CN106489005A - 涂覆袋纸 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于水硬性粘合剂的阀口袋的多层纸材料，该多层纸材料包括在至少一侧上设置有预涂覆层和湿气屏障涂覆层的纸层，例如牛皮纸层，其中，预涂覆层包括干重比处于4：1与20：1之间的无机填料和粘合剂。

Description

涂覆袋纸
技术领域
本发明涉及涂覆袋纸。
背景技术
在填充和存储诸如水泥的粉末材料期间，纸袋需要满足高标准。
首先，纸袋需要保持相当大的材料重量，即具有高抗张强度。为此，牛皮纸是合适的袋壁材料。袋通常具有两个或更多个壁，即纸材料的层，以进一步加强袋结构。袋的壁层通常被称为层片(ply)。例如在WO 99/02772中公开了层片材料(即袋纸)的生产。
其次，诸如水泥的材料在储存期间对湿气污染敏感。因此，水泥袋通常需要被保护以免受大气水蒸气渗透袋层片。这种保护通常通过在袋中，即在两层片的纸材料之间结合作为中间层的湿气屏障来实现。湿气屏障通常是例如由聚乙烯(PE)组成的塑料膜(“自由膜”)，该自由膜是不透水的。自由膜还可以提高对润滑脂的耐性并防止受微生物的污染。
第三，纸袋在填充期间应当排出空气。具体而言，由于递送材料的填充机以高生产吞吐率运作，因此，伴随粉末材料的空气应当有效地从袋中排出。通常，袋的排气能力实际限制了填充率。有效排气还防止了在袋中捕获空气并导致包装重量不足、袋破裂以及在将袋堆叠用于运输时的问题。
在填充过程中，在许多袋结构中，空气从袋内部逸出的唯一方式是通过袋的壁。具有高孔隙率的牛皮纸通常用于壁中以促进透气性。然而，增加的纸孔隙率通常导致降低总强度。特别地，如果必须在纸材料中制造孔以得到足够的透气性，那么强度可能显著降低。此外，使用自由膜可以减少填充期间的脱气，因为大多数这样的膜对空气是不可渗透的。因此，自由膜层已被设置有狭缝或开口以便于脱气。
传统上，建筑工人已经打开水泥袋并将它们的内容物添加到混合器中。然而，已经提出了一些替代的解决方案。
GB2448486讨论了由纸或另一种可溶性材料制成的可溶解袋，以容纳需要混合的建筑材料，诸如水泥、石灰或石膏。据说可以将可溶解袋直接添加到混合器中，当添加水时，混合器中的袋快速溶解，这减少了溢出、浪费、混乱和接触到建筑产品。以防水包装的形式将包装放置在一起，以确保产品在储存或运输过程中保持干燥。然而，没有讨论在袋中的湿气屏障。
WO 2004052746建议用不可渗透的防水涂覆对已经填充的袋的整个外部进行喷涂或浸涂。进一步建议将袋放置在也含有一定量水的混合器中，其中水侵入袋的结果导致袋的水溶性内层溶解，从而允许袋的防水外部在混合内分解。WO 2004052746并没有构思(devise)用于袋的内层和外层的任何材料。
US 2011/0315272指出，通过使用糊精胶粘剂来粘合袋的折叠端部，可以获得在潮湿环境中溶解的袋。还讨论了用于端部的折叠和粘合模式。但是没有讨论在袋中的湿气屏障。
JP5085565A建议可直接添加到混合器的水泥袋是由厚度为20-70μm的水溶性材料诸如PVOH组成。FR2874598公开了一种类似的解决方案。
发明内容
本发明人已经解决了对可分解纸袋的需求，即，该纸袋可以与其内容物，诸如水泥一起添加到混合器中，然后在混合器中分解达到混合器中的产品不受到明显损害的程度。
因此，不需要打开这样的袋并将其内容物清空到混合器中。由于袋重，内容物多尘，因此，建筑工人的工作环境可以大大改善。
此外，发明人已经意识到可分解袋不能具有聚乙烯自由膜，因为这样的膜不能再混合器中充分分解。发明人已经得出结论，相反，应当通过在袋的至少一个纸层片，优选最外层片上的涂层来提供湿气屏障。
然而，所测试的在纸张上涂覆的屏障化学品明显使分解性降低。假定分解性降低是由于屏障化学品高度渗透到纸中造成的，因此，决定在纸和屏障层之间施加预涂覆提供边界层，使屏障化学品和纸之间的接触最小化。发明人发现，包含无机填料的预涂覆不仅促进了分解，而且其还降低了获得有效湿气屏障所需的昂贵屏障化学品的量。不受任何具体科学理论的约束，推测由预涂覆提供的覆盖表面改善了屏障化学品的膜形成和屏障功能。
因此，本公开的目的是提供一种屏障涂覆的袋纸，当该袋纸用于填充袋中的层片(ply)时，该袋纸与袋的内容物和水一起被添加到水泥混合器中，在水泥混合器中分解达到水泥混合器中的产品的所需性能不会明显受损的程度。
以下逐项的列举呈现了本公开的各种实施方式及其组合。
1.一种用于水硬性粘合剂的阀口袋(valve sack)的多层纸材料，包括在至少一侧上设置有预涂覆层和湿气屏障涂覆层的纸层，诸如牛皮纸层，其中，预涂覆层包括干重比处于4：1与20：1之间的无机填料和粘合剂。
2.根据项1所述的多层纸材料，其中，无机填料包括CaCO3颜料或由CaCO3颜料组成。
3.根据项1或2所述的多层纸材料，其中，无机填料与粘合剂的干重比处于5:1与20:1之间，诸如5.5:1与15:1之间、诸如6:1与13:1之间、诸如6.5：1与11：1之间。
4.根据项1至3中任一项所述的多层纸材料，其中，无机填料占预涂覆层的干重的至少70％，诸如至少80％、诸如至少83％。
5.根据项1至4中任一项所述的多层纸材料，其中，无机填料的粒度(％<2μm)小于80，诸如40与80之间、诸如40与70之间、诸如50与70之间。
6.根据项1至5中任一项所述的多层纸材料，其中，纸层是由纸材料形成，并且纸材料的一个或两个表面具有的Cobb 60S值(ISO 535)例如为至少50g/m2、诸如至少60g/m2、诸如至少70g/m2、诸如75g/m2与110g/m2之间。
7.根据项1至6中任一项所述的多层纸材料，其中，纸层由格利孔隙率(ISO 5636/5)为2s-15s，诸如2s-12s、诸如2s-10s、诸如4s-8s、诸如4s-7s、诸如5s-6s的纸材料形成。
8.根据项1至7中任一项所述的多层纸材料，其中，纸层是从漂白纸浆获得。
9.根据项1至8中任一项所述的多层纸材料，其中，预涂覆的涂覆重量为5g/m2-12g/m2，诸如6g/m2-10g/m2。
10.根据项1至9中任一项所述的多层纸材料，其中，粘合剂包括合成橡胶，诸如苯乙烯-丁二烯橡胶和/或淀粉。
11.根据项1至10中任一项所述的多层纸材料，其中，合成橡胶是以胶乳的形式提供。
12.根据项1至11中任一项所述的多层纸材料，其中，预涂覆层包括增稠剂，诸如CMC。
13.根据项1至12中任一项所述的多层纸材料，其中屏障涂覆层的涂覆重量为5g/m2-15g/m2，诸如6g/m2-12g/m2、诸如7g/m2-9g/m2。
14.根据项1至13中任一项所述的多层纸材料，其中，水蒸汽透过率(ISO2528)小于1400g/m2*24h，诸如700-1200g/m2*24h。
15.根据项1至14中任一项所述的多层纸材料，其中，屏障涂覆层包括合成橡胶，诸如苯乙烯-丁二烯橡胶。
16.根据项1至15中任一项所述的多层纸材料，其中，屏障涂覆层包括扁平状粘土(platy clay)，诸如扁平状高岭土。
17.根据项1至16中任一项所述的多层纸材料，具有一个涂覆表面和一个未涂覆表面，其中：
未涂覆表面的Cobb 60值为至少50g/m2，诸如至少60g/m2、诸如至少70g/m2、诸如75g/m2与110g/m2之间；和/或
涂覆表面的Cobb 60值为至少35g/m2，诸如至少40g/m2、诸如至少45g/m2。
18.一种用于水硬性粘合剂诸如水泥的多层片阀口袋，其中，至少一个层片，如外层片，由根据项1至17中任一项所述的多层纸材料构成。
19.根据项18所述的多层片阀口袋，其中，外层片由根据项1-16中任一项所述的多层纸材料构成，并且多层纸材料的涂覆表面面向内。
20.根据项18或19所述的多层片阀口袋，包括内层片和外层片，其中，外层片由根据项1至17中任一项所述的多层纸材料构成，并且其中，内层片和外层片的纸层是由相同的纸材料构成。
21.根据项18至20中任一项所述的多层片阀口袋，包括通过折叠和粘合层片材料形成的顶端，其中，顶端的一部分不通过粘合密封，使得在用水硬性粘合剂填充袋期间空气可以通过未密封部分逸出。
22.一种生产用于水硬性粘合剂的阀口袋的多层纸材料的方法，包括以下步骤：
a)提供纸层，诸如牛皮纸层；
b)将预涂覆组合物施加到纸层上以形成预涂覆层；
c)将屏障涂覆组合物施加到预涂覆层上以形成屏障层，
其中，预涂覆层包括干重比处于4：1与20：1之间的无机填料和粘合剂。
23.根据项22所述的方法，还包括以下步骤：
d)轧光来自步骤c)的涂覆材料。
24.根据项22或23所述的方法，其中，步骤a)和/或步骤b)通过刮涂进行。
25.根据项22至24中任一项所述的方法，其中，预涂覆组合物的粘度处于400cP与1000cP之间。
26.根据项22至25中任一项所述的方法，其中，预涂覆组合物的pH处于7.8与8.8之间。
27.根据项22至26中任一项所述的方法，其中，在步骤a)之前使纸层经受起皱。
28.一种根据项18至21任一项所述的袋用以生产水硬性组合物诸如混凝土的用途。
29.根据项28所述的用途，其中，袋容纳水硬性粘合剂、骨料和/或矿物添加剂。
30.一种用于生产包括混合水、骨料和水硬性粘合剂的水硬性组合物的方法，其中，使用根据项18至21中任一项所述的袋，袋容纳水硬性粘合剂和可选的骨料。
附图说明
图1示出了根据本公开的多层纸材料的一种实施方式。
具体实施方式
作为本公开的第一方面，提供了一种用于水硬性粘合剂的阀口袋的多层纸材料100，该多层纸材料包括纸层101，例如牛皮纸层，在至少一侧上设置有预涂覆层102和湿气屏障涂覆层103。优选地，纸层101的仅一侧涂覆有预涂覆层102和湿气屏障涂覆层103。
纸层可以例如源自纸浆，该纸浆包括至少50％的软木纸浆，诸如至少75％的软木纸浆、诸如至少90％的软木纸浆。
预涂覆层包括干重比处于4：1与20：1之间的无机填料和粘合剂。优选地，无机填料与粘合剂的干重比处于5:1与20:1之间，诸如5.5:1与15:1之间、诸如6:1与13:1之间、诸如6.5:1与11：1之间。如果上述比率太高，则粘合剂不能粘合填料。如果上述比率太低，则由于相对大量的粘合剂将渗透纸层并粘合纤维，因此，分解性将受到负面影响。因为粘合剂通常比填料贵得多，所以高比例的粘合剂的另一个缺点是成本增加。
除无机填料和粘合剂之外，预涂覆层还可以包括其它组分，但是，优选地，无机填料占预涂覆层的干重的至少70％，诸如至少80％、诸如至少83％。预涂覆层的其它(可选的)组分的示例是增稠剂、着色剂、光学增白剂、消泡剂。预涂覆层的一种实施方式包括羧甲基纤维素(CMC)，该羧甲基纤维素是增稠剂。
优选地，无机填料的颗粒相对较大。较粗颗粒意味着较低的比表面积，这反过来使得在预涂覆中粘合剂的比例较低。此外，具有较粗颗粒的填料产品通常更便宜。填料和颜料的粒度通常表示为颗粒尺寸小于2μm的颗粒的重量比例。通常使用粒度分析仪SediGraph5100测量值(％<2μm)。
当填料/颜料用于涂覆以改善印刷性能时，粒度值(％<2μm)通常大于80。相反，本公开的无机填料的粒度值(％<2μm)优选80或更低，诸如在40与80之间。在一些实施方式中，粒度值(％<2μm)处于40与70之间，诸如50与70之间。
无机填料可以例如包括CaCO3颜料或由CaCO3颜料组成。其他类型的填料通常更贵。
合适的填料产品的示例是60-ME 78％(Omya AB)。
预涂覆的粘合剂可以是例如橡胶，诸如合成橡胶或淀粉。合成橡胶是优选的，因为合成橡胶通常是更有效的粘合剂，因此可以以较低的比例提供。合成橡胶的一个具体示例是苯乙烯-丁二烯橡胶。
当生产预涂覆组合物时，合成橡胶通常以胶乳的形式提供。
预涂覆的涂覆重量可以为例如5g/m2-12g/m2，诸如6g/m2-10g/m2。如果预涂覆的涂覆重量太低，则预涂覆可能不能在纸层和湿气屏障涂覆层之间形成薄弱的边界层。太少的预涂覆的另一个缺点可能是在下一涂覆层中需要更大量昂贵的屏障化学品以获得足够的湿气屏障。如果预涂覆的涂覆重量太高，则产品的成本将不必要地高。
在本公开的实施方式中，屏障涂覆层包括合成橡胶，诸如苯乙烯-丁二烯橡胶。当生产屏障涂覆组合物时，合成橡胶通常以胶乳的形式提供。
在本公开的替代或补充实施方式中，屏障涂覆层包括扁平状粘土，诸如扁平状高岭土、诸如超扁平状高岭土(hyper-platy kaolin)。
超扁平状高岭土的具体示例是产品Barrisurf(Imerys)。
在优选的实施方式中，湿气屏障涂覆层包括合成橡胶和扁平状粘土两者。例如，合成橡胶和扁平状粘土可以占湿气屏障涂覆层的干重的至少50％，诸如至少75％或85％。扁平状粘土与合成橡胶的干重比可以例如处于1:1与2:1之间。
湿气屏障涂覆层的涂覆重量可以为例如5g/m2-15g/m2，诸如6g/m2-12g/m2、诸如7g/m2-9g/m2。如果涂覆重量太低，则湿气屏障涂覆层可能不能提供足够的湿气屏障。如果涂覆重量太高，则产品的成本将不必要地高。值得注意的是，湿气屏障化学品通常相对昂贵。
当水蒸汽透过率(WVTR，ISO 2528)小于1400g/m2*24h，优选小于1200g/m2*24h时，可以认为湿气屏障性能是足够的。例如，本公开的多层纸材料的WVTR可以为700g/m2-1200g/m2*24h。
本发明人已经意识到，纸浆的漂白增加了分解性。因此，本公开的多层纸材料的纸层优选由漂白纸浆制成的白纸构成。为了获得足够的强度，优选漂白的硫酸盐纸浆。纸层的克重优选为50g/m2-140g/m2。通常，优选在袋中加入另一纸层片，而不是将纸层的克重增加到140g/m2以上。优选地，纸层的克重为50g/m2-130g/m2，诸如60g/m2-120g/m2、诸如60g/m2-110g/m2、诸如70g/m2-110g/m2。
纸性能通常在纵向(MD)上和横向(CD)上测量，因为取决于流出造纸机上的网前箱中的定向纤维，性能上可能存在显著差异。
如果需要某一性能的指数，那么该指数应当通过实际值除以所讨论的纸的克重来计算。
克重(有时称为基重)通过重量和表面积测量。上面讨论了本公开的多层材料的纸层的合适的克重。
抗张强度是纸在断裂之前将要承受的最大力。在标准测试ISO1924-3中，使用具有15mm宽度和100mm长度的条带，该条带具有恒定的伸长率。抗张强度是测量抗张能量吸收(TEA)中的一个参数。在同样的测试中，获得抗张强度、伸展和TEA值。
TEA有时被认为是最好地代表纸袋壁的相关强度的纸性能。这由TEA和下落测试的相互关系支持。通过使袋下落，填充物品将在到达地板时移动。这种运动意味着在袋壁上的应变。为了承受应变，TEA应该高，这意味着纸中的高抗张强度和良好伸展的组合此时将吸收能量。
纸的起皱改善了伸展性，从而提高了TEA指数。因此，本公开的多层纸材料的纸层可以起皱。
在本公开的实施方式中，多层纸材料的抗张能量吸收指数(ISO 1924-3)在纵向(MD)和横向(CD)两者上可以为例如至少1.8J/g，诸如至少2J/g、诸如至少2.2J/g。此外，本发明的多层纸材料的抗张指数可以在纵向(MD)上为例如至少50kNm/kg(ISO 1924/3)，诸如至少60kNm/kg，并且在横向(CD)上为至少35Nm/kg，诸如至少38kNm/kg。
根据格利(ISO 5636/5)的空气阻力是测量100ml空气通过纸张的特定区域所花费的时间。时间短意味着高孔隙率的纸。
发明人已经意识到，孔隙率是纸的分解性的指示器。
此外，从经济的角度来看，优选地，在袋的内层片和外层片中使用相同类型的纸，唯一的区别是外层片被涂覆。因此，袋所需的所有纸可以用单一造纸工艺生产。然后，根据本公开用于袋的外层片的纸被涂覆以获得。总之，如果用于本公开的多层纸材料的纸层是具有可用于多层片阀口袋的内层片或中间层片的格利值，则这可能是有益的。
在本公开的实施方式中，纸层因此可以由具有2s-15s、诸如2s-12s、诸如2s-10s、诸如4s-8s、诸如4s-7s、诸如5-6.5s的格利孔隙率(ISO 5636/5)的纸材料形成。
Cobb值(ISO 535)表示在给定时间内纸表面吸收的水量。最常用的Cobb值是Cobb60，其中，时间为60秒。发明人已经发现，较高的Cobb值通常与更好的分解性有关。较高的Cobb值可以通过例如脱木质素或漂白纸浆来获得(参见上文)。
本公开的多层纸材料优选具有未涂覆的侧/表面，其中，未涂覆的侧/表面的Cobb60值为至少50g/m2，诸如至少60g/m2、诸如至少70g/m2、诸如在75g/m2与110g/m2之间。此外，本公开的多层纸材料的涂覆表面的Cobb60值优选为至少35g/m2，诸如至少40g/m2、诸如至少45g/m2。
本公开的多层纸材料的纸层可以由对于两侧/表面具有至少60g/m2，诸如至少70g/m2、诸如至少80g/m2、诸如在80g/m2和110g/m2之间的Cobb 60S值(ISO 535)的纸材料形成。
还提供了一种用于水硬性粘结剂如水泥的阀口袋，其中，至少一个层片由根据第一方面的多层纸张料构成。由第一方面的多层纸材料构成的层片优选是多层片阀口袋的最外层片。在一个实施方式中，最外层片包括面向内的一个涂覆侧/表面。最外层片的这种定向可以有助于有效的粘合，因为通常更容易将两个未涂覆的表面彼此粘合。这种定向的另一个好处是保护屏障免受损坏。在另一个实施方式中，最外层片包括面向外的一个涂覆侧/表面。这样的实施方式的好处是涂覆可以提供防雨保护。
本公开的多层纸材料的孔隙率太低，以致于不能允许足够的空气在填充期间透过该多层纸材料。因此，袋优选地被设计成在填充期间提供用于逸出空气的另一路径。
因此，本公开的阀口袋的一个实施方式包括通过折叠和粘合层片材料形成的顶端，使得顶端的一部分不被粘合密封。在这样的实施方式中，折叠和粘合使得在用水硬性粘合剂填充袋时空气可以通过非密封部分逸出。优选地，袋被设计成使得空气穿透最内层片，然后在以高吞吐率填充期间通过非密封部分逸出。
在一个实施方式中，其中阀口袋包括内层片和外层片，外层片由根据第一方面的多层纸材料构成，内层片和外层片的纸层由相同的纸材料构成。上面讨论了这种实施方式的好处。
作为本公开的第二方面，提供了一种生产用于水硬性粘合剂的阀口袋的多层纸材料的方法，包括以下步骤：
a)提供纸层，例如牛皮纸层；
b)将预涂覆组合物施加到纸张层上以形成预涂覆层；以及
c)将屏障涂覆组合物施加到预涂覆层上以形成屏障层。
预涂覆层包括干重比处于4：1与20：1之间的无机填料和粘合剂。
第一方面的实施方式比照适用第二方面。
预涂覆组合物和屏障涂覆组合物优选为水性组合物。例如，该水性组合物可以包括如上所述的胶乳。此外，组合物中的一种或二者可以通过刮涂进行施加。为了便于刮涂，预涂覆组合物可以具有400cP与1000cP之间的粘度，诸如450cP和950cP之间的粘度(根据Scan-P 50:84测量，但是样品温度为34℃-40℃)。可以以提供所需粘度的量将增稠剂如CMC或合成增稠剂加入预涂覆组合物中。本领域技术人员能够找到这样的量。此外，预涂覆可以具有例如7.8-8.8的pH，诸如8.0-8.6。当无机填料是CaCO3时，这种pH是特别优选的。可以用碱例如NaOH调节pH。
如上所述，第二方面的纸层可以在例如步骤a)之前经受起皱。
在第二方面的一种实施方式中，该方法还包括以下步骤：
d)轧光来自步骤c)的涂覆材料。
步骤d)改善屏障层的膜形成。还已知轧光改善印刷性。
可以怀疑轧光会迫使屏障化学品进入纸层的纤维结构中，从而降低分解性，但是本发明人已经发现，本公开的多层纸材料在轧光后也可分解。因此，似乎预涂覆层承受轧光操作的力。
作为本公开的第三方面，提供了根据上述的袋用于生产水硬性组合物的用途。在第三方面的一种实施方式中，袋容纳水硬性粘合剂和/或骨料。袋还可以容纳矿物添加剂。
水硬性组合物通常包括水硬性粘合剂、水、骨料和混合物。骨料包括粗骨料和/或砂。该骨料可以是矿物或有机材料。该骨料也可以是木材或再循环材料或具有废料基底。砂通常是具有小于或等于4mm的粒度的骨料。粗骨料通常是粒度大于4mm至例如20mm的骨料。
水硬性粘合剂包括通过水合反应凝固和硬化的任何化合物。水硬性粘合剂包括例如水泥、石膏或水硬性石灰。优选地，水硬性粘合剂是水泥。
因此，根据第三方面的袋优选含有水硬性粘合剂，诸如水泥，骨料和/或矿物添加剂。
根据第三方面使用的袋通常是具有这样材料的袋，该材料具有足够的抵抗力以使得可以用颗粒材料填充袋、可以处理和运输所填充的袋，并且同时具有使得该袋在水硬性组合物的生产期间在水中溶解、分散或分解，优选为快速地在水中溶解、分散或分解的性质和结构。优选地，袋通过机械混合的作用在水中溶解、分散或分解。可溶性和分散性之间的差异在于，在分散的情况下，袋的小块(例如颗粒或纤维)保持完整，但是，当使用水硬性组合物时没有显著的负面影响。可分解袋通常由在混合期间失去其内聚力的材料制成。
优选地，本公开的袋包括选自以下列表中的一个或多个特性：
-用以容纳5kg至50kg的颗粒材料的足够的机械性能；
-冷分解(分解不需要加热)；
-通过混合作用的效果进行分解；以及
-对气体有足够的不渗透性，例如对空气中的氧和对二氧化碳的不渗透性。这种不渗透性在袋的存储期间特别重要，将容纳把在袋中的颗粒材料的老化减至最小。
优选地，袋具有以上列出的所有特征。
优选地，第三方面的袋在混凝土混合器中在小于70的叶片转数下分解。
优选地，至少袋以质量计的80％在混凝土混合器中在10分钟或更短，诸如6分钟或更短时间内分解。
类似于第三方面，提供了一种用于生产包括混合水、骨料和水硬性粘合剂的水硬性组合物的方法，其中，使用容纳水硬性粘合剂和/或骨料的根据上述的袋。
用于生产水硬性组合物的方法可以例如包括如下步骤：
a.在混凝土混合器中引入水和骨料；
b.引入水硬性粘合剂；以及
c.可选地引入矿物添加剂和/或其它混合物；
其中，在步骤a期间和/或在步骤b期间和/或在步骤c期间引入袋，其中袋根据如上文所述的方法获得。
在一个实施方式中，步骤a中骨料的至少一部分和/或步骤b中的水硬性粘合剂的至少一部分和/或步骤c中的矿物添加剂的至少一部分容纳在袋中。
根据另一个实施方式，在步骤a期间添加可分解的袋。优选地，步骤a中的骨料的至少一部分容纳在可分解袋中。优选地，步骤a中的骨料全部容纳在可分解袋中。
根据另一个实施方式，在步骤b期间添加可分解袋。步骤b中的水硬性粘合剂的至少一部分优选容纳在可分解袋中。优选地，步骤b中的水硬性粘合剂全部容纳在可分解袋中。
根据另一个实施方式，在步骤c期间添加可分解袋。步骤c中矿物添加剂的至少一部分优选容纳在可分解袋中。优选地，步骤c中的矿物添加剂全部容纳在可分解袋中。
根据另一个实施方式，在步骤a期间和在步骤b期间添加可分解袋。
根据另一个实施方式，在步骤a期间和步骤c期间添加可分解袋。
根据另一个实施方式，在步骤b期间和在步骤c期间添加可分解袋。
根据另一个实施方式，在步骤a期间、在步骤b期间和在步骤c期间添加可分解袋。
通过上述方法获得的水硬性组合物使得可以生产用于建筑工地的元件。
用于建筑工地的成形制品通常包括建筑的任何构成元件，例如地板、砂浆层、地基、壁、隔断壁、天花板、梁、操作面、柱、桥墩、混凝土块、管道、桩、檐口、道路工程的元件(例如路面的边界)、瓦(如屋顶瓦)、面层(如壁的面层)、糊墙板、(声和/或热)绝缘元件。
优选地，本发明的袋中的内容物包括颗粒材料，更优选为水硬性粘合剂、骨料或矿物添加剂，最优选水硬性粘合剂。根据一个实施方式，袋的内容物可以是水硬性粘合剂和/或骨料和/或矿物添加剂。
水硬性组合物通常是水硬性粘合剂与水(称为混合水)，可选地与骨料、可选地与添加剂以及可选地与矿物添加剂的混合物。水硬性组合物可以是例如高性能的混凝土、非常高性能的混凝土、自浇筑混凝土(self-placing concrete)、自流平混凝土、自密实混凝土、纤维混凝土、预混凝土、渗透性混凝土、绝缘混凝土、加速混凝土或有色混凝土。术语“混凝土”还包括已经经受精加工操作的混凝土，例如石锤修琢混凝土(bush-hammeredconcrete)、露石混凝土或洗涤混凝土(washed concrete)或抛光混凝土。预应力混凝土也包括在定义中。术语“混凝土”还包括砂浆。在该具体情况下，“混凝土”可以指水硬性粘合剂、砂、水、可选的添加剂和可选的矿物添加剂的混合物。术语“混凝土”包括新拌混凝土或硬化混凝土。优选地，根据本公开的水硬性组合物是水泥浆、砂浆、混凝土、石膏糊或水硬性石灰的浆料。更优选地，水硬性组合物选自水泥浆、砂浆或混凝土。水硬性组合物可以直接用于新鲜状态的工作坯料，并且倒入适于目标应用的框架中，或者在预制的工厂，或者用作固体载体上的涂覆。
矿物添加剂通常是在水硬性粘合剂(例如，水泥)的水硬性组合物(例如混凝土)中使用的细碎材料，以便改善某些性能或为其提供特定的性能。该细碎材料可以是例如飞灰(例如，如《水泥》NF EN197-1标准，第5.2.4段中所定义的或如在《混凝土》EN450标准中所定义的)、火山灰材料(例如，如在2001年2月的《水泥》NF EN197-1标准，第5.2.3段中所定义的)、硅灰(例如，如在2001年2月《水泥》NF EN197-1标准，第5.2.7段所定义的或如在prEN13263《水泥》标准：1998或NF P 18-502标准中所定义的)、矿渣(例如，如在《水泥》NFEN197-1标准，第5.2.2段中所限定的或如在NFP18-506《混凝土》标准中所定义的)、煅烧页岩(例如，如在2001年2月的《水泥》NF EN197-1标准，第5.2.5段中所定义)、石灰石添加剂(例如，在《水泥》NF EN197-1标准第5.2.6段或如在NFP18-508《混凝土》标准中所定义的)和硅质添加剂(例如，如在NFP18-509《混凝土》标准中所定义的)或其混合物。
实施例
实施例1
根据以下表1和表2，给不同的白色袋纸提供各种涂覆。表3示出了涂覆对分解性的影响。
表1.各种未涂覆的袋纸的性能。样品A-B和D-F的克重为80g/m2。样品C的克重为90g/m2。
*来自Mondi的商业棕色袋纸
表2.各种涂覆纸张质量的性能。样品B的纸使用单层(15g/m2)的包括胶乳和粘土的湿气屏障来涂覆。样品C的纸使用两层(6+6g/m2)的包括胶乳和超扁平状粘土(重量比为1:1.6)的湿气屏障来涂覆。样品D的纸使用包括CaCO3颜料(60％<2μm)和胶乳(干重比7.4:1)的预涂覆层(9g/m2)和包括胶乳和超扁平状粘土(干重比为1:1.6)的湿气屏障涂覆层(5g/m2)来涂覆。样品E的纸使用包括CaCO3颜料(60％<2μm)和粘合剂(干重比为7.4:1)的预涂覆层(9g/m2)和包括胶乳和超扁平状粘土(干重比为1:1.6)的湿气屏障涂覆层(9g/m2)来涂覆。
*未轧光
#轧光
表3.根据测试1或测试2的未涂覆纸和涂覆纸之间的分解性的差异。
样品 Δ(分解性测试1) Δ(分解性测试2)
B -15％ -14％
C -18％ -26％
D -10％ -1％
E -1％ 0％
分解性测试1根据以下方案进行：
1.将纸(干重30.0g)撕成约1.5cm×1.5cm的小片，并将小片添加到2L水中；
2.2分钟后，将纸-水混合物添加实验室纤维分离机中(L&W)；
3.运转5000转；
4.将来自纤维分离机的内容物添加到筛孔为0.15mm的实验室筛子设备中；
5.完成过滤后，收集剩余物；
6.在105℃下使上述剩余物干燥；
7.将干燥的剩余物称重；
8.使用公式((30-w)/30)*100计算分解性(％)，其中w是干燥的剩余物的重量(g)。
分解性测试2根据以下方案进行：
1.在贝尔(混凝土)混合器中引入骨料(先粗，再细)。
2.在空间中添加预润湿水(总量的6％)持续30秒。
3.以正常速度混合30秒，且不超过45度倾斜。
4.暂停混合4分钟，以进行预润湿。
5.在混合器中整个添加25kg水泥袋并混合1分钟。
6.在空间中添加余下的水持续30秒。
7.混合6分钟。
8.混合结束后，将整个装载物通过网格大小为4mm的筛子。通过使用水喷雾来帮助材料通过网格，该水喷雾将混合物稀释并分散。收集在所有细料都通过筛子后可见的纸。
9.将收集的纸放在一个更细的筛子上，该筛子本身放置在类似的稍大尺寸的容器中。向容器中添加足够的水以浸没收集的纸，从而去除先前捕获在纸表面上捕获的水泥和其它细料。在浸没和旋转作用下的这种洗涤重复3至4次，直到纸张明显没有异物。
9.将洗涤的纸在设定为40℃的烘箱中干燥24小时。
10.使用公式((w1-w2)/w1)*100计算分解性(％)，其中w1是袋的初始重量，并且w2是来自步骤9的纸的重量。
从上述表3中可以看出，直接在纸层上施加湿气屏障涂覆层(样品B和样品C)基本上降低了分解性，特别是根据测试2，这表示涂覆材料在被加入到水泥混合器中的袋中的现实用途。然而，当在纸和湿气屏障涂覆之间提供主要由无机填料组成的预涂覆层时，根据测试2，分解性没有明显降低。
当将预涂覆和湿气屏障涂覆施加到两面具有非常高的Cobb值(91/90)的纸层时，获得了最好的结果(根据测试2，95％的分解性)，并且所得涂覆纸仍然具有高Cobb值(对于未涂覆侧而言，Cobb值为82，对于涂覆侧而言，Cobb值为46)。
实施例2
在实施例2中，使用含有表4的配方的袋。
“袋I”包括两个纸层片，并且具有25kg(400mm×450mm×110mm)的容量。外层片由上述表2中的样品E的涂覆纸构成。内层片由上述表1中的样品E的未涂覆纸构成。
“袋II”具有35kg(460mm×520mm×115mm/130mm)的容量，并且包括由与袋I相同的纸构成的内层片和外层片。
“袋III”包括两个纸层片，并且具有25kg(400mm×450mm×110mm)的容量。外层片由上述表1中的样品A的涂覆有包括粘土和胶乳(没有预涂覆)的屏障层(8g/m2)的纸构成。内层片由表1中样品A的未涂覆纸构成。
表1.砂浆或混凝土的配方。
根据以下方案生产混凝土和砂浆：
1.在贝尔(混凝土)350L混合器中引入骨料(先粗，再细)；
2.在30秒时间内添加预润湿水(骨料总量的6％)；
3.以正常速度(24RPM)混合30秒，且不超过45度倾斜(理想地20度至30度)；
4.暂停混合4分钟，以进行预润湿；
5.在混合器腔中整个添加25kg水泥袋并混合1分钟；
6.在30秒的时间内添加余下的水；
7.混合一段时间(“润湿混合”时间)，范围从3分钟至9分钟。
8.停止，从混合器中转移混凝土并进行测试。
检查了根据混合设计、袋类型和混合时间的可分解性性能变化。结果在表5中示出。
表2.分解性性能
在表5中通过在等同混合时间(6分钟)比较袋I和袋III的性能来说明袋类型的重要性。
还检查了在外部存储中的老化时间期间的性能。
使用Rotopacker填充机(Haver和Boecker)对在水泥厂填充的整个袋进行老化。将填充的袋放置在随后用聚乙烯膜(罩子)覆盖的托盘上。将托盘转移到测试位置并放置在水平盖(屋顶)下的敞开设施中以防止直接暴露于天气。表6给出了袋暴露的气候条件。
表3：老化测试的气候条件
如下是对应于老化研究的采样方法：采样周期被限定为0周、4周、8周、13周以及25周。在每个周期结束时，取两个袋进行测试。一个袋直接用于混凝土或砂浆生产和新鲜状态和硬化状态下的相关试验(即坍落度、空气含量、凝固时间、压缩和弯曲强度)。将第二个袋小心地打开以保持由袋赋予的水泥的形状。从约1mm的深度和约20cm×20cm的面积取出在表面处的几克样品。将该样品标记为“表面”。取出上述样品后，用手使用刮刀将袋中的剩余内容物混合以获得均匀的粉末。在这种混合状态下的水泥被标记为“主体”。然后将两个样品经受水蒸气吸附测量。
砂浆的常规测试按照相关标准进行，如下：
坍落度：基于改编的混凝土标准NF EN 12350-2的方法
空气含量：NF EN 413-2；
凝固时间：NF EN 413-2；
28天的压缩强度：NF EN 196-1；
28天的弯曲强度：NF EN 196-1。
根据以下进行存储期间通过水泥的水蒸气吸附的测量。
已经使用RC612多相碳、氢和湿气分析仪测量水泥颗粒上的水蒸气吸附。该装置定量存在于各种有机样品和无机样品中的碳和氢，并鉴定几种类型的碳含量的来源。该装置具有炉控制系统，该炉控制系统允许炉的温度从接近环境温度到1100℃进行编程。
取决于应用，多个炉步骤可以由操作者编程，并且炉可以用氧气或氮气净化以产生氧化或惰性条件，在上述条件中，存在的碳和氢气被燃烧或挥发。包括辅助氧化催化剂以确保完全氧化。红外检测用于将结果定量为重量百分比或涂覆重量(mg/in2)。
当在氧化气氛(O2)中燃烧时，所有形式的碳(除了一些碳化物例如SiC)转化为CO2。相反，有机形式的碳产生H2O和CO2两者。因此，有机碳的存在可以通过在H2O和CO2中找到重合峰值来进行验证。
当样品在惰性(N2)气氛中燃烧时，检测湿气和碳酸盐，炉催化剂温度为120℃。在这种模式下，通常不检测有机碳。另外的碳源通常可以通过碳源氧化或挥发的温度来进行区分。
可以使用以20℃每分钟从100℃至1000℃的缓慢升温程序来分析未知的样品。这种类型的分析可用于指示不同形式的碳被氧化的温度，从而使得操作者能够优化炉温程序以对该样品类型中存在的每种形式的碳提供更快速的定量结果。
表7总结了具体用于获得所引用的实施例的水蒸气测量的方法。
表4.
老化测试的结果示于下表8和表9中。
表5.老化测试的结果。在这种对照(control)情况下，水泥容纳在标准的褐色牛皮纸阀口袋中，该袋由两片70g/m2的纸层片和在纸层片之间的聚乙烯屏障膜制成。
*以平均值给出压缩强度和弯曲强度。括号中的值为标准偏差。
表6.老化测试的结果，袋I。
*以平均值给出压缩强度和弯曲强度。括号中的值为标准偏差。
作为存储中水泥反应性损失的主要原因的老化标志的水蒸汽吸附在整个可分解袋的测试期间保持有限，并且接近用两个纸层片的棕色牛皮袋纸以及聚乙烯屏障膜的标准情况测量的值。坍落度值表明，一些坍落度随时间消失，因此需要利用添加明智数量的额外的水或减少水的混合物来进行调整。空气也有所增加，但在大多数常见应用中是不紧要的。
作为水泥反应性的可靠指示器的凝固时间、压缩强度以及弯曲强度显示在储存期间，容纳在可分解袋中的水泥是基本不变的，特别是相对于水泥容纳在标准棕色牛皮袋纸中的基础情况下。

Claims (15)

1.一种用于水硬性粘合剂的阀口袋的多层纸材料，所述多层纸材料包括在一侧上设置有预涂覆层和湿气屏障涂覆层的纸层，诸如牛皮纸层，其中，所述预涂覆层包括干重比处于4：1与20：1之间的无机填料和粘合剂，所述纸层的克重为50g/m2-140g/m2且所述多层纸材料具有未涂覆侧，其中，所述未涂覆侧的Cobb 60值(ISO 535)为至少50g/m2。
2.根据权利要求1所述的多层纸材料，其中，所述无机填料包括CaCO3颜料或由所述CaCO3颜料组成。
3.根据权利要求1或2所述的多层纸材料，其中，所述无机填料与粘合剂的干重比处于5:1与20:1之间，诸如5.5:1与15:1之间、诸如6:1与13:1之间、诸如6.5：1与11：1之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的多层纸材料，其中，所述无机填料的粒度(％<2μm)小于80，诸如处于40与80之间、诸如处于40与70之间、诸如处于50与70之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的多层纸材料，其中，所述纸层是由纸材料形成，并且所述纸材料的一个或两个表面具有的Cobb 60S值(ISO 535)为至少50g/m2，诸如至少60g/m2、诸如至少70g/m2、诸如75g/m2与110g/m2之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的多层纸材料，其中，所述纸层是从漂白纸浆获得。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的多层纸材料，其中，所述屏障涂覆层包括合成橡胶，诸如苯乙烯-丁二烯橡胶。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的多层纸材料，其中，所述屏障涂覆层包括扁平状粘土，诸如扁平状高岭土。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的多层纸材料，其中，所述涂覆表面的Cobb 60值(ISO 535)为至少35g/m2，诸如至少40g/m2、诸如至少45g/m2。
10.一种用于水硬性粘合剂诸如水泥的多层片阀口袋，其中，至少一个层片，诸如外层片，由根据权利要求1至9中任一项所述的多层纸材料构成。
11.根据权利要求10所述的多层片阀口袋，所述多层片阀口袋包括内层片和外层片，其中，所述外层片由根据权利要求1至9中任一项所述的多层纸材料构成，并且其中，所述内层片和所述外层片的纸层由相同的纸材料构成。
12.一种生产用于水硬性粘合剂的阀口袋的多层纸材料的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供纸层，例如牛皮纸层，其中，所述纸层的克重为50g/m2-140g/m2；
b)将预涂覆组合物施加到所述纸层上以形成预涂覆层；
c)将屏障涂覆组合物施加到所述预涂覆层上以形成屏障层，
其中，所述预涂覆层包括干重比处于4：1与20：1之间的无机填料和粘合剂，以及所述多层纸材料具有未涂覆侧，其中，所述未涂覆侧的Cobb 60值为至少50g/m2。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，在步骤a)之前使所述纸层经受起皱。
14.一种根据权利要求10至11中任一项所述的袋用以生产水硬性组合物诸如混凝土的用途，其中，所述袋容纳水硬性粘合剂、骨料和/或矿物添加剂。
15.一种用于生产包括混合水、骨料和水硬性粘合剂的水硬性组合物的方法，其中，使用根据权利要求10至11中任一项所述的袋，所述袋容纳水硬性粘合剂和可选的骨料。
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