CN115125737A - 一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，涉及集装袋技术领域，解决现有的集装袋弹性和抗弯曲疲劳性较差的技术问题，包括以下步骤：聚氨酯涂层溶液的制备、聚氨酯溶液涂覆到集装袋基布、聚氨酯涂层预成型、聚氨酯涂层干燥定形、集装袋的制作。本发明通过纤维填充材料和碳酸镁两种填料与聚氨酯基体之间的协同作用，保证涂覆聚氨酯复合材料的集装袋具有更好的弹性和抗弯曲疲劳性。
Description
技术领域
本发明涉及集装袋技术领域，更具体的是涉及一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋技术领域。
背景技术
集装袋全称柔性集装袋，也称为大袋、吨包装袋，是一种柔软、可曲折的包装容器，是由可折叠的涂胶布、树脂加工布及其他软性材料制成的大容积的运输袋。
采用这种包装，不仅有利于提高装卸效率，特别适宜于散装粉粒状货物的包装，有利于促进散装货物包装的规格化、系列化，降低运输成本，而且还具有便于包装、储存及造价低等优点。特别适用于机械化作业，是仓储、包装、运输的理想选择，可广泛应用于水泥、化肥、食盐、糖、化工原料、矿石等散装物质的公路、铁路及海上运输的包装。
现有的集装袋一般是以聚乙烯为主要原料，经挤出成膜、切割、拉丝，再经编织、裁切、缝制而成。聚乙烯的集装袋恶劣环境的耐受力好，耐寒性极佳化学稳定性优越，无毒无味，防腐防霉，耐油耐脏，耐蒸汽渗透性，抗冲击性强，耐抗环境应力开裂，不吸水防潮，介电性能极其优异，但是其弹性较差，抗弯曲疲劳性较差，且不耐高温，不耐辐射，易被光、热、臭氧分解。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述现有的集装袋弹性和抗弯曲疲劳性较差的技术问题，本发明提供一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，包括如下步骤：
步骤1：在有机溶剂中加入聚氨酯颗粒料，搅拌待聚氨酯颗粒料完全溶解后，加入纤维填充材料粉体和碳酸镁粉体，保持溶液温度20～30℃，在700～ 900r/min搅拌速度下搅拌3～5h，使之混合均匀形成聚氨酯涂层溶液，后真空脱泡；
步骤2：将步骤1得到的聚氨酯涂层溶液均匀涂覆到集装袋的基布上；
步骤3：将步骤2得到的具有聚氨酯涂层的集装袋基布浸入22～35℃蒸馏水凝固浴中进行3～6h预成型；
步骤4：将步骤3得到的预成型后的聚氨酯涂层集装袋基布放入75～95℃的烘箱温度下干燥15～25min，制得具有聚氨酯涂层的集装袋基布；
步骤5：将步骤4制得的聚氨酯涂层的集装袋基布，进行裁切、缝制，即得到聚氨酯涂层的柔性集装袋。
进一步地，所述聚氨酯涂层溶液中各组分按重量份计，包括聚氨酯颗粒料 20～30份、纤维填充材料粉体3～7份、碳酸镁粉体1～3份，有机溶剂55～70 份。
进一步地，所述聚氨酯涂层溶液中各组分按重量份计，包括聚氨酯颗粒料 25份、纤维填充材料粉体5份、碳酸镁粉体2份，有机溶剂63份。
进一步地，所述纤维填充材料粉体包括天然纤维、玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、硼纤维、超细金属纤维或单晶纤维中的一种或几种。
进一步地，所述天然纤维包括棉、麻、丝或毛中的一种或几种。
进一步地，纤维填充材料粉体和碳酸镁粉体的粒径均为5～12μm。
进一步地，所述有机溶剂由DMF、DMSO、丙酮按体积比为1：1：2～3混合而成。
进一步地，集装袋的基布由聚丙烯材料制成。
本发明的有益效果如下：
1.本发明在集装袋基布的表面涂覆聚氨酯溶液，在保证聚氨酯涂层柔性的前提下为提高其韧性，在聚氨酯基体中添加纤维填充材料和碳酸镁两种物质，形成柔韧性强的聚氨酯复合材料，提高了聚氨酯涂层力学强度，通过纤维填充材料和碳酸镁两种填料与聚氨酯基体之间的协同作用，保证涂覆聚氨酯复合材料的集装袋具有更好的弹性和抗弯曲疲劳性。
2.本发明在聚氨酯基体中加入纤维填充材料粉体，依靠纤维填充材料的复合作用，利用纤维的高强度来承受应力，利用聚氨酯基体的塑性流动及其与纤维的粘结性以传递应力；加入碳酸镁粉体是为了利用碳酸镁粉体粒子的活性表面来增强对聚氨酯分子链的吸附作用，形成分子链之间的物理交联，碳酸镁粉体粒子能够起到均匀分布负荷的作用，降低了聚氨酯材料发生断裂的可能性，从而起到增强的作用。
3.本发明利用N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和丙酮三种溶剂的混合液作为聚氨酯颗粒的溶剂，N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜对聚氨酯的溶解速度快，溶解效果好，同时丙酮也可以溶解聚氨酯颗粒，由于N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的常温挥发性较差，但是丙酮的挥发性较强，大量的丙酮的挥发会带动N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的挥发，能够整体加快混合溶剂的挥发速度。
4.本发明的集装袋有聚丙烯材料制成，聚丙烯的弹性较PE好，可反复弯折，抗弯曲疲劳性好，有较好的耐热性，可高温消毒灭菌，化学性能稳定，高频绝缘性能优良，几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度和温度的影响。聚丙烯的集装袋表层涂覆聚氨酯复合材料，进一步保证了其柔韧性和抗弯曲疲劳性。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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作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。
实施例1
本实施例提供一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，制备过程包括如下步骤：
步骤1：按重量份计，在21份DMF、21份DMSO和21份丙酮混合溶剂中加入25份聚氨酯颗粒料，搅拌待聚氨酯颗粒料完全溶解后，加入5份纤维填充材料粉体和2份碳酸镁粉体，保持溶液温度20℃，在700r/min搅拌速度下搅拌 5h，使之混合均匀形成聚氨酯涂层溶液，后真空脱泡；
步骤2：将步骤1得到的聚氨酯涂层溶液均匀涂覆到集装袋的基布上；
步骤3：将步骤2得到的具有聚氨酯涂层的集装袋基布浸入22℃蒸馏水凝固浴中进行6h预成型；
步骤4：将步骤3得到的预成型后的聚氨酯涂层集装袋基布放入75℃的烘箱温度下干燥25min，制得具有聚氨酯涂层的集装袋基布；
步骤5：将步骤4制得的聚氨酯涂层的集装袋基布，进行裁切、缝制，即得到聚氨酯涂层的柔性集装袋。
实施例2
本实施例提供一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，制备过程包括如下步骤：
步骤1：按重量份计，在11份DMF、11份DMSO和33份丙酮混合溶剂中加入20份聚氨酯颗粒料，搅拌待聚氨酯颗粒料完全溶解后，加入3份纤维填充材料粉体和1份碳酸镁粉体，保持溶液温度30℃，在900r/min搅拌速度下搅拌 3h，使之混合均匀形成聚氨酯涂层溶液，后真空脱泡；
步骤2：将步骤1得到的聚氨酯涂层溶液均匀涂覆到集装袋的基布上；
步骤3：将步骤2得到的具有聚氨酯涂层的集装袋基布浸入35℃蒸馏水凝固浴中进行3h预成型；
步骤4：将步骤3得到的预成型后的聚氨酯涂层集装袋基布放入95℃的烘箱温度下干燥15min，制得具有聚氨酯涂层的集装袋基布；
步骤5：将步骤4制得的聚氨酯涂层的集装袋基布，进行裁切、缝制，即得到聚氨酯涂层的柔性集装袋。
实施例3
本实施例提供一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，制备过程包括如下步骤：
步骤1：按重量份计，在17.5份DMF、17.5份DMSO和35份丙酮混合溶剂中加入30份聚氨酯颗粒料，搅拌待聚氨酯颗粒料完全溶解后，加入7份纤维填充材料粉体和3份碳酸镁粉体，保持溶液温度25℃，在800r/min搅拌速度下搅拌4h，使之混合均匀形成聚氨酯涂层溶液，后真空脱泡；
步骤2：将步骤1得到的聚氨酯涂层溶液均匀涂覆到集装袋的基布上；
步骤3：将步骤2得到的具有聚氨酯涂层的集装袋基布浸入28℃蒸馏水凝固浴中进行5h预成型；
步骤4：将步骤3得到的预成型后的聚氨酯涂层集装袋基布放入85℃的烘箱温度下干燥20min，制得具有聚氨酯涂层的集装袋基布；
步骤5：将步骤4制得的聚氨酯涂层的集装袋基布，进行裁切、缝制，即得到聚氨酯涂层的柔性集装袋。
实施例4
本实施例提供一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，制备过程包括如下步骤：
步骤1：按重量份计，在15份DMF、15份DMSO和30份丙酮混合溶剂中加入30份聚氨酯颗粒料，搅拌待聚氨酯颗粒料完全溶解后，加入6份纤维填充材料粉体和2.5份碳酸镁粉体，保持溶液温度28℃，在850r/min搅拌速度下搅拌4.5h，使之混合均匀形成聚氨酯涂层溶液，后真空脱泡；
步骤2：将步骤1得到的聚氨酯涂层溶液均匀涂覆到集装袋的基布上；
步骤3：将步骤2得到的具有聚氨酯涂层的集装袋基布浸入23℃蒸馏水凝固浴中进行4h预成型；
步骤4：将步骤3得到的预成型后的聚氨酯涂层集装袋基布放入80℃的烘箱温度下干燥22min，制得具有聚氨酯涂层的集装袋基布；
步骤5：将步骤4制得的聚氨酯涂层的集装袋基布，进行裁切、缝制，即得到聚氨酯涂层的柔性集装袋。
实施例5
本实施例提供一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，制备过程包括如下步骤：
步骤1：按重量份计，在15份DMF、15份DMSO和36份丙酮混合溶剂中加入22份聚氨酯颗粒料，搅拌待聚氨酯颗粒料完全溶解后，加入4.5份纤维填充材料粉体和1.5份碳酸镁粉体，保持溶液温度24℃，在780r/min搅拌速度下搅拌3.5h，使之混合均匀形成聚氨酯涂层溶液，后真空脱泡；
步骤2：将步骤1得到的聚氨酯涂层溶液均匀涂覆到集装袋的基布上；
步骤3：将步骤2得到的具有聚氨酯涂层的集装袋基布浸入31℃蒸馏水凝固浴中进行5.5h预成型；
步骤4：将步骤3得到的预成型后的聚氨酯涂层集装袋基布放入90℃的烘箱温度下干燥18min，制得具有聚氨酯涂层的集装袋基布；
步骤5：将步骤4制得的聚氨酯涂层的集装袋基布，进行裁切、缝制，即得到聚氨酯涂层的柔性集装袋。
分别取实施例1-5制备的应用聚氨酯涂层的柔性集装袋上尺寸为 7cmx1.5cm，拉伸间距1.2cm，拉伸速度12cm/min,每个样品测量3次，取平均值。测试结果如表1所示。
表1实施例1-5力学性能测试结果
| 项目 | 断裂强度增量(％) | 断裂伸长率增量(％) | 剥离强度增量(％) |
| 实施例1 | 325 | 40 | 130 |
| 实施例2 | 310 | 35 | 120 |
| 实施例3 | 310 | 30 | 110 |
| 实施例4 | 340 | 45 | 140 |
| 实施例5 | 300 | 30 | 115 |
由表1数据可知，本发明的聚氨酯涂层的柔性集装袋，具有良好的力学性能，其弹性、韧性和抗弯曲疲劳性均较好。
Claims (8)
1.一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：在有机溶剂中加入聚氨酯颗粒料，搅拌待聚氨酯颗粒料完全溶解后，加入纤维填充材料粉体和碳酸镁粉体，保持溶液温度20～30℃，在700～900r/min搅拌速度下搅拌3～5h，使之混合均匀形成聚氨酯涂层溶液，后真空脱泡；
步骤2：将步骤1得到的聚氨酯涂层溶液均匀涂覆到集装袋的基布上；
步骤3：将步骤2得到的具有聚氨酯涂层的集装袋基布浸入22～35℃蒸馏水凝固浴中进行3～6h预成型；
步骤4：将步骤3得到的预成型后的聚氨酯涂层集装袋基布放入75～95℃的烘箱温度下干燥15～25min，制得具有聚氨酯涂层的集装袋基布；
步骤5：将步骤4制得的聚氨酯涂层的集装袋基布，进行裁切、缝制，即得到聚氨酯涂层的柔性集装袋。
2.根据权利要求1所述的一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，其特征在于，所述聚氨酯涂层溶液中各组分按重量份计，包括聚氨酯颗粒料20～30份、纤维填充材料粉体3～7份、碳酸镁粉体1～3份，有机溶剂55～70份。
3.根据权利要求2所述的一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，其特征在于，所述聚氨酯涂层溶液中各组分按重量份计，包括聚氨酯颗粒料25份、纤维填充材料粉体5份、碳酸镁粉体2份，有机溶剂63份。
4.根据权利要求1所述的一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，其特征在于，所述纤维填充材料粉体包括天然纤维、玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、硼纤维、超细金属纤维或单晶纤维中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，其特征在于，所述天然纤维包括棉、麻、丝或毛中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，其特征在于，纤维填充材料粉体和碳酸镁粉体的粒径均为5～12μm。
7.根据权利要求1所述的一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，其特征在于，所述有机溶剂由DMF、DMSO、丙酮重量份比为1：1：1～3混合而成。
8.根据权利要求1所述的一种应用聚氨酯涂层的柔性集装袋，其特征在于，所述集装袋的基布由聚丙烯材料制成。
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