一种抗拉复膜水泥包装袋及其制备方法

王仁龙 整理

一、概述

水泥是常见的建筑材料，水泥包装袋作为水泥产品的外包装组成部分，在水泥的运输、存放过程中，起着十分重要的作用。水泥包装袋通常是由纸袋纸及复合膜材料经缝制或糊制而成，然而目前市场上的制品容易破损、阻隔性能差，尤其是长短途运输时发生的碰撞、挤压，包装破损更甚，带来不必要的损失。而且由于水泥是活性物质，经由质量欠佳的包装材料包装后，水泥在储存、运输过程中极易与空气中的水蒸气和二氧化碳发生化学反应，直至发生结块、结粒和活性降低等现象，严重影响了水泥使用价值，产生较大的财产损失。

本技术所要解决的技术问题在于提供一种抗拉复膜水泥包装袋及其制备方法，解决现有水泥包装袋易破损、阻隔性能差的缺陷。

二、技术方案

一种抗拉复膜水泥包装袋，包括塑编袋层和收缩膜层。

所述塑编袋层由以下原料制成：聚乳酸、玻璃丝、壳聚糖、增白剂。

所述玻璃丝的直径为0.4-0.6 mm。所述增白剂为DT。

塑编袋层的制备方法包括如下步骤：

（1）在搅拌下把壳聚糖溶解于两倍质量的水中，然后高速搅拌并真空脱泡，得到壳聚糖浆液；

（2）将壳聚糖浆液与聚乳酸预混，然后添加增白剂混合共挤挤出聚乳酸基料；

（3）将玻璃丝与聚乳酸基料共混挤压，设定挤压温度、速度，自然冷却、定型、收卷，制成塑编袋层。

收缩膜的制备方法包括如下步骤：

（1）称取聚氨酯丙烯酸酯、硅烷偶联剂混合，升温至60-80℃持续搅拌40-60 min，然后向其中加入充填介质后持续搅拌15-20 min；

（2）将步骤（1）中制备得到的混合物挤出成型后冷却至室温，浸入浓度为5-30%的果酸溶液后取出清洗并干燥，得到收缩膜本体，备用；

（3）将2-4 份碳纤维和浓硝酸在60-90℃下恒温水浴60-180 min，完成对碳纤维亲油性表面处理，真空干燥后制得亲油改性碳纤维；

（4）将步骤（3）制得的亲油改性碳纤维覆于步骤（2）得到的收缩膜本体表面然后热压成一个整体，即得收缩膜。

所述充填介质采用碳酸钙粉末、碳酸钠粉末、碳酸锌粉末中的任意一种或几种混配。

抗拉复膜水泥包装袋的制备方法，包括如下步骤：将塑编袋层和收缩膜层分别放于金属管的两端，由牵引机在金属管上一起拉出，进行复膜；然后在两边不复膜区域打孔；最后按规定尺寸进行切割，将切割好的复膜袋缝合，制得抗拉复膜水泥包装袋。

三、有益效果

1. 本技术中申请人通过采用聚乳酸添加壳聚糖经加工制得的包装材料的力学性能优异，耐候、阻隔性能好于传统水泥包装袋，可更好的满足水泥包装需求。

2. 本技术中，聚乳酸塑料的制造工艺简单，需要用到的设备和物料种类较少，与同类产品相比成本低廉。该发明中，添加使用玻璃丝与添加有壳聚糖的聚乳酸基料混合，壳聚糖具有较好的亲和力，壳聚糖具有正电荷，易于玻璃丝粘合，经共混挤压后形成类似骨架结构，与聚乳酸塑料紧密结合，规避了传统聚乳酸物质的脆性问题，在充分保证了聚乳酸塑料良好的物理性能、物理加工成型性能的同时，使得塑编袋层具有最佳的力学性能，耐候、耐挤压。

3. 本技术制备收缩膜层时，制备收缩膜时含有改性碳纤维，可起到强化抗拉性能的作用，同时拒水，能对收缩膜本体起到保护作用，使得收缩膜具有更好的韧性、拉伸性，还减少了塑料老化对收缩膜的破坏作用。

四、具体实施方式

下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

塑编袋层的制备方法包括如下步骤：

（1）按质量份计称取壳聚糖6 份，在搅拌下把壳聚糖溶解于两倍质量的水中，然后高速搅拌2h 并真空脱泡，得到壳聚糖浆液；

（2）按质量份计称取聚乳酸80 份，将壳聚糖浆液与聚乳酸预混1 min，然后添加2 份增白剂DT 混合共挤挤出聚乳酸基料；采用双螺杆挤出机进行挤压，并设定温度为170℃，螺杆转速为320 r/min；挤出的粒料在80℃环境下干燥1 h；

（3）称取玻璃丝3 份，将玻璃丝与聚乳酸基料共混挤压，设定挤压温度180℃，速度为60 m/min，自然冷却、定型、收卷，制成塑编袋层；其中，玻璃丝的直径为0.4 mm；

收缩膜的制备方法包括如下步骤：

（1）称取聚氨酯丙烯酸酯40 份，KH-5500.2份混合，升温至60℃持续搅拌40 min，向其中加入充填介质碳酸钙粉末0.2 份后持续搅拌15 min；

（2）将步骤（1）中制备得到的混合物挤出成型后冷却至室温，浸入浓度为5%的果酸溶液1min 后取出清洗并干燥，得到收缩膜本体，备用；

（3）将2 份碳纤维和3 份浓硝酸在60℃下恒温水浴60 min，完成对碳纤维的亲油性表面处理，真空干燥后制得亲油改性碳纤维；

（4）将步骤（3）制得的亲油改性碳纤维覆于步骤（2）得到的收缩膜本体表面然后热压成一个整体，即得收缩膜。

抗拉复膜水泥包装袋的制备方法，包括如下步骤：将塑编袋层和收缩膜层分别放于金属管的两端，由牵引机在金属管上一起拉出，进行复膜，复膜克重为75 g/m2，复膜速度为130 m/min，两边不复膜；然后在两边不复膜区域打孔，打孔针直径为1.5 mm，打孔深度2 mm；最后按规定尺寸进行切割，将切割好的复膜袋缝合，制得包含塑编袋层和收缩膜层的抗拉复膜水泥包装袋。

实施例2

塑编袋层的制备方法包括如下步骤：

（1）按质量份计称取壳聚糖10 份，在搅拌下把壳聚糖溶解于两倍质量的水中，然后高速搅拌2.5h 并真空脱泡，得到壳聚糖浆液；

（2）按质量份计称取聚乳酸90 份，将壳聚糖浆液与聚乳酸预混3 min，然后添加3 份增白剂DT 混合共挤挤出聚乳酸基料；采用双螺杆挤出机进行挤压，并设定温度为190℃，螺杆转速为350 r/min；挤出粒料在90℃环境下干燥1-3 h；

（3）称取玻璃丝8 份，将玻璃丝与聚乳酸基料共混挤压，设定挤压温度180℃，速度为60 m/min，自然冷却、定型、收卷，制成塑编袋层；其中，玻璃丝的直径为0.6 mm；

收缩膜的制备方法包括如下步骤：

（1）称取聚氨酯丙烯酸酯45 份，KH-5500.6份混合，升温至80℃持续搅拌60 min，向其中加入充填介质碳酸钠粉末1 份后持续搅拌20 min；

（2）将步骤（1）中制备得到的混合物挤出成型后冷却至室温，浸入浓度为30%的果酸溶液10 min 后取出清洗并干燥，得到收缩膜本体备用；

（3）将4 份碳纤维和5 份浓硝酸在90℃下恒温水浴180 min，完成对碳纤维的亲油性表面处理，真空干燥后制得亲油改性碳纤维；

（4）将步骤（3）制得的亲油改性碳纤维覆于步骤（2）得到的收缩膜本体表面然后热压成一个整体，即得收缩膜。

抗拉复膜水泥包装袋的制备方法，包括如下步骤：将塑编袋层和收缩膜层分别放于金属管的两端，由牵引机在金属管上一起拉出，进行复膜，复膜克重为80 g/m2，复膜速度为150 m/min，两边不复膜；然后在两边不复膜区域打孔，打孔针直径为2 mm，打孔深度3 mm；最后按规定尺寸进行切割，将切割好的复膜袋缝合，制得包含塑编袋层和收缩膜层的抗拉复膜水泥包装袋。

实施例3

塑编袋层的制备方法包括如下步骤：

（1）按质量份计称取壳聚糖8 份，在搅拌下把壳聚糖溶解于两倍质量的水中，然后高速搅拌2 h 并真空脱泡，得到壳聚糖浆液；

（2）按质量份计称取聚乳酸85 份，将壳聚糖浆液与聚乳酸预混2 min，然后添加2.5 份增白剂DT 混合共挤挤出聚乳酸基料；采用双螺杆挤出机进行挤压，并设定温度为180℃，螺杆转速为330 r/min；挤出的粒料在85℃环境下干燥2 h；

（3）称取玻璃丝5 份，将玻璃丝与聚乳酸基料共混挤压，设定挤压温度180℃，速度为60 m/min，自然冷却、定型、收卷，制成塑编袋层；其中，玻璃丝的直径为0.5 mm；

收缩膜的制备方法包括如下步骤：

（1）称取聚氨酯丙烯酸酯43 份，KH-5500.3份混合，升温至70℃持续搅拌50 min，向其中加入充填介质碳酸锌粉末0.5 份后持续搅拌16 min；

（2）将步骤（1）中制备得到的混合物挤出成型后冷却至室温，浸入浓度为10%的果酸溶液5min 后取出清洗并干燥，得到收缩膜本体，备用；

（3）将3 份碳纤维和4 份浓硝酸在70℃下恒温水浴90 min，完成对碳纤维的亲油性表面处理，真空干燥后制得亲油改性碳纤维；

（4）将步骤（3）制得的亲油改性碳纤维覆于步骤（2）得到的收缩膜本体表面然后热压成一个整体，即得收缩膜。

抗拉复膜水泥包装袋的制备方法，包括如下步骤：将塑编袋层和收缩膜层分别放于金属管的两端，由牵引机在金属管上一起拉出，进行复膜，复膜克重为77 g/m2，复膜速度为140 m/min，两边不复膜；然后在两边不复膜区域打孔，打孔针直径为1.6 mm，打孔深度2.5 mm；最后按规定尺寸进行切割，将切割好的复膜袋缝合，制得包含塑编袋层和收缩膜层的抗拉复膜水泥包装袋。

对比例1

塑编袋层的制备方法包括如下步骤：

（1）按质量份计称取壳聚糖6 份，在搅拌下把壳聚糖溶解于两倍质量的水中，然后高速搅拌2 h 并真空脱泡，得到壳聚糖浆液；

（2）按质量份计称取聚乳酸80 份，将壳聚糖浆液与聚乳酸预混1 min，然后添加2 份增白剂DT 混合共挤挤出聚乳酸基料；采用双螺杆挤出机进行挤压，并设定温度为170℃，螺杆转速为320 r/min；挤出的粒料在80℃环境下干燥1h；

（3）将干燥后的聚乳酸基料自然冷却、定型、收卷，制成塑编袋层；

收缩膜的制备方法包括如下步骤：

（1）称取聚氨酯丙烯酸酯40 份，KH-5500.2份混合，升温至60℃持续搅拌40 min，向其中加入充填介质碳酸钙粉末0.2 份后持续搅拌15 min；

（2）将步骤（1）中制备得到的混合物挤出成型后冷却至室温，浸入浓度为5%的果酸溶液1 min 后取出清洗并干燥，得到收缩膜本体备用；

（3）将2 份碳纤维和3 份浓硝酸在60℃下恒温水浴60 min，完成对碳纤维的亲油性表面处理，真空干燥后制得亲油改性碳纤维；

（4）将步骤（3）制得的亲油改性碳纤维覆于步骤（2）得到的收缩膜本体表面然后热压成一个整体，即得收缩膜。

抗拉复膜水泥包装袋的制备方法，包括如下步骤：将塑编袋层和收缩膜层分别放于金属管的两端，由牵引机在金属管上一起拉出，进行复膜，复膜克重为75 g/m2，复膜速度为130 m/min，两边不复膜；然后在两边不复膜区域打孔，打孔针直径为1.5 mm，打孔深度2 mm；最后按规定尺寸进行切割，将切割好的复膜袋缝合，制得包含塑编袋层和收缩膜层的抗拉复膜水泥包装袋。

对比例2

塑编袋层的制备方法包括如下步骤：

（1）按质量份计称取壳聚糖6 份，在搅拌下把壳聚糖溶解于两倍质量的水中，然后高速搅拌2 h 并真空脱泡，得到壳聚糖浆液；

（2）按质量份计称取聚乳酸80 份，将壳聚糖浆液与聚乳酸预混1 min，然后添加2 份增白剂DT 混合共挤挤出聚乳酸基料；采用双螺杆挤出机进行挤压，并设定温度为170℃，螺杆转速为320 r/min；挤出的粒料在80℃环境下干燥1 h；

（3）称取玻璃丝3 份，将玻璃丝与聚乳酸基料共混挤压，设定挤压温度180℃，速度为60 m/min，自然冷却、定型、收卷，制成塑编袋层；其中，玻璃丝的直径为0.4 mm；

收缩膜的制备方法包括如下步骤：

（1）称取聚氨酯丙烯酸酯40 份，KH-5500.2份混合，升温至60℃持续搅拌40 min，向其中加入充填介质碳酸钙粉末0.2 份后持续搅拌15 min；

（2）将步骤（1）中制备得到的混合物挤出成型后冷却至室温，浸入浓度为5%的果酸溶液1 min 后取出清洗并干燥，得到收缩膜本体，备用；

（3）将2 份碳纤维在60℃下恒温水浴60 min，然后真空干燥；

（4）将步骤（3）制得的碳纤维覆于步骤（2）得到的收缩膜本体表面然后热压成一个整体，即得收缩膜。

抗拉复膜水泥包装袋的制备方法，包括如下步骤：将塑编袋层和收缩膜层分别放于金属管的两端，由牵引机在金属管上一起拉出，进行复膜，复膜克重为75 g/m2，复膜速度为130 m/min，两边不复膜；然后在两边不复膜区域打孔，打孔针直径为1.5 mm，打孔深度2 mm；最后按规定尺寸进行切割，将切割好的复膜袋缝合，制得包含塑编袋层和收缩膜层的抗拉复膜水泥包装袋。

测试方法

按照标准《GB 9774-2010 水泥包装袋》的实验方法本技术实施例的检测结果如下表所示。

标准值 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 现有市售经向 400 750 744 752 621 689 609拉伸负荷（N/50 mm）纬向 350 588 581 583 468 512 455粘合向 250 479 473 475 329 408 375褶边向 200 532 526 528 332 457 397缝底向 200 387 380 382 310 322 320牢固度 不破次数 8 14 13 14 11 10 10防潮性能 3 天抗压强度比Rc 85 105 100 102 99 86 85

对比例1 中由于未添加采用玻璃丝，因此聚乳酸与壳聚糖分子间的粘结力明显下降，导致制备的水泥包装袋拉伸负荷性能明显下降，对比例2 中由于在制备收缩膜过程中未制备采用亲油改性碳纤维，制备的水泥包装袋拉伸负荷性能差于实施例，同时防潮性能也明显下降，这是由于碳纤维经改性后其表面的活性基团含量逐渐增加，从而使得碳纤维与聚氨酯丙烯酸酯的锚合作用和结合力增大，最终使得水泥包装袋的力学性能得以显著提高，更具有耐候性，同时还具有良好的防潮性能。

与现有技术相比，本技术制备的水泥包装袋力学性能优异，耐候、阻隔性能好，更适合水泥在恶劣工况环境下的存储使用。

本技术专利信息：

申请号：CN201910477050.1

申请日：2019.06.03

公开（公告）号：CN110371455A

公开（公告）日：2019.10.25

IPC 分类号：B65D30/02；C08J5/18；C08L67/04