用于可浇铸水泥质复合材料的可溶于碱性介质的包装材料制造技术

本发明专利技术的示例性包装可以密封形式直接导入到混合器中，由此在混合器搅拌时，水泥粘结剂、一种或多种掺混物和／或纤维可释入到混合器中制备或改进可浇铸水泥质组合物，在该组合物中由非水溶性、可溶于碱性介质的聚合材料制成的包装材料可消失不见。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于制备或改进可浇铸水泥质组合物的掺混物，更具体地说涉及直接置于混合器中的可溶于碱性介质的包装系统，其中一种可浇铸水泥质组合物用于溶解所述包装材料。Kiyoshi Watanabe等人的日本专利申请昭和50-14722(公开号)公开了一种可扔到混合搅拌车料斗中从而将一种表面活性剂导入到待在搅拌车中混合的砂浆或混凝土中的水溶性膜制的袋。将混合物搅拌时，所述袋开始溶解于混合物的水中，袋内物质可分散其中。所述水溶性袋由水溶性材料诸如聚乙烯醇、聚氧化乙烯、直链淀粉、甲基纤维素、羟丙基纤维素或淀粉构成。Smith等人的美国专利4,961,790公开了一种由聚乙烯醇或聚氧乙烯制成并包含固体掺混物如减水(water-reducing)掺混物、超级增塑剂、纤维或其它用于改性混凝土的试剂的水溶性容器。与Watanabe的可溶性袋类似，Smith等人的袋需要外防护包裹物以防止在运输时或在建筑工地使用前溶解。另一方面，Valle等人的美国专利5,203,629和5,224,774公开了用于将固体掺混物导入到新制混凝土或砂浆中的不溶性袋。在混合物中搅拌时，所述纸(如牛皮纸浆)崩解并使得包容在袋中的掺混物分散在混凝土或砂浆内。伴随着混凝土混合物的足够机械搅拌，不溶性袋材料通过混合物中的聚集体的研磨作用碎裂成无害纸浆。尽管不溶性袋可以外包装形式运输而便于码垛堆积，但是这些袋不象先前由水溶性材料制成的袋，它们不易在建筑工地被雨水破坏。Sugimoto等人的美国专利5,224,595公开了一种由通过聚合物结合一起的浆纤维(例如由木材、非木材、人造纤维、聚酯、麻等制成)制造的可碱水解(alkali hydrolyzable)包装材料。所述聚合物包括多糖衍生物诸如羧甲基纤维素、羧乙基纤维素和羧甲基化淀粉或它们的盐以及合成聚合物粘合剂(例如不饱和羧酸的聚合物)和天然聚合物粘合剂(如藻酸、xanthum gum等)。所述聚合物粘合剂在新鲜混凝土混合物的碱性环境中弱化从而纤维性袋材料可破裂并且包装可将其内容物释出进入混合物中。De Mars等人的美国专利5,320,851公开了半流体或流体水泥质掺混物可封装在明胶或蜡中，明胶或蜡在机械混合时在湿混凝土中裂开、破碎或崩解。对于不溶性材料诸如公开于Sugimoto等人和Valle等人专利中的浆组分和公开于de Mars等人专利中的蜡组分来说，混凝土混合物的机械搅拌必须充分进行以确保包装物在水泥质混合物中充分崩解。本专利技术人相信需要更快和更方便和更经济的包装系统。专利技术简述在克服先有技术包装材料的缺点方面，本专利技术提供了用于制备和/或改进可浇铸水泥质组合物的不溶于水、可溶于碱性介质的高分子包装材料。所述包装可用于作为离散单元将水泥粘结剂、掺混物或许多纤维材料或其组合导入到混合器中。本专利技术的一个示例性包装系统包括至少一种可用于制备或改进可浇铸水泥质组合物的物质；和用于装所述至少一种物质的包装，以便将所述至少一种物质作为离散单元导入到混合器中并溶解在由通过所述包装导入混合器的所述物质制成或改进的可浇铸水泥质组合物中，所述包装具有一个用于包装所述至少一种物质的包含非水溶性的、可溶于碱性介质的聚合物材料的整体部材(member)。示例性的高分子包装材料由包括酯和酸的单体混合物制备，所述酯单体具有下面结构式 式中R1代表H、CH3或C2H5；R2代表CH3、C2H5、C3H7或C4H9；所述酸单体具有下面结构式 其中R3代表H、CH3或C2H5。酯与酸的比率优选为1∶1到20∶1并且更优选在3∶1到4∶1的范围。优选将所述包装材料挤压、模塑、浇铸、喷涂、浸涂或以其它方法形成构成整个包装或一部分包装的连续物品或整体物品的表面诸如膜或刚性壁(如自支持片材)；或者所述包装使用可液体应用形式的前述聚合材料制备，诸如用于待配入混合器中的物质的连续涂料。优选所述包装通过连续膜或片材或其它形状的挤压制成。此中所用的单词“连续”是指包装材料基本上没有包埋浆纤维，或者构成了包装材料壁。所述包装例如可制成袋(例如枕头或袋状)、盒、管、封袋、小袋或环形封套(perimeter wrapping)；或可使用例如注塑或吹塑制备用于包装添加剂或掺混物的胶囊、瓶、罐状(如圆筒)或其它固定形状物(例如当空置或装有物质时的自立式容器)。所述包装材料本质上也是热塑性的，因此可在边和开口处热缝合密封。不象Smith等人所述的材料(美国专利4,961,790)，本专利技术的包装材料在正常的水作用下并不溶解。此外，不象Valle等人(5,203,629；5,224,774)和Sugimoto等人(US5,224,595)所述，本专利技术并不需要将不溶性浆混入到包装壁中。此外，本专利技术的可溶于碱性介质的聚合物提供了连续形式的包装材料(如膜、涂料、片材、自架壁、吹塑或注塑塑胶诸如罐、筒、瓶、盒等)，其较易生产和处理，并且与需要在混凝土混合车中摩擦混合下耗时的机械粉碎的浆纤维袋或蜡包封物相反，可更快地在水泥质组合物中破碎和分散。因此本专利技术的一个优点是可溶于碱性介质的材料可用于缺乏粗聚集体的砂浆水泥中的能力。使用可溶于碱性介质的聚合物作为包装材料的另一优点是其热塑性性质可被改变或增强。例如，除了提供三维成形物(如胶囊、球体物等)的能力外，所述包装可在热的作用下熔融-收缩(例如“收缩包裹”型应用)从而可将包装(不经开封或其它释放方式而直接分配)制备成具有较小的内容物体积对外表面积的比率而便于将所包容(或包裹如绑缚、环形封套)物质导入到所改性的水泥质组合物中并且在其中崩解和分散。因此，例如所述包装物可用于以密实包装形式(以提高散装运输能力)包装结构强化纤维并同时具有最小的外表面积。这不能通过使用暴露于水分下会损失强度的纸基材料来获得。本专利技术的另一优点是可以使用干或流体的掺混物或者两者的组合物(只要包装的掺混物不产生可过早溶解包装物的碱性介质或者包含溶解包装材料的有机溶剂)。此外，本专利技术的包装物可采用袋、盒、管或其它形状体来装众多纤维材料(和/或水泥和其它物质诸如干或液体形式的掺混物)。因此，本专利技术的包装物可包容用于强化混凝土(和/或抑制混凝土的塑性收缩)的纤维材料并且也包含用于弥补由于纤维材料带来的混凝土施工性能下降的湿或干减水剂(例如超级增塑剂)以及其它用于进一步改变水泥质组合物的掺混物(例如颜料、空气调节剂诸如加气剂、抗水剂、减渗剂等)。在本专利技术的另一示例性实施方案中，多种添加剂和/或掺混物可以预定量包装在一起，诸如空气调节剂(如加气掺混物、脱气掺混物)与一种或多种超塑剂、减缩掺混物、腐蚀抑制剂和其它掺混物的组合物。由于本专利技术包装材料改善的崩解/选择性可溶解性，分开包装的掺混物或掺混物可装在较大的可溶于碱性介质的包装物(如在一个包装内的多个包装)中，并由此出售、装运，并以整合系统使用，优选包括预定掺混物材料的分开的袋或容器。预定成分可有助于减少工地混合搅拌车或设备操作者的错误。因此，本专利技术的另一示例性包装物包括在一个或多个可溶于碱性介质的容器内的至少两种不同添加剂/掺混物组分。例如，可将多种纤维和一种掺混物(例如超塑剂)装在同一包装物(如袋、小包、罐等)内或分开的容器中(如包含在纤维包装内的超塑剂的包装物)。另一示例性实施方案包括在一个袋或本文档来自技高网...

【技术保护点】
包装系统，包括：至少一种可用于制备或改进可浇铸水泥质组合物的物质；和用于装所述至少一种物质的包装，以便将所述至少一种物质导入到混合器中并溶解在由通过该包装导入混合器的所述物质制成或改进的可浇铸水泥质组合物中，所述包装具有一个用于包装所述至少一种物质的包含非水溶性的、可溶于碱性介质的聚合物材料的整体部材。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KA里德，WJ小胡尔利，A兰加纳坦，MB麦克林，
申请(专利权)人：格雷斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]