一种高强度防水自降解纸袋

技术领域

本发明涉及纸袋领域，更具体地说，涉及一种高强度防水自降解纸袋。

背景技术

塑料袋(Plasticbags)是以塑料(常用塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龙等)为主要原料制成的袋子，是人们日常生活中必不可少的物品，常被用来装其他物品。因其廉价、重量极轻、容量大、便于收纳的优点被广泛使用，但又因为塑料袋降解周期极长、处理困难的缺点而被部分国家禁止生产和使用。根据国家有关法规规定超市限制使用塑料袋，以及国外，欧美等国家提倡用环保纸袋的趋势，严格控制塑料污染，塑料袋将被环保纸袋替代，白牛皮纸市场前景看好。纸袋的品种很多、纸的材料品种多样、款式也很多。按材质可分为:白卡纸纸袋,白板纸纸袋,铜板纸纸袋,牛皮纸纸袋，还有少量是特种纸制造。白卡纸:白卡纸坚挺厚实，有较高的挺度、耐破度和平滑度，纸面平整，常用的厚度是210-300克白卡纸，用的最多的是230白卡。用白卡纸印刷出来的纸袋，颜色饱满，纸的质感也非常好，是定做的首选。铜板纸:铜版纸的特点在于纸面非常光洁平整，白度高，平滑度高，光泽度好，还使印出的图形、画面具有立体感，常用的厚度有128克-300克，铜板纸印刷的效果和白卡纸一样，颜色饱满鲜亮，与白卡纸相比较，挺度不及白卡纸。白牛皮纸:白牛皮纸耐破度高，韧性好，高强度，匀度厚度色象稳定。100％纯木浆制造，环保无毒，可环保再生利用，白牛皮纸韧性很好，而且不用覆膜，广泛用于制作环保型服装手提袋、高档购物袋等。按照袋边，底部及封底方式不同:有开口缝底袋、开口粘合角底袋、阀式缝合袋、阀式扁平六角形端底粘合袋等四种纸袋型式。按照把手和挖孔方式的不同:NKK(打孔穿绳)、 NAK(无孔有绳，分为无口折和标准有口折型)、DCK(无绳袋身挖孔把手)、BBK(有舌口不冲孔)。按照用途的不同:包括档案袋、信封、手提袋、水泥袋、饲料袋、蜡纸袋、化肥袋、复膜纸袋、四层纸袋、药袋、服装袋、食品袋、购物袋、礼品袋、酒水袋。

但是，现有技术中，由于无论塑料袋的难以分解，还是可循环再用的纸袋，均对土地环境造成一定的压力，弃置在土地时，两者都会对土地造成污染，虽然纸袋对土地环境污染的程度低于塑料袋，但是当人们都逐步用纸袋代替塑料袋时，纸袋的数量就会上升，在缺乏有效回收机制的现状下，相当数量的纸袋会被弃置并且埋在地下，造成土地污染，焚烧纸袋则会造成环境污染，且现有的纸袋承重能力有限，应用范围局限，为此我们提出一种高强度防水自降解纸袋来解决以上问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高强度防水自降解纸袋，可以通过带有预制豁口、导水空腔、外储仓、隔膜、浮力微球、截流仓的内拉筋与带有亲水纤维的导水层间的相互配合，当纸袋处于潮湿环境时，外界水分会被亲水纤维吸附，并沿预制豁口、隔膜并延伸至较为干燥的导水空腔内，当隔膜的使用寿命达到设计的临界值时，隔膜水解，内拉筋沿预制豁口位置断开，使外储仓内的两个密闭仓开启，此时亲水纤维吸附的外界水分进入外储仓，一方面与生石灰粉反应产生热量，另一方面溶解分解剂，同时生石灰粉反应产生热量会提升分解剂中分解酶的生物活性，加速外纸层植物纤维的分解速率，同时生石灰粉反应产生热量使水分升温，热水分解导水层两侧的水解胶，使外纸层、淋膜层快速从导水层两侧分离，减弱外纸层的结构强度，随着内拉筋的断裂，外纸层沿其断裂处碎裂，进一步加速了自身的降解效率，本发明相比于传统技术，在具有一定的载重强度的前提下，具有达设计寿命自降解的功能，应用范围广，环保性强，具有市场前景，适合推广。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种高强度防水自降解纸袋，包括外纸层和淋膜层，所述外纸层与淋膜层间夹接有导水层，所述导水层的两侧表面均设有若干亲水纤维，所述亲水纤维的一端分别延伸至外纸层、淋膜层的内部，所述外纸层顶部设有穿孔，所述穿孔内穿接有把手绳，所述把手绳的端部连接有加强件，所述加强件包括若干呈扇形排布的内拉筋，若干所述内拉筋的底部连接有横向拉筋，所述内拉筋与导水层为一体结构，所述内拉筋内设有贯穿的导水空腔，所述导水空腔内壁沿其轴向方向等距距分设有若干外储仓，所述外储仓内设有隔膜，所述外储仓通过隔膜分隔成两个密闭仓，两个所述密闭仓内分别填充有生石灰粉和分解剂，相邻的两个所述外储仓间设有截流仓，所述截流仓呈椭球形结构，所述截流仓内设有浮力微球，所述内拉筋的外壁在隔膜位置均设有预制豁口，所述亲水纤维的另一端依次穿过预制豁口、隔膜并延伸至导水空腔内，所述横向拉筋为中空结构，所述横向拉筋与导水空腔的底端连通设置，所述横向拉筋的底部设有排水口，所述排水口延伸至外纸层的底部外侧，所述把手绳手持部位设有弹性囊体，所述弹性囊体与导水空腔的顶端连通设置。

本发明通过带有预制豁口、导水空腔、外储仓、隔膜、浮力微球、截流仓的内拉筋与带有亲水纤维的导水层间的相互配合，当纸袋处于潮湿环境时，外界水分会被亲水纤维吸附，并沿预制豁口、隔膜并延伸至较为干燥的导水空腔内，当隔膜的使用寿命达到设计的临界值时，隔膜水解，内拉筋沿预制豁口位置断开，使外储仓内的两个密闭仓开启，此时亲水纤维吸附的外界水分进入外储仓，一方面与生石灰粉反应产生热量，另一方面溶解分解剂，同时生石灰粉反应产生热量会提升分解剂中分解酶的生物活性，加速外纸层植物纤维的分解速率，同时生石灰粉反应产生热量使水分升温，热水分解导水层两侧的水解胶，使外纸层、淋膜层快速从导水层两侧分离，减弱外纸层的结构强度，随着内拉筋的断裂，外纸层沿其断裂处碎裂，进一步加速了自身的降解效率，本发明相比于传统技术，在具有一定的载重强度的前提下，具有达设计寿命自降解的功能，应用范围广，环保性强，具有市场前景，适合推广。

进一步的，填充有生石灰粉的密闭仓设置在填充有分解剂的密闭仓底部，所述分解剂为乙二胺固体粉末与分解酶的混合物，所述分解酶为植物纤维分解酶。

通过浮力微球的结构设计，在导水空腔利用亲水纤维从外界吸附水分进入导水空腔，当导水空腔出现积水时并下流至截流仓内时，浮力微球受截流仓内水的浮力上移，此时浮力微球堵塞导水空腔的底部，进而使导水空腔可吸收纸袋内物品的水分，有效保持物品的干燥性，同时也避免积水随意从排水口排出，当需要排水时，使用者可按压弹性囊体，使导水空腔出现气压，导水空腔内积水受气压下移推动浮力微球，进而使积水流入下一导水空腔，并依次进行排水作业，同时弹性囊体的设计可减轻使用者的勒手感，有效提升了使用的舒适性。

进一步的，所述浮力微球的密度小于水的密度。

进一步的，所述淋膜层、外纸层均通过水解胶胶接在导水层的两侧。

进一步的，所述隔膜为PVA膜结构，所述隔膜的水解速率可按纸袋的设计寿命进行对应更改。

进一步的，所述亲水纤维的吸湿性大于外纸层的吸湿性。

通过吸湿性大于外纸层的亲水纤维的设计，使亲水纤维能快速吸附外纸层的水分，避免外纸层在使用过程中受潮破损。

进一步的，所述弹性囊体完全形变挤压状态下产生的气压大于浮力微球在导水空腔内积水的最大浮力。

进一步的，所述内拉筋为柔性可降解塑胶结构。

进一步的，所述外纸层、淋膜层上均设有与内拉筋相匹配的凹槽。

通过带有凹槽的外纸层、淋膜层设计，有效减小了纸袋的整体厚度，提升了使用的轻便性。

进一步的，同一把手绳的两端加强件上内拉筋等距交错排布。

通过交错排布的内拉筋及其与把手绳、横向拉筋的连接方式，当纸袋内装载重物时，可通过横向拉筋、内拉筋依次将重力集中传递至把手绳上，减轻了外纸层的承受重力，进而达到保护外纸层不破裂，同时交错排布的内拉筋能有效将其受力均匀分散，不易出现受力聚拢现象，可防止聚拢量过大导致外纸层受应力过大为局部撕裂，有效提升了其重复利用的次数，相比于传统纸袋，其承重能力更强，有效提升了应用范围。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过带有预制豁口、导水空腔、外储仓、隔膜、浮力微球、截流仓的内拉筋与带有亲水纤维的导水层间的相互配合，当纸袋处于潮湿环境时，外界水分会被亲水纤维吸附，并沿预制豁口、隔膜并延伸至较为干燥的导水空腔内，当隔膜的使用寿命达到设计的临界值时，隔膜水解，内拉筋沿预制豁口位置断开，使外储仓内的两个密闭仓开启，此时亲水纤维吸附的外界水分进入外储仓，一方面与生石灰粉反应产生热量，另一方面溶解分解剂，同时生石灰粉反应产生热量会提升分解剂中分解酶的生物活性，加速外纸层植物纤维的分解速率，同时生石灰粉反应产生热量使水分升温，热水分解导水层两侧的水解胶，使外纸层、淋膜层快速从导水层两侧分离，减弱外纸层的结构强度，随着内拉筋的断裂，外纸层沿其断裂处碎裂，进一步加速了自身的降解效率，本发明相比于传统技术，在具有一定的载重强度的前提下，具有达设计寿命自降解的功能，应用范围广，环保性强，具有市场前景，适合推广。

(2)通过浮力微球的结构设计，在导水空腔利用亲水纤维从外界吸附水分进入导水空腔，当导水空腔出现积水时并下流至截流仓内时，浮力微球受截流仓内水的浮力上移，此时浮力微球堵塞导水空腔的底部，进而使导水空腔可吸收纸袋内物品的水分，有效保持物品的干燥性，同时也避免积水随意从排水口排出，当需要排水时，使用者可按压弹性囊体，使导水空腔出现气压，导水空腔内积水受气压下移推动浮力微球，进而使积水流入下一导水空腔，并依次进行排水作业，同时弹性囊体的设计可减轻使用者的勒手感，有效提升了使用的舒适性。

(3)通过吸湿性大于外纸层的亲水纤维的设计，使亲水纤维能快速吸附外纸层的水分，避免外纸层在使用过程中受潮破损。

(4)通过带有凹槽的外纸层、淋膜层设计，有效减小了纸袋的整体厚度，提升了使用的轻便性。

(5)通过交错排布的内拉筋及其与把手绳、横向拉筋的连接方式，当纸袋内装载重物时，可通过横向拉筋、内拉筋依次将重力集中传递至把手绳上，减轻了外纸层的承受重力，进而达到保护外纸层不破裂，同时交错排布的内拉筋能有效将其受力均匀分散，不易出现受力聚拢现象，可防止聚拢量过大导致外纸层受应力过大为局部撕裂，有效提升了其重复利用的次数，相比于传统纸袋，其承重能力更强，有效提升了应用范围。

附图说明

图1为本发明的底面结构示意图；

图2为本发明的顶部结构示意图；

图3为本发明中提出的内拉筋及外纸层的结构示意图；

图4为本发明的剖面结构示意图；

图5为图4中A部的放大结构示意图；

图6为本发明中提出的外纸层、淋膜层及导水层的结构示意图；

图7为本发明中提出的外纸层、淋膜层及导水层的爆炸结构示意图；

图8为本发明中提出的内拉筋剖面结构示意图；

图9为本发明中提出的导水空腔积水时的结构示意图；

图10为本发明中提出的导水空腔排水时的结构示意图。

图中标号说明：

外纸层1、穿孔11、把手绳2、弹性囊体21、排水口3、内拉筋4、预制豁口41、导水空腔42、外储仓43、隔膜44、浮力微球45、截流仓46、导水层5、亲水纤维51、淋膜层6、横向拉筋7。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-10，一种高强度防水自降解纸袋，包括外纸层1和淋膜层6，外纸层1与淋膜层6间夹接有导水层5，导水层5的两侧表面均设有若干亲水纤维51，亲水纤维51的一端分别延伸至外纸层1、淋膜层6的内部，外纸层 1顶部设有穿孔11，穿孔11内穿接有把手绳2，把手绳2的端部连接有加强件，加强件包括若干呈扇形排布的内拉筋4，若干内拉筋4的底部连接有横向拉筋7，内拉筋4与导水层5为一体结构，内拉筋4内设有贯穿的导水空腔 42，导水空腔42内壁沿其轴向方向等距距分设有若干外储仓43，外储仓43 内设有隔膜44，外储仓43通过隔膜分隔成两个密闭仓，两个密闭仓内分别填充有生石灰粉和分解剂，相邻的两个外储仓43间设有截流仓46，截流仓46 呈椭球形结构，截流仓46内设有浮力微球45，内拉筋4的外壁在隔膜44位置均设有预制豁口41，亲水纤维51的另一端依次穿过预制豁口41、隔膜44 并延伸至导水空腔42内，横向拉筋7为中空结构，横向拉筋7与导水空腔42 的底端连通设置，横向拉筋7的底部设有排水口3，排水口3延伸至外纸层1 的底部外侧，把手绳2手持部位设有弹性囊体21，弹性囊体21与导水空腔 42的顶端连通设置，填充有生石灰粉的密闭仓设置在填充有分解剂的密闭仓底部，分解剂为乙二胺固体粉末与分解酶的混合物，分解酶为植物纤维分解酶，淋膜层6、外纸层1均通过水解胶胶接在导水层5的两侧。

本发明通过带有预制豁口41、导水空腔42、外储仓43、隔膜44、浮力微球45、截流仓46的内拉筋4与带有亲水纤维51的导水层5间的相互配合，当纸袋处于潮湿环境时，外界水分会被亲水纤维51吸附，并沿预制豁口41、隔膜44并延伸至较为干燥的导水空腔42内，当隔膜44的使用寿命达到设计的临界值时，隔膜44水解，内拉筋4沿预制豁口41位置断开，使外储仓43 内的两个密闭仓开启，此时亲水纤维51吸附的外界水分进入外储仓43，一方面与生石灰粉反应产生热量，另一方面溶解分解剂，同时生石灰粉反应产生热量会提升分解剂中分解酶的生物活性，加速外纸层1植物纤维的分解速率，同时生石灰粉反应产生热量使水分升温，热水分解导水层5两侧的水解胶，使外纸层1、淋膜层6快速从导水层5两侧分离，减弱外纸层1的结构强度，随着内拉筋4的断裂，外纸层1沿其断裂处碎裂，进一步加速了自身的降解效率，本发明相比于传统技术，在具有一定的载重强度的前提下，具有达设计寿命自降解的功能，应用范围广，环保性强，具有市场前景，适合推广。

浮力微球45的密度小于水的密度，弹性囊体21完全形变挤压状态下产生的气压大于浮力微球45在导水空腔42内积水的最大浮力。

通过浮力微球45的结构设计，在导水空腔42利用亲水纤维51从外界吸附水分进入导水空腔42，当导水空腔42出现积水时并下流至截流仓46内时，浮力微球45受截流仓46内水的浮力上移，此时浮力微球45堵塞导水空腔42 的底部，进而使导水空腔42可吸收纸袋内物品的水分，有效保持物品的干燥性，同时也避免积水随意从排水口3排出，当需要排水时，使用者可按压弹性囊体21，使导水空腔42出现气压，导水空腔42内积水受气压下移推动浮力微球45，进而使积水流入下一导水空腔42，并依次进行排水作业，同时弹性囊体21的设计可减轻使用者的勒手感，有效提升了使用的舒适性。

隔膜44为PVA膜结构，隔膜44的水解速率可按纸袋的设计寿命进行对应更改，亲水纤维51的吸湿性大于外纸层1的吸湿性。通过吸湿性大于外纸层1的亲水纤维51的设计，使亲水纤维51能快速吸附外纸层1的水分，避免外纸层1在使用过程中受潮破损。

内拉筋4为柔性可降解塑胶结构，外纸层1、淋膜层6上均设有与内拉筋 4相匹配的凹槽。通过带有凹槽的外纸层1、淋膜层6设计，有效减小了纸袋的整体厚度，提升了使用的轻便性。

同一把手绳2的两端加强件上内拉筋4等距交错排布。通过交错排布的内拉筋4及其与把手绳2、横向拉筋7的连接方式，当纸袋内装载重物时，可通过横向拉筋7、内拉筋4依次将重力集中传递至把手绳2上，减轻了外纸层 1的承受重力，进而达到保护外纸层1不破裂，同时交错排布的内拉筋4能有效将其受力均匀分散，不易出现受力聚拢现象，可防止聚拢量过大导致外纸层1受应力过大为局部撕裂，有效提升了其重复利用的次数，相比于传统纸袋，其承重能力更强，有效提升了应用范围。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。