一种淋膜阀口袋的制备工艺

技术领域

本发明涉及包装材料制备技术领域，具体涉及一种淋膜阀口袋的制备工艺。

背景技术

阀口袋，俗称糊底袋，从顶部或底部阀口进料，采用专门灌装设备，灌装物料后装成方体，堆包整齐，美观，属于环保袋。现如今，对于像超细粉粒、颗粒状之类的物料，如精细的化工原料、医药化工原料，如食用粉、化工粉末、化肥、合成材料、炸药、粮食、盐、矿物质等粉状或粒状的固体物料的包装由前期的手工包装模式逐渐过渡到目前的半自动或全自动化的机器包装，而阀口袋因采用自动灌装效率高、计量准确、投入人力少，从而得到广泛使用。

目前的阀口袋主要是由聚乙烯或聚丙烯编织布阀口而成或由外层的布/膜/纸和内层的经纬塑料编织材料制成的复合阀口袋，为满足多种产品的应用要求，如强化、防水防油等，常需要在基材基础上经流延法复合（布/膜复合为二合一或布/膜/纸复合为三合一）后制成复合阀口袋，可以防止阀口袋容易受潮导致阀口袋质量下降、容易破损，承受物料能力减小，但多层复合的制备工艺较为繁琐。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种淋膜阀口袋的制备工艺，利用工艺简单、成熟、且生产速度快的淋膜工艺制备为阀口袋，提高阀口袋的生产效率；同时为促进淋膜层的脱除，本发明还提供了一种高机械性能且易于脱除的淋膜树脂。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种淋膜阀口袋的制备工艺，包括以下步骤：

（1）制备淋膜树脂；

（2）将所述淋膜树脂通过挤出机挤出涂布于基材表面上，制得淋膜材料；

（3）将所述淋膜材料为制袋原料，通过阀口袋制袋设备依次进行折边、裁剪、封边和阀口分切工艺制得所述淋膜阀口袋。

在本发明一些优选的实施方式中，所述淋膜树脂为双环戊二烯的共聚改性产物，其制备方法包括以下步骤：

S1、改性单体制备

称取1,4-丁烯二醇并溶解在无水二氯甲烷溶剂中，在冰水浴条件下加入咪唑，充分搅拌混合后边搅拌边滴加二异丙基二氯硅烷溶液，滴加完成后在常温下搅拌反应10-60min，分离去除沉淀，将所得溶液进行减压浓缩后入硅胶色谱柱纯化以去除未反应的反应物，制得所述改性单体；

S2、共聚合树脂制备

分别称取双环戊二烯与苯乙烯并混合，加入所述改性单体，充分搅拌混合后得到单体混合物，加入催化剂，升温至80-120℃并保温反应1-30min，制得。

在本发明一些优选的实施方式中，步骤S1中所述1,4-丁烯二醇与所述咪唑、所述二异丙基二氯硅烷的质量比例为1：（0.75-0.8）：（1-1.1）。

在本发明一些优选的实施方式中，步骤S2中所述双环戊二烯与所述苯乙烯、所述改性单体的质量比例为10：（7-12）：（1-2）。

在本发明一些优选的实施方式中，所述催化剂为以亚乙基桥二茚基二氯化锆为主催化剂、甲基铝氧烷为助催化剂的催化剂体系，或以三配钨酚为主催化剂、一氯二乙基铝为助催化剂的催化剂体系，或SPHOS PD G2催化剂，或Xantphos Pd G3催化剂。

在本发明一些优选的实施方式中，所述单体混合物还包括有功能单体，其制备方法包括以下步骤：

称取4-氰基苯乙烯并溶解在无水乙醇中，加入氯化锌或氯磺酸为催化剂并共研磨至均，升温搅拌至溶剂完全挥发，得到混合物，升温至180-280℃并保温热处理24-48h，冷却至室温后得到粗产物，研磨粉化后加入去离子水洗涤至中性或无金属离子洗出，真空干燥后制得所述功能单体。

在本发明一些优选的实施方式中，所述4-氰基苯乙烯与所述氯化锌或氯磺酸的质量比例为10：（0.45-0.5）。

在本发明一些优选的实施方式中，所述功能单体与所述双环戊二烯的质量比例为（1-2）：10。

在本发明一些优选的实施方式中，所述基材为纸、纸板、铝箔、玻璃纸、无纺布、编织布、拉伸聚丙烯、聚酯、尼龙或高密度聚乙烯。

在本发明一些优选的实施方式中，所述淋膜树脂的淋膜厚度在1-50μm。

本发明的有益效果为：

针对现有技术中的阀口袋常需以繁琐的多层复合工艺制备以满足其应用需求的问题，本发明提供利用工艺简单、成熟、且生产速度快的淋膜工艺制备为阀口袋的方法，进而提高阀口袋的生产效率；进一步的，现有淋膜树脂由于本身难降解以及淋膜工艺超薄的特点，使得废弃的淋膜阀口袋难以回收再利用、也易产生微塑料污染，基于此，本发明还提出了一种可降解的淋膜树脂，具体的，本发明在双环戊二烯的基础上引入苯乙烯和改性单体进行共聚，通过在树脂基体中引入可降解的改性单体所述改性单体是以二氯硅烷对丁烯二醇取代环化的含硅环化烯烃，进而实现淋膜层的可控去除；进一步的，树脂基体中引入的改性单体降低了淋膜树脂本身的力学强度，本发明通过引入功能单体降低所述改性单体对树脂的强度影响，具体的，本发明通过芳腈的环化反应制备得到具有三嗪结构的改性苯乙烯交联单体，本发明将其引入树脂基体中以提高树脂交联度，进而提高力学强度，同时由于存在中心三嗪基团，所述功能单体同时赋予所述淋膜树脂良好的阻燃性。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

一种淋膜阀口袋的制备工艺，包括以下步骤：

（1）制备淋膜树脂；

S1、改性单体制备

称取1,4-丁烯二醇并溶解在无水二氯甲烷溶剂中，在冰水浴条件下加入咪唑，充分搅拌混合后边搅拌边滴加二异丙基二氯硅烷溶液，滴加完成后在常温下搅拌反应30min，分离去除沉淀，将所得溶液进行减压浓缩后入硅胶色谱柱纯化以去除未反应的反应物，硅胶目数400目，洗脱液为己烷和乙酸乙酯的混合溶剂（v/v=20：1），制得所述改性单体；

所述1,4-丁烯二醇与所述咪唑、所述二异丙基二氯硅烷的质量比例为1.76：1.36：1.85；

S2、共聚合树脂制备

分别称取双环戊二烯与苯乙烯并混合，加入所述改性单体，充分搅拌混合后得到单体混合物，加入催化剂，升温至90℃并保温反应20min，制得；

所述双环戊二烯与所述苯乙烯、所述改性单体的质量比例为10：8.7：1.4；

所述催化剂为以亚乙基桥二茚基二氯化锆为主催化剂、甲基铝氧烷为助催化剂的催化剂体系；所述双环戊二烯与所述催化剂中的锆、铝的摩尔比例为1000：50：1；

（2）将所述淋膜树脂通过挤出机挤出涂布于基材表面上，制得淋膜材料，所述基材为纸、纸板、铝箔、玻璃纸、或由聚丙烯、聚酯、尼龙、高密度聚乙烯制备的无纺布、编织布；所述淋膜树脂的淋膜厚度在20μm；

（3）将所述淋膜材料为制袋原料，通过阀口袋制袋设备依次进行折边、裁剪、封边和阀口分切工艺制得所述淋膜阀口袋；具体的，用打孔机械对淋膜材料打针孔；将打好针孔的淋膜材料分幅宽的卷成大卷；大卷上的各层淋膜材料长度方向的一个端头对齐，宽度方向上的一边对齐，重叠放置在粘合机械的放料架上，相邻淋膜材料层上的针孔交错；用粘合机械将宽度方向上对齐的一边粘合在一起，形成齐边粘缝，各层淋膜材料另一边用粘合机械粘合在一起形成结合粘缝；粘合齐边粘缝和结合粘缝后的淋膜材料放置在折边机械的放料架上，用折边机械先将带有结合粘缝一侧的淋膜材料折叠180°或弯曲，再将带有齐边粘缝一侧的淋膜材料相对的折叠180°或弯曲，齐边粘缝盖住结合粘缝，形成排气阀口袋的多层筒料，多层筒料卷成多层筒料大卷；把卷成多层筒料的大卷，放到制袋机械的放料架上，将下模板放入齐边粘缝和结合粘缝下方的筒料内，用U形热合刀具将带有齐边粘缝一侧的薄膜和带有结合粘缝一侧的薄膜粘合在一起，形成U形粘缝，U形粘缝的外侧竖边盖住齐边粘缝和结合粘缝；制袋机械的切刀按设定的袋子长度对长度方向的上下两端热合、热切，形成上边粘缝和下边粘缝，U形粘缝的上横边与上边粘缝之间的空隙是装料阀口，从而制成阀口袋。

实施例2

一种淋膜阀口袋的制备工艺，包括以下步骤：

（1）制备淋膜树脂；

S1、改性单体制备

称取1,4-丁烯二醇并溶解在无水二氯甲烷溶剂中，在冰水浴条件下加入咪唑，充分搅拌混合后边搅拌边滴加二异丙基二氯硅烷溶液，滴加完成后在常温下搅拌反应30min，分离去除沉淀，将所得溶液进行减压浓缩后入硅胶色谱柱纯化以去除未反应的反应物，制得所述改性单体；

所述1,4-丁烯二醇与所述咪唑、所述二异丙基二氯硅烷的质量比例为1.76：1.36：1.85；

S2、功能单体制备

称取4-氰基苯乙烯并溶解在无水乙醇中，加入氯化锌或氯磺酸为催化剂并共研磨至均，升温搅拌至溶剂完全挥发，得到混合物，升温至240℃并保温热处理24h，冷却至室温后得到粗产物，研磨粉化后加入去离子水洗涤至中性或无金属离子洗出，真空干燥后制得所述功能单体；

所述4-氰基苯乙烯与所述氯化锌或氯磺酸的质量比例为10：0.5；

S3、共聚合树脂制备

分别称取双环戊二烯与苯乙烯并混合，加入所述改性单体和所述功能单体，充分搅拌混合后得到单体混合物，加入催化剂，升温至90℃并保温反应20min，制得；

所述双环戊二烯与所述苯乙烯、所述改性单体、所述功能单体的质量比例为10：8.7：1.4：1；

所述催化剂为以亚乙基桥二茚基二氯化锆为主催化剂、甲基铝氧烷为助催化剂的催化剂体系；所述双环戊二烯与所述催化剂中的锆、铝的摩尔比例为1000：50：1；

步骤（2）、（3）同实施例1。

实施例3

一种淋膜阀口袋的制备工艺，包括以下步骤：

（1）制备淋膜树脂；

其制备方法同实施例1，区别在于，所述单体混合物中不包括所述改性单体；

步骤（2）、（3）同实施例1。

实施例4

一种淋膜阀口袋的制备工艺，包括以下步骤：

（1）制备淋膜树脂；所述淋膜树脂为低密度聚乙烯；

步骤（2）、（3）同实施例1。

实验例

1、根据GB/T13022-1991（塑料薄膜拉伸性能试验方法）和防火等级UL94对实施例1-4所述淋膜树脂的薄膜的拉伸强度和断裂伸长率和阻燃性能进行测试，测定结果如下：

2、将实施例1-4所述淋膜树脂的薄膜分别浸泡在四丁基氟化铵溶液中，观察是否溶解，溶解情况如下：

3、在实施例1-4中，以纸为基材制备为淋膜纸，根据GB/T10403-2006、GB/T30768-2014分别测定其力学强度和粘结强度，测定结果如下：

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。