一种耐冲击集装袋及其制备工艺_王仁龙.pdf

2023 年 第 33 卷 第 1 期 塑料包装 45 一、概述 目前集装袋已被广泛应用于农产品包装、建筑包装、化工产品包装、食品包装等领域。在矿石开采过程中，对于开采出来的矿石要及时输送走，在运输时则需要用到集装袋对矿石进行装载，但这些矿石产品一般均具有锋利的菱角，对于集装袋的耐冲击性及耐磨性均有很高的要求。而现有的集装袋没有较好的防切割的功能，无法良好的防止运输过程中的碰撞与挤压，并不具备良好运输尖锐金属和非金属类产品的能力，在运输过程中极易被破坏。而集装袋盛装货物的装载量一般在 500 kg 以上，一旦在装卸过程中破裂易引发安全事故，造成重大人员伤亡。因此，现有的集装袋的耐冲击性、耐磨性还存在进一步改进的空间。针对现有技术中存在的技术问题，本文介绍了一种耐冲击集装袋及其制备工艺。二、技术方案 一种耐冲击集装袋。所述集装袋由以下重量份数组分制成：聚丙烯 95-105 份；聚氯乙烯 10-20份；玻璃纤维粉 3-6 份；炭黑 3-5 份；马来酸酐接枝 POE 5-8 份；多孔载体 4-7 份。工作原理：添加少量聚氯乙烯的聚丙烯集装袋比单纯采用聚丙烯的集装袋抗拉强度、耐冲击性能好；玻璃纤维粉是将专门拉制的连续玻璃纤维粉原丝经短切、研磨筛分而成，作为填充增强材料被应用于本技术中，用以提高集装袋的抗拉强度，降低集装袋的收缩率、磨痕宽度、磨耗，同时炭黑也起到提高耐磨性的作用，两者复配起来能起优异的耐磨作用，使得所述集装袋耐磨性能优异；除此之外，炭黑还起到提高所述集装袋弹性的作用，使得所述集装袋在受到冲击时缓冲作用更好，不易撕裂；而马来酸酐接枝 POE 在本技术中作为增韧剂，大大改善了所述集装袋的耐冲击性、抗穿刺性能；另外，多孔载体用于负载玻璃纤维粉和炭黑，增大这两者与聚丙烯和聚氯乙烯的接触面积，避免团聚，进而有助于两者作用的良好发挥。进一步，所述集装袋由以下重量份数组分制成：聚丙烯 98-102 份；聚氯乙烯 14-16 份；玻璃纤维粉 4-5 份；炭黑 3.5-4.5 份；马来酸酐接枝POE 6-7 份；多孔载体 5-6 份。更进一步，所述集装袋由以下重量份数组分制成：聚丙烯 100 份；聚氯乙烯 15 份；玻璃纤维 一种耐冲击集装袋及其制备工艺 王仁龙 整理 摘 要：本文介绍了一种耐冲击集装袋及其制备工艺；涉及集装袋技术领域；解决现有技术中集装袋耐冲击性不够的问题；所述集装袋由以下重量份数组分制成：聚丙烯 95-105 份；聚氯乙烯 10-20份；玻璃纤维粉 3-6 份；炭黑 3-5 份；马来酸酐接枝 POE 5-8 份；多孔载体 4-7 份；所述集装袋具有优异的耐冲击性，不易撕裂，保证了装载货物的安全性。关键词：集装袋 耐冲击 制备 工艺 46 塑料包装 2023 年 第 33 卷 第 1 期 粉 4.5 份；炭黑 4 份；马来酸酐接枝 POE 6.5 份；多孔载体 5.5 份。玻璃纤维粉采用微米级的，而炭黑采用纳米级的，不同粒径范围的两者复配起来使用更能起到优异的耐磨作用，使得所述集装袋耐磨性能更优异。所述多孔载体为微米级多孔陶瓷粉或微米级二氧化硅，这两种多孔载体在本技术中用作负载玻璃纤维粉和炭黑的载体，对提高所述集装袋耐磨性的作用更明显。所述多孔载体为微米级多孔陶瓷粉，多孔陶瓷粉耐酸、耐碱、化学稳定性强，而多孔二氧化硅易与碱反应，因此考虑到提高所述集装袋的耐腐蚀性，本技术中优选多孔陶瓷作为多孔载体。另外，本技术还提供了一种耐冲击集装袋的制备工艺。所述制备工艺包括以下步骤：（1）将聚丙烯、聚氯乙烯、玻璃纤维粉、炭黑、马来酸酐接枝 POE 与多孔载体一起送入高速混合机，在 180-200、转速为 1000-1500 转/分钟条件下加热熔融混匀；（2）将步骤（1）所得熔融物以 110-125kg/分钟的加料速度加入到挤出机中，挤出机转速设为 500-800 转/分钟，挤压时间为 12-16 分钟，挤成液态薄膜，立即入水冷却定型，成为固体薄膜；（3）将步骤（2）所得固体薄膜用牵引滚筒牵引至刀架，用刀片切割成胚丝，并经过温度为130-150，牵伸比 4-7 的烘箱拉伸形成扁丝，扁丝经过热定型，在牵出速度和牵引速度的比值为0.95-0.98低牵引速度的情况下收缩，并在 40-60低温下进行处理，最后经收卷系统收卷成型；（4）利用圆筒编织机采用平模方法将步骤（3）得到的成型扁丝进行编织，依次经过切割、裁断和缝纫，即得到所述集装袋。三、有益效果 1.所述聚氯乙烯和所述聚丙烯复配，有利于提高所述集装袋的抗拉强度和耐冲击性；2.所述玻璃纤维粉和所述炭黑复配，有助于提高所述集装袋的耐磨性；3.所述炭黑能提高所述集装袋弹性的作用，使得所述集装袋在受到冲击时缓冲作用更好，不易撕裂；4.所述马来酸酐接枝 POE 作为增韧剂，大大改善了所述集装袋的耐冲击性、抗穿刺性能；5.多孔载体用于负载玻璃纤维粉和炭黑，增大这两者与聚丙烯和聚氯乙烯的接触面积，避免团聚，进而有助于两者作用的良好发挥。四、具体实施方式 实施例 1 一种耐冲击集装袋，由以下重量份数组分制成：聚丙烯 100 份；聚氯乙烯 15 份；微米级玻璃纤维粉 4.5 份；纳米炭黑 4 份；马来酸酐接枝 POE 6.5 份；微米级多孔陶瓷粉 5.5 份。以上所述集装袋的制备工艺包括以下步骤：（1）将聚丙烯、聚氯乙烯、玻璃纤维粉、炭黑、马来酸酐接枝 POE 与多孔载体一起送入高速混合机，在 180、1200 转/分钟条件下加热熔融混匀；（2）将步骤（1）所得熔融物以 120kg/分钟的加料速度加入到挤出机中，挤出机转速设为600 转/分钟，挤压时间为 15 分钟，挤成液态薄膜，立即入水冷却定型，成为固体薄膜；（3）将步骤（2）所得固体薄膜用牵引滚筒牵引至刀架，用刀片切割成胚丝，并经过温度为140，牵伸比为 5 的烘箱拉伸形成扁丝，扁丝经过热定型，在牵出速度和牵引速度的比值为 0.95的低牵引速度的情况下收缩，并在 50低温下进行处理，最后经收卷系统收卷成型；（4）利用圆筒编织机采用平模方法将步骤（3）得到的成型扁丝进行编织，依次经过切割、裁断和缝纫，即得到所述集装袋。实施例 2 一种耐冲击集装袋，由以下重量份数组分制成：聚丙烯 100 份；聚氯乙烯 15 份；微米级玻璃纤维粉 3 份；纳米炭黑 4 份；马来酸酐接枝 POE 6.5 份；微米级多孔陶瓷粉 5.5 份。制备工艺同实施例 1。2023 年 第 33 卷 第 1 期 塑料包装 47 实施例 3 一种耐冲击集装袋，由以下重量份数组分制成：聚丙烯 100 份；聚氯乙烯 15 份；微米级玻璃纤维粉 4.5 份；纳米炭黑 3 份；马来酸酐接枝 POE 6.5 份；微米级多孔陶瓷粉 5.5 份。制备工艺同实施例 1。实施例 4 一种耐冲击集装袋，由以下重量份数组分制成：聚丙烯 100 份；聚氯乙烯 15 份；微米级玻璃纤维粉 4.5 份；纳米炭黑 4 份；马来酸酐接枝 POE 5 份；微米级多孔陶瓷粉 5.5 份。制备工艺同实施例 1。实施例 5 一种耐冲击集装袋，由以下重量份数组分制成：聚丙烯 100 份；聚氯乙烯 15 份；微米级玻璃纤维粉 4.5 份；纳米炭黑 4 份；马来酸酐接枝 POE 6.5 份；微米级多孔陶瓷粉 4 份。制备工艺同实施例 1。对比例 1 一种耐冲击集装袋，由以下重量份数组分制成：聚丙烯 100 份；微米级玻璃纤维粉 4.5 份；纳米炭黑 4 份；马来酸酐接枝 POE 6.5 份；微米级多孔陶瓷粉 5.5 份。制备工艺同实施例 1。对比例 2 一种耐冲击集装袋，由以下重量份数组分制成：聚丙烯 100 份；聚氯乙烯 15 份；纳米炭黑 4份；马来酸酐接枝 POE 6.5 份；微米级多孔陶瓷粉 5.5 份。制备工艺同实施例 1。对比例 3 一种耐冲击集装袋，由以下重量份数组分制成：聚丙烯 100 份；聚氯乙烯 15 份；微米级玻璃纤维粉 4.5 份；马来酸酐接枝 POE 6.5 份；微米级多孔陶瓷粉.5 份。制备工艺同实施例 1。对比例 4 一种耐冲击集装袋，由以下重量份数组分制成：聚丙烯 100 份；聚氯乙烯 15 份；微米级玻璃纤维粉 4.5 份；纳米炭黑 4 份；微米级多孔陶瓷粉 5.5 份。制备工艺同实施例 1。对比例 5 一种耐冲击集装袋，由以下重量份数组分制成：聚丙烯 100 份；聚氯乙烯 15 份；微米级玻璃纤维粉 4.5 份；纳米炭黑 4 份；马来酸酐接枝 POE 6.5 份；微米级多孔陶瓷粉 5.5 份。制备工艺同实施例 1。性能试验 1）试验方法（1）拉伸负荷：按 GB/T 1040.3-2006 的规定进行，试样采用长条形，夹具间距为 150mm，宽度为 50mm，试验速度为 200mm/min。（2）摩擦力：按 GB/T 20859-2007 的规定，采用斜面法测试摩擦力。（3）按 GB/T8809-2015 规定，测试室温下的耐冲击性能，裁切 100mm100mm 样品，室温下，利用冲头尺寸 25.4mm 测试，冲击能量量程为 3J，测试摆锤落下，冲破试样的冲击能量。2）检验规则 集装袋产品以批为单位进行验收。每批随机抽样 3 个集装袋进行检验。3）检验结果 实施例 1-5 及对比例 1-5 的集装袋的性能试验结果如表 1 所示。表 1.实施例 1-5 及对比例 1-5 的集装袋的性能试验结果 拉伸负荷 耐磨性 耐冲击性 纵向（N/50mm）横向（N/50mm）摩擦力（N）室温耐冲击能量（J）实施例 1 2016 2007 42 2.3 实施例 2 1912 1914 38 2.2 实施例 3 2012 2015 37 2.2 实施例 4 1934 1926 39 2.2 实施例 5 1934 1926 35 2.0 对比例 1 1675 1663 28 1.5 对比例 2 1831 1834 29 2.0 对比例 3 2011 2009 29 2.0 对比例 4 1930 1925 39 1.5 对比例 5 1928 1922 28 2.0 【下转第 44 页】44 塑料包装 2023 年 第 33 卷 第 1 期 五、具体实施方式 参照图 1-图 4，一种新型塑料集装袋，包括袋子本体 1，袋子本体 1 的外表面固定连接有纵向加固条 2，纵向加固条 2 的两端均固定连接有固定环 3，两个固定环 3 相邻的因此而设置有加强带 4，加强带 4 的两端均固定连接有挂钩 5，袋子本体 1 的底部固定连接有底垫 6，底垫 6 的外表面固定连接有横向加固条 7，横向加固条 7 远离底垫 6 的一端设置有第一挂环 8，袋子本体 1的顶部固定连接有第二挂环 9，袋子本体 1 的顶部固定连接有吊装带 10，在本实施例中，通过设置加强带 4，使得袋子在使用的过程中，工作人员可根据需要将加强带 4 设置在袋子本体 1 的一侧，从而使得加强带 4 能够承受袋子扩张时的力，从而有效的增强了对袋子的保护效果，进而使得袋子在使用的过程中不易被撑破，以有效的延长了袋子本体 1 的使用寿命，并且有效的减少了企业的经济损失，并且加强带 4 便于安装和拆卸，从而有效的增强了该装置的实用性，通过第一挂环 8 与第二挂环 9 的配合使用，使得工作人员可根据需要在第一挂环 8 和第二挂环 9 上安装加强带 4，从而使得袋子本体 1 在使用的过程中更加的结实、稳定，进而使得袋子在使用的过程中不易破损，以有效的延长了袋子本体 1 的使用寿命，通过在袋子本体 1 的缝合处设置纵向加固条 2，有效的增强了袋子本体 1 的稳定性，从而使得袋子在使用的过程中，其缝合处不易被撑破，进而有效的延长了袋子本体 1 的使用寿命，通过设置底垫 6，有效的增强了袋子本体 1 的耐磨性，从而使得工作人员在拖动袋子的时候，袋子的底部不易被磨破。纵向加固条 2 固定连接于袋子本体 1 的缝合处。挂钩 5 与固定环 3 相适配，且挂钩 5 与固定环 3 之间卡接。第一挂环 8 与第二挂环 9 相适配。底垫 6 设置于袋子本体 1 底部的中心位置。本实施例的实施原理为：通过设置加强带 4，使得袋子在使用的过程中，工作人员可根据需要将加强带 4 设置在袋子本体 1 的一侧，从而使得加强带 4 能够承受袋子扩张时的力，从而有效的增强了对袋子的保护效果，进而使得袋子在使用的过程中不易被撑破，以有效的延长了袋子本体1 的使用寿命，并且有效的减少了企业的经济损失，并且加强带 4 便于安装和拆卸，从而有效的增强了该装置的实用性，通过第一挂环 8 与第二挂环 9 的配合使用，使得工作人员可根据需要在第一挂环 8 和第二挂环 9 上安装加强带 4，从而使得袋子本体 1 在使用的过程中更加的结实、稳定，进而使得袋子在使用的过程中不易破损，以有效的延长了袋子本体 1 的使用寿命，通过在袋子本体 1 的缝合处设置纵向加固条 2，有效的增强了袋子本体 1 的稳定性，从而使得袋子在使用的过程中，其缝合处不易被撑破，进而有效的延长了袋子本体 1 的使用寿命，通过设置底垫 6，有效的增强了袋子本体 1 的耐磨性，从而使得工作人员在拖动袋子的时候，袋子的底部不易被磨破，因此该装置具有一定的实用性。【上接第 47 页】从表 1 可以看出，实施例 1-5 各个原料组分及其含量均在本技术规定范围内，制备的集装袋抗拉强度、耐磨性及耐冲击性均优异。其中，实施例 2 与实施例 1 的区别是降低了玻璃纤维粉的含量；实施例 3 与实施例 1 的区别是降低了炭黑的含量；实施例 4 与实施例 1 的区别是降低了马来酸酐接枝 POE（增韧剂）的含量；实施例 5 与实施例 1 的区别是降低了多孔载体的含量。而与此相对的是，对比例 1 中只添加聚丙烯而不添加聚氯乙烯，使得集装袋的抗拉强度、耐磨性和耐冲击性均明显降低；对比例 2 中未添加玻璃纤维粉，导致集装袋的抗拉强度和耐磨性有所下降；对比例 3 中未添加炭黑，导致集装袋的耐磨性明显降低；对比例 4 中未添加马来酸酐接枝 POE（增韧剂），导致集装袋的抗拉强度略有降低，耐冲击性明显下降；对比例 5 未添加多孔载体，导致集装袋的抗拉强度和耐冲击略有下降，耐磨性明显降低。