專利名稱：包裝用非織造布及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于非織造布及其加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種包裝用非織造布及其制備方法。
迄今為止，作為固體粉狀物質(zhì)的包裝，如水泥包裝仍沿用傳統(tǒng)的四層牛皮紙袋為主。由于牛皮紙斷裂伸長(zhǎng)率低、性脆，透氣防水性差，造成水泥包裝袋在裝卸、貯運(yùn)過程中破損率大，且透濕滲水而損失大量水泥。另一方面，由于木材資源日趨貧乏，紙價(jià)日增，供需矛盾日益突出。另外，對(duì)于礦產(chǎn)品、化工固體粉狀產(chǎn)品則基本以聚丙烯編織袋為主要包裝材料，由于該包裝回收困難，均為一次性使用產(chǎn)品，廢棄后必然要給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染問題。
為了尋求新材料，尤其為了解決水泥包裝問題，國內(nèi)外對(duì)水泥包裝材料的研究開發(fā)和應(yīng)用一直顯得比較活躍。如七十年代，日本就開始采用紙/塑復(fù)合技術(shù)制作水泥包裝袋，即用一層牛皮紙和塑料編織袋復(fù)合。國內(nèi)自八十年代中期，也采用復(fù)合技術(shù)，先后研制開發(fā)了紙/維棉網(wǎng)布復(fù)合包裝袋(《粘接》，第12卷第5期，1991，P16～18)、麻繩加筋水泥紙袋、聚丙烯、聚乙烯塑纖帶加筋水泥紙袋(《粘接》，第13卷第4期，1992，P6～9)以用及紙/維綸織造布雙層包裝袋(《維尼綸通訊》，89-4期，P26～29)等。這些包裝袋的開發(fā)應(yīng)用無疑在替代傳統(tǒng)水泥包裝方面發(fā)揮了一定的作用，但終因在使用過程中存在諸如因水泥包裝溫度高，包裝口的摩擦升溫，使塑料易于軟化破包；紗網(wǎng)間隙大，強(qiáng)度低，造成的紗網(wǎng)間隙破包；或表觀平整度差、磨手，強(qiáng)度受環(huán)境溫度影響大，造成干裂破包等問題，不能完全滿足水泥用包裝材料的要求，以及成型工藝復(fù)雜、價(jià)格較高和不能或不便回收，造成環(huán)境污染等問題，沒有得到廣泛的應(yīng)用。此外，這些包裝袋都采用雙層材料制成，而且不能擺脫牛皮紙的束縛。
本發(fā)明的目的之一在于克服已有技術(shù)的不足，擬提供一種強(qiáng)度高、韌性大、耐溫，透氣、防水、成本低，且可回收再生的包裝用非織造布，采用一層該非織造布制作包裝袋即可滿足使用要求。
本發(fā)明的目的之二是提供一種制備具有上述性能特點(diǎn)的包裝用非織造布的方法。
本發(fā)明的目的之三是提供一種與上述包裝用非織造布所選擇的纖維品種配套使用的粘合劑漿料配方，使之不僅粘合力強(qiáng)，制備簡(jiǎn)單，成本低，無污染，而且還能大大提高非織造布的強(qiáng)度和韌性。
本發(fā)明目的之一所提供的包裝用非織造布是基于粘合法非織造布纖維近程范圍內(nèi)的雜亂排布，而遠(yuǎn)程范圍內(nèi)均勻分布結(jié)構(gòu)所提供的良好透氣性能及基本強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，選擇以聚乙烯醇縮甲醛纖維或以聚乙烯醇縮甲醛纖維與一定比例的棉纖維或粘膠纖維混合，通過施加粘合劑制備的。該非織造布的密度為80～150克/平方米，強(qiáng)度為25000～46000厘牛頓/克布，伸長(zhǎng)5～20％，可用一層直接制作包裝袋。當(dāng)聚乙烯醇縮甲醛纖維與棉纖維或粘膠纖維混合時(shí)，其配比為10～90∶90～10。
達(dá)到本發(fā)明目的之二所提供的制備包裝用非織造布的方法為粘合法，包括纖維的混合、開松、梳理、成網(wǎng)、浸漬、干燥、卷繞等工序。對(duì)于纖維的混合、開松、梳理、成網(wǎng)及卷繞工序采用已有的生產(chǎn)水泥包裝用非織造布的工藝條件，其中只要求成型的纖網(wǎng)密度達(dá)到40～80克/平方米。由于浸漬、干燥工序是粘合劑漿料與纖維結(jié)合，使非織造布獲得優(yōu)良力學(xué)性質(zhì)的關(guān)鍵，故本發(fā)明浸漬工序要求的工藝控制參數(shù)為浸漬溫度室溫～70℃，浸漬時(shí)間10～120秒，成布上漿量10～80％(粘合劑漿料干重/成布重)；干燥工序要求的工藝控制參數(shù)為干燥溫度100～180℃，干燥時(shí)間4～10分鐘。考慮包裝袋能再生回收，浸漬工序所用的粘合劑漿料選用水溶性的。
本發(fā)明目的之三所提供的、與本發(fā)明所選擇的纖維品種配套使用的水溶性粘合劑漿料是由下列各組份按給出的配比(按重量計(jì))制備的基料 86～110份反應(yīng)性交聯(lián)劑 2.0～12.3份催化劑 0.1～1.2份防水劑 0.6～1.9份填料 0～3.5份水 10～24.7份其中所用基料為聚乙烯醇(1799)水溶液或聚乙烯醇縮醛溶液，其固含量為5～10％(重量百分比)。
其中所用的反應(yīng)性交聯(lián)劑為氨基樹脂、N-α烷基化合物、聚環(huán)氧化合物、乙烯亞胺化合物、N-羥基丙烯酰胺等。
其中所用的催化劑可為氯化銨、硫酸鋁、氯化鎂等金屬鹽類，也可為鹽酸、磷酸、草酸、檸檬酸等酸類。
其中所用的防水劑可為乳化石蠟乳液、鋁鹽防水劑、有機(jī)硅油乳液。
其中所用的填料可為滑石粉、碳酸鈣、高嶺土等粉狀無機(jī)材料。
制備時(shí)，需先制備基料，即將聚乙烯醇加水進(jìn)行溶脹、溶解，或?qū)⒕垡蚁┐既芤豪^續(xù)縮醛反應(yīng)制成聚乙烯醇縮甲醛溶液、聚乙烯醇縮乙二醛溶液或聚乙烯醇縮戊二醛溶液；然后再在基料中加入其它組份與之?dāng)嚢杌旌暇鶆蚣吹谜澈蟿{料。
下面給出實(shí)施例并對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例一1.粘合劑漿料的制備稱取聚乙烯醇(1799)350克，加入水3685克，先在室溫下溶脹2～3小時(shí)，然后升溫至90±5℃溶解1小時(shí)；冷卻后，再依次加入4-甲氧基-5，5二甲基丙烯脲脂180克，氯化胺水溶液220克(濃度86)，乳化石臘乳液565克(濃度12％)，滑石粉300克，攪拌混合均勻即可。
2.包裝用非織造布的制備將經(jīng)混合、開松、梳理、均勻成網(wǎng)，密度為40～80克/平方米的聚乙烯醇縮甲醛纖網(wǎng)，放入配制的粘合劑漿料內(nèi)，室溫下浸漬15～20秒，取出榨干，控制上漿率在20～4096之間；然后在120～140℃下干燥5～7分鐘。
所得非織造布強(qiáng)度41000～45000厘牛頓/克布，伸長(zhǎng)率10％。
實(shí)施例二1.粘合劑漿料的制備稱取聚乙烯醇(1799)250克，加入水3750克，先在室溫下溶脹2～3小時(shí)，然后升溫至90±5℃溶解1小時(shí)；加鹽酸，在pH＝2～3條件下，加乙二醛，反應(yīng)1小時(shí)，用氫氧化鈉調(diào)pH＝6～7，冷卻后，再依次加入聚亞甲基聚乙烯硫脲250克，氯化銨水溶液225克(濃度10％)，乳化石臘乳液500克(濃度10％)，攪拌混合均勻即可。
2.包裝用非織造布的制備將經(jīng)混合、開松、梳理、均勻成網(wǎng)，密度為50～60克/平方米的含聚乙烯醇縮甲醛纖維/棉纖維(80/20)的纖網(wǎng)，放入配制的溫度為35～40℃的粘合劑漿料內(nèi)，浸漬40～80秒，取出榨干，控制上漿率在20～40％之間；然后在120～140℃干燥5～8分鐘。
所得非織造布強(qiáng)度35000～40000厘牛頓/克布，伸長(zhǎng)率8～9％。
實(shí)施例三1.粘合劑漿料的制備稱取聚乙烯醇(1799)300克，加入水3615克，先在室溫下溶脹2～3小時(shí)，然后升溫至90±5℃溶解1小時(shí)；冷卻后，再依次加入N-羥甲基丙烯酰胺225克，氯化銨溶液150克(濃度10％)，有機(jī)硅油乳液600克(濃度5％)，高嶺土250克攪拌混合均勻即可。
2.包裝用非織造布的制備同實(shí)施例一，略。
所得非織造布強(qiáng)度25000～35000厘牛頓/克布，伸長(zhǎng)10～15％。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.用本發(fā)明提供的粘合劑和方法制備的包裝用非織造布，強(qiáng)度高、韌性大、耐溫、防水透氣，且可回收再生。
2.在制作水泥包裝袋時(shí)，不僅可徹底摒棄牛皮紙的束縛，而且使用一層本發(fā)明提供的非織造布制作的包裝袋就可完全滿足水泥包裝的要求，故還可降低水泥包裝袋的成本和簡(jiǎn)化成型工藝。
3.適用范圍廣。該非織造布還可用于制作糧食、食鹽、糖、化肥、農(nóng)藥、礦產(chǎn)品的包裝袋，替代目前這些物資使用的成本高，易破損，不能防潮防雨、回收麻煩和不能再生利用的麻袋、塑料編織袋、布袋等。
4.本發(fā)明采用的粘合劑為水溶性溶液，不僅制備簡(jiǎn)單，成本低，且無溶劑污染，粘合強(qiáng)度高、韌性大。
5.本發(fā)明選擇的制備方法簡(jiǎn)單易行，操作控制容易。
權(quán)利要求
1.一種包裝用非織造布，其特征在于是以聚乙烯醇縮甲醛纖維或以聚乙烯醇縮甲醛纖維與一定比例的棉纖維或粘膠纖維混合，通過施加粘合劑制備的，其密度為80～150克/平方米，強(qiáng)度為25000～46000厘牛頓/克布，伸長(zhǎng)5～20％，可直接制作包裝袋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝用非織造布，其特征在于聚乙烯醇縮甲醛纖維與棉纖維或粘膠纖維混合時(shí)，其配比為10～90∶90～10。
3.一種包裝用非織造布的制備方法，包括纖維的混合、開松、梳理、成網(wǎng)、浸漬、干燥、卷繞等工序，其特征在于浸漬工序所用粘合劑漿料為水溶性的，其工藝控制參數(shù)為浸漬溫度為室溫～70℃，浸漬時(shí)間10～120秒，成布上漿量10～80％(粘合劑漿料于重/成布重)；干燥工序的工藝控制參數(shù)為干燥溫度100～180℃，干燥時(shí)間4～10分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的包裝用非織造布的制備方法，其特征在于粘合劑漿料是由下列各組份按給出的配比(按重量計(jì))經(jīng)溶解、攪拌混合而成基料 86～110份反應(yīng)性交聯(lián)劑 2.0～12.3份催化劑 0.1～1.2份防水劑 0.6～1.9份填料 0～3.5份水 10～24.7份
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的包裝用非織造布的制備方法，其特征在于粘合劑漿料中所用基料為聚乙烯醇(1799)水溶液或聚乙烯醇縮醛溶液，其固含量為5～12％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的包裝用非織造布的制備方法，其特征在于聚乙烯醇縮醛溶液為聚乙烯醇縮甲醛溶液、聚乙烯醇縮乙二醛溶液或聚乙烯醇縮戊二醛溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的包裝用非織造布的制備方法，其特征在于粘合劑漿料中所用的反應(yīng)性交聯(lián)劑為氨基樹脂、N-α烷基化合物、聚環(huán)氧化合物、乙烯亞胺化合物、N-羥基丙烯酰胺等。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的包裝用非織造布的制備方法，其特征在于粘合劑漿料中所用的催化劑可為氯化銨、硫酸鋁、氯化鎂等金屬鹽類，或?yàn)辂}酸、磷酸、草酸、檸檬酸等酸類。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的包裝用非織造布的制備方法，其特征在于粘合劑漿料中所用的防水劑為乳化石臘乳液、鋁鹽防水劑、有機(jī)硅油乳液。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的包裝用非織造布的制備方法，其特征在于粘合劑漿料中所用填料可為滑石粉、碳酸鈣、高嶺土等粉狀無機(jī)材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包裝用非織造布及其制備方法,其技術(shù)特點(diǎn)是用聚乙烯醇縮甲醛纖維或聚乙烯醇縮甲醛纖維與一定比例的棉纖維或粘膠纖維混合,施加專門為之配制的水溶性粘合劑,并在特定的工藝條件下進(jìn)行制備,使獲得的非織造布具有強(qiáng)度高、韌性大、耐熱、透氣防水,可回收再生的特點(diǎn),用一層該非織造布制作包裝袋即可滿足水泥包裝及其它物資包裝的要求,且成型工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格低。
文檔編號(hào)D04H1/40GK1260414SQ99114609
公開日2000年7月19日 申請(qǐng)日期1999年1月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月11日
發(fā)明者華堅(jiān), 吳莉麗 申請(qǐng)人:四川大學(xué), 吳莉麗