一種抗拉復(fù)膜水泥包裝袋及其制備方法

王仁龍 整理

一、概述

水泥是常見的建筑材料，水泥包裝袋作為水泥產(chǎn)品的外包裝組成部分，在水泥的運(yùn)輸、存放過程中，起著十分重要的作用。水泥包裝袋通常是由紙袋紙及復(fù)合膜材料經(jīng)縫制或糊制而成，然而目前市場上的制品容易破損、阻隔性能差，尤其是長短途運(yùn)輸時發(fā)生的碰撞、擠壓，包裝破損更甚，帶來不必要的損失。而且由于水泥是活性物質(zhì)，經(jīng)由質(zhì)量欠佳的包裝材料包裝后，水泥在儲存、運(yùn)輸過程中極易與空氣中的水蒸氣和二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，直至發(fā)生結(jié)塊、結(jié)粒和活性降低等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了水泥使用價值，產(chǎn)生較大的財產(chǎn)損失。

本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于提供一種抗拉復(fù)膜水泥包裝袋及其制備方法，解決現(xiàn)有水泥包裝袋易破損、阻隔性能差的缺陷。

二、技術(shù)方案

一種抗拉復(fù)膜水泥包裝袋，包括塑編袋層和收縮膜層。

所述塑編袋層由以下原料制成：聚乳酸、玻璃絲、殼聚糖、增白劑。

所述玻璃絲的直徑為0.4-0.6 mm。所述增白劑為DT。

塑編袋層的制備方法包括如下步驟：

（1）在攪拌下把殼聚糖溶解于兩倍質(zhì)量的水中，然后高速攪拌并真空脫泡，得到殼聚糖漿液；

（2）將殼聚糖漿液與聚乳酸預(yù)混，然后添加增白劑混合共擠擠出聚乳酸基料；

（3）將玻璃絲與聚乳酸基料共混擠壓，設(shè)定擠壓溫度、速度，自然冷卻、定型、收卷，制成塑編袋層。

收縮膜的制備方法包括如下步驟：

（1）稱取聚氨酯丙烯酸酯、硅烷偶聯(lián)劑混合，升溫至60-80℃持續(xù)攪拌40-60 min，然后向其中加入充填介質(zhì)后持續(xù)攪拌15-20 min；

（2）將步驟（1）中制備得到的混合物擠出成型后冷卻至室溫，浸入濃度為5-30%的果酸溶液后取出清洗并干燥，得到收縮膜本體，備用；

（3）將2-4 份碳纖維和濃硝酸在60-90℃下恒溫水浴60-180 min，完成對碳纖維親油性表面處理，真空干燥后制得親油改性碳纖維；

（4）將步驟（3）制得的親油改性碳纖維覆于步驟（2）得到的收縮膜本體表面然后熱壓成一個整體，即得收縮膜。

所述充填介質(zhì)采用碳酸鈣粉末、碳酸鈉粉末、碳酸鋅粉末中的任意一種或幾種混配。

抗拉復(fù)膜水泥包裝袋的制備方法，包括如下步驟：將塑編袋層和收縮膜層分別放于金屬管的兩端，由牽引機(jī)在金屬管上一起拉出，進(jìn)行復(fù)膜；然后在兩邊不復(fù)膜區(qū)域打孔；最后按規(guī)定尺寸進(jìn)行切割，將切割好的復(fù)膜袋縫合，制得抗拉復(fù)膜水泥包裝袋。

三、有益效果

1. 本技術(shù)中申請人通過采用聚乳酸添加殼聚糖經(jīng)加工制得的包裝材料的力學(xué)性能優(yōu)異，耐候、阻隔性能好于傳統(tǒng)水泥包裝袋，可更好的滿足水泥包裝需求。

2. 本技術(shù)中，聚乳酸塑料的制造工藝簡單，需要用到的設(shè)備和物料種類較少，與同類產(chǎn)品相比成本低廉。該發(fā)明中，添加使用玻璃絲與添加有殼聚糖的聚乳酸基料混合，殼聚糖具有較好的親和力，殼聚糖具有正電荷，易于玻璃絲粘合，經(jīng)共混擠壓后形成類似骨架結(jié)構(gòu)，與聚乳酸塑料緊密結(jié)合，規(guī)避了傳統(tǒng)聚乳酸物質(zhì)的脆性問題，在充分保證了聚乳酸塑料良好的物理性能、物理加工成型性能的同時，使得塑編袋層具有最佳的力學(xué)性能，耐候、耐擠壓。

3. 本技術(shù)制備收縮膜層時，制備收縮膜時含有改性碳纖維，可起到強(qiáng)化抗拉性能的作用，同時拒水，能對收縮膜本體起到保護(hù)作用，使得收縮膜具有更好的韌性、拉伸性，還減少了塑料老化對收縮膜的破壞作用。

四、具體實施方式

下面將對本技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

實施例1

塑編袋層的制備方法包括如下步驟：

（1）按質(zhì)量份計稱取殼聚糖6 份，在攪拌下把殼聚糖溶解于兩倍質(zhì)量的水中，然后高速攪拌2h 并真空脫泡，得到殼聚糖漿液；

（2）按質(zhì)量份計稱取聚乳酸80 份，將殼聚糖漿液與聚乳酸預(yù)混1 min，然后添加2 份增白劑DT 混合共擠擠出聚乳酸基料；采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠壓，并設(shè)定溫度為170℃，螺桿轉(zhuǎn)速為320 r/min；擠出的粒料在80℃環(huán)境下干燥1 h；

（3）稱取玻璃絲3 份，將玻璃絲與聚乳酸基料共混擠壓，設(shè)定擠壓溫度180℃，速度為60 m/min，自然冷卻、定型、收卷，制成塑編袋層；其中，玻璃絲的直徑為0.4 mm；

收縮膜的制備方法包括如下步驟：

（1）稱取聚氨酯丙烯酸酯40 份，KH-5500.2份混合，升溫至60℃持續(xù)攪拌40 min，向其中加入充填介質(zhì)碳酸鈣粉末0.2 份后持續(xù)攪拌15 min；

（2）將步驟（1）中制備得到的混合物擠出成型后冷卻至室溫，浸入濃度為5%的果酸溶液1min 后取出清洗并干燥，得到收縮膜本體，備用；

（3）將2 份碳纖維和3 份濃硝酸在60℃下恒溫水浴60 min，完成對碳纖維的親油性表面處理，真空干燥后制得親油改性碳纖維；

（4）將步驟（3）制得的親油改性碳纖維覆于步驟（2）得到的收縮膜本體表面然后熱壓成一個整體，即得收縮膜。

抗拉復(fù)膜水泥包裝袋的制備方法，包括如下步驟：將塑編袋層和收縮膜層分別放于金屬管的兩端，由牽引機(jī)在金屬管上一起拉出，進(jìn)行復(fù)膜，復(fù)膜克重為75 g/m2，復(fù)膜速度為130 m/min，兩邊不復(fù)膜；然后在兩邊不復(fù)膜區(qū)域打孔，打孔針直徑為1.5 mm，打孔深度2 mm；最后按規(guī)定尺寸進(jìn)行切割，將切割好的復(fù)膜袋縫合，制得包含塑編袋層和收縮膜層的抗拉復(fù)膜水泥包裝袋。

實施例2

塑編袋層的制備方法包括如下步驟：

（1）按質(zhì)量份計稱取殼聚糖10 份，在攪拌下把殼聚糖溶解于兩倍質(zhì)量的水中，然后高速攪拌2.5h 并真空脫泡，得到殼聚糖漿液；

（2）按質(zhì)量份計稱取聚乳酸90 份，將殼聚糖漿液與聚乳酸預(yù)混3 min，然后添加3 份增白劑DT 混合共擠擠出聚乳酸基料；采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠壓，并設(shè)定溫度為190℃，螺桿轉(zhuǎn)速為350 r/min；擠出粒料在90℃環(huán)境下干燥1-3 h；

（3）稱取玻璃絲8 份，將玻璃絲與聚乳酸基料共混擠壓，設(shè)定擠壓溫度180℃，速度為60 m/min，自然冷卻、定型、收卷，制成塑編袋層；其中，玻璃絲的直徑為0.6 mm；

收縮膜的制備方法包括如下步驟：

（1）稱取聚氨酯丙烯酸酯45 份，KH-5500.6份混合，升溫至80℃持續(xù)攪拌60 min，向其中加入充填介質(zhì)碳酸鈉粉末1 份后持續(xù)攪拌20 min；

（2）將步驟（1）中制備得到的混合物擠出成型后冷卻至室溫，浸入濃度為30%的果酸溶液10 min 后取出清洗并干燥，得到收縮膜本體備用；

（3）將4 份碳纖維和5 份濃硝酸在90℃下恒溫水浴180 min，完成對碳纖維的親油性表面處理，真空干燥后制得親油改性碳纖維；

（4）將步驟（3）制得的親油改性碳纖維覆于步驟（2）得到的收縮膜本體表面然后熱壓成一個整體，即得收縮膜。

抗拉復(fù)膜水泥包裝袋的制備方法，包括如下步驟：將塑編袋層和收縮膜層分別放于金屬管的兩端，由牽引機(jī)在金屬管上一起拉出，進(jìn)行復(fù)膜，復(fù)膜克重為80 g/m2，復(fù)膜速度為150 m/min，兩邊不復(fù)膜；然后在兩邊不復(fù)膜區(qū)域打孔，打孔針直徑為2 mm，打孔深度3 mm；最后按規(guī)定尺寸進(jìn)行切割，將切割好的復(fù)膜袋縫合，制得包含塑編袋層和收縮膜層的抗拉復(fù)膜水泥包裝袋。

實施例3

塑編袋層的制備方法包括如下步驟：

（1）按質(zhì)量份計稱取殼聚糖8 份，在攪拌下把殼聚糖溶解于兩倍質(zhì)量的水中，然后高速攪拌2 h 并真空脫泡，得到殼聚糖漿液；

（2）按質(zhì)量份計稱取聚乳酸85 份，將殼聚糖漿液與聚乳酸預(yù)混2 min，然后添加2.5 份增白劑DT 混合共擠擠出聚乳酸基料；采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠壓，并設(shè)定溫度為180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為330 r/min；擠出的粒料在85℃環(huán)境下干燥2 h；

（3）稱取玻璃絲5 份，將玻璃絲與聚乳酸基料共混擠壓，設(shè)定擠壓溫度180℃，速度為60 m/min，自然冷卻、定型、收卷，制成塑編袋層；其中，玻璃絲的直徑為0.5 mm；

收縮膜的制備方法包括如下步驟：

（1）稱取聚氨酯丙烯酸酯43 份，KH-5500.3份混合，升溫至70℃持續(xù)攪拌50 min，向其中加入充填介質(zhì)碳酸鋅粉末0.5 份后持續(xù)攪拌16 min；

（2）將步驟（1）中制備得到的混合物擠出成型后冷卻至室溫，浸入濃度為10%的果酸溶液5min 后取出清洗并干燥，得到收縮膜本體，備用；

（3）將3 份碳纖維和4 份濃硝酸在70℃下恒溫水浴90 min，完成對碳纖維的親油性表面處理，真空干燥后制得親油改性碳纖維；

（4）將步驟（3）制得的親油改性碳纖維覆于步驟（2）得到的收縮膜本體表面然后熱壓成一個整體，即得收縮膜。

抗拉復(fù)膜水泥包裝袋的制備方法，包括如下步驟：將塑編袋層和收縮膜層分別放于金屬管的兩端，由牽引機(jī)在金屬管上一起拉出，進(jìn)行復(fù)膜，復(fù)膜克重為77 g/m2，復(fù)膜速度為140 m/min，兩邊不復(fù)膜；然后在兩邊不復(fù)膜區(qū)域打孔，打孔針直徑為1.6 mm，打孔深度2.5 mm；最后按規(guī)定尺寸進(jìn)行切割，將切割好的復(fù)膜袋縫合，制得包含塑編袋層和收縮膜層的抗拉復(fù)膜水泥包裝袋。

對比例1

塑編袋層的制備方法包括如下步驟：

（1）按質(zhì)量份計稱取殼聚糖6 份，在攪拌下把殼聚糖溶解于兩倍質(zhì)量的水中，然后高速攪拌2 h 并真空脫泡，得到殼聚糖漿液；

（2）按質(zhì)量份計稱取聚乳酸80 份，將殼聚糖漿液與聚乳酸預(yù)混1 min，然后添加2 份增白劑DT 混合共擠擠出聚乳酸基料；采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠壓，并設(shè)定溫度為170℃，螺桿轉(zhuǎn)速為320 r/min；擠出的粒料在80℃環(huán)境下干燥1h；

（3）將干燥后的聚乳酸基料自然冷卻、定型、收卷，制成塑編袋層；

收縮膜的制備方法包括如下步驟：

（1）稱取聚氨酯丙烯酸酯40 份，KH-5500.2份混合，升溫至60℃持續(xù)攪拌40 min，向其中加入充填介質(zhì)碳酸鈣粉末0.2 份后持續(xù)攪拌15 min；

（2）將步驟（1）中制備得到的混合物擠出成型后冷卻至室溫，浸入濃度為5%的果酸溶液1 min 后取出清洗并干燥，得到收縮膜本體備用；

（3）將2 份碳纖維和3 份濃硝酸在60℃下恒溫水浴60 min，完成對碳纖維的親油性表面處理，真空干燥后制得親油改性碳纖維；

（4）將步驟（3）制得的親油改性碳纖維覆于步驟（2）得到的收縮膜本體表面然后熱壓成一個整體，即得收縮膜。

抗拉復(fù)膜水泥包裝袋的制備方法，包括如下步驟：將塑編袋層和收縮膜層分別放于金屬管的兩端，由牽引機(jī)在金屬管上一起拉出，進(jìn)行復(fù)膜，復(fù)膜克重為75 g/m2，復(fù)膜速度為130 m/min，兩邊不復(fù)膜；然后在兩邊不復(fù)膜區(qū)域打孔，打孔針直徑為1.5 mm，打孔深度2 mm；最后按規(guī)定尺寸進(jìn)行切割，將切割好的復(fù)膜袋縫合，制得包含塑編袋層和收縮膜層的抗拉復(fù)膜水泥包裝袋。

對比例2

塑編袋層的制備方法包括如下步驟：

（1）按質(zhì)量份計稱取殼聚糖6 份，在攪拌下把殼聚糖溶解于兩倍質(zhì)量的水中，然后高速攪拌2 h 并真空脫泡，得到殼聚糖漿液；

（2）按質(zhì)量份計稱取聚乳酸80 份，將殼聚糖漿液與聚乳酸預(yù)混1 min，然后添加2 份增白劑DT 混合共擠擠出聚乳酸基料；采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠壓，并設(shè)定溫度為170℃，螺桿轉(zhuǎn)速為320 r/min；擠出的粒料在80℃環(huán)境下干燥1 h；

（3）稱取玻璃絲3 份，將玻璃絲與聚乳酸基料共混擠壓，設(shè)定擠壓溫度180℃，速度為60 m/min，自然冷卻、定型、收卷，制成塑編袋層；其中，玻璃絲的直徑為0.4 mm；

收縮膜的制備方法包括如下步驟：

（1）稱取聚氨酯丙烯酸酯40 份，KH-5500.2份混合，升溫至60℃持續(xù)攪拌40 min，向其中加入充填介質(zhì)碳酸鈣粉末0.2 份后持續(xù)攪拌15 min；

（2）將步驟（1）中制備得到的混合物擠出成型后冷卻至室溫，浸入濃度為5%的果酸溶液1 min 后取出清洗并干燥，得到收縮膜本體，備用；

（3）將2 份碳纖維在60℃下恒溫水浴60 min，然后真空干燥；

（4）將步驟（3）制得的碳纖維覆于步驟（2）得到的收縮膜本體表面然后熱壓成一個整體，即得收縮膜。

抗拉復(fù)膜水泥包裝袋的制備方法，包括如下步驟：將塑編袋層和收縮膜層分別放于金屬管的兩端，由牽引機(jī)在金屬管上一起拉出，進(jìn)行復(fù)膜，復(fù)膜克重為75 g/m2，復(fù)膜速度為130 m/min，兩邊不復(fù)膜；然后在兩邊不復(fù)膜區(qū)域打孔，打孔針直徑為1.5 mm，打孔深度2 mm；最后按規(guī)定尺寸進(jìn)行切割，將切割好的復(fù)膜袋縫合，制得包含塑編袋層和收縮膜層的抗拉復(fù)膜水泥包裝袋。

測試方法

按照標(biāo)準(zhǔn)《GB 9774-2010 水泥包裝袋》的實驗方法本技術(shù)實施例的檢測結(jié)果如下表所示。

標(biāo)準(zhǔn)值 實施例1 實施例2 實施例3 對比例1 對比例2 現(xiàn)有市售經(jīng)向 400 750 744 752 621 689 609拉伸負(fù)荷（N/50 mm）緯向 350 588 581 583 468 512 455粘合向 250 479 473 475 329 408 375褶邊向 200 532 526 528 332 457 397縫底向 200 387 380 382 310 322 320牢固度 不破次數(shù) 8 14 13 14 11 10 10防潮性能 3 天抗壓強(qiáng)度比Rc 85 105 100 102 99 86 85

對比例1 中由于未添加采用玻璃絲，因此聚乳酸與殼聚糖分子間的粘結(jié)力明顯下降，導(dǎo)致制備的水泥包裝袋拉伸負(fù)荷性能明顯下降，對比例2 中由于在制備收縮膜過程中未制備采用親油改性碳纖維，制備的水泥包裝袋拉伸負(fù)荷性能差于實施例，同時防潮性能也明顯下降，這是由于碳纖維經(jīng)改性后其表面的活性基團(tuán)含量逐漸增加，從而使得碳纖維與聚氨酯丙烯酸酯的錨合作用和結(jié)合力增大，最終使得水泥包裝袋的力學(xué)性能得以顯著提高，更具有耐候性，同時還具有良好的防潮性能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)制備的水泥包裝袋力學(xué)性能優(yōu)異，耐候、阻隔性能好，更適合水泥在惡劣工況環(huán)境下的存儲使用。

本技術(shù)專利信息：

申請?zhí)枺篊N201910477050.1

申請日：2019.06.03

公開（公告）號：CN110371455A

公開（公告）日：2019.10.25

IPC 分類號：B65D30/02；C08J5/18；C08L67/04