本发明属于环保材料,主要涉及一种高强度快递袋及其制备方法。
背景技术:
1、随着全球环保意识的日益增强,越来越多的人开始关注环境问题。在这种背景下,传统不可降解的快递袋因其对环境的长期污染问题,逐渐受到了环保法规的严格限制。各国政府纷纷出台相关政策,旨在减少塑料垃圾的产生,推动绿色包装材料的使用。这些法规的实施,不仅有助于保护地球的生态环境,还能促进快递行业的可持续发展。因此,快递公司和相关企业纷纷开始寻找和采用可降解、可循环的环保材料,以替代传统的塑料快递袋,从而满足环保法规的要求。
2、在当前技术领域,已经开发出多种可降解快递袋的制备方法和产品。这些产品中,许多采用纤维材料作为主要成分,以增强快递袋的可降解性。然而,这些快递袋往往存在拉伸强度不足的问题,在承载较重物品时容易发生撕裂,从而影响用户体验。
3、进一步的,专利号为cn107216537a的发明提供了一种可降解三层塑料快递袋及其制备方法,旨在通过现有快递袋设计该快递袋包括外层袋体、中层袋体和内层袋体进一步提升拉伸性能。但,由于其仅采用了木薯淀粉与聚乳酸材料(乳酸材料)复合的多层快递袋,不仅存在明显的厚度增加问题,导致使用不便;此外,尽管材料可降解,但快递袋的抗拉强度(30兆帕)和抗撕裂性(1.2牛顿每毫米)均表现不佳,无法承受重型包裹的需求。
4、基于此,亟须对现有快递袋制备材料与制备方法进行改进来解决前述技术存在的缺陷。
技术实现思路
1、本发明目的之一在于:针对现有技术的不足,而提供一种高强度快递袋,解决现有技术中可降解快递袋拉伸性能低的技术缺陷。
2、为实现上述发明目的,本申请采用如下技术方案:
3、一种高强度快递袋,包括聚乳酸材料、聚丁二酸丁二醇酯材料、纤维材料及添加剂;
4、具体的,聚乳酸材料为由淀粉发酵产生的生物可降解聚合物,其质量百分数为x,单位为%;聚丁二酸丁二醇酯材料由丁二醇和丁二酸缩聚而成,其质量百分数为y,单位为%;
5、进一步地,其中,x+y=70。
6、上述技术方案有如下技术效果:
7、本申请考虑到了聚乳酸材料所具有的高拉伸强度和刚性特点,以及聚丁二酸丁二醇酯材料的优异柔韧性,后者能够为材料提供良好的延展性和抗撕裂性。通过控制这两种材料在制备总材料中的比例,特别是聚乳酸材料的含量,可以显著提升快递袋的整体承载能力。
8、然而,聚乳酸材料本身具有较大的脆性,容易导致材料断裂。为解决这一问题,本申请引入了聚丁二酸丁二醇酯材料,其作用是补充聚乳酸材料的不足,赋予材料更好的柔韧性和延展性,从而有效防止快递袋在使用过程中出现断裂或开裂的问题。
9、此外,本申请还通过调节聚乳酸材料与聚丁二酸丁二醇酯材料之间的比例,确保了材料性能的互补和协同优化,进而实现了快递袋在拉伸强度、抗撕裂性、厚度以及降解时间等方面的理想平衡。
10、作为对本发明高强度快递袋的进一步改进,聚乳酸材料的质量百分数为45%—55%;聚丁二酸丁二醇酯材料的质量百分数为15%—25%。
11、作为对本发明高强度快递袋的进一步改进,x、y同时满足以下关系式:
12、f(x,y)=0.7(0.8x+0.5y+40)+0.2(0.1x+0.2y+1)+0.05(-0.002x-0.003y+0.35)+0.05(-0.03x-0.04y+10)
13、其中,f(x,y)的取值范围为63-67。
14、作为对本发明高强度快递袋的进一步改进,纤维材料为剑麻纤维材料、甘蔗纤维材料、竹纤维材料中的至少一种,纤维材料的质量百分数为10%—20%。
15、作为对本发明高强度快递袋的进一步改进,剑麻纤维材料的质量百分数为5%—10%;甘蔗纤维材料及竹纤维材料的质量百分数均为2%—5%。
16、作为对本发明高强度快递袋的进一步改进,添加剂为甘油单硬脂酸酯及偶联剂中的至少一种,添加剂的质量百分数为5%—15%。
17、作为对本发明高强度快递袋的进一步改进,甘油单硬脂酸酯的质量百分数为2%—10%,偶联剂的质量百分数为2%—5%。
18、作为对本发明高强度快递袋的进一步改进,本申请高强度快递袋的制备材料还包括木薯淀粉或玉米淀粉中的至少一种;
19、其中,木薯淀粉与玉米淀粉的质量百分数均为2%—5%。
20、本申请的技术目的之二在于:为进一步解决现有快递袋的缺陷而设计一种可以提高快递袋强度的制备方法。
21、为了实现上述技术目的,本申请采用如下技术方案:
22、一种包含上述任一高强度快递袋制备材料的高强度快递袋制备方法,其步骤如下:
23、s101、通过将聚乳酸材料、聚丁二酸丁二醇酯材料、纤维材料及添加剂在80℃-100℃下干燥2—4小时,确保原料中不含过多水分,其中纤维材料在加入混合前应干燥处理至水分含量低于0.5%;
24、s201、将聚乳酸材料与聚丁二酸丁二醇酯材料配置在总材料质量百分数的70%后,利用双螺杆挤出机进行熔融混合,其中熔融温度在180℃-200℃;
25、s301、在聚乳酸材料与聚丁二酸丁二醇酯材料的熔融状态下,逐步加入纤维材料及添加剂及其他材料形成混合物,其中混合物在180℃温度下保持均匀搅拌10—15分钟;
26、s401、通过挤出成型机将混合物挤出成膜,膜的厚度控制在0.2mm—0.3mm,其中挤出工序的温度控制在180℃-200℃,挤出速度设为2—4m/min。
27、作为对本申请高强度快递袋的制备方法的进一步改进,经过所述步骤s401成膜的快递袋通过超声波封口机进行袋口的热封,其中封口温度为120℃-150℃,封口时间为2s—5s。
1.一种高强度快递袋,其特征在于,包括聚乳酸材料、聚丁二酸丁二醇酯材料、纤维材料及添加剂;
2.根据权利要求1所述的高强度快递袋,其特征在于,所述聚乳酸材料的质量百分数为45%—55%;所述聚丁二酸丁二醇酯材料的质量百分数为15%—25%。
3.根据权利要求1所述的高强度快递袋,其特征在于,x、y同时满足以下关系式:
4.根据权利要求1所述的高强度快递袋,其特征在于,所述纤维材料为剑麻纤维材料、甘蔗纤维材料、竹纤维材料中的至少一种,所述纤维材料的质量百分数为10%—20%。
5.根据权利要求4所述的高强度快递袋,其特征在于,所述剑麻纤维材料的质量百分数为5%—10%;所述甘蔗纤维材料及所述竹纤维材料的质量百分数均为2%—5%。
6.根据权利要求1所述的高强度快递袋,其特征在于,所述添加剂为甘油单硬脂酸酯及偶联剂中的至少一种,所述添加剂的质量百分数为5%—15%。
7.根据权利要求6所述的高强度快递袋,其特征在于,甘油单硬脂酸酯的质量百分数为2%—10%,所述偶联剂的质量百分数为2%—5%。
8.根据权利要求1-7任一所述的高强度快递袋,其特征在于,还包括木薯淀粉或玉米淀粉中的至少一种;
9.一种高强度快递袋的制备方法,其特征在于,包括权利要求1-8任意所述的高强度快递袋制备材料,其步骤如下:
10.根据权利要求9所述的一种高强度快递袋的制备方法,其特征在于,经过所述步骤s401成膜的快递袋通过超声波封口机进行袋口的热封,其中封口温度为120℃-150℃,封口时间为2s—5s。
