CN110735360A - 一种可降解纸袋的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包装的技术领域，公开了一种可降解纸袋的生产工艺，涉及纸袋主体，所述纸袋主体包括包装纸和防水膜，所述纸袋主体的生产工艺包括如下步骤：S1、采用淋膜机将防水膜热熔之后均匀地淋覆并涂布于包装纸表面，形成防水层，防水层热熔于包装纸表面并与包装纸初步粘合；S2、用热风制袋机吹出热空气，使防水膜进一步与包装纸粘合制得防水纸袋。本发明具有以下优点和效果：在包装纸上以淋膜机实现防水膜的涂布，从而可提高包装纸的防水性能，同时复合有增韧膜，有利于提高纸袋的韧性。

Description

一种可降解纸袋的生产工艺
技术领域
本发明涉及包装的技术领域，尤其是涉及一种可降解纸袋的生产工艺。
背景技术
纸袋纸类似于牛皮纸，大多以针叶木硫酸盐纸浆来生产，国内也有掺用部分竹浆、棉杆浆、破布浆生产的，因此纸袋纸机械强度很高；日常生活中常用纸袋作为日用品包装，纸袋不仅成本低廉，而且由于纸取自自然，是可回收、能再生、再利用的材料，不形成环境污染，有利于环保，随着环保意识的提高，纸袋得到越来越广泛的应用。
目前，公告号为CN209023410U的专利公开了一种纸袋，其技术方案的要点是包括由两个平整壁、两个锯齿状侧壁和锯齿状袋底粘接而成，两个所述锯齿状侧壁和锯齿状袋底由一张纸经过多等分折叠后再翻折形成，所述锯齿状侧壁的翻边分别粘接在两个所述平整壁上。
但上述的纸袋没有防水功能，在日常使用中给人们造成不便，因此还有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明在于提供一种可降解纸袋的生产工艺，使纸袋具备防水性，便于人们的日常使用。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种可降解纸袋的生产工艺，涉及纸袋主体，所述纸袋主体包括包装纸和防水膜，所述纸袋主体的生产工艺包括如下步骤：
S1、采用淋膜机将防水膜热熔之后均匀地淋覆并涂布于包装纸表面，形成防水层，防水层热熔于包装纸表面并与包装纸初步粘合；
S2、用热风制袋机吹出热空气，使防水膜进一步与包装纸粘合制得防水纸袋。
通过采用上述技术方案，在包装纸上以淋膜机实现防水膜的涂布，从而可提高包装纸的防水性能，且同时也有利于提高包装纸的韧性，使纸袋主体不容易破。
本发明进一步设置为：所述防水膜为PBS膜。
通过采用上述技术方案，PBS树脂又称聚琥珀酸丁二醇酯树脂、聚丁二酸丁二醇酯树脂，是由丁二酸和丁二醇经缩合聚合合成而得，易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢，最终分解为二氧化碳和水，是典型的可完全生物降解聚合物材料，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，由此使防水膜可完全降解，使纸袋主体可完全降解。
本发明进一步设置为：所述包装纸和防水膜之间复合有增韧膜。
通过采用上述技术方案，包装纸和防水膜之间的增韧膜一方面可提高包装纸的韧性，PBS膜和增韧膜的结合效果相较于包装纸和PBS膜之间的结合更紧密，因此可进一步增加PBS膜和包装纸的结合牢固性。
本发明进一步设置为：所述增韧膜包括如下重量份的组分：
60-80份聚乙烯醇；
10-12份六亚甲基二异氰酸酯；
1-2份叔丁醇钛。
通过采用上述技术方案，六亚甲基二异氰酸酯具有长碳链，以叔丁醇钛作为催化剂，使六亚甲基二异氰酸酯和聚乙烯醇中的羟基发生反应，从而可增加分子量，使分子间的作用力增大，材料受到拉伸作用而发生断裂时，就需要更大的外界拉力作用，由此使聚乙烯膜具备更高的韧性，从而使包装纸具有更高的韧性，由此解决现有的纸袋纸纸质强韧度不高的问题；聚乙烯醇可降解，有利于提高纸袋的环保性能。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述增韧膜还包括2-3份邻苯二甲酸酐。
通过采用上述技术方案，加入邻苯二甲酸酐可引入空间位阻较大的苯环结构，使分子链之间的相互作用增加，使体系的特性粘度增大；且邻苯二甲酸酐的引入可与六亚甲基二异氰酸酯产生协同效果，邻苯二甲酸酐可与六亚甲基二异氰酸酯反应，提高六亚甲基二异氰酸酯的反应活性，从而可使六亚甲基二异氰酸酯和聚乙烯醇反应的产物增加，增大分子量以及分子间的作用力，继而提高聚乙烯的韧性；另一方面，邻苯二甲酸酐也可作为交联反应的催化剂。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述增韧膜还包括0.1-0.2份催化剂。
通过采用上述技术方案，催化剂促进邻苯二甲酸酐可与六亚甲基二异氰酸酯的反应。
本发明进一步设置为：所述催化剂为戊二酸锌。
通过采用上述技术方案，戊二酸锌作为邻苯二甲酸酐可与六亚甲基二异氰酸酯反应的催化剂，起促进六亚甲基二异氰酸酯提高反应活性的作用，从而使六亚甲基二异氰酸酯更多地与聚乙烯醇反应，从而提高分子量大的产物，继而提高分子间作用力，达到提高包装纸的韧性的目的。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述增韧膜还包括0.8-1份交联剂。
通过采用上述技术方案，热熔过程中，通过交联剂使聚乙烯膜可与PBS膜交联，一方面可提高PBS膜和包装纸的粘合牢固度，另一方面又可增加膜与膜之间的交联性，继而达到增韧的目的。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述交联剂为乙二胺。
通过采用上述技术方案，乙二胺具有双官能团，容易引起PBS膜和改性后的聚乙烯醇膜之间的交联，提高二者的连接强度，有利于提高PBS膜和包装纸之间的粘合稳定性，同时也有利于提高PBS膜的韧性，继而提高包装纸的拉伸强度。
本发明进一步设置为：所述增韧膜热熔淋覆并涂布于包装纸表面并与包装纸粘合。
通过采用上述技术方案，将增韧膜淋覆涂布于包装纸表面，使增韧膜均匀粘合于包装纸上。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.在包装纸上以淋膜机实现防水PBS膜的涂布，PBS膜最终可分解为二氧化碳和水，是典型的可完全生物降解聚合物材料，另外，在包装纸和PBS膜之间复合有增韧膜，由此在提高包装纸的防水性能的同时也有利于提高包装纸的韧性，使纸袋主体不容易破，且包装纸、PBS膜和聚乙烯醇均可降解，有利于实现纸袋主体的可降解性，提高环保性能；
2.六亚甲基二异氰酸酯具有长碳链，以叔丁醇钛作为催化剂，使六亚甲基二异氰酸酯和聚乙烯醇中的羟基发生反应，从而可增加分子量，使分子间的作用力增大，材料受到拉伸作用而发生断裂时，就需要更大的外界拉力作用，由此使聚乙烯膜具备更高的韧性，从而使包装纸具有更高的韧性，由此解决现有的纸袋纸纸质强韧度不高的问题；聚乙烯醇可降解，有利于提高纸袋的环保性能；
3.加入邻苯二甲酸酐可引入空间位阻较大的苯环结构，使分子链之间的相互作用增加，使体系的特性粘度增大；在催化剂4-二甲氨基吡啶的催化作用下，六亚甲基二异氰酸酯可与邻苯二甲酸酐反应产生协同效果，使六亚甲基二异氰酸酯的反应活性被提高，从而可使六亚甲基二异氰酸酯和聚乙烯醇反应的产物增加，增大分子量以及分子间的作用力，继而提高聚乙烯的韧性；另一方面，邻苯二甲酸酐也可作为交联反应的催化剂；
4.具有双官能团的乙二胺容易引起PBS膜和改性后的聚乙烯醇膜之间的交联，提高二者的连接强度，有利于提高PBS膜和包装纸之间的粘合稳定性，同时也有利于提高PBS膜的韧性，继而提高包装纸的拉伸强度。
具体实施方式
本发明所采用的包装纸和PBS的原料来源如下：
包装纸，购于日本中越纸浆工业有限公司；
PBS，购于PTT MCC Biochem Company Limited公司。
实施例1
一种可降解纸袋的生产工艺，包括如下步骤：
S1、称取所需重量份的组分，将60份聚乙烯醇、10份六亚甲基二异氰酸酯和1份叔丁醇钛初步混合，再加入2份邻苯二甲酸酐和0.1份4-二甲氨基吡啶，进一步混合，最后再加入0.8份乙二胺，搅拌并混合均匀，制得增韧膜备用；各组分含量如下表1所示；
S2、采用淋膜机将S1的增韧膜热熔之后均匀地淋覆并涂布于包装纸表面，增韧膜热熔于包装纸表面并与包装纸粘合；
S3、采用淋膜机将65份PBS热熔之后均匀地淋覆并涂布于增韧膜上，形成防水层，防水层在热熔条件下与增韧膜结合并粘合于包装纸上；
S4、用热风制袋机吹出温度为75℃的热空气，使防水膜进一步与包装纸粘合制得防水纸袋。
实施例2
一种可降解纸袋的生产工艺，包括如下步骤：
S1、称取所需重量份的组分，将80份聚乙烯醇、12份六亚甲基二异氰酸酯和1-2份叔丁醇钛初步混合，再加入3份邻苯二甲酸酐和0.2份4-二甲氨基吡啶，进一步混合，最后再加入1份乙二胺，搅拌并混合均匀，制得增韧膜备用；各组分含量如下表1所示；
S2、采用淋膜机将S1的增韧膜热熔之后均匀地淋覆并涂布于包装纸表面，增韧膜热熔于包装纸表面并与包装纸粘合；
S3、采用淋膜机将85份PBS热熔之后均匀地淋覆并涂布于增韧膜上，形成防水层，防水层在热熔条件下与增韧膜结合并粘合于包装纸上；
S4、用热风制袋机吹出温度为75℃的热空气，使防水膜进一步与包装纸粘合制得防水纸袋。
对比例1
与实施例1的区别在于，不复合PBS膜。
对比例2
与实施例1的区别在于，不添加六亚甲基二异氰酸酯；各组分含量如下表1所示。
对比例3
与实施例1的区别在于，将六亚甲基二异氰酸酯替换为聚碳酸酯；各组分含量如下表1所示。
对比例4
与实施例1的区别在于，不添加邻苯二甲酸酐，各组分含量如下表1所示。
对比例5
与实施例1的区别在于，不添加邻苯二甲酸酐和戊二酸锌，各组分含量如下表1所示。
对比例6
与实施例1的区别在于，将乙二胺替换为戊二醛，各组分含量如下表1所示。
分别对实施例1的复合有PBS膜的包装纸以及对比例1的不复合PBS膜的包装纸进行盛水试验，其它条件均相同，测得的结果为对比例1的包装纸透水性强，而实施例1的包装纸完全不透水；证明了包装纸复合PBS膜后具备较好的防水性能。
抗张强度是指一定宽度的试样断裂时所承受的张力，以kN/m表示，抗张强度越大，则纸袋的韧性越强；本发明采取80g/m2的包装纸作为纸样，在实验室标准条件(温度23℃±1℃，相对湿度50％±2％)下，利用抗张强度测试仪进行性能检测，测试结果如下表2所示。
表1各实施例和对比例的组分含量表
Figure BDA0002226774510000051
表2实施例1-2和对比例2-6的抗张强度测试结果
Figure BDA0002226774510000061
由上表2的测试结果可以得出以下结论：
1.从实施例1和对比例2、3的对比可知，添加六亚甲基二异氰酸酯可提高聚乙烯醇的韧性，且六亚甲基二异氰酸酯的加入相比于聚碳酸酯对聚乙烯醇的韧性具有更好的增强效果；2.从实施例1和对比例4、5的对比可知，邻苯二甲酸酐的加入可提高聚乙烯醇的韧性，且邻苯二甲酸酐和戊二酸锌具有协同作用，对聚乙烯醇的韧性具有更好的增强效果；
3.从实施例1和对比例6的对比可知，乙二胺的加入相比于戊二醛，对聚乙烯醇的韧性具有更好的增强效果。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可降解纸袋的生产工艺，涉及纸袋主体，其特征在于：所述纸袋主体包括包装纸和防水膜，所述纸袋主体的生产工艺包括如下步骤：
S1、采用淋膜机将防水膜热熔之后均匀地淋覆并涂布于包装纸表面，形成防水层，防水层热熔于包装纸表面并与包装纸初步粘合；
S2、用热风制袋机吹出热空气，使防水膜进一步与包装纸粘合制得防水纸袋。
2.根据权利要求1所述的一种可降解纸袋的生产工艺，其特征在于：所述防水膜为PBS膜。
3.根据权利要求2所述的一种可降解纸袋的生产工艺，其特征在于：所述包装纸和防水膜之间复合有增韧膜。
4.根据权利要求1所述的一种可降解纸袋的生产工艺，其特征在于：所述增韧膜包括如下重量份的组分：
60-80份聚乙烯醇；
10-12份六亚甲基二异氰酸酯；
1-2份叔丁醇钛。
5.根据权利要求4所述的一种可降解纸袋的生产工艺，其特征在于：按重量份数计，所述增韧膜还包括2-3份邻苯二甲酸酐。
6.根据权利要求4所述的一种可降解纸袋的生产工艺，其特征在于：按重量份数计，所述增韧膜还包括0.1-0.2份催化剂。
7.根据权利要求6所述的一种可降解纸袋的生产工艺，其特征在于：所述催化剂为戊二酸锌。
8.根据权利要求4所述的一种可降解纸袋的生产工艺，其特征在于：按重量份数计，所述增韧膜还包括0.8-1份交联剂。
9.根据权利要求8所述的一种可降解纸袋的生产工艺，其特征在于：按重量份数计，所述交联剂为乙二胺。
10.根据权利要求4所述的一种可降解纸袋的生产工艺，其特征在于：所述增韧膜热熔淋覆并涂布于包装纸表面并与包装纸粘合。
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