CN110105664B - 一种阻燃柔性包装材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包装材料技术领域,具体公开一种阻燃柔性包装材料及其制备工艺。所述阻燃柔性包装材料,按重量百分比计,包括以下组分:聚丙烯:30‑50%,弹性体增韧剂:3‑7%,阻燃剂:2‑6%,纤维丝:40‑60%,其中纤维丝经过阻燃液浸泡后干燥而得。本发明各组分之间进行互相协同作用,并结合纤维丝进行阻燃浸泡,解决添加阻燃剂降低包装材料强度的问题,使得包装材料的不仅具有优异的阻燃性能,其强度也能满足技术要求,断拉强度大于>800Kg,达到1057Kg,氧指数达到25。
Description
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域,尤其涉及一种阻燃柔性包装材料及其制备工艺。
背景技术
包装材料是指用于制造包装容器、包装印刷、包装运输等满足产品包装要求所使用的材料,它既包括金属、塑料、玻璃、陶瓷、天然纤维、化学纤维、复合材料等主要包装材料,又包括捆扎带、装潢、印刷材料等辅助材料。打包带就是必不可少的包装材料之一。
现在以合成纤维材质的打包带逐渐取代金属材质的,其强度高,轻便柔软,使用方便,适用温度及气候范围广。但是聚酯纤维材质的打包带不具备阻燃性能,遇到明火时易燃烧,存在安全隐患,尤其在使用过程中对柔性打包带阻燃要求比较高的环境时,无法满足使用要求。
发明内容
针对现有合成纤维材质的包装材料不具备阻燃性能的问题,本发明提供一种阻燃柔性包装材料。
以及,本发明还提供一种阻燃柔性包装材料的制备工艺。
为达到上述发明目的,本发明实施例采用了如下的技术方案:
一种阻燃柔性包装材料,按重量百分比计,包括以下组分:聚丙烯:30-50%,弹性体增韧剂:3-7%,阻燃剂:2-6%,纤维丝:40-60%,其中纤维丝经过阻燃液浸泡后干燥而得。
相对于现有技术,本发明提供的阻燃柔性包装材料具有以下优势:
(1)本发明以弹性体增韧剂为分散相,以聚丙烯为连续相,通过添加弹性体增韧剂,形成两相共混体系,不仅解决聚丙烯的质地发脆,抗冲击性差的问题,还能解决因为阻燃剂的加入使得材料冲击强度、断拉强度变差,材料脆性加大的问题,同时由于增韧剂的加入,还会使得材料的刚性变差,因此通过限定各组分的含量,在充分利用聚丙烯自身特点的基础上,解决由于阻燃剂和增韧剂的加入而使得包装材料强度大大下降的问题。
(2)本发明采用的纤维丝还提前经过阻燃液浸泡,使得纤维丝也具有一定的阻燃效果,然后与其他各组分之间互相协同作用,实现阻燃柔性包装材料不仅具有优异的阻燃性能,氧指数达到25,其断拉强度也满足技术要求,达到1057Kg。
优选地,所述阻燃柔性包装材料还包括色母粒,且色母粒的添加量为0.5-2%。
优选地,所述阻燃柔性包装材料,按重量百分比计,包括以下组分:聚丙烯:35-45%,弹性体增韧剂:4-6%,阻燃剂:3-5%,色母粒:0.5-1.5%,纤维丝:45-55%,其中纤维丝经过阻燃液浸泡后干燥而得。
优选地,所述阻燃柔性包装材料,按重量百分比计,包括以下组分:聚丙烯:40%,弹性体增韧剂:5%,阻燃剂:4%,色母粒:1%,纤维丝:50%,其中纤维丝经过阻燃液浸泡后干燥而得。
优选地,所述阻燃剂为磷酸酯。
增韧剂的加入可能会使得材料的刚性变差,因此选择磷酸酯作为阻燃剂,利用磷酸酯兼具阻燃和增塑的作用,使得聚丙烯、增韧剂和磷酸酯之间互相作用,实现包装材料不仅具有优异的阻燃性能,还具有超强的断拉强度。
优选地,所述阻燃液为浓度为45-55wt%的磷酸酯阻燃液。
优选地,所述纤维丝是芳纶纤维或聚氨酯纤维。
优选地,所述弹性体增韧剂为聚烯烃弹性体。
优选地,所述色母粒为军绿色,专属色号:#3D6402。
军绿色色母粒使得包装材料呈现军绿色,使其达到隐蔽色效果,满足了部队的军绿色指标。
进一步地,本发明还提供一种阻燃柔性包装材料的制备方法,所述制备方法至少包括以下步骤:
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分;
步骤b、将纤维丝在阻燃液中浸泡、烘干,输送至合成模具;
步骤c、将除纤维丝以外的所有组分混合均匀,加热,得到混料,并将所述混料挤出到所述合成模具中,并与所述纤维丝融合,得到初成型的包装材料;
步骤d、将所述初成型的包装材料降温定型、干燥后得到所述阻燃柔性包装材料。
相对于现有技术,本发明提供的制备方法,简单方便,适用于工业化生产。
优选地,步骤b中,所述浸泡时间为2-5s。
若是浸泡时间太短,制备的包装材料阻燃性能低,若是浸泡时间过长,制备的包装材料阻燃性能增加不明显,因此选择2-5s,在保证生产效率的技术上,还能保证包装材料具有优异的阻燃性能。
优选地,步骤b中,所述烘干条件为:烘干温度为140-160℃,烘干时间为8-12s。
纤维丝在低温下很难烘干,导致包装材料出现大量水泡无法成型,若是在高温下纤维丝容易烧断,因此选择140-160℃的烘干温度和8-12s的烘干时间,既能保证纤维丝烘干,也能保证纤维丝也不会烧断。
优选地,步骤b中,所述纤维丝通过牵引机输送至合成模具。
优选地,步骤c中,所述加热温度为210-250℃。
优选地,步骤c中,采用挤塑机加热,并将所述混料挤出到所述合成模具中。
优选地,步骤d中,所述初成型的包装材料经冷却水槽降温定型,且所述冷却水槽温度为15-25℃,冷却时间为8-12s。
优选地,所述干燥的具体过程为:先采用风速为1.5-2.5m/s的吹风系统进行吹干除湿,且吹干除湿时间为8-12s,然后进行自然晾晒。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例提供一种阻燃柔性包装材料,按重量百分比计,包括以下组分:聚丙烯:40%,弹性体增韧剂:5%,阻燃剂:4%,色母粒:1%,纤维丝:50%,其中纤维丝经过阻燃液浸泡后干燥而得。
上述弹性体增韧剂为聚烯烃弹性体POE;上述阻燃液为浓度为50wt%的磷酸酯阻燃液;上述纤维丝为涤纶丝;上述色母粒为军绿色,色号为#3D6402;上述阻燃剂为磷酸酯。
上述阻燃柔性包装材料的制备方法包括以下步骤:
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分;
步骤b、将纤维丝在阻燃液中浸泡3s、然后在150℃的条件下烘干10s,采用牵引机输送至宽度为19mm的合成模具中;
步骤c、将所述聚丙烯、弹性体增韧剂和阻燃剂混合均匀,在挤塑机中加热至250℃,得到混料,并将所述混料挤出到所述合成模具中,并与所述纤维丝融合,得到初成型的包装材料;
步骤d、将所述初成型的包装材料经冷却水槽降温定型,且所述冷却水槽温度为20℃,冷却时间为10s,然后干燥,且干燥的具体过程为:先采用风速为2m/s的吹风系统进行吹干除湿,且吹干除湿时间为10s,然后进行自然晾晒,由成品收卷机收卷形成所述阻燃柔性包装材料。
实施例2
本发明实施例提供一种阻燃柔性包装材料,按重量百分比计,包括以下组分:聚丙烯:50%,弹性体增韧剂:7%,阻燃剂:6%,色母粒:1.5%,纤维丝:35.5%,其中纤维丝经过阻燃液浸泡后干燥而得。
上述弹性体增韧剂为聚烯烃弹性体POE;上述阻燃液为浓度为55wt%的磷酸酯阻燃液;上述纤维丝为聚氨酯纤维;上述色母粒为军绿色,色号为#3D6402;上述阻燃剂为磷酸酯。
上述阻燃柔性包装材料的制备方法包括以下步骤:
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分;
步骤b、将纤维丝在阻燃液中浸泡5s、然后在160℃的条件下烘干8s,采用牵引机输送至宽度为19mm的合成模具中;
步骤c、将所述聚丙烯、弹性体增韧剂和阻燃剂混合均匀,在挤塑机中加热至210℃,得到混料,并将所述混料挤出到所述合成模具中,并与所述纤维丝融合,得到初成型的包装材料;
步骤d、将所述初成型的包装材料经冷却水槽降温定型,且所述冷却水槽温度为25℃,冷却时间为8s,然后干燥,且干燥的具体过程为:先采用风速为2.5m/s的吹风系统进行吹干除湿,且吹干除湿时间为8s,然后进行自然晾晒,由成品收卷机收卷形成所述阻燃柔性包装材料。
实施例3
本发明实施例提供一种阻燃柔性包装材料,按重量百分比计,包括以下组分:聚丙烯:35%,弹性体增韧剂:4%,阻燃剂:3%,色母粒:1%,纤维丝:57%,其中纤维丝经过阻燃液浸泡后干燥而得。
上述弹性体增韧剂为聚烯烃弹性体POE;上述阻燃液为浓度为45wt%的磷酸酯阻燃液;上述纤维丝为芳纶纤维;上述色母粒为军绿色,色号为#3D6402;上述阻燃剂为磷酸酯。
上述阻燃柔性包装材料的制备方法包括以下步骤:
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分;
步骤b、将纤维丝在阻燃液中浸泡2s、然后在140℃的条件下烘干12s,采用牵引机输送至宽度为19mm的合成模具中;
步骤c、将所述聚丙烯、弹性体增韧剂和阻燃剂混合均匀,在挤塑机中加热至230℃,得到混料,并将所述混料挤出到所述合成模具中,并与所述纤维丝融合,得到初成型的包装材料;
步骤d、将所述初成型的包装材料经冷却水槽降温定型,且所述冷却水槽温度为15℃,冷却时间为12s,然后干燥,且干燥的具体过程为:先采用风速为1.5m/s的吹风系统进行吹干除湿,且吹干除湿时间为12s,然后进行自然晾晒,由成品收卷机收卷形成所述阻燃柔性包装材料。
为了更好的说明本发明的技术方案,下面还通过对比例和本发明的实施例做进一步的对比。
对比例1
本对比例提供一种阻燃柔性包装材料,按重量百分比计,包括以下组分:聚丙烯:40%,弹性体增韧剂:5%,阻燃剂:10%,色母粒:1%,纤维丝:44%,其中纤维丝经过阻燃液浸泡后干燥而得。
上述弹性体增韧剂为聚烯烃弹性体POE;上述阻燃液为浓度为50wt%的磷酸酯阻燃液;上述纤维丝为涤纶丝;上述色母粒为军绿色,色号为#3D6402;上述阻燃剂为磷酸酯。
上述阻燃柔性包装材料的制备方法如实施例1所述,不再赘述。
对比例2
本发明实施例提供一种阻燃柔性包装材料,按重量百分比计,包括以下组分:聚丙烯:40%,弹性体增韧剂:5%,阻燃剂:4%,色母粒:1%,纤维丝:50%。
上述弹性体增韧剂为聚烯烃弹性体POE;上述纤维丝为涤纶丝;上述色母粒为军绿色,色号为#3D6402;上述阻燃剂为磷酸酯。
上述阻燃柔性包装材料的制备方法不包括纤维丝的经过阻燃液浸泡的步骤,其余步骤如实施例1所述,不再赘述。
为了更好的说明本发明实施例提供的阻燃柔性包装材料的特性,下面将实施例1-3以及对比例1-2制备的阻燃柔性包装材料进行性能检测,检测结果如表1所示。
表1检测结果
断拉强度 | 氧指数 | |
技术要求 | >800Kg | >22 |
实施例1 | 1057Kg | 25 |
实施例2 | 1036Kg | 25 |
实施例3 | 1003Kg | 25 |
对比例1 | 656Kg | 25 |
对比例2 | 1020Kg | 12 |
从表1中可以看出,本发明制备得到的阻燃柔性包装材料不仅具有优异的阻燃性能,氧指数达到25,其断拉强度也满足技术要求,达到1057Kg。
实施例1与对比例1对比,对比例1中由于阻燃剂添加过多,虽然达到了阻燃效果,但是其强度不满足技术要求,不适满足使用要求。
实施例1与对比例2对比,对比例2中由于纤维丝没有提前进行阻燃浸泡,虽然强度满足技术要求,但是其阻燃性能大大降低,不能满足使用要求。
说明本发明各组分进行互相协同作用,并结合纤维丝进行阻燃浸泡,才能解决添加阻燃剂降低包装材料强度的问题,使得包装材料的不仅具有优异的阻燃性能,其强度也能满足技术要求,断拉强度大于>800Kg,实现强度和阻燃性能共存,满足使用要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种阻燃柔性包装材料,其特征在于:按重量百分比计,包括以下组分:聚丙烯:30-50%,弹性体增韧剂:3-7%,阻燃剂:2-6%,纤维丝:40-60%,其中纤维丝经过阻燃液浸泡后干燥而得,所述阻燃剂为磷酸酯;所述阻燃液为浓度为45-55wt%的磷酸酯阻燃液,所述纤维丝是芳纶纤维或聚氨酯纤维。
2.如权利要求1所述的阻燃柔性包装材料,其特征在于:还包括色母粒,且色母粒的添加量为0.5-2%。
3.如权利要求2所述的阻燃柔性包装材料,其特征在于:按重量百分比计,包括以下组分:聚丙烯:35-45%,弹性体增韧剂:4-6%,阻燃剂:3-5%,色母粒:0.5-1.5%,纤维丝:45-55%,其中纤维丝经过阻燃液浸泡后干燥而得。
4.如权利要求3所述的阻燃柔性包装材料,其特征在于:按重量百分比计,包括以下组分:聚丙烯:40%,弹性体增韧剂:5%,阻燃剂:4%,色母粒:1%,纤维丝:50%,其中纤维丝经过阻燃液浸泡后干燥而得。
5.如权利要求2-4任一项所述的阻燃柔性包装材料,其特征在于:所述弹性体增韧剂为聚烯烃弹性体;和/或
所述色母粒为军绿色。
6.一种阻燃柔性包装材料的制备方法,其特征在于:所述制备方法至少包括以下步骤:
步骤a、按照如权利要求1~5任一项所述的原料配比称取各组分;
步骤b、将经在阻燃液中浸泡、烘干得到的纤维丝,输送至合成模具;
步骤c、将除纤维丝以外的所有组分混合均匀,加热,得到混料,并将所述混料挤出到所述合成模具中,并与所述纤维丝融合,得到初成型的包装材料;
步骤d、将所述初成型的包装材料降温定型、干燥后得到所述阻燃柔性包装材料。
7.如权利要求6所述的阻燃柔性包装材料的制备方法,其特征在于:步骤b中,所述浸泡时间为2-5s;和/或
步骤b中,所述烘干条件为:烘干温度为140-160℃,烘干时间为8-12s;和/或
步骤b中,所述纤维丝通过牵引机输送至合成模具。
8.如权利要求6所述的阻燃柔性包装材料的制备方法,其特征在于:步骤c中,所述加热温度为210-250℃;和/或
步骤c中,采用挤塑机加热,并将所述混料挤出到所述合成模具中。
9.如权利要求6所述的阻燃柔性包装材料的制备方法,其特征在于:步骤d中,所述初成型的包装材料经冷却水槽降温定型,且所述冷却水槽温度为15-25℃,冷却时间为8-12s;和/或
所述干燥的具体过程为:先采用风速为1.5-2.5m/s的吹风系统进行吹干除湿,且吹干除湿时间为8-12s,然后进行自然晾晒。
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