一种植物纤维素膜封箱胶的制作方法

文档序号:31531722发布日期:2022-09-16 20:04阅读:149来源:国知局

1.本发明涉及的是包装封装技术领域,属于c09j7/29,尤其涉及一种植物纤维素膜封箱胶。


背景技术:

2.面对如今快递行业的迅速发展,对各种物品进行封装变成热点,进而带动了封箱胶的发展。封箱胶由基材薄膜、离型层和胶粘层组成,方便简单。但是随着胶带用量的逐年扩大,对使用后的封箱胶进行处理也成为了难题,因为大多数使用的是不可降解的胶带,会造成环境污染。
3.针对这种问题,现有技术(cn111410923a)公开了一种可降解封箱胶带,包括第一基材层、第二基材层、粘结层和离型层,其中第一基材层包括光敏基团改性高分子聚合物,第二基材层包括改性天然高分子聚合物,得到的封箱胶带能够实现光降解和生物降解,提高降解效率,减少环境负担,但这种封箱胶的粘性、抗撕裂性能不佳。


技术实现要素:

4.为解决现有的可降解封箱胶带,存在粘性、抗撕裂性能不佳的问题,本发明提供了一种植物纤维素膜封箱胶,包括基材、离剂和压敏胶,压敏胶位于基材和离剂之间。
5.所述基材的制备原料包括稻草、naoh溶液、离子液体、醇水溶液。
6.所述基材的制备方法包括以下步骤:
7.步骤1.按重量份称取稻草10-20份,浸泡在质量浓度为3%的naoh溶液中0.5-1h,温度为40-50℃,滤去多余碱液,再用水冲洗至ph为7.0,进行干燥;
8.步骤2.按重量份称取醇水溶液20-30份,在醇水溶液中加入步骤1中干燥后的稻草进行预处理,预处理温度为100-110℃,时间3-4h,得到植物纤维;
9.步骤3.按重量份称取离子液体50-70份,加热至115-125℃,然后用离子液体对步骤2得到的植物纤维进一步进行处理,加热至130℃保温溶解1-4h,得到纤维素离子液体;
10.步骤4.将步骤3得到的纤维素离子液体平铺于玻璃板上,在70-80℃条件下干燥处理1-2h,即得。
11.所述醇水溶液为醇与水的混合物;优选的,所述醇水溶液为乙醇水溶液和正丁醇水溶液的混合物;醇水溶液的制备方法包括以下步骤:
12.步骤1:称取60g乙醇加入100g水中,混合均匀,得到乙醇水溶液;
13.步骤2:称取40g正丁醇加入100g水中,混合均匀,得到正丁醇水溶液;
14.步骤3:将乙醇水溶液和正丁醇水溶液按重量比1-3:1混合均匀,即得
15.所述离子液体选自amimcl(氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑)和[bmim]cl(氯化1-丁基-3-甲基咪唑)中的至少一种;优选的,所述离子液体为amimcl和[bmim]cl的混合物;其中,amimcl和[bmim]cl的体积百分比为4:1。
[0016]
所述离剂的原料包括树脂、水、阴离子表面活性剂、有机硅单体。
[0017]
离剂的制备方法包括以下步骤:
[0018]
步骤s1:按重量份称取树脂10-30份,水120-140份,阴离子表面活性剂3-5份,有机硅单体30-40份;
[0019]
步骤s2:将树脂、阴离子表面活性剂、有机硅单体放入水中,加热至100-120℃,时间为1-3h,搅拌均匀,即得。
[0020]
所述树脂为水性醇酸树脂。
[0021]
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钾。
[0022]
所述有机硅单体为甲基乙烯基二氯硅烷。
[0023]
所述压敏胶为丙烯酸酯压敏胶,丙烯酸酯压敏胶包括以下重量份原料:丙烯酸酯25份、溶剂50份、引发剂0.4份,将原料混合均匀,即得丙烯酸酯压敏胶。其中,丙烯酸酯为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯的混合物,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯的重量比为1:1-4;溶剂为丙酮、乙酸乙酯和甲苯的混合物,丙酮、乙酸乙酯和甲苯按重量比1:3:1复配;引发剂为bpo(过氧化二苯甲酰)引发剂。
[0024]
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
[0025]
(1)稻草中含有大量的纤维素、木质素以及半纤维素,未经碱处理的稻草内部结构排列致密,不利于溶解,本发明选取质量浓度为3%的naoh溶液先对稻草进行溶解0.5-1h,并且温度为40-50℃,既能破坏稻草的内部结构,又不会对纤维素造成破坏,再以水冲洗至ph为7,防止残留的oh-破坏纤维素。
[0026]
(2)本发明用乙醇和正丁醇混合的醇水溶液对稻草进行预处理,乙醇和正丁醇作为供氢体,产生氢自由基,从而破坏木质素和半纤维素中的官能团,提高了纤维素的利用率,而且不会对环境造成污染。
[0027]
(3)本发明利用amimcl、[bmim]cl混合的离子液体与纤维素中的氢键形成配合物,取得更好的溶解效果,并且在115-125℃下,amimcl、[bmim]cl的分散能力更佳,特别是离子液体中无其他化学添加剂的,能够回收利用,且挥发度低避免了对环境造成污染。
[0028]
(4)本发明采用的离剂由水性醇酸树脂、甲基乙烯基二氯硅烷混合,甲基乙烯基二氯硅烷提供si-c键,与水性醇酸树脂复配,使离剂具有更好的耐高温性能。
[0029]
(5)本发明选用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯的混合物作为压敏胶,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯的重量比为1:1-4,两者复配时能提高压敏胶的交联度,更能提高压敏胶的剥离无残留的性能,并且复配时不加溶剂,对环境危害小。
具体实施方式
[0030]
如果没有其它说明,所用原料都是市售得到的。
[0031]
实施例1
[0032]
实施例1提供了一种植物纤维素膜封箱胶,包括基材、离剂和压敏胶,压敏胶位于基材和离剂之间。
[0033]
所述基材的制备原料包括稻草、naoh溶液、离子液体、醇水溶液。
[0034]
所述基材的制备方法包括以下步骤:
[0035]
步骤1.按重量份称取稻草10份,浸泡在质量浓度为3%的naoh溶液中0.5h,温度为
40℃,滤去多余碱液,再用水冲洗至ph为7.0,进行干燥;
[0036]
步骤2.按重量份称取醇水溶液20份,在醇水溶液中加入步骤1中干燥后的稻草进行预处理,预处理温度为100℃,时间3h,得到植物纤维;
[0037]
步骤3.按重量份称取离子液体50份,加热至115℃,然后用离子液体对步骤2得到的植物纤维进一步进行处理,加热至130℃保温溶解1h,得到纤维素离子液体;
[0038]
步骤4.将步骤3得到的纤维素离子液体平铺于玻璃板上,在70℃条件下干燥处理2h,即得。
[0039]
所述稻草购买于石家庄坤至矿产品有限公司。
[0040]
所述醇水溶液为乙醇水溶液和正丁醇水溶液的混合物;醇水溶液的制备方法包括以下步骤:
[0041]
步骤1:称取60g乙醇加入100g水中,混合均匀,得到乙醇水溶液;
[0042]
步骤2:称取40g正丁醇加入100g水中,混合均匀,得到正丁醇水溶液;
[0043]
步骤3:将乙醇水溶液和正丁醇水溶液按重量比1:1混合均匀,即得。
[0044]
其中乙醇的cas号为64-17-5,正丁醇的cas号为71-36-3。
[0045]
所述离子液体为amimcl和[bmim]cl的混合物;其中,amimcl和[bmim]cl的体积百分比为4:1。amimcl的cas号为65039-10-3,[bmim]cl的cas号为79917-90-1。
[0046]
所述离剂的原料包括水性醇酸树脂、水、十二烷基硫酸钾、甲基乙烯基二氯硅烷。
[0047]
离剂的制备方法包括以下步骤:
[0048]
步骤s1:按重量份称取水性醇酸树脂10份,水120份,十二烷基硫酸钾3份,甲基乙烯基二氯硅烷30份;
[0049]
步骤s2:将水性醇酸树脂、十二烷基硫酸钾、甲基乙烯基二氯硅烷放入水中,加热至100℃,时间为1h,搅拌均匀,即得。
[0050]
所述水性醇酸树脂的牌号为63148-69-6,购买于南通润丰石油化工有限公司。
[0051]
所述十二烷基硫酸钾的cas号为91053-39-3,购买于武汉康琼生物医药科技有限公司。
[0052]
所述甲基乙烯基二氯硅烷的cas号为124-70-9,购买于上海易恩化学技术有限公司。
[0053]
所述压敏胶为丙烯酸酯压敏胶,丙烯酸酯压敏胶包括以下重量份原料:丙烯酸酯25份、溶剂50份、引发剂0.4份,将原料混合均匀,即得丙烯酸酯压敏胶。其中,丙烯酸酯为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯的混合物,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯的重量比为1:1,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的cas号为15625-89-5,购买于济南泉星新材料有限公司,新戊二醇二丙烯酸酯的cas号为2223-82-7,购买于济南泉星新材料有限公司;溶剂为丙酮、乙酸乙酯和甲苯的混合物,丙酮、乙酸乙酯和甲苯按重量比1:3:1复配,丙酮的cas号为67-64-1,乙酸乙酯的cas号为141-78-6,甲苯的cas号为108-88-3;引发剂为bpo引发剂,cas号为94-36-0,购买于山东昌耀新材料有限公司。
[0054]
植物纤维素膜封箱胶的制备方法为在基材层上涂覆离剂和压敏胶,即得。
[0055]
实施例2
[0056]
实施例2提供了一种植物纤维素膜封箱胶,包括基材、离剂和压敏胶,压敏胶位于基材和离剂之间。
[0057]
所述基材的制备原料包括稻草、naoh溶液、离子液体、醇水溶液。
[0058]
所述基材的制备方法包括以下步骤:
[0059]
步骤1.按重量份称取稻草20份,浸泡在质量浓度为3%的naoh溶液中1h,温度为50℃,滤去多余碱液,再用水冲洗至ph为7.0,进行干燥;
[0060]
步骤2.按重量份称取醇水溶液30份,在醇水溶液中加入步骤1中干燥后的稻草进行预处理,预处理温度为110℃,时间4h,得到植物纤维;
[0061]
步骤3.按重量份称取离子液体70份,加热至125℃,然后用离子液体对步骤2得到的植物纤维进一步进行处理,加热至130℃保温溶解4h,得到纤维素离子液体;
[0062]
步骤4.将步骤3得到的纤维素离子液体平铺于玻璃板上,在80℃条件下干燥处理1h,即得。
[0063]
所述醇水溶液为乙醇水溶液和正丁醇水溶液的混合物;醇水溶液的制备方法包括以下步骤:
[0064]
步骤1:称取60g乙醇加入100g水中,混合均匀,得到乙醇水溶液;
[0065]
步骤2:称取40g正丁醇加入100g水中,混合均匀,得到正丁醇水溶液;
[0066]
步骤3:将乙醇水溶液和正丁醇水溶液按重量比3:1混合均匀,即得。
[0067]
所述离剂的原料包括水性醇酸树脂、水、十二烷基硫酸钾、甲基乙烯基二氯硅烷。
[0068]
离剂的制备方法包括以下步骤:
[0069]
步骤s1:按重量份称取水性醇酸树脂30份,水140份,十二烷基硫酸钾5份,甲基乙烯基二氯硅烷40份;
[0070]
步骤s2:将水性醇酸树脂、十二烷基硫酸钾、甲基乙烯基二氯硅烷放入水中,加热至120℃,时间为3h,搅拌均匀,即得。
[0071]
所述压敏胶为丙烯酸酯压敏胶,丙烯酸酯压敏胶包括以下重量份原料:丙烯酸酯25份、溶剂50份、引发剂0.4份,将原料混合均匀,即得丙烯酸酯压敏胶。其中,丙烯酸酯为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯的混合物,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯的重量比为1:4。
[0072]
其他条件同实施例1。
[0073]
实施例3
[0074]
实施例3提供了一种植物纤维素膜封箱胶,包括基材、离剂和压敏胶,压敏胶位于基材和离剂之间。
[0075]
所述基材的制备原料包括稻草、naoh溶液、离子液体、醇水溶液。
[0076]
所述基材的制备方法包括以下步骤:
[0077]
步骤1.按重量份称取稻草15份,浸泡在质量浓度为3%的naoh溶液中0.8h,温度为45℃,滤去多余碱液,再用水冲洗至ph为7.0,进行干燥;
[0078]
步骤2.按重量份称取醇水溶液25份,在醇水溶液中加入步骤1中干燥后的稻草进行预处理,预处理温度为105℃,时间3.5h,得到植物纤维;
[0079]
步骤3.按重量份称取离子液体60份,加热至120℃,然后用离子液体对步骤2得到的植物纤维进一步进行处理,加热至130℃保温溶解2h,得到纤维素离子液体;
[0080]
步骤4.将步骤3得到的纤维素离子液体平铺于玻璃板上,在75℃条件下干燥处理1.5h,即得。
[0081]
所述醇水溶液为乙醇水溶液和正丁醇水溶液的混合物;醇水溶液的制备方法包括以下步骤:
[0082]
步骤1:称取60g乙醇加入100g水中,混合均匀,得到乙醇水溶液;
[0083]
步骤2:称取40g正丁醇加入100g水中,混合均匀,得到正丁醇水溶液;
[0084]
步骤3:将乙醇水溶液和正丁醇水溶液按重量比2:1混合均匀,即得。
[0085]
所述离剂的原料包括水性醇酸树脂、水、十二烷基硫酸钾、甲基乙烯基二氯硅烷。
[0086]
离剂的制备方法包括以下步骤:
[0087]
步骤s1:按重量份称取水性醇酸树脂20份,水130份,十二烷基硫酸钾4份,甲基乙烯基二氯硅烷35份;
[0088]
步骤s2:将水性醇酸树脂、十二烷基硫酸钾、甲基乙烯基二氯硅烷放入水中,加热至110℃,时间为2h,搅拌均匀,即得。
[0089]
所述水性醇酸树脂的牌号为63148-69-6,购买于南通润丰石油化工有限公司。
[0090]
所述十二烷基硫酸钾的cas号为91053-39-3,购买于武汉康琼生物医药科技有限公司。
[0091]
所述甲基乙烯基二氯硅烷的cas号为124-70-9,购买于上海易恩化学技术有限公司。
[0092]
所述压敏胶为丙烯酸酯压敏胶,丙烯酸酯压敏胶包括以下重量份原料:丙烯酸酯25份、溶剂50份、引发剂0.4份,将原料混合均匀,即得丙烯酸酯压敏胶。其中,丙烯酸酯为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯的混合物,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯的重量比为1:2。
[0093]
其他条件同实施例1。
[0094]
对比例1
[0095]
对比例1提供了一种植物纤维素膜封箱胶,包括基材、离剂和压敏胶,压敏胶位于基材和离剂之间。
[0096]
与实施例3不同的是,基材的制备原料不包括醇水溶液。
[0097]
其他条件同实施例3。
[0098]
对比例2
[0099]
对比例2提供了一种植物纤维素膜封箱胶,包括基材、离剂和压敏胶,压敏胶位于基材和离剂之间。
[0100]
所述基材的制备原料包括稻草、naoh溶液、离子液体、醇水溶液。
[0101]
所述基材的制备方法包括以下步骤:
[0102]
步骤1.按重量份称取稻草15份,浸泡在质量浓度为3%的naoh溶液中0.8h,温度为45℃,滤去多余碱液,再用水冲洗至ph为7.0,进行干燥;
[0103]
步骤2.按重量份称取醇水溶液25份,在醇水溶液中加入步骤1中干燥后的稻草进行预处理,预处理温度为105℃,时间3.5h,得到植物纤维;
[0104]
步骤3.按重量份称取离子液体60份,加热至120℃,然后用离子液体对步骤2得到的植物纤维进一步进行处理,加热至150℃保温溶解2h,得到纤维素离子液体;
[0105]
步骤4.将步骤3得到的纤维素离子液体平铺于玻璃板上,在75℃条件下干燥处理1.5h,即得。
[0106]
其他条件同实施例3。
[0107]
性能测试
[0108]
(1)封箱胶的粘度:按照国标gb/t 4851-2014中方法a规定的测试方法进行测试,胶带宽度为(24
±
0.5)mm,长度为150mm,砝码质量为(1000
±
5)克。
[0109]
(2)直角撕裂负荷:取宽度为(24
±
0.5)mm胶带,从胶带边缘、垂直于胶带方向、向胶带内侧剪开一个5mm的切口,然后按照国家标准gb/t 1040.1进行测试。夹具间初始距离为50mm,剪口置于上下夹具垂直中线的中间位置,夹具拉伸速率为(500
±
50)mm/min,恒速拉伸直至胶带沿剪口断裂为止,读取最大拉伸负荷。
[0110] 持粘力直角撕裂负荷(n)实施例1》24h2.4实施例2》24h2.4实施例3》24h2.5对比例1》24h2.1对比例2》24h2.2
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