CN104909034A - 耐磨损纸塑复合袋及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨损纸塑复合袋及其制备方法，该耐磨损纸塑复合袋包括塑料层和纸质层，所述塑料层设于所述纸质层的表面；其中，所述塑料层包括聚丙烯、聚乙烯、环氧树脂、超高分子量聚乙烯、有机硅、酚醛树脂、玻璃纤维、聚四氟乙烯、二硫化钼、甘油、邻苯二甲酸二甲酯和硬质酸钠。该耐磨损纸塑复合袋具有优异的耐磨损性能，且制备方法简便易行，条件温和，适宜大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及纸塑袋制造领域，具体地，涉及一种耐磨损纸塑复合袋及其制备方法。
背景技术
纸塑袋作为一种便捷的容纳装置已经广泛的应用在人们的日常生活中，用于装运小宗散装粉粒状物料，是一种目前很常用的包装材料。纸塑袋是一种复合纸袋，包括纸质层和塑料层。
目前，纸塑袋的塑料层通常是由淀粉或聚丙烯制成，现有的纸塑袋在遇到外界施加的较大摩擦力时，塑料层的表面会起皱甚至破裂，严重影响了纸塑袋的正常使用，且传统的纸塑袋制备方法步骤复杂且不能大规模生产。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的在于提供一种耐磨损纸塑复合袋及其制备方法，该耐磨损纸塑复合袋具有优异的耐磨损性能，且制备方法简便易行，条件温和，适宜大规模生产。
为了实现上述目的，本发明提供了一种耐磨损纸塑复合袋，该耐磨损纸塑包括塑料层和纸质层，所述塑料层设于所述纸质层的表面；
其中，所述塑料层包括聚丙烯、聚乙烯、环氧树脂、超高分子量聚乙烯、有机硅、酚醛树脂、玻璃纤维、聚四氟乙烯、二硫化钼、甘油、邻苯二甲酸二甲酯和硬质酸钠。
本发明还提供了一种耐磨损纸塑复合袋的制备方法，该方法包括：
(1)将聚丙烯、聚乙烯、环氧树脂、超高分子量聚乙烯、有机硅、酚醛树脂、玻璃纤维、聚四氟乙烯、二硫化钼、甘油、邻苯二甲酸二甲酯和硬质酸钠混合后挤出成型制得薄膜；
(2)将所述薄膜进行加热并涂覆于纸质层的表面上形成塑料层以制得复合纸；或者将所述薄膜切割、拉丝和编织成塑料层，然后将所述塑料层通过粘结剂粘黏于所述纸质层的表面上以制得复合纸；
(3)将所述复合纸机加工成耐磨损纸塑复合袋。
通过上述技术方案，本发明提供的耐磨损纸塑复合袋包括聚丙烯、聚乙烯、环氧树脂、超高分子量聚乙烯、有机硅、酚醛树脂、玻璃纤维、聚四氟乙烯、二硫化钼、甘油、邻苯二甲酸二甲酯和硬质酸钠。与现有技术的纸塑复合袋相比，本发明提供的耐磨损纸塑复合袋的塑料层中具有环氧树脂、超高分子量聚乙烯、有机硅、酚醛树脂、玻璃纤维、聚四氟乙烯和二硫化钼，这七种组分之间有协同作用，并能和其他的组分之间发生作用，使得这种纸塑复合袋具有十分优异的耐磨损性能，同时，本发明提供的制备耐磨损纸塑复合袋的方法简便易行，反应条件温和，适宜大规模生产。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种耐磨损纸塑复合袋，该耐磨损纸塑包括塑料层和纸质层，所述塑料层设于所述纸质层的表面；
其中，所述塑料层包括聚丙烯、聚乙烯、环氧树脂、超高分子量聚乙烯、有机硅、酚醛树脂、玻璃纤维、聚四氟乙烯、二硫化钼、甘油、邻苯二甲酸二甲酯和硬质酸钠。
在本发明中，聚丙烯的重均分子量可以在宽的范围内选择，但是从提高制得的耐磨损纸塑复合袋的耐磨损性能考虑，优选地，聚丙烯的重均分子量为80000-100000。
当然，聚乙烯的重均分子量可以在宽的范围内选择，为了使制得的耐磨损纸塑复合袋具有更好的耐磨损性能，优选地，聚乙烯的重均分子量为14000-28000。
同样地，环氧树脂的重均分子量可以在宽的范围内选择，为了使制得的耐磨损纸塑复合袋具有更好的耐磨损性能，优选地，环氧树脂的重均分子量为4000-8000。
在本发明中，超高分子量聚乙烯的重均分子量可以在宽的范围内选择，为了使制得的耐磨损纸塑复合袋具有更加优异的耐磨损性能，优选地，超高分子量聚乙烯的重均分子量为1500000-1800000。
另外，有机硅的重均分子量也具有多样性，但是从提高制得的耐磨损纸塑复合袋的耐磨损性能，优选地，有机硅的重均分子量为15000-20000。
同样地，酚醛树脂的重均分子量可以在宽的范围内选择，为了使制得的耐磨损纸塑复合袋具有更加优异的耐磨损性能，优选地，酚醛树脂的重均分子量为12000-18000。
在本发明中，聚四氟乙烯的重均分子量可以在宽的范围内选择，为了使制得的耐磨损纸塑复合袋具有更加优异的耐磨损性能，优选地，聚四氟乙烯的重均分子量为20000-30000。
在本发明中，各组分的含量可以在宽的范围内选择，为了使制得的耐磨损纸塑复合袋具有更加优异的耐磨损性能，优选地，相对于100重量份的所述聚丙烯，所述聚乙烯的含量为10-15重量份，所述环氧树脂的含量为20-30重量份，所述超高分子量聚乙烯的含量为15-25重量份，所述有机硅含量为12-15重量份，所述酚醛树脂的含量为15-20重量份，所述玻璃纤维的含量为5-15重量份，所述聚四氟乙烯的含量为15-18重量份，所述二硫化钼的含量为10-15重量份，所述甘油的含量为1-3重量份，所述邻苯二甲酸二甲酯的含量为2-5重量份，所述硬质酸钠的含量为1-5重量份。
在本发明中，有机硅可以在宽的范围内选择，只要具有较好的耐磨性能即可，可以是硅油、硅橡胶，也可以是硅树脂。但是从提高制得的耐磨损纸塑复合袋的耐磨损性能考虑，优选地，有机硅选自硅油和/或硅橡胶。
在本发明中，所述纸质层的材料可以在宽的范围内选择，但是从耐磨损性能考虑，优选地，所述纸质层为牛皮纸或石墨纸。
本发明还提供了一种耐磨损纸塑复合袋的制备方法，该方法包括：
(1)将聚丙烯、聚乙烯、环氧树脂、超高分子量聚乙烯、有机硅、酚醛树脂、玻璃纤维、聚四氟乙烯、二硫化钼、甘油、邻苯二甲酸二甲酯和硬质酸钠混合后挤出成型制得薄膜；
(2)将所述薄膜进行加热并涂覆于纸质层的表面上形成塑料层以制得复合纸；或者将所述薄膜切割、拉丝和编织成塑料层，然后将所述塑料层通过粘结剂粘黏于所述纸质层的表面上以制得复合纸；
(3)将所述复合纸机加工成耐磨损纸塑复合袋。
在上述制备方法中，聚丙烯的重均分子量可以在宽的范围内选择，但是从提高制得的耐磨损纸塑复合袋的耐磨损性能考虑，优选地，聚丙烯的重均分子量为80000-100000。
当然，聚乙烯的重均分子量可以在宽的范围内选择，为了使制得的耐磨损纸塑复合袋具有更好的耐磨损性能，优选地，聚乙烯的重均分子量为14000-28000。
同样地，环氧树脂的重均分子量可以在宽的范围内选择，为了使制得的耐磨损纸塑复合袋具有更好的耐磨损性能，优选地，环氧树脂的重均分子量为4000-8000。
在上述制备方法中，超高分子量聚乙烯的重均分子量可以在宽的范围内选择，为了使制得的耐磨损纸塑复合袋具有更加优异的耐磨损性能，优选地，超高分子量聚乙烯的重均分子量为1500000-1800000。
另外，有机硅的重均分子量也具有多样性，但是从提高制得的耐磨损纸塑复合袋的耐磨损性能，优选地，有机硅的重均分子量为15000-20000。
同样地，酚醛树脂的重均分子量可以在宽的范围内选择，为了使制得的耐磨损纸塑复合袋具有更加优异的耐磨损性能，优选地，酚醛树脂的重均分子量为12000-18000。
在上述制备方法中，聚四氟乙烯的重均分子量可以在宽的范围内选择，为了使制得的耐磨损纸塑复合袋具有更加优异的耐磨损性能，优选地，聚四氟乙烯的重均分子量为20000-30000。
在上述制备方法中，各组分的用量可以在宽的范围内选择，为了使制得的耐磨损纸塑复合袋具有更加优异的耐磨损性能，优选地，相对于100重量份的所述聚丙烯，所述聚乙烯的用量为10-15重量份，所述环氧树脂的用量为20-30重量份，所述超高分子量聚乙烯的用量为15-25重量份，所述有机硅用量为12-15重量份，所述酚醛树脂的用量为15-20重量份，所述玻璃纤维的用量为5-15重量份，所述聚四氟乙烯的用量为15-18重量份，所述二硫化钼的用量为10-15重量份，所述甘油的用量为1-3重量份，所述邻苯二甲酸二甲酯的用量为2-5重量份，所述硬质酸钠的用量为1-5重量份。
在上述制备方法中，有机硅可以在宽的范围内选择，只要具有较好的耐磨性能即可，可以是硅油、硅橡胶，也可以是硅树脂。但是从提高制得的耐磨损纸塑复合袋的耐磨损性能考虑，优选地，有机硅选自硅油和/或硅橡胶。
在上述制备方法中，所述纸质层的材料可以在宽的范围内选择，但是从耐磨损性能考虑，优选地，所述纸质层为牛皮纸或石墨纸。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，原料环氧树脂和酚醛树脂为中研科技有限公司的市售品，超高分子量聚乙烯为山东华创集团的市售品，有机硅购自嘉兴科瑞有限公司，聚四氟乙烯为合肥伯勤化工有限公司的市售品，二硫化钼购自德盛化工有限公司。
实施例1
(1)在25℃下，将聚丙烯(重均分子量为90000)、聚乙烯(重均分子量为18000)、环氧树脂(重均分子量为6000)、超高分子量聚乙烯(重均分子量为1600000)、有机硅(重均分子量为18000)、酚醛树脂(重均分子量为15000)、玻璃纤维、聚四氟乙烯(重均分子量为25000)、二硫化钼、甘油、邻苯二甲酸二甲酯和硬质酸钠(原料的质量比依次为100：12：25：18：14：17：10：16：13：2：3：4)混合2h，并在210℃下挤出成型制得薄膜；
(2)将所述薄膜进行加热至230℃并涂覆于纸质层的表面上形成塑料层以制得复合纸(纸质层与塑料层的厚度比为1：1)；
(3)将上述复合纸机加工成耐磨损纸塑复合袋A1。
实施例2
(1)在25℃下，将聚丙烯(重均分子量为80000)、聚乙烯(重均分子量为14000)、环氧树脂(重均分子量为4000)、超高分子量聚乙烯(重均分子量为1500000)、有机硅(重均分子量为15000)、酚醛树脂(重均分子量为12000)、玻璃纤维、聚四氟乙烯(重均分子量为20000)、二硫化钼、甘油、邻苯二甲酸二甲酯和硬质酸钠(原料的质量比依次为100：10：25：18：14：17：10：16：13：1：2：1)混合2h，并在210℃下挤出成型制得薄膜；
(2)将所述薄膜进行加热至230℃并涂覆于纸质层的表面上形成塑料层以制得复合纸(纸质层与塑料层的厚度比为1.05：1)；
(3)将上述复合纸机加工成耐磨损纸塑复合袋A2。
实施例3
(1)在25℃下，将聚丙烯(重均分子量为100000)、聚乙烯(重均分子量为28000)、环氧树脂(重均分子量为8000)、超高分子量聚乙烯(重均分子量为1800000)、有机硅(重均分子量为20000)、酚醛树脂(重均分子量为18000)、玻璃纤维、聚四氟乙烯(重均分子量为30000)、二硫化钼、甘油、邻苯二甲酸二甲酯和硬质酸钠(原料的质量比依次为100：10：25：18：14：17：10：16：13：3：5：5)混合2h，并在210℃下挤出成型制得薄膜；
(2)将所述薄膜进行加热至230℃并涂覆于纸质层的表面上形成塑料层以制得复合纸(纸质层与塑料层的厚度比为1.1：1)；
(3)将上述复合纸机加工成耐磨损纸塑复合袋A3。
实施例4
按照实施例1的方法制得的耐磨损纸塑复合袋A4，所不同的是，改变环氧树脂的用量使得聚丙烯和环氧树脂的质量比为100：20。
实施例5
按照实施例1的方法制得的耐磨损纸塑复合袋A5，所不同的是，改变环氧树脂的用量使得聚丙烯和环氧树脂的质量比为100：30。
实施例6
按照实施例1的方法制得的耐磨损纸塑复合袋A6，所不同的是，改变超高分子量聚乙烯的用量使得聚丙烯和超高分子量聚乙烯的质量比为100：15。
实施例7
按照实施例1的方法制得的耐磨损纸塑复合袋A7，所不同的是，改变超高分子量聚乙烯的用量使得聚丙烯和超高分子量聚乙烯的质量比为100：25。
实施例8
按照实施例1的方法制得的耐磨损纸塑复合袋A8，所不同的是，改变有机硅的用量使得聚丙烯和有机硅的质量比为100：12。
实施例9
按照实施例1的方法制得的耐磨损纸塑复合袋A9，所不同的是，改变有机硅的用量使得聚丙烯和有机硅的质量比为100：15。
实施例10
按照实施例1的方法制得的耐磨损纸塑复合袋A10，所不同的是，改变酚醛树脂的用量使得聚丙烯和酚醛树脂的质量比为100：15。
实施例11
按照实施例1的方法制得的耐磨损纸塑复合袋A11，所不同的是，改变酚醛树脂的用量使得聚丙烯和酚醛树脂的质量比为100：20。
实施例12
按照实施例1的方法制得的耐磨损纸塑复合袋A12，所不同的是，改变玻璃纤维的用量使得聚丙烯和玻璃纤维的质量比为100：5。
实施例13
按照实施例1的方法制得的耐磨损纸塑复合袋A13，所不同的是，改变玻璃纤维的用量使得聚丙烯和玻璃纤维的质量比为100：15。
实施例14
按照实施例1的方法制得的耐磨损纸塑复合袋A14，所不同的是，改变聚四氟乙烯的用量使得聚丙烯和聚四氟乙烯的质量比为100：15。
实施例15
按照实施例1的方法制得的耐磨损纸塑复合袋A15，所不同的是，改变聚四氟乙烯的用量使得聚丙烯和聚四氟乙烯的质量比为100：18。
实施例16
按照实施例1的方法制得的耐磨损纸塑复合袋A16，所不同的是，改变二硫化钼的用量使得聚丙烯和二硫化钼的质量比为100：10。
实施例17
按照实施例1的方法制得的耐磨损纸塑复合袋A17，所不同的是，改变二硫化钼的用量使得聚丙烯和二硫化钼的质量比为100：15。
实施例18
在25℃下，将聚丙烯(重均分子量为90000)、聚乙烯(重均分子量为18000)、环氧树脂(重均分子量为6000)、超高分子量聚乙烯(重均分子量为1600000)、有机硅(重均分子量为18000)、酚醛树脂(重均分子量为15000)、玻璃纤维、聚四氟乙烯(重均分子量为25000)、二硫化钼、甘油、邻苯二甲酸二甲酯和硬质酸钠(原料的质量比依次为100：12：25：18：14：17：10：16：13：2：3：4)混合2h，并在210℃下挤出成型制得薄膜；
将所述薄膜切割、拉丝、编织成塑料层，然后将所述塑料层通过粘结剂粘黏于所述纸质层的表面上以制得复合纸(纸质层与塑料层的厚度比为1：1)；
(3)将上述复合纸机加工成耐磨损纸塑复合袋A18。
对比例1
按实施例1的方法进行，所不同的是，原料中不含有环氧树脂，制得耐磨损纸塑复合袋B1。
对比例2
按实施例1的方法进行，所不同的是，原料中不含有超高分子量聚乙烯，制得耐磨损纸塑复合袋B2。
对比例3
按实施例1的方法进行，所不同的是，原料中不含有有机硅，制得耐磨损纸塑复合袋B3。
对比例4
按实施例1的方法进行，所不同的是，原料中不含有酚醛树脂，制得耐磨损纸塑复合袋B4。
对比例5
按实施例1的方法进行，所不同的是，原料中不含有玻璃纤维，制得耐磨损纸塑复合袋B5。
对比例6
按实施例1的方法进行，所不同的是，原料中不含有聚四氟乙烯，制得耐磨损纸塑复合袋B6。
对比例7
按实施例1的方法进行，所不同的是，原料中不含有二硫化钼，制得耐磨损纸塑复合袋B7。
检测例1
将制得的耐磨损纸塑复合袋A1-A18，B1-B7放在带夹的测试器上固定，用砂纸将测试橡皮擦末端打磨光滑，用定位器将复合袋固定在固定器上，在橡皮擦上施加4N±0.05N的负载力，具体的摩擦条件为：摩擦次数为：100次、摩擦速度为1次/2秒(一个来回)和摩擦距离为25.4mm，测得纸塑复合袋表面裸露的宽度(d/mm)，测试结果如表1所示。
表1
| d/mm | |
| A1 | 0.088 |
| A2 | 0.098 |
| A3 | 0.11 |
| A4 | 0.091 |
| A5 | 0.105 |
| A6 | 0.092 |
| A7 | 0.095 |
| A8 | 0.101 |
| A9 | 0.089 |
| A10 | 0.105 |
| A11 | 0.106 |
| A12 | 0.098 |
| A13 | 0.095 |
| A14 | 0.099 |
| A15 | 0.106 |
| A16 | 0.099 |
| A17 | 0.094 |
| A18 | 0.089 |
| B1 | 4.52 |
| B2 | 4.14 |
| B3 | 4.06 |
| B4 | 3.89 |
| B5 | 3.59 |
| B6 | 3.88 |
| B7 | 3.65 |
由表1可知，本发明提供的耐磨损纸塑复合袋具有优异的耐磨损性能，纸塑复合袋表面裸露的宽度(d/mm)越小表明耐磨损性能更加优异。相对于A1-A18，B1-B7的表面裸露的宽度明显增大，表明了环氧树脂、超高分子量聚乙烯、有机硅、酚醛树脂、玻璃纤维、聚四氟乙烯和二硫化钼这七种组分之间有协同作用，并能和其他的组分之间发生作用，使得这种纸塑复合袋具有十分优异的耐磨损性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种耐磨损纸塑复合袋，其特征在于，所述耐磨损纸塑复合袋包括塑料层和纸质层，所述塑料层设于所述纸质层的表面；
其中，所述塑料层包括聚丙烯、聚乙烯、环氧树脂、超高分子量聚乙烯、有机硅、酚醛树脂、玻璃纤维、聚四氟乙烯、二硫化钼、甘油、邻苯二甲酸二甲酯和硬质酸钠。
2.根据权利要求1所述的耐磨损纸塑复合袋，其特征在于，所述聚丙烯的重均分子量为80000-100000，所述聚乙烯的重均分子量为14000-28000，所述环氧树脂的重均分子量为4000-8000，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为150万-180万所述有机硅的重均分子量为15000-20000，所述酚醛树脂的重均分子量为12000-18000，所述聚四氟乙烯的重均分子量为20000-30000。
3.根据权利要求2所述的耐磨损纸塑复合袋，其中，相对于100重量份的所述聚丙烯，所述聚乙烯的含量为10-15重量份，所述环氧树脂的含量为20-30重量份，所述超高分子量聚乙烯的含量为15-25重量份，所述有机硅含量为12-15重量份，所述酚醛树脂的含量为15-20重量份，所述玻璃纤维的含量为5-15重量份，所述聚四氟乙烯的含量为15-18重量份，所述二硫化钼的含量为10-15重量份，所述甘油的含量为1-3重量份，所述邻苯二甲酸二甲酯的含量为2-5重量份，所述硬质酸钠的含量为1-5重量份。
4.根据权利要求1所述的耐磨损纸塑复合袋，其中，所述有机硅选自硅油和/或硅橡胶。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的耐磨损纸塑复合袋，其中，所述纸质层为牛皮纸或石墨纸。
6.一种耐磨损纸塑复合袋的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将聚丙烯、聚乙烯、环氧树脂、超高分子量聚乙烯、有机硅、酚醛树脂、玻璃纤维、聚四氟乙烯、二硫化钼、甘油、邻苯二甲酸二甲酯和硬质酸钠混合后挤出成型制得薄膜；
(2)将所述薄膜进行加热并涂覆于纸质层的表面上形成塑料层以制得复合纸；或者将所述薄膜切割、拉丝和编织成塑料层，然后将所述塑料层通过粘结剂粘黏于所述纸质层的表面上以制得复合纸；
(3)将所述复合纸机加工成耐磨损纸塑复合袋。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其中所述聚丙烯的重均分子量为80000-100000，所述聚乙烯的重均分子量为14000-28000，所述环氧树脂的重均分子量为4000-8000，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为1500000-1800000，所述有机硅的重均分子量为15000-20000，所述酚醛树脂的重均分子量为12000-18000，所述聚四氟乙烯的重均分子量为20000-30000。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其中，相对于100重量份的所述聚丙烯，所述聚乙烯的用量为10-15重量份，所述环氧树脂的用量为20-30重量份，所述超高分子量聚乙烯的用量为15-25重量份，所述有机硅用量为12-15重量份，所述酚醛树脂的用量为15-20重量份，所述玻璃纤维的用量为5-15重量份，所述聚四氟乙烯的用量为15-18重量份，所述二硫化钼的用量为10-15重量份，所述甘油的用量为1-3重量份，所述邻苯二甲酸二甲酯的用量为2-5重量份，所述硬质酸钠的用量为1-5重量份。
9.根据权利要求6或7所述的制备方法，其中，所述有机硅选自硅油和/或硅橡胶。
10.根据权利要求6所述的制备方法，所述纸质层为牛皮纸或石墨纸。
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