一种尖底牛皮纸袋的加工方法
阅读说明：本技术 一种尖底牛皮纸袋的加工方法 (Method for processing sharp-bottom kraft paper bag ) 是由 梁丹 于 2021-07-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种尖底牛皮纸袋的加工方法,包括如下步骤：S1、取两张相同尺寸的牛皮纸,两侧对折后进行两次上边胶,粘合后形成M型筒状纸体；S2、在M型筒状纸体的底部上底胶,粘合后在210-230℃进行底部烫角,得尖底牛皮纸袋；所述底胶由聚氧乙烯二胺、季戊四醇松香酯、丙烯酸酯、润湿分散剂、纤维素类增稠剂和水按质量比1:(1.4-1.8):(0.8-1.2):(0.003-0.006):(0.004-0.008):(2-3)混合而成。本申请提供的尖底牛皮纸袋的加工方法,操作简单,绿色环保,底部粘合效果好,同时烫角过程不易产生VOC,清洁生产。(The invention discloses a processing method of a sharp-bottomed kraft paper bag, which comprises the following steps: s1, taking two pieces of kraft paper with the same size, folding two sides of the kraft paper, gluing the kraft paper twice, and bonding the kraft paper to form an M-shaped cylindrical paper body; s2, applying primer on the bottom of the M-shaped cylindrical paper body, and performing bottom corner ironing at 230 ℃ after bonding to obtain a sharp-bottom kraft paper bag; the primer is formed by mixing polyoxyethylene diamine, pentaerythritol rosin ester, acrylic ester, wetting dispersant, cellulose thickener and water according to the mass ratio of 1 (1.4-1.8): (0.8-1.2): (0.003-0.006): 0.004-0.008): 2-3. The application provides a processing method of sharp end kraft paper bag, easy operation, green, the bottom bonding is effectual, scalds the difficult VOC, clean production that produces of angle process simultaneously.)
技术领域
本发明涉及包装材料
技术领域
，尤其是涉及一种尖底牛皮纸袋的加工方法。背景技术
牛皮纸制成的牛皮制袋，不仅环保可再生，绿色环保，还具有优异的抗拉伸和抗撕裂强度等，使得牛皮制袋非常适合作为包装材料，尤其是食品包装材料。其中，尖底牛皮纸袋作为包装袋，可以减少体积，有利于真空密封，从而有利于延长食品的有效期。
尖底牛皮纸袋的底部为尖角，尖底牛皮纸袋的加工包括底部烫角步骤，且底部烫角一般需要200-250℃的温度，但该温度下牛皮纸底部上的底胶在烫角过程中易产生大量的挥发性有机化合物(VOC)，不利于清洁生产。而降低底部烫角的温度，会使底部烫角效果不佳，会导致尖底牛皮纸袋的底部粘合效果差。
发明内容
为了提高尖底牛皮纸袋的底部粘合效果同时降低烫角过程产生的VOC，本申请提供一种尖底牛皮纸袋的加工方法。
第一方面，本申请提供一种尖底牛皮纸袋的加工方法，采用如下技术方案实现：一种尖底牛皮纸袋的加工方法，包括如下步骤：
S1、取两张相同尺寸的牛皮纸，两侧对折后进行两次上边胶，粘合后形成M型筒状纸体；
S2、在M型筒状纸体的底部上底胶，粘合后在210-230℃进行底部烫角，得尖底牛皮纸袋；所述底胶由聚氧乙烯二胺、季戊四醇松香酯、丙烯酸酯、润湿分散剂、纤维素类增稠剂和水按质量比1:(1.4-1.8):(0.8-1.2):(0.003-0.006):(0.004-0.008):(2-3)混合而成。
通过采用上述技术方案，聚氧乙烯二胺、季戊四醇松香酯和丙烯酸酯共同作用，提高了底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度，同时降低了烫角过程中产生的VOC含量。本申请人认为的原因可能是由于聚氧乙烯二胺含有双氨基，季戊四醇松香酯含有未与季戊四醇反应的羧基，提高了聚氧乙烯二胺、季戊四醇松香酯和丙烯酸酯的分子间作用力，进而提高胶水的交联程度，从而提高了底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度，同时聚氧乙烯二胺可以与季戊四醇松香酯单体发生反应，生成不易挥发的高分子量组合物，大幅降低低聚物产生的可能性，从而降低了底胶在烫角过程中产生的VOC含量。润湿分散剂和纤维素类增稠剂共同作用，提高了底胶的渗透性，且有利于提高底胶与M型筒状纸体的附着力，进一步提高了底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度。
优选的，所述两侧对折的长度为牛皮纸总长度的八分之一。
本申请中，所述两次上边胶的涂布量均为0.1mg/cm2。
本申请中，所述边胶为磨光胶。
优选的，所述上底胶的高度为牛皮纸高度的十分之一。
优选的，所述底部上底胶的涂布量为0.02-0.04mg/cm2。
本申请提供的聚氧乙烯二胺、季戊四醇松香酯、丙烯酸酯、润湿分散剂、纤维素类增稠剂和水配制的底胶，用量少，当涂布量为0.02-0.04mg/cm2时，对M型筒状纸体底部的粘合效果好，且在210-230℃进行底部烫角，不易产生VOC，且烫角后尖底牛皮纸袋底部的剥离强度高。
优选的，所述聚氧乙烯二胺、季戊四醇松香酯和丙烯酸酯的质量比为1:1.6:1。
本申请人在研究过程中意外发现，当聚氧乙烯二胺、季戊四醇松香酯和丙烯酸酯的质量比为1:1.6:1时，进一步提高了底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度，同时进一步降低了VOC含量。
优选的，所述丙烯酸酯为季戊四醇丙烯酸酯。
季戊四醇丙烯酸酯的交联密度高，可以促进季戊四醇丙烯酸酯、季戊四醇松香酯和聚氧乙烯二胺共同作用，降低了低聚物产生的可能性，从而进一步降低了底胶在烫角过程中产生的VOC含量；且季戊四醇丙烯酸酯柔韧性好、固化快，可以提高底胶的粘合效果，进一步提高了底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度。
更优选的，所述季戊四醇丙烯酸酯为季戊四醇三丙烯酸酯。
季戊四醇三丙烯酸酯是三官能度的季戊四醇丙烯酸酯，具有羟基，极性较大，提高了底胶的附着力，且反应性、交联密度高，更有利于提高季戊四醇丙烯酸酯、季戊四醇松香酯和聚氧乙烯二胺的共同作用，从而进一步提高底胶的粘合效果，进一步提高烫角后底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度。
优选的，所述季戊四醇松香酯为氢化松香季戊四醇酯。
氢化松香季戊四醇酯的粘结性好，可以进一步提高底胶的粘合效果，且氢化松香季戊四醇酯的耐久性好，可以进一步提高烫角后底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度。
优选的，所述底胶由聚氧乙烯二胺、季戊四醇松香酯、丙烯酸酯、润湿分散剂、纤维素类增稠剂和水按质量比1:1.6:1:0.005:0.006:2.5混合而成。
聚氧乙烯二胺、季戊四醇松香酯、丙烯酸酯、润湿分散剂、纤维素类增稠剂和水按质量比1:1.6:1:0.005:0.006:2.5混合配制的底胶，渗透性较好，可以提高底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度，同时不易生成易挥发的低聚物，从而进一步降低了底胶在烫角过程中产生的VOC含量。
本申请中，所述润湿分散剂选自巴斯夫PX 4701润湿分散剂、Silicone-9348润湿分散剂、Silicone-9346润湿分散剂、WB-P818润湿分散剂、WB-T318润湿分散剂、BYC-8330润湿分散剂和BYK-190润湿分散剂中的一种或几种；优选的，所述润湿分散剂为巴斯夫PX4701润湿分散剂。
本申请中，所述纤维素类增稠剂选自羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素和乙基羟乙基纤维素中的一种或几种；优选的，所述纤维素类增稠剂为羧甲基纤维素。
本申请中，所述底胶的制备方法为：将聚氧乙烯二胺、季戊四醇松香酯、丙烯酸酯、润湿分散剂、纤维素类增稠剂和水混合均匀，得底胶。
优选的，所述底部烫角的温度为220℃。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请通过聚氧乙烯二胺、季戊四醇松香酯和丙烯酸酯共同作用，提高了底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度，同时降低了烫角过程中产生的VOC含量。润湿分散剂和纤维素类增稠剂共同作用，提高了底胶的渗透性，且有利于提高底胶与M型筒状纸体的附着力，进一步提高了底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度。
2、本申请采用由聚氧乙烯二胺、季戊四醇松香酯、丙烯酸酯、润湿分散剂、纤维素类增稠剂和水按质量比1:1.6:1:0.005:0.006:2.5混合配制的底胶，渗透性较好，可以提高底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度，同时不易生成易挥发的低聚物，从而进一步降低了底胶在烫角过程中产生的VOC含量。
3、本申请通过季戊四醇丙烯酸酯，其交联密度高，可以促进季戊四醇丙烯酸酯、季戊四醇松香酯和聚氧乙烯二胺共同作用，降低了低聚物产生的可能性，从而进一步降低了底胶在烫角过程中产生的VOC含量；且季戊四醇丙烯酸酯柔韧性好、固化快，可以提高底胶的粘合效果，进一步提高了底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请使用的原料均可通过市售获得，具体如下：
磨光胶，型号为金立基822，购买自深圳市金立基实业有限公司。
聚氧乙烯二胺，货号为KL815892，购买自KALANG；
氢化松香季戊四醇酯，型号为HP1104，购买自厦门重华源化工有限公司；
丙烯酸羟丙酯，CAS号2918-23-2，购买自济南铭威化工有限公司；
季戊四醇三丙烯酸酯，CAS号为3524-68-3，购买自广州永屹化工有限公司；
季戊四醇四丙烯酸酯，CAS号为4986-89-4，购买自北京百灵威科技有限公司；
巴斯夫PX 4701润湿分散剂购买自德国巴斯夫；
羧甲基纤维素，食品级，含量99％，购买自大城县亦博化工有限公司。
各制备例、实施例和对比例未提及的原料均购买自国药集团化学试剂有限公司。
制备例
制备例1-7提供了一种底胶，以下以制备例1为例进行说明。
制备例1提供的底胶，其制备步骤为：
将100g聚氧乙烯二胺、140g氢化松香季戊四醇酯、80g丙烯酸羟丙酯、0.3g巴斯夫PX 4701润湿分散剂、0.4g羧甲基纤维素和200g水混合均匀，得底胶。
制备例2-5，与制备例1不同之处仅在于：底胶各制备原料的质量不同，具体见表1。
表1制备例1-5底胶各制备原料的质量/g
制备例6，与制备例5不同之处仅在于：丙烯酸羟丙酯等质量替换为季戊四醇四丙烯酸酯。
制备例7，与制备例5不同之处仅在于：丙烯酸羟丙酯等质量替换为季戊四醇三丙烯酸酯。
制备对比例
制备对比例1-5，与制备例1不同之处仅在于：底胶各制备原料的质量不同，具体见表2。
表2制备对比例1-5底胶各制备原料的质量/g
实施例
实施例1-11提供了一种尖底牛皮纸袋的加工方法，以下以实施例1为例进行说明。
实施例1提供的尖底牛皮纸袋的加工方法，其加工步骤为：
S1、取两张相同尺寸(长度为20cm、高度为30cm)的牛皮纸，两侧对折2.5cm，对两张牛皮纸对折的边上磨光胶(磨光胶的涂布量为0.1mg/cm2)，粘合后形成M型筒状纸体；
S2、在M型筒状纸体的底部(最下面3cm区域)上底胶(制备例1)，控制底胶的涂布量为0.02mg/cm2，粘合后在210℃进行底部烫角，得尖底牛皮纸袋。
实施例2-5，与实施例1不同之处仅在于：底胶的涂布量和烫角温度不同，具体见表3。
表3实施例1-5涂布量和烫角温度
实施例6-11，与实施例5不同之处仅在于：底胶来源不同，具体见表4。
表4实施例6-11底胶来源
对比例
对比例1-5，与实施例1不同之处仅在于：底胶来源不同，具体见表5。
表5对比例1-5底胶来源
组别
对比例1
对比例2
对比例3
对比例4
对比例5
底胶来源
制备对比例1
制备对比例2
制备对比例3
制备对比例4
制备对比例5
性能检测试验
针对本申请实施例1-11和对比例1-5制备的尖底牛皮纸袋，进行如下的性能检测。
1、剥离强度：参照GB 11402-1989的标准，测试实施例1-11和对比例1-5所述尖底牛皮纸袋底部烫角处的14天后的剥离强度，测试结果见表6。
2、VOC含量：参照GB 33372-2020的标准，测试实施例1-11和对比例1-5所述尖底牛皮纸袋在底部烫角过程中产生的VOC含量(按喷涂的底胶的质量计算)，测试结果见表6。
表6剥离强度和VOC含量测试结果
尖底牛皮纸袋
剥离强度(N/5cm)
VOC含量(μg/g)
实施例1
50.3
105
实施例2
51.8
115
实施例3
51.4
108
实施例4
51.9
124
实施例5
51.8
112
实施例6
51.7
106
实施例7
52.3
108
实施例8
52.1
103
实施例9
52.6
100
实施例10
55.6
92
实施例11
57.1
88
对比例1
43.5
156
对比例2
42.8
149
对比例3
45.7
136
对比例4
40.1
158
对比例5
39.6
163
以下针对表6的测试数据，详细说明本申请。
从实施例1和对比例1-5的测试数据可知，实施例1的剥离强度明显比对比例1-5的剥离强度高，实施例1的VOC含量明显低于对比例1-5的VOC含量。与实施例1相比，对比例1中聚氧乙烯二胺等质量替换为丙烯酸羟丙酯，对比例2中氢化松香季戊四醇酯等质量替换为丙烯酸羟丙酯，对比例3中丙烯酸羟丙酯等质量替换为聚氧乙烯二胺，对比例4中氢化松香季戊四醇酯和丙烯酸羟丙酯均等质量替换为聚氧乙烯二胺，对比例5中聚氧乙烯二胺和丙烯酸羟丙酯均等质量替换为氢化松香季戊四醇酯。而对比例1、2、3的剥离强度比实施例1的剥离强度分别低6.8N/5cm、9N/5cm、5.7N/5cm，对比例1、2、3的VOC含量比实施例1的VOC含量分别高51μg/g、34μg/g、28μg/g。对比例5、6的剥离强度更明显低于实施例1的剥离强度，对比例5、6的VOC含量更明显高于实施例1的VOC含量。说明聚氧乙烯二胺、季戊四醇松香酯和丙烯酸酯共同作用，提高了底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度，同时降低了烫角过程中产生的VOC含量。
从实施例1-3的测试数据可知，实施例1、2、3中底胶的涂布量分别为0.02mg/cm2、0.04mg/cm2、0.03mg/cm2，从实施例1-3的测试结果可知，控制烫角温度为210℃时，涂布量越高，尖底牛皮纸袋底部烫角处的14天后的剥离强度越高，VOC含量也越高。综合考虑实施例3中底胶的涂布量为0.03mg/cm2对应的剥离强度较高，VOC含量较低。
从实施例3-5的测试数据可知，实施例3、4、5中烫角温度分别为210℃、230℃、220℃，从实施例3-5的测试结果可知，控制底胶的涂布量为0.03mg/cm2烫角温度越高，尖底牛皮纸袋底部烫角处的14天后的剥离强度有少量提高，但VOC含量上升较多。综合考虑实施例5中底胶的烫角温度为220℃对应的剥离强度较高，VOC含量较低。
从实施例5-9的测试数据可知，聚氧乙烯二胺、季戊四醇松香酯、丙烯酸酯、润湿分散剂、纤维素类增稠剂和水按质量比1:1.6:1:0.005:0.006:2.5混合配制的底胶，渗透性较好，可以提高底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度，同时不易生成易挥发的低聚物，从而进一步降低了底胶在烫角过程中产生的VOC含量。
从实施例9-11的测试数据可知，实施例9是丙烯酸羟丙酯，实施例10-11是季戊四醇丙烯酸酯，实施例10-11的剥离强度比实施例9的剥离强度高，实施例10-11的VOC含量比实施例9的VOC含量低。这是由于季戊四醇丙烯酸酯的交联密度高，可以促进季戊四醇丙烯酸酯、季戊四醇松香酯和聚氧乙烯二胺共同作用，降低了低聚物产生的可能性，从而进一步降低了底胶在烫角过程中产生的VOC含量；且季戊四醇丙烯酸酯柔韧性好、固化快，可以提高底胶的粘合效果，进一步提高了底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度。实施例10是季戊四醇四丙烯酸酯，实施例11是季戊四醇三丙烯酸酯，实施例11的剥离强度能进一步提高，VOC含量能进一步降低，这是由于季戊四醇三丙烯酸酯是三官能度的季戊四醇丙烯酸酯，具有羟基，极性较大，提高了底胶的附着力，且反应性、交联密度高，更有利于提高季戊四醇丙烯酸酯、季戊四醇松香酯和聚氧乙烯二胺的共同作用，从而进一步提高底胶的粘合效果，进一步提高烫角后底胶对M型筒状纸体底部的剥离强度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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