本發(fā)明涉及塑料生產(chǎn)制造技術領域，具體涉及一種彩色飲料吸管的生產(chǎn)工藝。
背景技術：
隨著人們生活水平的日益提高與生活節(jié)奏的加快，牛奶、飲料各種各樣的流質(zhì)食品的消費越來越多，而這類食品一般會用到吸管。因為用吸管不會接觸杯子比較衛(wèi)生；另外用吸管喝飲料，有助于牙齒的健康，對美白牙齒有作用；而且吸管價格便宜。吸管作為一次性用品因其方便、衛(wèi)生、便宜而受到人們的青睞。
由于被大量使用，近年來，塑料吸管也得到了較快的發(fā)展，現(xiàn)有的吸管耐高溫能力參差不齊，若在吸食熱飲時，耐高溫能力差的吸管遇熱水會溶解掉一些的成分，同時，現(xiàn)有的吸管多半都有著色，有色吸管存在遇熱水掉色的問題依然存在，這類吸管在吸食后會對人體造成一定傷害。
不僅如此，目前市場上的吸管制品透明度一般，且普遍韌性差，使用壽命短，且制作過程復雜、對環(huán)境污染嚴重，因此加大了成本。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種彩色飲料吸管的生產(chǎn)工藝，本發(fā)明的彩色飲料吸管采用復合聚丙烯顆粒制作，賦予其強度高，耐熱性能好，使用壽命長等優(yōu)點，加入的輔料使得彩色飲料吸管光澤度高，色澤鮮艷且均勻，本發(fā)明生產(chǎn)工藝過程簡單可控，成本低，且生產(chǎn)出的飲料吸管可降解，避免了白色污染，符合可持續(xù)發(fā)展理念，值得推廣。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：
一種彩色飲料吸管的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：
(1)原料的準備：按照如下重量份稱取各原料組分：聚丙烯顆粒200-400份，PP色母粒0.8-2份，羥丙基甲基纖維素20-70份，抗菌纖維50-100份；
(2)原料的烘干：將相應重量份的聚丙烯顆粒在80-110℃下烘3-8小時，水分含量控制在0.1％以下；
(3)混料：將經(jīng)步驟(2)的聚丙烯顆粒、PP色母粒、羥丙基甲基纖維和抗菌纖維置于混合容器內(nèi)混合攪拌均勻；
(4)進料：將混合好的原料放入擠出機內(nèi)，啟動擠出機加熱功能，將擠出機一區(qū)到六區(qū)的加熱溫度都控制在200-240℃，加熱時間為40-65分鐘；
(5)擠出：開啟擠出機主機，將吸管坯件擠出，并開啟氣泵，氣泵的壓力設定為5-7MPa；
(6)拉伸、冷卻：將步驟(5)擠出的物料拉伸至冷卻水槽，冷卻水槽的水溫控制在12-42℃下，冷卻時間為2-8s；
(7)分切：將冷卻后的物料進行分切；
(8)消毒：將經(jīng)步驟(7)的物料進行紫外線消毒，消毒時間為15-20分鐘，環(huán)境溫度控制為20-40℃；
(9)裝箱：用連排自動包裝機進行自動包裝，然后進行裝箱，裝箱后的再用臭氧進行消毒即可。
進一步地，所述步驟(1)中的抗菌纖維中的纖維成分為苧麻纖維、芳綸纖維的一種或它們的組合，所述抗菌纖維主要通過如下方法得到：將所述纖維成分用磷酸鋯載銀抗菌劑浸漬處理即可。
進一步地，所述步驟(5)擠出機擠出的吸管坯件直徑為3-8mm。
本發(fā)明還提供上述聚丙烯顆粒的原料組成及其制備方法：
所述聚丙烯顆粒主要由以下重量份的原料制得：
聚丙烯30-50份，聚乳酸10-30份，碳化釩15-40份，熱塑性聚酯彈性體5-10份，改性材料10-20份，抗氧化劑2-6份，硬脂酸5-15份；
所述改性材料為鎂鋁水滑石、聚磷酸胺和鈷粉的混合物，其中，三者的重量比為3:2:2。
所述聚丙烯顆粒的制備方法包括如下步驟：
a.原材料預處理：將所述重量份的聚丙烯、碳化釩、熱塑性聚酯彈性體以及改性材料加入到清洗液中進行清洗，并將清洗后的物料干燥；
b.原材料篩選：將經(jīng)過預處理后的原材料混合，然后放入粉碎機中進行物理粉碎，選出通過100-150目篩網(wǎng)的原材料顆粒，得到混合物A；
c.改性：將改性材料加入步驟b所得混合物A中，并攪拌混合均勻，得到混合物B；
d.加功能助劑：將混合物B加熱至70-90℃后，加入硬脂酸，繼續(xù)在900-1000r/min下攪拌25-30min，再加入所述重量份的抗氧化劑，得到混合物C；
e.造粒：將混合物C加入雙螺桿擠出機中進行熔融共混、擠出、冷卻、造粒得到聚丙烯顆粒。
進一步地，所述步驟a中清洗液為去離子水、異丙醇的任一種或它們的組合。
進一步地，所述步驟e中雙螺桿擠出機分為五個溫度分區(qū)，其中，各區(qū)的溫度分布控制為：一區(qū)：178-182℃，二區(qū)：188-192℃，三區(qū)：198-202℃，四區(qū)：208-212℃，五區(qū)：219-221℃，機頭：219-221℃；螺桿轉(zhuǎn)速為120-180r/min。
羥丙基甲基纖維素具有增稠能力，耐鹽性低灰粉、pH穩(wěn)定性、保水性、尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良的成膜性、以及廣泛的耐酶性、分散性和粘結(jié)性等特點，本品溶于水及大多數(shù)極性c和適當比例的乙醇/水、丙醇/水、二氯乙烷等，在冷水中溶脹成澄清或微濁的膠體溶液。其水溶液具有表面活性，透明度高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，在吸管中加入此配方可使吸管具有高透明度、高強度、性能穩(wěn)定等特點。
聚丙烯為無毒、無臭、無味的乳白色高結(jié)晶的聚合物，聚丙烯的結(jié)晶度高，結(jié)構規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學性能，其中，聚丙烯最突出的性能就是抗彎曲疲勞性，俗稱百折膠。
PP色母粒在塑料加工過程中，具有濃度高、分散性好、清潔等顯著的優(yōu)點。能使顏料在制品中具有更好的分散性色，且有利于保持顏料的化學穩(wěn)定性，保證制品顏色的穩(wěn)定。
聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，屬于聚酯家族，聚乳酸原料來源充分可再生，生產(chǎn)過程無污染，產(chǎn)品可以生物降解，實現(xiàn)在自然界中的循環(huán)，是理想的綠色高分子材料。聚乳酸是一種新型的生物降解材料，其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，這對保護環(huán)境非常有利，是公認的環(huán)境友好材料。
碳化釩具有很高的密度，在本發(fā)明作為制作塑料顆粒的密度填充劑，使塑料制品具有高密度，高硬度，高強度的特點。
熱塑性聚酯彈體性是含有聚酯硬段和聚醚軟段的嵌段共聚物，其中聚醚軟段和未結(jié)晶的聚酯形成無定形相聚酯硬段部分結(jié)晶形成結(jié)晶微區(qū)，起物理交聯(lián)點的作用，它具有橡膠的彈性和工程塑料的強度；軟段賦予它彈性，使它像橡膠；硬段賦予它加工性能，使它像塑料；與橡膠相比，它具有更好的加工性能和更長的使用壽命；與工程料相比，同樣具有強度高的特點，而柔韌性和動態(tài)力學性能更好。
本發(fā)明所提供的一種彩色飲料吸管的生產(chǎn)工藝，與現(xiàn)有技術相比，具有以下有益效果：
1、在生產(chǎn)過程中，本發(fā)明生產(chǎn)工藝過程簡單可控，成本低，便于推廣和應用，無論是聚丙烯顆粒的生產(chǎn)過程或者是彩色飲料吸管的生產(chǎn)過程，都對機器以及生產(chǎn)環(huán)境無污染。
2、在使用過程中，本發(fā)明的飲料吸管以聚丙烯顆粒作為基料，聚丙烯顆粒由多種原料制備得到，賦予飲料吸管強度高，物理性能優(yōu)，使用壽命長等優(yōu)點，且其熱變形溫度高，受熱不易變形，遇熱水不掉色，使用安全，加入的輔料中羥丙基甲基纖維素、PP色母粒使得塑料杯光澤度高，色澤透亮均勻，外觀美麗，抗菌纖維可增強飲料吸管的力學性能，且具有抗菌的效果，使得吸管的食用安全性高。
3、在使用完丟棄后，本發(fā)明的飲料吸管添加有聚乳酸，聚乳酸具有良好的生物可降解性，使得本發(fā)明的飲料吸管在使用后能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，對保護環(huán)境非常有利。
4、綜上所述，本發(fā)明的彩色飲料吸管無論在生產(chǎn)、使用還是使用完丟棄后，都不對環(huán)境造成污染，真正做到安全、綠色環(huán)保，符合可持續(xù)發(fā)展理念，值得推廣生產(chǎn)。
【具體實施方式】
下面的實施例可以幫助本領域的技術人員更全面的理解本發(fā)明，但不可以以任何方式限制本發(fā)明。
實施例1
一種彩色飲料吸管，主要由以下重量份的原料制得：聚丙烯顆粒200份，PP色母粒0.8份，羥丙基甲基纖維素20份，抗菌纖維50份；所述抗菌纖維中的纖維成分為芳綸纖維，是通過將芳綸纖維用磷酸鋯載銀抗菌劑浸漬處理得到；
所述聚丙烯顆粒主要由以下重量份的原料制得：聚丙烯30份，聚乳酸10份，碳化釩15份，熱塑性聚酯彈性體5份，改性材料10份，抗氧化劑1010用量2份，硬脂酸5份；其中，改性材料為重量比為3:2:2的鎂鋁水滑石、聚磷酸胺和鈷粉的混合物。
上述彩色飲料吸管的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：
(一)制備聚丙烯顆粒
a.原材料預處理：將所述重量份的聚丙烯、碳化釩和熱塑性聚酯彈性體加入到清洗液中進行清洗，并將清洗后的物料干燥；所述清洗液為去離子水；
b.原材料篩選：將經(jīng)過預處理后的原材料混合，選出通過100目篩網(wǎng)的原材料顆粒，得到混合物A；
c.改性：將改性材料加入步驟b所得混合物A中，并攪拌混合均勻，得到混合物B；
d.加功能助劑：將混合物B加熱至70℃后，加入硬脂酸，繼續(xù)在900r/min下攪拌25min，再加入所述重量份的抗氧化劑，得到混合物C；
e.造粒：將混合物C加入雙螺桿擠出機中進行熔融共混、擠出、冷卻、造粒得復合粒子，雙螺桿擠出機分為五個溫度分區(qū)，其中，各區(qū)溫度控制為：一區(qū)：178℃，二區(qū)：188℃，三區(qū)：198℃，四區(qū)：208℃，五區(qū)：219℃，機頭：219℃；螺桿轉(zhuǎn)速為120r/min。
(二)制備彩色飲料吸管
(1)原料的準備：按照如下重量份稱取各原料組分：聚丙烯顆粒200份，PP色母粒0.8份，羥丙基甲基纖維素20份，抗菌纖維50份；
(2)原料的烘干：將相應重量份的聚丙烯顆粒在80℃下烘3小時，水分含量控制在0.1％以下；
(3)混料：將經(jīng)步驟(2)的聚丙烯顆粒、PP色母粒、羥丙基甲基纖維和抗菌纖維置于混合容器內(nèi)混合攪拌均勻；
(4)進料：將混合好的原料放入擠出機內(nèi)，啟動擠出機加熱功能，將擠出機一區(qū)到六區(qū)的加熱溫度都控制在200℃，加熱時間為40分鐘；
(5)擠出：開啟擠出機主機，將吸管坯件擠出，并開啟氣泵，氣泵的壓力設定為5MPa；
(6)拉伸、冷卻：將步驟(5)擠出的物料拉伸至冷卻水槽，冷卻水槽的水溫控制在12℃下，冷卻時間為2s；
(7)分切：將冷卻后的物料進行分切；
(8)消毒：將經(jīng)步驟(7)的物料進行紫外線消毒，消毒時間為15分鐘，環(huán)境溫度控制為20℃；
(9)裝箱：用連排自動包裝機進行自動包裝，然后進行裝箱，裝箱后的再用臭氧進行消毒即可。
實施例2
一種彩色飲料吸管，主要由以下重量份的原料制得：聚丙烯顆粒300份，PP色母粒1.2份，羥丙基甲基纖維素40份，抗菌纖維70份；所述抗菌纖維中的纖維成分為苧麻纖維，是通過將苧麻纖維用磷酸鋯載銀抗菌劑浸漬處理得到；
所述聚丙烯顆粒主要由以下重量份的原料制得：聚丙烯40份，聚乳酸20份，碳化釩25份，熱塑性聚酯彈性體7份，改性材料15份，抗氧劑1076用量4份，硬脂酸10份；其中，改性材料為重量比為3:2:2的鎂鋁水滑石、聚磷酸胺和鈷粉的混合物。
上述彩色飲料吸管的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：
(一)制備聚丙烯顆粒
a.原材料預處理：將所述重量份的聚丙烯、碳化釩和熱塑性聚酯彈性體加入到清洗液中進行清洗，并將清洗后的物料干燥；所述清洗液為異丙醇；
b.原材料篩選：將經(jīng)過預處理后的原材料混合，選出通過125目篩網(wǎng)的原材料顆粒，得到混合物A；
c.改性：將改性材料加入步驟b所得混合物A中，并攪拌混合均勻，得到混合物B；
d.加功能助劑：將混合物B加熱至80℃后，加入硬脂酸，繼續(xù)在950r/min下攪拌28min，再加入所述重量份的抗氧化劑，得到混合物C；
e.造粒：將混合物C加入雙螺桿擠出機中進行熔融共混、擠出、冷卻、造粒得復合粒子，雙螺桿擠出機分為五個溫度分區(qū)，其中，各區(qū)溫度控制為：一區(qū)：178℃，二區(qū)：188℃，三區(qū)：198℃，四區(qū)：208℃，五區(qū)：219℃，機頭：219℃；螺桿轉(zhuǎn)速為120r/min。
(二)制備彩色飲料吸管
(1)原料的準備：按照如下重量份稱取各原料組分：聚丙烯顆粒300份，PP色母粒1.2份，羥丙基甲基纖維素50份，抗菌纖維70份；
(2)原料的烘干：將相應重量份的聚丙烯顆粒在90℃下烘5小時，水分含量控制在0.1％以下；
(3)混料：將經(jīng)步驟(2)的聚丙烯顆粒、PP色母粒、羥丙基甲基纖維和抗菌纖維置于混合容器內(nèi)混合攪拌均勻；
(4)進料：將混合好的原料放入擠出機內(nèi)，啟動擠出機加熱功能，將擠出機一區(qū)到六區(qū)的加熱溫度都控制在220℃，加熱時間為50分鐘；
(5)擠出：開啟擠出機主機，將吸管坯件擠出，并開啟氣泵，氣泵的壓力設定為6MPa；
(6)拉伸、冷卻：將步驟(5)擠出的物料拉伸至冷卻水槽，冷卻水槽的水溫控制在30℃下，冷卻時間為5s；
(7)分切：將冷卻后的物料進行分切；
(8)消毒：將經(jīng)步驟(7)的物料進行紫外線消毒，消毒時間為18分鐘，環(huán)境溫度控制為30℃；
(9)裝箱：用連排自動包裝機進行自動包裝，然后進行裝箱，裝箱后的再用臭氧進行消毒即可。
實施例3
一種彩色飲料吸管，主要由以下重量份的原料制得：聚丙烯顆粒400份，PP色母粒2份，羥丙基甲基纖維素70份，抗菌纖維100份；所述抗菌纖維中的纖維成分為苧麻纖維與芳綸纖維組合，組合比例為2:1，是通過將纖維成分用磷酸鋯載銀抗菌劑浸漬處理得到；
所述聚丙烯顆粒主要由以下重量份的原料制得：聚丙烯50份，聚乳酸30份，碳化釩40份，熱塑性聚酯彈性體10份，改性材料20份，抗氧劑168用量6份，硬脂酸15份；其中，改性材料為重量比為3:2:2的鎂鋁水滑石、聚磷酸胺和鈷粉的混合物。
上述彩色飲料吸管的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：
(一)制備聚丙烯顆粒
a.原材料預處理：將所述重量份的聚丙烯、碳化釩和熱塑性聚酯彈性體加入到清洗液中進行清洗，并將清洗后的物料干燥；所述清洗液為去離子水、異丙醇,的組合，其組合比例為1:1；
b.原材料篩選：將經(jīng)過預處理后的原材料混合，選出通過150目篩網(wǎng)的原材料顆粒，得到混合物A；
c.改性：將改性材料加入步驟b所得混合物A中，并攪拌混合均勻，得到混合物B；
d.加功能助劑：將混合物B加熱至90℃后，加入硬脂酸，繼續(xù)在1000r/min下攪拌30min，再加入所述重量份的抗氧化劑，得到混合物C；
e.造粒：將混合物C加入雙螺桿擠出機中進行熔融共混、擠出、冷卻、造粒得復合粒子，雙螺桿擠出機分為五個溫度分區(qū)，其中，各區(qū)溫度控制為：一區(qū)：178℃，二區(qū)：188℃，三區(qū)：198℃，四區(qū)：208℃，五區(qū)：219℃，機頭：219℃；螺桿轉(zhuǎn)速為120r/min。
(二)制備彩色飲料吸管
(1)原料的準備：按照如下重量份稱取各原料組分：聚丙烯顆粒400份，PP色母粒2份，羥丙基甲基纖維素70份，抗菌纖維100份；
(2)原料的烘干：將相應重量份的聚丙烯顆粒在110℃下烘8小時，水分含量控制在0.1％以下；
(3)混料：將經(jīng)步驟(2)的聚丙烯顆粒、PP色母粒、羥丙基甲基纖維和抗菌纖維置于混合容器內(nèi)混合攪拌均勻；
(4)進料：將混合好的原料放入擠出機內(nèi)，啟動擠出機加熱功能，將擠出機一區(qū)到六區(qū)的加熱溫度都控制在240℃，加熱時間為65分鐘；
(5)擠出：開啟擠出機主機，將吸管坯件擠出，并開啟氣泵，氣泵的壓力設定為7MPa；
(6)拉伸、冷卻：將步驟(5)擠出的物料拉伸至冷卻水槽，冷卻水槽的水溫控制在42℃下，冷卻時間為8s；
(7)分切：將冷卻后的物料進行分切；
(8)消毒：將經(jīng)步驟(7)的物料進行紫外線消毒，消毒時間為20分鐘，環(huán)境溫度控制為40℃；
(9)裝箱：用連排自動包裝機進行自動包裝，然后進行裝箱，裝箱后的再用臭氧進行消毒即可。
為了更清楚的說明本發(fā)明的特點，做如下對比實驗：
對比組1：將聚丙烯顆粒換為單純的聚丙烯，去掉生產(chǎn)聚丙烯顆粒的步驟，其他嚴格按照實施例2進行。
對比組2：在吸管原料中去掉羥丙基甲基纖維素，其他嚴格按照實施例2進行。
對比組3：制作聚丙烯顆粒時，去掉碳化釩，其他嚴格按照實施例2進行。
本發(fā)明：嚴格按照實施例2進行。
從上述結(jié)果可看出，相比3個對比組，采用本發(fā)明的配方及工藝生產(chǎn)的飲料吸管，相對于未添加羥丙基甲基纖維素的對比組2具有霧度低，透明度高的明顯優(yōu)勢，相對于去掉碳化釩的對比組3具有彎曲強度高的明顯優(yōu)勢，較對比組1熱變形溫度高，耐高溫，不易溶解，且可降解；本發(fā)明的彩色飲料吸管不僅外觀透亮美麗，且性能優(yōu)良，使用完丟棄后可降解，避免了對環(huán)境的污染。
上述說明是針對本發(fā)明較佳可行實施例的詳細說明，但實施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請范圍，凡本發(fā)明所提示的技術精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。