一种防水锡包装及其制备方法与流程

本发明涉及包装袋，具体为一种防水锡包装及其制备方法。

背景技术：

1、包装袋是指用于包装各种用品的袋子，使货物在生产流通过程中方便运输，容易存储，广泛用于日常生活和工业生产中，现有的包装袋一般由纸质或塑料薄膜制成，将两个纸质或塑料薄膜压合而成，通过内部的空腔来存放物品。塑料包装袋由于有较好的储存性和便携性，能够快速高效的将产品进行储存搬运，在我们的日常生产生活中应用的越来越广泛，塑料薄膜是现在人们常见的生活用品，目前市场上的塑料薄膜主要以聚乙烯塑料薄膜为主，但是有的产品的会出现褶皱、透明度差、厚度不均匀、膜泡鱼眼多等问题。有的塑料薄膜用于食品包装，但是里面含有有毒的增塑剂，影响了食品的质量，危害人体健康。

2、目前市售的包装袋性能单一，不会因为产品的特殊性质还区分不同的包装袋，而为了不断提高包装的安全性，本发明设计了一种防水锡包装袋。本发明利用石墨烯气凝胶既具有石墨烯的机械稳定性和疏水性，又具有气凝胶的超轻和高空隙率特性，开辟另一种全新原料的包装袋，同时兼顾包装袋轻便、防水、使用寿命长的优点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防水锡包装及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种防水锡包装，所述包装为以复合气凝胶为内层、外层浸渍混合蜡制备的包装袋。

3、进一步的，所述复合气凝胶为锡盐发生水解并氧化形成二氧化锡与石墨烯片层复合，经过氨水/乙醇喷雾改性而成的气凝胶。

4、进一步的，所述混合蜡为食子酸与巴西棕榈蜡混合酯化，再加入无机填料纳米二氧化硅改性制备而成的混合蜡液作为外层。

5、进一步的，一种防水锡包装的制备方法，包括以下制备步骤：

6、(1)在装有温度计和溶剂循环装置的三口瓶中，加入1份没食子酸，0.5-50份巴西棕榈蜡，0.05-0.09份酸性催化剂、4-6份反应溶剂四氢呋喃，进行磁力搅拌，搅拌速度为50-150rpm，油浴上缓缓加热至110-130℃，使催化剂循环，反应12-18h使反应完全，减压回收反应液中的催化剂，剩余固体减压抽滤，用10％浓度的nahco3水溶液多次洗涤，再用去离子水洗涤3次至中性，粗产品用甲苯和水混合溶剂二次重结晶，得到中间产物；取1-3份中间产物，加入到5份无水乙醇中，80-100℃水浴加热30min，得到混合溶液；取0.1-0.2份疏水气相二氧化硅，加入到混合溶液中，再磁力搅拌15-45min，搅拌速度为200-400rpm，制得混合蜡液；

7、(2)将5-10份氧化石墨烯与100-200份去离子水混合，升温至80-100℃并搅拌1-2h；然后加入10份的质量分数为30％的双氧水，搅拌15-45min后过滤，然后将得到的滤饼用浓度为质量分数3％的盐酸离心洗涤5次，接着再用去离子水离心洗涤5次，将洗涤后的胶状产物加入到80-100份的去离子水中，在200w的功率下超声分散20min得到氧化石墨烯片层水溶胶；将10份氧化石墨烯片层水溶胶与乙二醇按照1∶40的体积比混合，200w功率超声分散20min后，向得到的溶胶中加入3-5份的二水合氯化亚锡，使所得反应物在100-140℃下回流搅拌1h，搅拌速度为60rpm，然后离心分离除去未反应的锡盐，将得到的沉淀用去离子水洗涤3-5次，制得复合物；将0.4-0.8份复合物与10份去离子水混合，200w超声15min后，将0.1-0.3份十二烷基苯磺酸钠水溶液加入氧化石墨烯分散液，在10000rmp的转速下搅拌15-45min，获得泡沫体；将泡沫体置于80℃下进行还原反应6h，然后自然冷却至25℃，获得混合水凝胶，将混合水凝胶用1vol％的乙醇水溶液浸泡洗涤24h，固液比为1:5，获得洗涤后的混合水凝胶；将洗涤后的混合水凝胶取出置于-45℃下冷冻处理2h，然后取出升温至25℃融化，经过常温常压干燥5h后制得气凝胶，厚度为0.05-0.15cm；在氮气气体保护下，将得到的气凝胶置于600-800℃的管式炉中加热1-2h，取出后冷却至室温；将自制的改性溶液通过高压气体辅助微雾化，喷雾粒径为30-50μm，喷雾流量为60-100ml/min，对气凝胶进行喷雾改性30-60min，制成改性复合气凝胶，作为内层；

8、(3)将制得的内层浸入混合蜡液中，浸渍量分别为1-5g/m2，浸渍3-5min后，在35℃下干燥30-60min，然后置于在相对湿度为50％、温度为25℃的环境中24h，得到含有锡的多层包装袋材料；对含锡的多层包装袋材料进行彩印、制袋，得到防水锡包装袋。

9、进一步的，所述步骤(1)中酸性催化剂为对甲苯磺酸、硫酸铜、硫酸铈其中一种。

10、进一步的，所述步骤(1)中油浴加热升温速率为10℃/min。

11、进一步的，所述步骤(1)中混合溶剂中甲苯与水体积比为4：1。

12、进一步的，所述步骤(2)中离心洗涤速度为5000rpm。

13、进一步的，所述步骤(2)中十二烷基苯磺酸钠水溶液的浓度为50mg/ml。

14、进一步的，所述步骤(2)中自制改性溶液为将20vol％的氨水溶液与90vol％的乙醇水溶液按体积比为4-8:1混合获得。

15、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

16、本发明以复合气凝胶为内层、外层浸渍混合蜡制备防水锡包装袋，以实现防水、不易破损、使用寿命长的效果。

17、首先，以没食子酸与巴西棕榈蜡混合，在加热过程中没食子酸含有的羧酸基团与棕榈蜡中发生酯化反应，得到混合蜡原料；酯化反应不仅降低了混合蜡中的脂肪醇含量，在棕榈蜡优秀的力学性能上进一步降低其脆性，提高其韧性，使得包装袋在使用过程中不易裂开，而且酯化生成的没食子酸酯类化合物具有高效抗氧化性，在使用过程中，使得被混合蜡涂层保护的包装袋更不容易老化，从而提高包装袋整体使用寿命；作为无机填料纳米二氧化硅添加入混合蜡，与有机没食子酸通过羟基基团吸附结合，二氧化硅颗粒分散性得到改善，能够更均匀地作用于包装纸混合蜡涂层，其具有比较大的表面积和优良的力学强度，作为细微颗粒提高包装纸复合蜡涂层的表面粗糙度，并且能够降低表面能，达到同时改善纸基包装材料力学性能和疏水性能的效果。

18、其次，利用锡盐发生水解并氧化形成二氧化锡与石墨烯片层复合制备气凝胶，制备包装袋内层；通过水和有机溶剂复合的生长环境，把控二氧化锡的形貌，使得本发明制备出来片层复合气凝胶材料中，二氧化锡纳米颗粒均匀分布且呈球状，提高其粗糙度从而达到疏水效果；将制备出的气凝胶再利用氨水与乙醇混合喷雾进行改性，提高其疏水性；另外，内层的石墨烯与外层的没食子酸都具有抗菌的功效，因此包装袋整体更易贮存，不易发霉；双层结构的包装袋依靠内层气凝胶的高弹性，与改性后的混合蜡涂层复合，改善了包装袋使用过程中的褶皱与断裂，使其能够被反复利用。

技术特征：

1.一种防水锡包装，其特征在于，所述包装为以复合气凝胶为内层、外层浸渍混合蜡制备的包装袋。

2.根据权利要求1所述的一种防水锡包装，其特征在于，所述复合气凝胶为锡盐发生水解并氧化形成二氧化锡与石墨烯片层复合，经过氨水/乙醇喷雾改性而成的气凝胶。

3.根据权利要求1所述的一种防水锡包装，其特征在于，所述混合蜡为食子酸与巴西棕榈蜡混合酯化，再加入无机填料纳米二氧化硅改性制备而成的混合蜡液作为外层。

4.一种防水锡包装的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

5.根据权利要求4所述的一种防水锡包装的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中酸性催化剂为对甲苯磺酸、硫酸铜、硫酸铈其中一种。

6.根据权利要求4所述的一种防水锡包装的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中油浴加热升温速率为10℃/min。

7.根据权利要求4所述的一种防水锡包装的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中混合溶剂中甲苯与水体积比为4：1。

8.根据权利要求4所述的一种防水锡包装的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中离心洗涤速度为5000rpm。

9.根据权利要求4所述的一种防水锡包装的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中十二烷基苯磺酸钠水溶液的浓度为50mg/ml。

10.根据权利要求4所述的一种防水锡包装的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中自制改性溶液为将20vol％的氨水溶液与90vol％的乙醇水溶液按体积比为4-8:1混合获得。

技术总结本发明公开了一种防水锡包装及其制备方法，涉及包装袋技术领域。本发明先以没食子酸与巴西棕榈蜡酯发生化反应混合，得到混合蜡原料，降低了其中的脂肪醇含量，降低脆性提高韧性，使得包装袋在使用过程中不易裂开；纳米二氧化硅与没食子酸羟基结合，均匀分散形成粗糙表面，改善纸基包装材料力学性能和疏水性能的效果。其次，利用二氧化锡与石墨烯片层复合制备气凝胶，制备包装袋内层；再氨水与乙醇混合喷雾进行改性，提高其疏水性；石墨烯与没食子酸协同抗菌，因此包装袋整体更易贮存，不易发霉；内外层都不易褶皱与断裂，使其能够被反复利用。本发明制备的包装袋具有防水、不易破损、使用寿命长的效果。技术研发人员：请求不公布姓名受保护的技术使用者：绍兴方泽包装材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2