚乙烯28份、coolmax纤维9份、偶联剂2份，防老化剂2份，抗氧剂2份，氯化聚乙烯0.5份；所述编织层厚度为0.3mm。
所述保护层包括以下重量百分比的原料：聚乙烯88份、竹炭纤维13份、紫外光吸收剂4份、偶联剂2份，防老化剂2份，抗氧剂2份，氯化聚乙烯0.5份；所述保护层厚度为90μm。
实施例5
一种复合塑料编织袋，从内到外依次为吸水层、编织层和保护层；
所述吸水层包括以下重量百分比的原料：聚氨酯粒料75份、聚乙烯30份、香蕉纤维15份、偶联剂2份，防老化剂2份，抗氧剂2份，氯化聚乙烯0.5份；所述香蕉纤维经过纤维素酶液预处理，所述吸水层厚度为80μm。
所述编织层包括以下重量百分比的原料：聚丙烯粒料70份、聚乙烯30份、coolmax纤维10份、偶联剂2份，防老化剂2份，抗氧剂2份，氯化聚乙烯0.5份；所述编织层厚度为0.4mm。
所述保护层包括以下重量百分比的原料：聚乙烯90份、竹炭纤维15份、紫外光吸收剂5份、偶联剂2份，防老化剂2份，抗氧剂2份，氯化聚乙烯0.5份。所述保护层厚度为100μm。二、实验例
对比例1：塑料透明大米袋(pa和pe复合材料结构)；
对比例2：内袋底部套聚乙烯薄膜、纸塑热熔胶密封加热封口的复合编织袋；
对比例3：仅有吸水层，所述吸水层包括以下重量百分比的原料：聚氨酯粒料65份、聚乙烯25份、香蕉纤维10份、偶联剂1.5份，防老化剂1.2份，抗氧剂1.5份，氯化聚乙烯0.3份；所述香蕉纤维经过纤维素酶液预处理。所述吸水层厚度为60μm；
对比例4：仅有编织层，所述编织层包括以下重量百分比的原料：聚丙烯粒料65份、聚乙烯25份、coolmax纤维8份、偶联剂1.5份，防老化剂1.2份，抗氧剂1.5份，氯化聚乙烯0.3份；所述编织层厚度为0.25mm；
对比例4：仅有保护层，所述保护层包括以下重量百分比的原料：聚乙烯85份、竹炭纤维10份、紫外光吸收剂3份、偶联剂1.5份，防老化剂1.2份，抗氧剂1.5份，氯化聚乙烯0.3份；所述保护层厚度为75μm；
对实施例1-5以及对比例1-4生产出的塑料编织袋进行拉伸负荷测试；导湿性(排湿量)采用lck-131织物透湿量测定仪，按照标准gb/t12704.2-2009测试；透氧率采用ox2/231氧气透过率测试仪以压差法测试，按照标准gb/t19789-2005测试。
结果如下表1。
表1
上表1为实施例1-5、对比例1-5的塑料编织袋拉伸负荷的测试结果、导湿性和透氧率测试结果，可以得出，对比例1-5的抗拉伸能力小于实施例1-5，说明三层膜的复合塑料编织袋的抗拉伸性能有所提高，具有较好的强度和刚性。
本发明制备的编织袋合理搭配了三种纤维—香蕉纤维、coolmax纤维和竹炭纤维，能够很好的吸收物料生理性活动所产生的湿热水蒸气分子，并很快将其导出到外界环境中，排湿量大于1500g/(m2·d)，是塑料透明大米袋的4.63-5.84倍，其次，相比于对比例3-5，实施例1-5由三层膜的复合塑料编织袋大大降低了透氧率，且袋体表面塑化的聚丙烯、聚乙烯还能很好的阻隔外界湿气、氧气的侵入，说明本发明的复合编织袋各层之间相互协同，具有良好的吸湿、防水防潮、阻气阻氧性能，解决由于对氧气、水蒸气敏感而产生的氧化变质、受潮发霉等质量问题，进而能够更好保持了粮食的品质和营养成分，延长了粮食存储时间。
将对比例1的塑料透明大米袋灌装大米物料抽真空后和对比例2的复合编织袋以及实施例3的复合塑料编织袋经灌装大米物料分别于室温贮存6个月，结果发现，实施例3的大米无长虫、无霉变、无结块现象，米质与真空保藏的大米品质基本一致，而对比例2有米象，部分大米霉变、结块，对大米进行蒸煮，实施例3的大米蒸煮米饭弹性相比储藏前有所下降，但没有对比例2和对比例1的大米变化剧烈，这是由于实施例3的复合塑料编织袋具有高阻隔性，大米与储藏环境中水分交换不大，水分波动较小，因此弹性下降速率小，说明本发明的复合塑料编织袋对储藏物料具有良好的保鲜作用。