CN100496968C - 一种用于香烟包装的合成纸及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适合于作为香烟外包装的合成纸及其该合成纸的制造方法。本发明的香烟包装合成纸以聚丙烯为原料，辅以无机填充剂和改质剂，通过多层共挤压拉伸工艺形成具有印刷面层、中间发泡层和底层等多层结构的合成纸，该合成纸的印刷面层和底层添加有改性聚丙烯共聚物；该合成纸的制造方法包括混料、共挤压、冷却成型、双向拉伸、电晕处理及表面涂布处理。本发明的合成纸既具有一般植物纤维纸之优良的加工适性，适合烫金、压凸、裁切、钻孔等后加工程序，又兼具薄膜良好的气密性和防湿性，而且强度高、耐折性好、粘贴性好和热合性好，特别适合于作为香烟外包装用纸。
Description
技术领域
本发明涉及一种香烟包装纸，尤其涉及一种可用于香烟包装的硬质烟盒纸，更具体地说，是涉及一种以聚丙烯、碳酸钙为主要原料、以多层共挤压双向拉伸工艺制造的适合香烟外包装的合成纸。本发明还涉及这种合成纸的制造方法。
背景技术
目前市面上出售的香烟，其外包装主要有两种，一种是由较薄的纸制成的软质包装盒，另一种是由较厚的纸板制成的硬质包装盒，为了避免内置的烟支在携带过程中出现变形，一般高档的香烟都采用硬质包装盒包装。现有的硬质包装盒，为了避光、隔温、隔热、防潮、防湿，一般是由外层包装纸板和内层铝箔纸构成。外层包装纸板是采用经过表面涂布的白卡纸，它主要采用漂白木浆为原料，经打浆、净化、筛选、配料、输送、成型、压榨、烘干、涂布、压光等过程抄造而成，这种纸需要消耗大量的植物纤维原料，整个生产过程也需要相当数量的水；现今，国家正在大力提倡节约水资源、大力推行退耕还林还草等保护生态环境的政策，作为造纸主要原料的木材不但价格节节上涨，而且数量越来越少。近年来，随着合成纸制造技术的迅猛发展，一种以聚丙烯为原料，辅以各种填充材料及添加剂进行混合，采用多层共挤压拉伸工艺生产的合成纸，以其具有一般植物纤维纸张所不可比拟的物理性能，如防水、防油、高抗张强度、高抗撕裂度、高耐破度、高透气性等，同时又具有一般文化用纸之优良的印刷加工适性而广泛应用到各个领域。而作为香烟包装用纸，除要求它具有强度高、印刷性能好外，还要求它具有良好的耐折性、粘贴性和热合性。
发明内容
本发明的目的是提供一种强度高、耐折性好、粘贴性好，且具有优良印刷加工适性，适合于香烟外包装的合成纸。
本发明的另一个目的是提供上述这种香烟包装合成纸的制造方法。
为实现以上目的，本发明的香烟包装合成纸，是以聚丙烯为原料，辅以填充剂和改质剂，通过多层共挤压双向拉伸工艺形成具有印刷面层、中间发泡层和底层的多层结构合成纸；其特征在于：所述合成纸的印刷面层和底层添加有改性聚丙烯共聚物，该改性聚丙烯共聚物优选乙烯-聚丙烯共聚物、醋酸乙烯-聚丙烯共聚物、萜烯-乙烯聚丙烯共聚物。
上述印刷面层和底层，可以由下列成分组成，以重量计：碳酸钙与聚丙烯复合物10-30％，二氧化钛与聚丙烯复合物5-10％，聚丙烯12-71％，改性聚丙烯共聚物5-20％，聚乙烯5-20％，抗紫外线吸收剂1-2％，抗氧化剂1-3％，抗静电剂2-3％；所述中间发泡层由如下成分组成，以重量计：碳酸钙与聚丙烯复合物5-20％，二氧化钛与聚丙烯复合物5-20％，聚丙烯41-81％，聚乙烯2-10％，抗粘剂3-5％，抗紫外线吸收剂1-2％，抗氧化剂1-2％；上述碳酸钙与聚丙烯复合物中碳酸钙:聚丙烯＝50:50，二氧化钛与聚丙烯复合物中二氧化钛:聚丙烯＝50:50。
上述合成纸定量不低于170g/m2、厚度不低于250μm。
为了最大限度降低香烟包装纸的比重，上述中间发泡层中碳酸钙与聚丙烯复合物的碳酸钙优选粒径为1.0-3.0μm的轻质碳酸钙，二氧化钛与聚丙烯复合物的二氧化钛优选粒径为1.0-3.0μm的锐钛型二氧化钛。
为了增加上述香烟包装纸的厚度，在上述合成纸的印刷面层和中间发泡层、中间发泡层和底层之间还夹有次中间层，该次中间层可以由下列成分组成，以重量计:碳酸钙与聚丙烯复合物10-25％，二氧化钛与聚丙烯复合物10-25％，聚丙烯43-73％，抗紫外线吸收剂1-2％，抗氧化剂1-2％，抗静电剂3-5％；上述碳酸钙与聚丙烯复合物中碳酸钙:聚丙烯＝40:60，二氧化钛与聚丙烯复合物中二氧化钛:聚丙烯＝40:60。
为了更好地改善合成纸的印刷性能，在上述合成纸的印刷面层和/或底层涂覆有一由胶粘剂、颜料和粘度调节剂等组成的涂层。
本发明还提供一种上述香烟包装纸的制造方法，该方法包括如下步骤：
(1)、直接利用一台主挤出机和多台副挤出机，将组成香烟包装纸各层的聚丙烯组合物，按一定的配方组合后混合均匀，采用多层共挤出形成具多层结构的合成纸板片，再经冷却定型，其中组成面层和底层的聚丙烯组合物含有改性聚丙烯共聚物，该改性聚丙烯共聚物为乙烯-聚丙烯共聚物、醋酸乙烯-聚丙烯共聚物或萜烯-乙烯聚丙烯共聚物；
(2)、对经冷却定型的合成纸板片进行双向拉伸；
(3)、对经双向拉伸后的合成纸进行电晕处理；
(4)、利用涂布机，在经过电晕处理的合成纸的印刷面层和/或底层上涂覆一层由胶粘剂、颜料和粘度调节剂等组成的涂层。
为了提高上述合成纸纸面平整性和印刷性能，满足香烟包装的多色印刷，可以采用整饰装置对上述经过涂布后的印刷面层进行整饰。
本发明的香烟包装纸，由于是以聚丙烯、碳酸钙为主要原料，通过多层共挤压双向拉伸工艺形成具有印刷面层、中间发泡层和底层等多层结构的合成纸，该合成纸既具有一般植物纤维纸之优良的加工适性，适合烫金、压凸、裁切、钻孔等后加工程序，又兼具薄膜良好的气密性和防湿性，而且强度高，而在印刷面层和底层添加改性聚丙烯共聚物，又大大改善其耐折性能、粘贴性能和热合性能，特别适合于作为香烟外包装用纸，该合成纸可以通过调节挤出机的挤出量使其定量符合香烟包装纸的要求，而这种双向拉伸合成纸的不可撕及在双向拉伸过程中，基材塑料与填充料碳酸钙之间形成的小空隙对光的折射作用形成的珠光效果，又可区别于一般植物纤维纸，因而具有一定的防伪功能。本发明的香烟包装纸，整个制造过程用水量少，不需植物纤维原料，较好保护生态环境。
附图说明
图1是本发明香烟包装合成纸一种实施例的结构示意图。
图2是本发明香烟包装合成纸另一种实施例的结构示意图。
具体实施例
实施例1
将聚丙烯(MF I:3.0)66重量％、聚乙烯2重量％，碳酸钙复合物(50％)16重量％，二氧化钛复合物(50％)5重量％，抗紫外线吸收剂2重量％，抗氧化剂2重量％，抗粘剂4重量％，抗静电剂3重量％，经混合后，输送到有侧供料装置的主挤出机；另取碳酸钙与聚丙烯复合物(碳酸钙:聚丙烯＝50:50)12重量％，二氧化钛与聚丙烯复合物(二氧化钛:聚丙烯＝50:50)5重量％，，抗静电剂3重量％，抗紫外线吸收剂2重量％，聚丙烯62重量％，改性聚丙烯共聚物15重量％，聚乙烯5重量％，以混合机混合后，进入二台副压出机；由三台挤出机以设定的挤出量、在200-250℃下以三层共挤压方式经同一T型模头挤出，经冷却轮在15-60℃温度范围内，冷却成型，再进入纵向拉伸装置，在温度为120-150℃下先予以预热，再作4倍纵向延伸，延伸后再予以回火冷却；冷却后再进入横向延伸装置，在温度为150-185℃下，先予以预热，再作6倍延伸，延伸后再予以回火冷却，以控制涂布材料的回缩率；离开横向延伸装置后，再经电晕处理，电晕处理后，进入涂布站，利用由高岭土25份，碳酸钙70份，二氧化钛5份，丙烯酸树脂10重量％(对颜料)，羧甲基纤维素2％(对颜料)，抗静电剂1％(对颜料)，紫外线吸收剂2％(对颜料)组成的涂布液对印刷面层进行涂布，涂布量10g/m2，最后经过干燥得到如图1所示的由印刷面层1、中间发泡层2、底层3三层结构、定量为198g/m2的香烟包装纸。
本实施例得到的合成纸物理性能如下：
| 物理性能 | 单位 | 测试值 | 测试方法 |
| 比值 | g/m<sup>2</sup> | 0.70 | GB |
| 定量 | g/m<sup>2</sup> | 198 | GB-T45.1-1989 |
| 不透明度 | ％ | 94 | TAPPI-T-480 |
| 粗糙度 | μm | 1.2 | TAPPI-T-556 |
| 白度 | ％ | 93 | TAPPI-T-525 |
实施例2
将聚丙烯(MF I:3.2)67重量％，碳酸钙复合物(50％)18重量％，二氧化钛复合物(50％)5重量％，抗紫外线吸收剂2重量％，抗氧化剂2重量％，抗粘剂3重量％，抗静电剂3重量％，经混合后，输送到有侧供料装置的主挤出机挤出后，进入T型模头的第三层流道以形成中间发泡层；另取碳酸钙与聚丙烯复合物(碳酸钙:聚丙烯＝50:50)8重量％，二氧化钛与聚丙烯复合物(二氧化钛:聚丙烯＝50:50)4重量％，，抗静电剂3重量％，抗紫外线吸收剂2重量％，聚丙烯58重量％，改性聚丙烯共聚物20重量％，聚乙烯5重量％，以混合机混合后，进入二台副压出机挤出后，分别进入T型模头的第一层和第五层流道以形成印刷面层和底层；再取碳酸钙与聚丙烯复合物(碳酸钙:聚丙烯＝40:60)16％，二氧化钛与聚丙烯复合物(二氧化钛:聚丙烯＝40:60)8％，聚丙烯67％，抗紫外线吸收剂1％，抗氧化剂1％，抗静电剂5％，以混合机混合后，进入另二台副压出机挤出后，分别进入T型模头的第二层和第四层流道以形成次中间层；将经过T型模头共挤压成型的五层迭层结构物经冷却轮在15-60℃温度范围内，冷却成型，再进入纵向延伸装置，在温度为120-150℃下先予以预热，再作4倍纵向延伸，延伸后再予以回火冷却；冷却后再进入横向延伸装置，在温度为150-185℃下，先予以预热，再作5倍延伸，延伸后再予以回火冷却，以控制涂布材料的回缩率；离开横向延伸装置后，再经电晕处理，电晕处理后，进入涂布站，利用由高岭土20份，碳酸钙75份，二氧化钛5份，丙烯酸酯树脂12重量％(对颜料)，羧甲基纤维素2％(对颜料)，抗静电剂1％(对颜料)，紫外线吸收剂2％(对颜料)组成的涂布液涂布对印刷面层进行涂布，涂布量9g/m2；干燥后，采用整饰装置对上述经过涂布后的印刷面层进行整饰，得到如图2所示的印刷面层1、中间发泡层2、次中间层4、5和底层3构成的五层结构、定量为198g/m2的香烟包装纸。
本实施例得到的合成纸物理性能如下：
| 物理性能 | 单位 | 测试值 | 测试方法 |
| 比值 | g/m<sup>2</sup> | 0.71 | GB |
| 定量 | g/m<sup>2</sup> | 210 | GB-T45.1-1989 |
| 不透明度 | ％ | 95 | TAPPI-T-480 |
| 粗糙度 | μm | 1.4 | TAPPI-T-556 |
| 白度 | ％ | 94 | TAPPI-T-525 |
上述的抗静电剂可采用F695、抗静电剂P，抗静电剂AY088等；紫外光吸收剂可采用UV-9，UV-0，UV-326，BAD，OPS，UV-P，UV-24等。
Claims (8)
1、一种香烟包装合成纸，是以聚丙烯为原料，辅以填充剂和改质剂，通过多层共挤压双向拉伸工艺形成具有印刷面层、中间发泡层和底层的多层结构合成纸；其特征在于：所述合成纸的印刷面层和底层添加有改性聚丙烯共聚物，该改性聚丙烯共聚物为乙烯-聚丙烯共聚物、醋酸乙烯-聚丙烯共聚物或萜烯-乙烯聚丙烯共聚物。
2、根据权利要求1所述的香烟包装合成纸，其特征在于：所述印刷面层和底层由下列成分组成，以重量计：碳酸钙与聚丙烯复合物10-30％，二氧化钛与聚丙烯复合物5-10％，聚丙烯12-71％，改性聚丙烯共聚物5-20％，聚乙烯5-20％，抗紫外线吸收剂1-2％，抗氧化剂1-3％，抗静电剂2-3％；所述中间发泡层由如下成分组成，以重量计：碳酸钙与聚丙烯复合物5-20％，二氧化钛与聚丙烯复合物5-20％，聚丙烯41-81％，聚乙烯2-10％，抗粘剂3-5％，抗紫外线吸收剂1-2％，抗氧化剂1-2％；所述碳酸钙与聚丙烯复合物中碳酸钙:聚丙烯＝50:50，二氧化钛与聚丙烯复合物中二氧化钛:聚丙烯＝50:50。
3、根据权利要求1或2所述的香烟包装合成纸，其特征在于：所述合成纸的定量不低于170g/m2、厚度不低于250μm。
4、根据权利要求2所述的香烟包装合成纸，其特征在于：所述中间发泡层中碳酸钙与聚丙烯复合物的碳酸钙是粒径为1.0-3.0μm的轻质碳酸钙，二氧化钛与聚丙烯复合物的二氧化钛是粒径为1.0-3.0μm的锐钛型二氧化钛。
5、根据权利要求1或2所述的香烟包装合成纸，其特征在于：所述合成纸的印刷面层和中间发泡层、中间发泡层和底层之间还夹置有次中间层，该次中间层可以由下列成分组成，以重量计：碳酸钙与聚丙烯复合物10-25％，二氧化钛与聚丙烯复合物10-25％，聚丙烯43-73％，抗紫外线吸收剂1-2％，抗氧化剂1-2％，抗静电剂3-5％；所述碳酸钙与聚丙烯复合物中碳酸钙:聚丙烯＝40:60，二氧化钛与聚丙烯复合物中二氧化钛:聚丙烯＝40:60。
6、根据权利要求1或2所述的香烟包装合成纸，其特征在于：所述合成纸的印刷面层和/或底层涂覆有一由胶粘剂、颜料和粘度调节剂组成的涂层。
7、一种权利要求1所述香烟包装纸的制造方法，该方法包括如下步骤：(1)、直接利用一台主挤出机和多台副挤出机，将组成香烟包装纸各层的聚丙烯组合物，按一定的配方组合后混合搅拌均匀，采用多层共挤出形成具多层结构的合成纸板片，再经冷却定型，其中组成面层和底层的聚丙烯组合物中含有改性聚丙烯共聚物，该改性聚丙烯共聚物为乙烯-聚丙烯共聚物、醋酸乙烯-聚丙烯共聚物或萜烯-乙烯聚丙烯共聚物；
(2)、对经冷却定型的合成纸板片进行双向拉伸；
(3)、对经双向拉伸后的合成纸进行电晕处理；
(4)、利用涂布机，在经过电晕处理的合成纸的印刷面层和/或底层上涂覆一层由胶粘剂、颜料和粘度调节剂组成的涂层。
8、根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于：所述制造方法还包括采用整饰装置对上述经过涂布后的印刷面层进行整饰。
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