一种机制水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋的制备方法

摘要

本发明公开了一种机制水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋的制备方法。制备方法具体为：①制备上胶整理剂；上胶整理剂包括如下原料组分（重量，份）：聚乙烯醇10‑20；多元醇共聚聚醚3‑8；聚丙烯酰胺水解物1‑3；多元醇2‑5；无机填料1‑3；尿素1‑3；湿润剂0.1‑0.3；咪唑烷基脲0.2‑0.5；对羟基苯甲酸酯0.1‑0.3；水100。将各组分混合制得所述上胶整理剂；②将上胶整理剂用于聚乙烯醇无纺布的浸轧整理、涂覆整理工艺。③将经浸轧或涂覆上胶后的聚乙烯无纺布进行机械化的自动热封制袋，制得所述购物袋。本发明提供的购物袋具有良好的热封性能、机械性能，良好的手感。该方法提高加工效率，降低了生产成本。

说明书

技术领域

本发明涉及无纺布的第二次加工领域，具体涉及一种机制水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋的制备方法。

背景技术

聚乙烯醇(PVA)作为一种环境友好型材料，近年来在许多领域得到了快速发展和应用。中国作为维尼纶产能大国，有着丰富的原料来源和应用市场，在生产维尼纶前段工序，聚乙烯醇(PVA)经湿纺凝固浴成型后的聚乙烯醇纤维，不经缩醛处理而直接用于生产聚乙烯醇无纺布，也是近年得到了快速发展和应用的领域。由于聚乙烯醇无纺布具有水溶性和环境友好的特性，在许多领域开始取代以塑料合成树脂为原料制造的无纺布，如制鞋、制革、床垫、子母被、装饰、化工、印刷、汽车、建材，家具等领域，以及服装衬布，医疗卫生一次性手术衣，口罩，帽，床单，酒店一次性台布，美容，桑拿乃至当今时尚的礼品袋，精品袋，购物袋，广告袋等领域。特别是一次性使用的应用领域，可以取代传统的塑料合成树脂无纺布，使得产品更具有环保性。

由聚乙烯醇纤维的制备技术和工艺可知，聚乙烯醇溶液经湿法纺丝，所得初生纤维在碱性凝固浴中凝固，经中和、水洗和多段高倍拉伸和热处理后成纤，得到具有优异机械性能的聚乙烯醇纤维，不但强度高，模量高，而且纤维的分散性也非常好。以此纤维可生产出各种规格的聚乙烯醇无纺布。

聚乙烯醇熔点高达220-230℃，但受热条件下，聚乙烯醇在180℃就开始不稳定和出现分解现象，随着温度的继续上升不但分解加剧，而且伴随着交联产生；所以，纯的聚乙烯醇是不具有热塑性的，经湿法纺丝的聚乙烯醇纤维所制备的无纺布也不具备热塑性，这是聚乙烯醇无纺布最大的缺陷之一。不能像其他常用的塑料合成树脂所制备的无纺布那样具有优良的热封性能，使其在应用领域受到一定的限制，如无纺布的第二次加工：封边、封口、制袋等。只能进行传统的人工缝合而不是由自动化热封加工机械的工艺实现。这样就导致了聚乙烯醇无纺布加工效率低下、成本剧增。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种机制水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋的制备方法。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种机制水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋的制备方法，具体为制备具有水溶性和热塑性的上胶整理剂；使用上胶整理剂对聚乙烯醇无纺布进行浸轧或涂覆上胶整理；经浸轧或涂覆上胶整理后的聚乙烯无纺布进行机械化的自动热封制袋，制备得到一种机制水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋。该购物袋可为各种形状和尺寸的机制水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋产品。

进一步地，所述聚乙烯醇无纺布上胶整理前的每平方米的重量gsm为15-80g/m²；上胶整理剂每平方米的用量(干重)为聚乙烯醇无纺布每平方米的重量gsm的30-100％。

进一步地，经本发明整理处理后的聚乙烯醇无纺布适合于所有热封制袋，包括手工热封、高周波封压制袋和自动化机械热封、高周波制袋设备和工艺。能制备各种尺寸和规格的聚乙烯醇无纺布购物袋。

进一步地，所述制备上胶整理剂的原料组分以重量份数计，包括如下原料组分：水100份、聚乙烯醇PVA 10-20份、多元醇共聚聚醚3-8份、聚丙烯酰胺水解物1-3份、多元醇2-5份、无机填料1-3份、尿素1-3份、湿润剂0.1-0.3份、咪唑烷基脲0.2-0.5份、对羟基苯甲酸酯0.1-0.3份。

进一步地，所述制备上胶整理剂包括如下具体步骤:

1)上述组分中各物料计量后，称量上述原料组分，加入带加热夹套的溶解容器中，混合为混合液，在搅拌(50转/分)下升温至95℃，在搅拌下保温2-4小时；

2)将混合液在90℃条件下保温30分钟然后停止加热，冷却至室温下出料备用制得所述聚乙烯醇(PVA)无纺布上胶整理剂。

进一步地，所述聚乙烯醇是指聚合度为500-2200的完全醇解的聚乙烯醇或部分醇解型的聚乙烯醇；所述聚丙烯酰胺水解物水解度≥20％；所述多元醇是具有水溶性；所述无机填料为细度≥3000目的无机惰性粉体材料。

进一步地，所述尿素是指工业级尿素，主要作用为材料提供低温环境下的轫性和柔软度，改善手感。

进一步地，所述湿润剂为阴离子型或非离子型表面活性剂。

进一步地，所述咪唑烷基脲和对羟基苯甲酸酯是高效复合防腐剂。

进一步地，所述多元醇共聚聚醚是指分子量为1200-3000，为多种水溶性多元醇共缩聚的树脂中的一种。

进一步地，本发明制备的上胶整理剂适合于聚乙烯醇无纺布的浸轧整理、涂覆整理等工艺；所述工艺包括聚乙烯醇无纺布经过整理剂浸渍或涂布后干燥、定型、压花等所有加工方法。

由上述的制备方法制得的一种机制水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋。

本发明对无热封性能的聚乙烯醇无纺布进行浸轧或涂覆上胶整理，过程中被整理上的胶不但也具有水溶性，而且更具有热塑性，使上胶整理后的聚乙烯醇无纺布具备有热封性能，从而可以适应各种机械化的自动热封制袋设备，制备出各种形状和尺寸的购物袋产品。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

(1)不具备热封性能的聚乙烯醇无纺布经本发明的上胶整理剂浸轧整理或涂布上胶处理后，具备了二次加工的热封性能，利于实现自动化机械的封边、封口和连续制袋等工艺，从而提高制品加工的效率和降低成本；

(2)聚乙烯醇无纺布经本发明的上胶整理剂浸轧整理或涂布处理后，其纤维结点更牢固，从而使其机械性能得到提高；

(3)聚乙烯醇无纺布经本发明的上胶整理剂浸轧整理或涂布处理后，聚乙烯醇断裂伸长率得到提高，从而使聚乙烯醇无纺布获得更柔软舒适的手感。

(4)本发明一种机制水溶性聚乙烯醇无纺布购物袋可以制备成各种尺寸和规格的购物袋，该购物袋具有良好的物理性能和承重力。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明技术方案作进一步详细的描述，但本发明的保护范围及实施方式不限于此。

下列具体实施例中，所使用的聚乙烯醇(PVA)是牌号为PVA-0588、PVA-1388、PVA-1588、PVA-1788、PVA-2088、PVA-2288、PVA-0599、PVA-1399、PVA-1599和PVA-1799、PVA-2099、PVA-2299中的一种以上；所使用的多元醇共聚聚醚为广州市万容新材料科技有限公司生产的PEPP-6040、PEPP-8020、PEPB-2080、PEPB-4555、PPPB-3070、PPPB-1585中的一种；所使用的聚丙烯酰胺水解物为日本三井氰胺公司生产的Accotro1430、Accotro1530、Accotro1630、Accotro1730中的一种；所使用的多元醇为丙三醇、乙二醇、三羟甲基乙烷、1，4一丁二醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇、二缩二乙二醇、一缩二乙二醇中的一种；所使用的无机填料为沉淀法白炭黑、滑石粉、硫酸钡、氧化锌中的一种；所使用的湿润剂为JFC、JFC-1、JFC-2和JFC-E中的一种。

实施例1

(1)上胶整理剂按重量份数计，包括如下组分(见表1)：

表1

上述组分中各物料计量后，加入带加热夹套的溶解容器中，搅拌(50转/分)下升温至95℃混合溶解2小时，并于90℃下保温30分钟后降温至室温下出料备用。即为本发明所述的聚乙烯醇(PVA)无纺布在浸轧上胶整理时所需的整理剂；

(2)整理用聚乙烯醇无纺布规格(GSM)：15g/m2；

(3)经浸轧上胶整理后的聚乙烯醇无纺布(GSM)为：30g/m2。

浸轧整理后的聚乙烯醇无纺布与不经浸轧整理的聚乙烯醇无纺布(空白样品)的性能对比结果如表2所示。

表2

由表2可知，与空白样品对比，经上胶整理处理后的聚乙烯醇无纺布热封性能大幅提高743.1％；纵向拉伸强度和横向拉伸强度分别提高55.4％和55.1％；断裂伸长率提高343.5％，聚乙烯醇无纺布的整体性能得到强化。在高周波封压自动化机械制袋机上的制备尺寸为40cm(宽)x30cm(长)购物袋的速度为20个/分。

实施例2

(1)上胶整理剂按重量份数计，包括如下组分(见表3)：

表3

上述组分中各物料计量后，加入带加热夹套的溶解容器中，搅拌(50转/分)下升温至95℃混合溶解3小时，并于90℃下保温30分钟后降温至室温下出料备用。即为本发明所述的聚乙烯醇(PVA)无纺布在浸轧上胶整理时所需的整理剂；

(2)整理用聚乙烯醇无纺布规格(GSM)：80g/m2；

(3)经浸轧上胶整理后的聚乙烯醇无纺布(GSM)为：104g/m2。

浸轧整理后的聚乙烯醇无纺布与不经浸轧整理的聚乙烯醇无纺布(空白样品)的性能对比结果如表4所示。

表4

由表4可知，与空白样品对比，经上胶整理处理后的聚乙烯醇无纺布热封性能大幅提高1378％；纵向拉伸强度和横向拉伸强度分别提高51.7％和39.41％；断裂伸长率提高229％，聚乙烯醇无纺布的整体性能得到强化。在高周波封压自动化机械制袋机上的制备尺寸为65cm(宽)x80cm(长)购物袋的速度为6个/分。

实施例3

(1)上胶整理剂按重量份数计，包括如下组分(见表5)：

表5

上述组分中各物料计量后，加入带加热夹套的溶解容器中，搅拌(50转/分)下升温至95℃混合溶解4小时，并于90℃下保温30分钟后降温至室温下出料备用。即为本发明所述的聚乙烯醇(PVA)无纺布在浸轧上胶整理时所需的整理剂；

(2)整理用聚乙烯醇无纺布规格(GSM)：50g/m2；

(3)经浸轧上胶整理后的聚乙烯醇无纺布(GSM)为：75g/m2。

浸轧整理后的聚乙烯醇无纺布与不经浸轧整理的聚乙烯醇无纺布(空白样品)的性能对比结果如表6所示。

表6

由表6可知，与空白样品对比，经上胶整理处理后的聚乙烯醇无纺布热封性能大幅提高1771％；纵向拉伸强度和横向拉伸强度分别提高59.6％和55.2％；断裂伸长率提高301％，聚乙烯醇无纺布的整体性能得到强化。在高周波封压自动化机械制袋机上的制备尺寸为55cm(宽)x65cm(长)购物袋的速度为9个/分。

实施例4

(1)上胶整理剂按重量份数计，包括如下组分(见表7)：

表7

上述组分中各物料计量后，加入带加热夹套的溶解容器中，搅拌(50转/分)下升温至95℃混合溶解3.5小时，并于90℃下保温30分钟后降温至室温下出料备用。即为本发明所述的聚乙烯醇(PVA)无纺布在涂覆上胶整理时所需的整理剂；

(2)涂覆整理用聚乙烯醇无纺布规格(GSM)：30g/m2；

(3)经涂覆上胶整理后的聚乙烯醇无纺布(GSM)为：48g/m2。

涂覆整理后的聚乙烯醇无纺布与不经涂覆整理的聚乙烯醇无纺布(空白样品)的性能对比结果如表8所示。

表8

由表8可知，与空白样品对比，经涂覆上胶整理处理后的聚乙烯醇无纺布热封性能大幅提高397％；纵向拉伸强度和横向拉伸强度分别提高70.5％和72.1％；断裂伸长率提高486％，聚乙烯醇无纺布的整体性能得到强化。在高周波封压自动化机械制袋机上的制备尺寸为50cm(宽)x60cm(长)购物袋的速度为13个/分。

实施例5

(1)上胶整理剂按重量份数计，包括如下组分(见表9)：

表9

上述组分中各物料计量后，加入带加热夹套的溶解容器中，搅拌(50转/分)下升温至95℃混合溶解4小时，并于90℃下保温30分钟后降温至室温下出料备用。即为本发明所述的聚乙烯醇(PVA)无纺布在涂覆上胶整理时所需的整理剂；

(2)涂覆整理用聚乙烯醇无纺布规格(GSM)：20g/m²；

(3)经涂覆上胶整理后的聚乙烯醇无纺布(GSM)为：36g/m²。

涂覆整理后的聚乙烯醇无纺布与不经涂覆整理的聚乙烯醇无纺布(空白样品)的性能对比结果如表10所示。

表10

由表10可知，与空白样品对比，经涂覆上胶整理处理后的聚乙烯醇无纺布热封性能大幅提高349％；纵向拉伸强度和横向拉伸强度分别提高85.3％和84.6％；断裂伸长率提高480％，聚乙烯醇无纺布的整体性能得到强化。在高周波封压自动化机械制袋机上的制备尺寸为48cm(宽)x68cm(长)购物袋的速度为15个/分。

以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。