CN102416712A - 带锁水层防霉粮食包装袋的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带锁水层防霉粮食包装袋的制备方法。其特征：采用抗老化聚丙烯材料为保护层；采用聚丙烯/乙烯-醋酸乙烯酯/聚乙烯或聚丙烯/偏氯乙烯/聚乙烯构成的三层复合隔氧膜为隔氧层；采用SAF和ES纤维混配，经非织造加工方法制得锁水层；采用不亲水聚丙烯纺粘非织造布或不亲水聚丙烯/聚乙烯双组份纤维热轧非织造布为不亲水层，四层材料按从上至下为保护层、隔氧层、锁水层和不亲水层的次序，经热复合制得袋体材料，再经裁片、缝合并热压封边，制成高强度的带锁水层防霉粮食包装袋。本方法可使用现有生产设备，工艺简单，生产成本低，可通过调节各层材料或层中材料的配比，抑制袋内粮食滋生霉菌和毒素，满足各种粮食储运防霉的需求。

Description

带锁水层防霉粮食包装袋的制备方法

技术领域

 本发明涉及一种粮食包装袋的制备方法，尤其涉及一种带锁水层的防霉粮食包装袋的制备方法，所制得的粮食包装袋具有高强度及高吸湿性，适用于包装储运含水率较高的粮食。

背景技术

我国传统的粮食包装袋是采用天然植物即黄麻为原料，该原麻需经脱胶、复合酶处理、还原漂白后，再经清洗、上油、脱水及烘干等工序才能制成去色除杂的黄麻纤维，然后再采用机织方法与编织技术制作筒状编织物，最后经裁剪及缝制制成带有大量小孔的筒状袋。该粮食包装袋具有强力高及耐用的特点，同时又由于我国是世界上产麻大国，因此麻袋作为粮食包装袋一直沿用至今。然而，麻纤维毕竟属于天然纤维，因而它同样存在着天然纤维的共同缺陷，如其产量受气候环境、土地等方面的影响与限制，

随着化学工业的发展和粮食包装袋的巨大需求，市场上出现了塑编型的粮食包装袋并替代麻袋。该塑编型粮食包装袋是采用2毫米宽的聚乙烯等化学合成原料制成的裂膜丝代替麻线，按上述制袋工艺制成的，该粮食包装袋亦是带有大量小孔的，顶部和底部是采用缝线缝合的。为了改善塑编型粮食包装袋印制图像的清晰度，在该粮食包装袋的正面热合一层双向拉伸聚丙烯薄膜。该粮食包装袋成本低、加工方便，在粮食包装领域内得到了广泛应用。

然而，上述这些粮食包装袋依然不尽人意，主要表现在：①上述两种粮食包装袋的袋体材料均是通过编织方法制成的，因此其袋体全部或部分表面均存在大量的透水透气的小孔，密封性不佳，易造成储存的粮食发霉；②上述两种粮食包装袋的袋体材料均采用编织方法制成，而编织物的织物组织结构是不稳定的，在外力的作用下麻线之间或裂膜丝之间极易滑移，造成局部小孔变大而致使粮食漏损，尤其是在包装粮食后储运过程中，由于摔落、拉拽等冲击力的作用，极易造成破袋散漏。

以上两方面的缺陷已造成全球范围内粮食的巨大损失，甚至于因食入霉变的粮食而危及人的生命。为了尽快而且有效地解决这些问题，人们进行了大量的研究，现归纳如下：

(1)增加抗拉强度的复合型包装袋

以公开号为CN1428276A的“一种复合性包装袋”专利为代表。该发明公开了一种抗拉性能优越的复合型包装袋。该包装袋是通过压合粘接在一起的内、外两层，其内层采用PE材料，其外层分为两层，即抗拉层和耐热层所构成，位于外层的里层的抗拉层是采用未经双向拉伸的PP材料，其断裂伸长率高，韧性好，保证了该包装袋优越的抗拉性能；位于外层的表层的耐热层是采用未完全拉伸的PP材料，其耐热性能高于抗拉层和内层，因此在热封时，内层之间可以完全融合，而位于外层的表层的耐热层保持完好。该复合型包装袋将图案印刷在抗拉层的内面，可以有效保护图案不受侵蚀。该发明的包装袋成本低，操作简单，但是其强力不高，易破包，也不耐用，而且隔绝氧气渗入的性能不理想，对抑制发霉没有很好的作用。

(2)密封型的复合型包装袋

以申请号为93111229.X的“纸塑复合材料种籽包装袋的制造方法”专利为代表。该发明公开了一种由BOPP/纸/铝/PE四层材料经分别介入粘合剂，通过干式复合机经加热加压制成的纸塑复合材料种籽包装袋，能满足盛装种籽的要求。该发明的密封性防霉性较好，但是在用于包装粮食时，封口强力不高，可能会脱开而造成损失；另外，此种包装袋袋体材料之一为铝箔，成本较高，作为粮食包装袋不适宜大量推广。

综上所述，研制封口强度高、不易破袋漏损，又具有良好密封性、防止粮食发霉的新型粮食包装袋，仍是目前人们研究的热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度、带锁水层的防霉粮食包装袋的制备方法，以解决现有技术存在的上述问题。本发明所制得的带锁水层防霉粮食包装袋，具有比传统麻袋和塑编袋更高的强度和更好的防霉性能，本发明所制得的袋体材料是通过隔氧层阻止氧气进入包装袋，同时通过锁水层吸收并锁住袋内粮食呼吸已放出的水分，再通过不亲水层防止粮食与吸水的锁水层发生接触而回潮，从而抑制袋内粮食滋生霉菌和病毒，达到粮食防霉的要求。所制得的粮食包装袋，可通过调节各层材料或层中材料的配比，来满足各种粮食储运的不同需求，本方法可直接使用现有生产设备，工艺简单，生产成本低。

一种带锁水层防霉粮食包装袋的制备方法，是采用高聚物的保护层、隔氧层和不亲水层共三层，并与先预制的锁水层一层，按从上至下为保护层、隔氧层、锁水层和不亲水层的次序经退卷、层叠，形成粮食包装袋的袋体坯材，再经预烘、热轧、冷却、成卷，制成热复合的粮食包装袋的袋体材料，最后再将其袋体材料退卷、裁片、缝合并热压封边，制成高强度的带锁水层防霉粮食包装袋，具体工艺步骤如下：

(一)袋体坯材准备

分别采用抗老化的聚丙烯材料、高聚物膜复合材料以及化学纤维非织造材料作为保护层、隔氧层和不亲水层，并通过非织造加工方法预制含超吸水纤维的锁水层，再按从上至下为保护层、隔氧层、锁水层和不亲水层的次序退卷、层叠，形成粮食包装袋的袋体坯材，其中：所述保护层具体为常规抗老化聚丙烯纺粘非织造布或抗老化聚丙烯裂膜丝编织布中任意一种，该层既能提高粮食包装袋的整体强度，又起到其保护隔氧层的作用；所述隔氧层具体为由上至下分别为聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯及聚乙烯构成的三层复合隔氧膜(即聚丙烯/乙烯-醋酸乙烯酯/聚乙烯三层复合隔氧膜)，或由上至下分别为聚丙烯、偏氯乙烯及聚乙烯构成的三层复合隔氧膜(即聚丙烯/偏氯乙烯/聚乙烯三层复合隔氧膜)中任意一种，其中，上表面材质为聚丙烯，与保护层贴合，其下表面为聚乙烯，与锁水层贴合，其中间层作用是阻止氧气进入袋内，从而抑制袋内粮食滋生霉菌和毒素；所述锁水层具体为采用超吸水纤维(SAF)和聚丙烯/聚乙烯双组份纤维(ES纤维)的两种纤维，经混和开松、成网、加固及成卷依次进行的四个非织造工序而制得，该层中超吸水纤维具有将粮食在储存时有氧呼吸放出的水分吸收并锁住的特性，从而保持粮食干燥，该层中的聚丙烯/聚乙烯双组份纤维具有热粘合特性，从而保证锁水层自身粘合，并分别与隔氧层及不亲水层之间贴合；所述不亲水层具体为不亲水聚丙烯纺粘非织造布或不亲水聚丙烯/聚乙烯双组份纤维热轧非织造布中任意一种，并位于锁水层与袋内粮食的中间，利用该层不亲水的特性，达到防止袋内的粮食回潮； 

(二)热轧复合

将步骤(一)所形成的粮食包装袋的袋体坯材，经预烘、热轧、冷却、成卷，制成热复合的粮食包装袋的袋体材料；

(三)裁剪

根据粮食包装袋袋长为900～1070mm、袋宽为580～740mm、包装容量为50～100kg的尺寸要求，将上述步骤(二)所制得的粮食包装袋的袋体材料裁剪成合适的裁片；

(四)缝制成袋

先将面密度为15～25g/m²、宽度为2～4cm的乙烯-醋酸乙烯共聚物带状薄膜，置于上述步骤(三)所裁剪的两片粮食包装袋裁片之间，并与粮食包装袋裁片叠合，其叠合位置为缝合部位，且带状薄膜边缘与裁片边缘平齐，然后按常规的粮食包装袋的缝制工艺缝合成袋；

(五)热封封边

对上述步骤(四)已缝制成袋的粮食包装袋的缝合部位，再采用热压的方式进行封边，制得高强度的带锁水层防霉粮食包装袋，经检测，袋体材料的面密度为230～340g/m²，其纵横向断裂强力为1290～1380N/5cm，其缝合部位强力为762～783N/5cm，袋重为240～540克；装载粮食后1.2m跌落无破损；在常规粮食储存环境的条件下，封装花生、小麦、水稻、玉米6～24个月后，粮食中黄曲霉素B1为1.1～1.4μg/kg，总黄曲霉素3.3～3.8μg/kg。

所述保护层具体优选为抗老化聚丙烯纺粘非织造布。

所述保护层的面密度为120g/m²～150g/m²，纵横向断裂强力1250～1450N/5cm，其中，优选面密度为150g/m²，优选的纵横向断裂强力为1450N/5cm。

所述隔氧层具体优选为由上至下分别为聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯及聚乙烯构成的三层复合隔氧膜。

所述隔氧层的厚度为60～120μm，氧气透过率为0.2～2.0cm³/m²·24hr，其中，优选厚度为120μm，优选的氧气透过率为0.2cm³/m²·24hr。

所述锁水层是采用超吸水纤维和聚丙烯/聚乙烯双组份纤维的两种纤维，经混和开松、成网、加固及成卷依次进行的四个非织造工序而制得的，具体制备工艺如下：

(a)混和开松

将超吸水纤维和聚丙烯/聚乙烯双组份纤维，按比例均匀送入储棉箱，铺放成堆，垂直抓取送入常规混和开松设备内松解、离解达到混和开松均匀，其中，混和开松工序中开松率为95%，超吸水纤维的纤度和纤维长度分别为11dtex和52 mm，聚丙烯/聚乙烯双组分纤维的纤度和纤维长度分别为1.2～3.3dtex和38～48mm，超吸水纤维与聚丙烯/聚乙烯双组分纤维的重量百分比为45%～60%∶55%～40%；

(b)成网

将上述(a)步骤开松后的纤维通过喂棉箱喂入梳理机，进一步梳理成单纤维，在输送、梳理的常用装置锡林及道夫作用下，形成纤网，其工艺参数为：主锡林速度为900～950 m/min，前锡林速度为850～900 m/min，成网速度为40～60m/min；

(c)加固及成卷

将上述(b)步骤制得的纤网先、后通过热风及热轧加固、冷却并成卷，制得面密度为36～45g/m²的含超吸水纤维的锁水层，经检测，在温度为35℃、相对湿度为90%环境下吸湿率为22.5～30%，返湿量为0g，其工艺参数：热风和热轧辊的温度均为142～144℃，热轧辊的辊间压强为3～4MPa。 

所述的锁水层的生产车间的空气相对湿度控制为35%～55%，目的是降低锁水层生产过程中锁水层中超吸水纤维的吸湿量，防止其因吸湿而失去纤维形态导致无法正常梳理成网。

所述不亲水层的面密度为25g/m²～30g/m²，纵横向断裂强力30～35N/5cm，表面接触角100～120°，其中优选面密度为30g/m²，优选的纵横向断裂强力为35N/5cm，优选的表面接触角为120°。

所述制成的热复合的粮食包装袋的袋体材料的热轧复合工艺步骤如下：

(a)预烘

将已退卷层叠的粮食包装袋的袋体坯材，喂入预烘装置进行预烘，目的是快速升高其袋体坯材内层的温度，使后道热轧工序在高速、低的轧辊间压强的条件下仍能有效复合四层材料，其工艺参数：预烘温度为125～135℃，预烘时间为6～10秒；

(b)热轧

将上述(a)步骤已预烘的粮食包装袋的袋体坯材，喂入热轧装置进行热复合，制得保护层、隔氧层、锁水层和不亲水层四层材料复合为一体的粮食包装袋的袋体材料，其工艺参数：热轧复合温度为146～148℃，轧辊间压强为4～5MPa，生产速度为40～50m/min；

(c)冷却

将上述(b)步骤已热轧后的粮食包装袋的袋体材料，喂入冷却装置进行冷却，目的是迅速降低袋体材料的温度，以阻止构成粘结点的高聚物内部的晶粒尺寸进一步生长增大而导致袋体材料脆性增大、韧性下降，其中，冷却形式采用表面接触式水冷却辊冷却或双面侧吹风冷却中的任意一种，其工艺参数：采用水冷却辊冷却时，水冷却辊表面温度为15～20℃，冷却时间为1.1～1.7秒；采用双面侧吹风冷却时，冷却风温度为20～30℃，冷却时间为2～3秒；

(d)成卷

将上述(c)步骤已冷却后的粮食包装袋的袋体材料，通过成卷机打卷，制成热复合的粮食包装袋的袋体材料。

所述热封封边工序的工艺参数：其热压温度为135℃～145℃，压力为4～6MPa，热压时间为5～10秒。

本发明与现有技术相比，有以下优点：

1、为了克服现有技术中粮食储存发霉的缺陷，本发明所制备的带锁水层防霉粮食包装袋的袋体材料，选择了超吸水纤维(SAF)作为锁水层中的一种组分，因此可将袋中粮食储存时的有氧呼吸放出的水分吸收并锁住，保持粮食干燥；选择了聚丙烯/乙烯-醋酸乙烯酯/聚乙烯或聚丙烯/偏氯乙烯/聚乙烯三层复合膜隔氧层为隔氧层，该层具有限制氧气渗透的功能；选择了不亲水的聚丙烯纺粘非织造布或不亲水聚丙烯/聚乙烯双组份纤维热轧非织造布中任意一种为不亲水层，因此可使锁水层与袋内储存的粮食相隔离，防止袋内粮食回潮，由于以上三层材料的特性，使其袋内储存的粮食保持干燥、避免回潮并限制袋内氧气含量，从而抑制袋内粮食滋生霉菌和毒素，达到粮食防霉的要求，经检测，在常规粮食储存环境的条件下，封装花生、小麦、水稻、玉米6～24个月后，粮食中黄曲霉素B1为1.1～1.4μg/kg，总黄曲霉素3.3～3.8μg/kg，满足欧盟委员会条例(EC)No629/2008和(EC)No1881/2006中直接食用花生、谷物及坚果等食品中黄曲霉素最高限量的要求，即黄曲霉素B1最高限量为2μg/kg，总黄曲霉素最高限量为4μg/kg。

2、为了克服现有技术中粮食包装袋容易破损的缺陷，本发明所制备的带锁水层的防霉粮食包装袋的袋体材料，选择了常规抗老化聚丙烯纺粘非织造布或抗老化聚丙烯裂膜丝编织布中任意一种为保护层，由于采用高强度的抗老化的聚丙烯材料，从而提高了包装袋的抗拉强度和耐用性；选择了乙烯-醋酸乙烯共聚物带状薄膜作为包装袋缝合部位的“粘合剂”，该薄膜既限制了氧气渗入包装袋，又提高了包装袋缝合部位的强度，经检测，本发明所制备的带锁水层的防霉粮食包装袋的强力，高于现有技术的粮食包装袋，具体为：纵横向断裂强力1290～1380N/5cm，缝合部位强力762～783N/5cm，分别高于国家标准GB/T 24904-2010“粮食包装 麻袋”中所规定的指标，即经向强力920N，纬向强力1050N，边725N。

3、本发明制备方法，各层材料间或层中材料间不采用常规易污染的化学粘合剂进行加固和层合，而是采用低熔点的聚乙烯/聚丙烯双组份纤维充当“粘合剂”并通过热轧作用来进行整体加固与层合，以制成袋体材料；另外，选择了乙烯-醋酸乙烯共聚物带状薄膜作为包装袋缝合部位的“粘合剂”，经热压封边后，提高了该包装袋缝合部位的强度，上述加固及层合的热粘合方法均对生产环境无污染。

4、本发明制备方法，可通过调节各层材料或层中材料的配比，来满足各种粮食储运的不同需求。

5、本发明制备方法可直接使用现有的生产设备，工艺简单，生产成本低，当粮食包装袋的长度为1070mm、宽度为740mm时，本发明所制得的粮食包装袋的袋重仅为540克，与相同尺寸的传统麻袋的袋重927克相比，重量较轻。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本实施所使用的带锁水层的防霉粮食包装袋的袋体坯材的原材料：

1、保护层是采用市场有售的常规抗老化聚丙烯纺粘非织造布或抗老化聚丙烯裂膜丝编织布中任意一种； 

2、隔氧层是采用现售的聚丙烯/乙烯-醋酸乙烯酯/聚乙烯或聚丙烯/偏氯乙烯/聚乙烯三层复合膜的任意一种；

3、不亲水层是采用市场有售的不亲水聚丙烯纺粘非织造布或不亲水聚丙烯/聚乙烯双组份纤维热轧非织造布的任意一种；

4、锁水层是采用英国TAL公司所生产的牌号为OASIS的超吸水纤维(SAF)和市场有售的聚丙烯/聚乙烯双组份纤维的两种纤维，经混和开松、成网、加固及成卷依次进行的四个非织造工序而制得的。

本发明锁水层的返湿量测试方法按edana1标准151.2-99“NONWOVENS COVERSTOCK WETBACK”。

下面给出本发明几个具体的实施例：

实施例1：

制备花生防霉包装袋，先预制锁水层，然后与保护层、隔氧层和不亲水层同时退卷，并按保护层、隔氧层、锁水层与不亲水层的顺序层叠，再经热复合、裁剪、缝制成袋、热封封边后制成袋长为1070mm、袋宽为740mm、容量为50kg的花生防霉包装袋。具体工艺参数为：(一)袋体坯材准备：(1)其保护层采用面密度为120g/m²、纵横向断裂强力为1250N/5cm的常规抗老化聚丙烯纺粘非织造布；(2)其隔氧层采用厚度为60μm、氧气透过率为2cm³/m²·24hr的聚丙烯/乙烯-醋酸乙烯酯/聚乙烯三层复合隔氧膜；(3)其预制锁水层：(a)混和开松：采用纤度为11dtex、纤维长度为52mm的超吸水纤维(SAF)和纤度为2.2dtex、纤维长度为42mm的聚丙烯/聚乙烯双组份纤维混和，其重量百分比为50%∶50 %，混和开松工序中开松率为95%；(b)成网：主锡林速度为930m/min，前锡林速度为880 m/min，成网速度为56m/min；(c)加固及成卷：热风和热轧辊的温度为143℃，热轧辊的辊间压强为4MPa；生产车间的相对湿度控制在45%；制得的锁水层面密度为40g/m²，在温度为35℃、相对湿度为90%环境下吸湿率为25%，返湿量为0g。(4)其不亲水层采用不亲水聚丙烯/聚乙烯双组份纤维热轧非织造布，其面密度为30g/m²，纵横向断裂强力30N/5cm，表面接触角为110°。(二)其袋体材料的热轧复合工艺：(a)预烘：热复合预烘温度为125℃，预烘时间为8秒；(b)热轧：热轧复合温度为147℃，轧辊间压强为4.5MPa，生产速度为45m/min；(c)冷却：冷却形式采用表面接触式水冷却辊冷却，水冷却辊表面温度为20℃，冷却时间为1.7秒。(四)其缝制成袋工艺：加入的乙烯-醋酸乙烯共聚物带状薄膜的面密度为15g/m²、宽度为2cm。(五)其热封封边工艺：热压温度为138℃，压力为5MPa，热压时间为6秒。经上述工序后所制得的带锁水层的防霉粮食包装袋，经检测，其袋体材料面密度和纵横向断裂强力分别为245g/m²和1302N/5cm，缝合部位强力为762N/5cm，袋重为388克，装载50kg花生后1.2m跌落无破损。在常规粮食储存环境的条件下，封装50kg的花生6个月后，花生中黄曲霉素B1为1.2μg/kg，总黄曲霉素为3.5μg/kg。

实施例2：

制备小麦防霉包装袋，先预制锁水层，然后与保护层、隔氧层和不亲水层同时退卷，并按保护层、隔氧层、锁水层与不亲水层的顺序层叠，再经热复合、裁剪、缝制成袋、热封封边后制成袋长为900mm、袋宽为580mm、容量为50kg的小麦防霉包装袋。具体工艺参数为：(一)袋体坯材准备：(1)其保护层采用面密度为120g/m²、纵横向断裂强力为1250N/5cm的常规抗老化聚丙烯纺粘非织造布；(2)其隔氧层采用厚度为60μm，氧气透过率为2cm³/m²·24hr的聚丙烯/偏氯乙烯/聚乙烯三层复合隔氧膜；(3)其预制锁水层：(a)混和开松：采用纤度为11dtex、纤维长度为52mm的超吸水纤维(SAF)和纤度为1.5dtex、纤维长度为38mm的聚丙烯/聚乙烯双组份纤维混和，其重量百分比为45%∶55 %，混和开松工序中开松率为95%；(b)成网：主锡林速度为950m/min，前锡林速度为900 m/min，成网速度为60m/min；(c)加固及成卷：热风和热轧辊的温度为144℃，热轧辊的辊间压强为4MPa，生产车间的相对湿度控制在55%；制得的锁水层面密度为36g/m²，在温度为35℃、相对湿度为90%环境下吸湿率为22.5%，返湿量为0g。(4)其不亲水层采用不亲水聚丙烯/聚乙烯双组份纤维热轧非织造布，其面密度为25g/m²，纵横向断裂强力30N/5cm，表面接触角为105°。(二)其袋体材料的热轧复合工艺：(a)预烘：热复合预烘温度为125℃，预烘时间为6秒；(b)热轧：热轧复合温度为148℃，轧辊间压强为5MPa，生产速度为50m/min；(c)冷却：冷却形式采用表面接触式水冷却辊冷却，水冷却辊表面温度为15℃，冷却时间为1.1秒。(四)其缝制成袋工艺：加入的乙烯-醋酸乙烯共聚物带状薄膜的面密度为15g/m²、宽度为2cm。(五)其热封封边工艺：热压温度为135℃，压力为4MPa，热压时间为5秒。经上述工序后所制得的带锁水层的防霉粮食包装袋，经检测，其袋体材料的面密度和纵横向断裂强力分别为236g/m²和1290N/5cm，缝合部位强力为766N/5cm，袋重为246克，装载50kg小麦后1.2m跌落无破损。在常规粮食储存环境的条件下，封装50kg的小麦12个月后，小麦中黄曲霉素B1为1.1μg/kg，总黄曲霉素为3.3μg/kg。

实施例3：

制备水稻防霉包装袋，先预制锁水层，然后与保护层、隔氧层和不亲水层同时退卷，并按保护层、隔氧层、锁水层与不亲水层的顺序层叠，再经热复合、裁剪、缝制成袋、热封封边后制成袋长为1070mm、袋宽为740mm、容量为100kg的水稻防霉包装袋。具体工艺参数为：(一)袋体坯材准备：(1)其保护层采用面密度为150g/m²、纵横向断裂强力为1450N/5cm的常规抗老化聚丙烯裂膜丝编织布；(2)其隔氧层采用厚度为120μm，氧气透过率为0.2cm³/m²·24hr的聚丙烯/乙烯-醋酸乙烯酯/聚乙烯三层复合隔氧膜；(3)其预制锁水层：(a)混和开松：采用纤度为11dtex、纤维长度为52mm的超吸水纤维(SAF)和纤度为3.3dtex、纤维长度为48mm的聚丙烯/聚乙烯双组份纤维混和，其重量百分比为60%∶40 %，混和开松工序中开松率为95%；(b)成网：主锡林速度为900m/min，前锡林速度为850 m/min，成网速度为40m/min；(c)加固及成卷：热风和热轧辊的温度为142℃，热轧辊的辊间压强为3.5MPa；生产车间的相对湿度控制在35%；制得的锁水层面密度为45g/m²，在温度为35℃、相对湿度为90%环境下吸湿率为30%，返湿量为0g；(4)其不亲水层采用不亲水聚丙烯纺粘非织造布，其面密度为30g/m²，纵横向断裂强力35N/5cm，表面接触角为120°。(二)其袋体材料的热轧复合工艺：(a)预烘：热复合预烘温度为135℃，预烘时间为10秒；(b)热轧：热轧复合温度为146℃，轧辊间压强为4MPa，生产速度为40m/min；(c)冷却：冷却形式采用双面侧吹风冷却，冷却风温度为20℃，冷却时间为2秒。(四)其缝制成袋工艺：加入的乙烯-醋酸乙烯共聚物带状薄膜的面密度为25g/m²、宽度为4cm。(五)其热封封边工艺：热压温度为145℃，压力为6MPa，热压时间为10秒。经上述工序后所制得的带锁水层的防霉粮食包装袋，经检测，其袋体材料的面密度和纵横向断裂强力分别为335g/m²和1380N/5cm，缝合部位强力为783N/5cm，袋重为530克，装载100kg水稻后1.2m跌落无破损。在常规粮食储存环境的条件下，封装100kg的水稻12个月后，水稻中黄曲霉素B1为1.3μg/kg，总黄曲霉素为3.6μg/kg。

实施例4：

制备玉米防霉包装袋，先预制锁水层，然后与保护层、隔氧层和不亲水层同时退卷，并按保护层、隔氧层、锁水层与不亲水层的顺序层叠，再经热复合、裁剪、缝制成袋、热封封边后制成袋长为1070mm、袋宽为740mm、容量为75kg的玉米防霉包装袋。具体工艺参数为：(一)袋体坯材准备：(1)其保护层采用面密度为130g/m²、纵横向断裂强力为1320N/5cm的常规抗老化聚丙烯裂膜丝编织布；(2)其隔氧层采用厚度为100μm，氧气透过率为0.3cm³/m²·24hr的聚丙烯/乙烯-醋酸乙烯酯/聚乙烯三层复合隔氧膜；(3)其预制锁水层：(a)混和开松：采用纤度为11dtex、纤维长度为52mm的超吸水纤维(SAF)和纤度为3.3dtex、纤维长度为48mm的聚丙烯/聚乙烯双组份纤维混和，其重量百分比为55%∶45 %，混和开松工序中开松率为95%；(b)成网：主锡林速度为920m/min，前锡林速度为860 m/min，成网速度为40m/min；(c)加固及成卷：热风和热轧辊的温度为142℃，热轧辊的辊间压强为3MPa；生产车间的相对湿度控制在40%；制得的锁水层面密度为45g/m²，在温度为35℃、相对湿度为90%环境下吸湿率为27.5%，返湿量为0g；(4)其不亲水层采用不亲水聚丙烯纺粘非织造布，其面密度为30g/m²，纵横向断裂强力35N/5cm，表面接触角为120°。(二)其袋体材料的热轧复合工艺：(a)预烘：热复合预烘温度为130℃，预烘时间为10秒；(b)热轧：热轧复合温度为146℃，轧辊间压强为4MPa，生产速度为40m/min；(c)冷却：冷却形式采用双面侧吹风冷却，冷却风温度为30℃，冷却时间为3秒。(四)其缝制成袋工艺：加入的乙烯-醋酸乙烯共聚物带状薄膜的面密度为20g/m²、宽度为3cm。(五)其热封封边工艺：热压温度为143℃，压力为5.5MPa，热压时间为8秒。经上述工序后所制得的带锁水层的防霉粮食包装袋，经检测，其袋体材料面密度和纵横向断裂强力分别为297g/m²和1356N/5cm，缝合部位强力为778N/5cm，袋重为470克，装载75kg玉米后1.2m跌落无破损。在常规粮食储存环境的条件下，封装75kg的玉米24个月后，玉米中黄曲霉素B1为1.4μg/kg，总黄曲霉素为3.8μg/kg。

Claims (10)

1.一种带锁水层防霉粮食包装袋的制备方法，其特征在于：本方法是采用高聚物的保护层、隔氧层和不亲水层共三层，并与先预制的锁水层一层，按从上至下为保护层、隔氧层、锁水层和不亲水层的次序经退卷、层叠，形成粮食包装袋的袋体坯材，再经预烘、热轧、冷却、成卷，制成热复合的粮食包装袋的袋体材料，最后再将其袋体材料退卷、裁片、缝合并热压封边，制成带锁水层的防霉粮食包装袋，具体工艺步骤如下：

(一)袋体坯材准备

分别采用抗老化的聚丙烯材料、高聚物膜复合材料以及化学纤维非织造材料作为保护层、隔氧层和不亲水层，并通过非织造加工方法预制含超吸水纤维的锁水层，再按从上至下为保护层、隔氧层、锁水层和不亲水层的次序退卷、层叠，形成粮食包装袋的袋体坯材，其中：所述保护层具体为常规抗老化聚丙烯纺粘非织造布或抗老化聚丙烯裂膜丝编织布中任意一种；所述隔氧层具体为由上至下分别为聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯及聚乙烯构成的三层复合隔氧膜，或由上至下分别为聚丙烯、偏氯乙烯及聚乙烯构成的三层复合隔氧膜中任意一种，其中，上表面材质为聚丙烯，与保护层贴合，其下表面为聚乙烯，与锁水层贴合；所述锁水层具体为采用超吸水纤维和聚丙烯/聚乙烯双组份纤维的两种纤维，经混合开松、成网、加固及成卷依次进行的四个非织造工序而制得；所述不亲水层具体为不亲水聚丙烯纺粘非织造布或不亲水聚丙烯/聚乙烯双组份纤维热轧非织造布中任意一种，并位于锁水层与袋内粮食的中间； 

(二)热轧复合

将步骤(一)所形成的粮食包装袋的袋体坯材，经预烘、热轧、冷却、成卷，制成热复合的粮食包装袋的袋体材料；

(三)裁剪

根据粮食包装袋袋长为900～1070mm、袋宽为580～740mm、包装容量为50～100kg的尺寸要求，将上述步骤(二)所制得的粮食包装袋的袋体材料裁剪成合适的裁片；

(四)缝制成袋

先将面密度为15～25g/m²、宽度为2～4cm的乙烯-醋酸乙烯共聚物带状薄膜，置于上述步骤(三)所裁剪的两片粮食包装袋裁片之间，并与粮食包装袋裁片叠合，其叠合位置为缝合部位，且带状薄膜边缘与裁片边缘平齐，然后按常规的粮食包装袋的缝制工艺缝合成袋；

(五)热封封边

对上述步骤(四)已缝制成袋的粮食包装袋的缝合部位，再采用热压的方式进行封边，制得带锁水层防霉粮食包装袋，经检测，袋体材料的面密度为230～340g/m²，其纵横向断裂强力为1290～1380N/5cm，其缝合部位强力为762～783N/5cm，袋重为240～540克；装载粮食后1.2m跌落无破损；在常规粮食储存环境的条件下，封装花生、小麦、水稻、玉米6～24个月后，粮食中黄曲霉素B1为1.1～1.4μg/kg，总黄曲霉素3.3～3.8μg/kg。

2.根据权利要求1所述的带锁水层防霉粮食包装袋的制备方法，其特征在于：所述保护层具体为抗老化聚丙烯纺粘非织造布。

3.根据权利要求1所述的带锁水层防霉粮食包装袋的制备方法，其特征在于：所述保护层的面密度为120g/m²～150g/m²，纵横向断裂强力1250～1450N/5cm，其中，优选面密度为150g/m²，优选的纵横向断裂强力为1450N/5cm。

4.根据权利要求1所述的带锁水层防霉粮食包装袋的制备方法，其特征在于：所述隔氧层具体为由上至下分别为聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯及聚乙烯构成的三层复合隔氧膜。

5.根据权利要求1所述的带锁水层防霉粮食包装袋的制备方法，其特征在于：所述隔氧层的厚度为60～120μm，氧气透过率为0.2～2.0cm³/m²·24hr，其中，优选厚度为120μm，优选的氧气透过率为0.2cm³/m²·24hr。

6.根据权利要求1所述的带锁水层防霉粮食包装袋的制备方法，其特征在于：所述锁水层是采用超吸水纤维和聚丙烯/聚乙烯双组份纤维的两种纤维，经混合开松、成网、加固及成卷依次进行的四个非织造工序而制得的，具体制备工艺如下：

(a)混合开松

将超吸水纤维和聚丙烯/聚乙烯双组份纤维，按比例均匀送入储棉箱，铺放成堆，垂直抓取送入常规混合开松设备内松解、离解达混合开松到均匀，其中，混和开松工序中开松率为95%，超吸水纤维的纤度和纤维长度分别为11dtex和52 mm，聚丙烯/聚乙烯双组分纤维的纤度和纤维长度分别为1.2～3.3dtex和38～48mm，超吸水纤维与聚丙烯/聚乙烯双组分纤维的重量百分比为45%～60%∶55%～40%；

(b)成网

将上述(a)步骤开松后的纤维通过喂棉箱喂入梳理机，进一步梳理成单纤维，在输送、梳理的常用装置锡林及道夫作用下，形成纤网，其工艺参数为：主锡林速度为900～950 m/min，前锡林速度为850～900 m/min，成网速度为40～60m/min；

(c)加固及成卷

将上述(b)步骤制得的纤网先、后通过热风及热轧加固、冷却并成卷，制得面密度为36～45g/m²的含超吸水纤维的锁水层，在温度为35℃、相对湿度为90%环境下吸湿率为22.5～30%，返湿量为0g，其工艺参数：热风和热轧辊的温度均为142～144℃，热轧辊的辊间压强为3～4MPa。

7.根据权利要求6所述的带锁水层防霉粮食包装袋的制备方法，其特征在于：所述的锁水层的生产车间的空气相对湿度控制为35%～55%。

8.根据权利要求1所述的带锁水层防霉粮食包装袋的制备方法，其特征在于：所述不亲水层的面密度为25g/m²～30g/m²，纵横向断裂强力30～35N/5cm，表面接触角100～120°，其中优选面密度为30g/m²，优选的纵横向断裂强力为35N/5cm，优选的表面接触角为120°。

9.根据权利要求1所述的带锁水层防霉粮食包装袋的制备方法，其特征在于：所述制成的热复合的粮食包装袋的袋体材料的热轧复合工艺步骤如下：

(a)预烘

将已退卷层叠的粮食包装袋的袋体坯材，喂入预烘装置进行预烘，其工艺参数：预烘温度为125～135℃，预烘时间为6～10秒；

(b)热轧

将上述(a)步骤已预烘的粮食包装袋的袋体坯材，喂入热轧装置进行热复合，制得保护层、隔氧层、锁水层和不亲水层四层材料复合为一体的粮食包装袋的袋体材料，其工艺参数：热轧复合温度为146～148℃，轧辊间压强为4～5MPa，生产速度为40～50m/min；

(c)冷却

将上述(b)步骤已热轧后的粮食包装袋的袋体材料，喂入冷却装置进行冷却，其中，冷却形式采用表面接触式水冷却辊冷却或双面侧吹风冷却中的任意一种，其工艺参数：采用水冷却辊冷却时，水冷却辊表面温度为15～20℃，冷却时间为1.1～1.7秒；采用双面侧吹风冷却时，冷却风温度为20～30℃，冷却时间为2～3秒；

(d)成卷

将上述(c)步骤已冷却后的粮食包装袋的袋体材料，通过成卷机打卷，制成热复合的粮食包装袋的袋体材料。

10.根据权利要求1所述的带锁水层防霉粮食包装袋的制备方法，其特征在于：所述热封封边工序的工艺参数：其热压温度为135℃～145℃，压力为4～6MPa，热压时间为5～10秒。