发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种镭射镀铝纸的制备工艺方法,解决现有技术转移法镭射镀铝纸做为啤酒标签纸使用时碱液渗透慢、回收瓶脱标时间长、啤酒厂洗瓶工序产能低下、大量浪费加温碱溶液及耗废更多能源的问题。
采用本发明的方法生产的镭射镀铝纸,其表面镭射效果相当于转移纸,而碱液渗透快,作为回收啤酒瓶标签洗瓶时脱标快。而且其涂层环保,溶剂残留极低,符合食品卫生标准。
本发明的目的通过如下技术方案实现:
一种镭射镀铝纸的制备工艺方法,其特征在于:包括以下步骤:
a、在OPP或PET薄膜上涂布剥离层;
剥离层涂料各组份的重量配比,聚氨酯乳液35~47.5%,丙烯酸乳液2.5~15%,去离子水13~25%,异丙醇12~25%;
b、在剥离层上涂布成像层;
成像层涂料包括丙烯酸树脂和醋丁纤维素树脂,是采用树脂经溶剂溶解分散,调制而成,溶剂包括乙酸乙酯,丁酮,异丙醇;
成像层涂料中包括的树脂各组份的重量配比为,醋丁纤维素树脂0.5~30%,丙烯酸树脂70~99.5%;
采用的溶剂的重量配比为,丁酮20~50%,乙酸乙酯10~70%,异丙醇5~40%;
c、在成像层上模压镭射图案;
d、在模压层上涂布胶粘剂,采用滚筒涂布方式,干涂布量为1.5~2.5g/m2,然后与纸张复合;
所述胶粘剂为改性的羧基丁苯胶乳,其湿涂布量为4-8g/m2;
e、用剥离机将OPP或PET薄膜剥离卷绕,从而得到带有剥离层、成像层、模压层的纸基;
f、将纸基直接真空镀铝,铝镀在剥离层上;
该步骤中,控制真空镀膜机真空度不低于4×10-2帕,真空镀铝机车速控制在100-800米/分钟,配置真空室中深冷装置温度≤-110℃的条件下,将高温熔化蒸发的铝直接喷镀在纸基所承载的剥离层上,形成镭射效果的铝层;
g、在镀铝层上涂布水性环保型面涂保护层;
面涂保护层中涂料各组份的重量配比为,纯丙乳液5~30%,苯丙乳液10~40%,去离子水20~40%,异丙醇30~20%;
h、回潮,分切得到镭射镀铝纸。
以下为上述技术方案更进一步的技术方案:
所述步骤a中,树脂固体份占涂料的重量百分比为5%~25%。
所述步骤a中,在涂布剥离层时,采用辊筒涂布方式,将剥离层涂料均匀定量涂布在薄膜上,经过烘箱80~180℃温度烘干,其干涂布量为0.4~1.4g/m2。
所述步骤a中,烘箱烘干采用匹配远红外线波长的远红外干燥加热风的复合烘干方式。
所述步骤b中,树脂固体份占涂料的重量百分比为5%~25%。
所述步骤b中,在涂布成像层时,采用滚筒涂布方式,将成像层涂料均匀定量涂布在剥离层上,经过烘箱80~180℃温度烘干,其总的干涂面量为0.5~2.2g/m2。
烘箱烘干采用匹配远红外线波长的远红外干燥加热风的复合烘干方式。
所述步骤中d中采用50~220目网纹辊带胶,将胶粘剂均匀定量涂布在模压层上,与纸张复合,经过60~180℃温度烘干。
所述步骤g,在涂布面涂层时,采用滚筒涂布方式,将水性环保型面涂料均匀定量涂布在镀铝层上,运行20cm~50cm距离后,采用扫平辊摸平涂层,然后经过烘箱80~160℃温度烘干,其总的干涂面量为0.5~1.5g/m2。
步骤a、步骤b和步骤g中其涂布工序的车速70-120米/分钟。
本发明工艺在大量的试验基础上合理选择树脂溶剂和胶粘剂,同时利用所述的树脂和胶粘剂在涂布状态时分子的构造所赋予的适当韧性,附着力的性能,根据层间结合表面张力梯度分配的原理,优化配比,形成高光泽,成膜性好,环保,印刷性能优良的涂层,同时具有良好的碱液渗透性。
实践证明:本发明工艺即能使涂层平整均匀,附着力及柔韧性等指标良好,光泽度及衍射指标达到转移镀铝纸的表面效果,又具有2.5%NaOH/85℃碱液渗透性时间小于90s的快速脱标所要求指标。
本发明产品的平滑度,耐磨性,光泽度,印刷适应性均有明显的改善,原纸经过承接剥离层涂料和成像层涂料,形成了很高的表面光泽度,适宜在纸基上直接真空喷镀铝层,使得本发明的成品的镀铝层可减薄至0.02-0.05um,从而降低原料消耗,减少能源资源的耗费,且便于自然降解,成品只有纸层和涂料层,而没有薄膜层,不污染环境,允许涂布量在0.8-2.0g/m2,大大降低涂布成本,也有利于环保。
本发明技术方案采用的为直镀法,其和转移法的区别在于:一.直镀法:(1)铝是蒸镀在纸基上的剥离层上,(2)镀铝前复合,(3)剥离层采用水性环保型涂料,(4)为提高印刷适印性,涂有水性环保型面涂层;
而本发明直镀法镭射镀铝纸由于涂料和工艺的创新,其成品优于转移法对照产品。
本发明直镀法镭射镀铝纸的涂层环保,涂料的配方合理,经工业化生产实践证明:本发明涂层平整均匀,附着力及柔韧性等指标良好,在其上真空镀铝层厚度为0.02-0.05um,能自然降解,尤其是碱液渗透快,能大大降低啤酒厂洗瓶所用的加热能耗和环境污染,解决了转移纸无法渗透的问题,更加有利于环保。同时本发明制品涂层的光泽度,平滑度,耐折度,耐磨度,印刷适应性,以及各项指标均得到很好的改善与提高。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明:
具体实施方式
实施例1、一种镭射镀铝纸的制备工艺方法,包括以下步骤:
在OPP薄膜上涂布剥离层,其中所用的涂料用聚氨酯乳液40%、丙烯酸乳液12.5%、去离子水17.5%、异丙醇30%重量比配制,涂料中树脂固体份占涂料的重量百分比为15%;
在涂布剥离层时,采用辊筒涂布方式,将剥离层涂料均匀定量涂布在薄膜上,涂布工序的车速100米/分钟。
将涂布后的薄膜经过烘箱115℃温度烘干,其干涂布量为1.4g/m2,烘箱烘干采用匹配远红外线波长的远红外干燥加热风的复合烘干方式;
在剥离层上涂布成像层,成像层涂料包括丙烯酸树脂和醋丁纤维素树脂,是采用树脂经溶剂溶解分散,调制而成,溶剂包括乙酸乙酯,丁酮,异丙醇,成像层涂料包含醋丁纤维素树脂20%,丙烯酸树脂80%,采用的溶剂的重量配比为,丁酮30%,乙酸乙酯40%,异丙醇30%,其中树脂固体份占涂料的重量百分比为15%,在涂布成像层时,采用滚筒涂布方式,将成像层涂料均匀定量涂布在剥离层上,经过烘箱100℃温度烘干,其总的干涂面量为1.4g/m2,烘箱烘干采用匹配远红外线波长的远红外干燥加热风的复合烘干方式,其涂布工序的车速100米/分钟。
在成像层上模压镭射图案;
在模压层上涂布胶粘剂,采用滚筒涂布方式,胶粘剂为改性的羧基丁苯胶乳,采用180目网纹辊带胶,将胶粘剂均匀定量涂布在模压层上,其湿涂布量为4g/m2;干涂布量为2g/m2,经过60℃温度烘干,然后与纸张复合;
用剥离机将OPP薄膜剥离卷绕,从而得到带有剥离层、成像层、模压层的纸基;
将纸基直接真空镀铝,铝镀在剥离层上,该步骤中,控制真空镀膜机真空度4×10-2帕,真空镀铝机车速控制在400米/分钟,配置真空室中深冷装置温度-110℃的条件下,将高温熔化蒸发的铝直接喷镀在纸基所承载的剥离层上,形成镭射效果的铝层;
在镀铝层上涂布水性环保型面涂保护层,面涂保护层中涂料各组份的重量配比为,纯丙乳液20%,苯丙乳液30%,去离子水25%,异丙醇25%,在涂布面涂层时,采用滚筒涂布方式,将水性环保型面涂料均匀定量涂布在镀铝层上,涂布工序的车速100米/每分钟,运行30cm距离后,采用扫平辊摸平涂层,然后经过烘箱100℃温度烘干,其总的干涂面量为1g/m2;
回潮,分切得到镭射镀铝纸。
实施例2、一种镭射镀铝纸的制备工艺方法,首先在PET薄膜上涂布剥离层,剥离层涂料包括聚氨酯乳液35%,丙烯酸乳液15%,去离子水25%,异丙醇25%,其中树脂固体份占涂料的重量百分比为5%,在涂布剥离层时,采用辊筒涂布方式,将剥离层涂料均匀定量涂布在薄膜上,涂布工序的车速120米/分钟,经过烘箱80℃温度烘干,烘箱烘干采用匹配远红外线波长的远红外干燥加热风的复合烘干方式,其干涂布量为0.4g/m2;
然后在剥离层上涂布成像层,成像层涂料包括醋丁纤维素树脂0.5%,丙烯酸树脂99.5%;溶剂的重量配比为丁酮20%,乙酸乙酯70%,异丙醇10%,树脂经溶剂溶解分散调制而成,树脂固体份占涂料的重量百分比为5%;
在涂布成像层时,采用滚筒涂布方式,将成像层涂料均匀定量涂布在剥离层上,涂布工序的车速120米/每分钟,经过烘箱80℃温度烘干,其总的干涂面量为0.5g/m2,烘箱烘干采用匹配远红外线波长的远红外干燥加热风的复合烘干方式;
在成像层上模压镭射图案;
在模压层上涂布胶粘剂,采用滚筒涂布方式,所述胶粘剂为改性的羧基丁苯 胶乳,采用50目网纹辊带胶,将胶粘剂均匀定量涂布在模压层上,其湿涂布量为4g/m2,干涂布量为1.5g/m2,然后与纸张复合,经过60℃温度烘干。
用剥离机将PET薄膜剥离卷绕,从而得到带有剥离层、成像层、模压层的纸基;
将纸基直接真空镀铝,铝镀在剥离层上,该步骤中,控制真空镀膜机真空度4×10-2帕,真空镀铝机车速控制在100米/分钟,配置真空室中深冷装置温度-120℃的条件下,将高温熔化蒸发的铝直接喷镀在纸基所承载的剥离层上,形成镭射效果的铝层;
在镀铝层上涂布水性环保型面涂保护层,面涂保护层中涂料包括纯丙乳液5%,苯丙乳液35%,去离子水40%,异丙醇20%;在涂布面涂层时,采用滚筒涂布方式,将水性环保型面涂料均匀定量涂布在镀铝层上,运行20cm距离后,采用扫平辊摸平涂层,然后经过烘箱80℃温度烘干,其总的干涂面量为0.5g/m2,涂布工序的车速70米/分钟;
回潮,分切得到镭射镀铝纸。
实施例3、一种镭射镀铝纸的制备工艺方法,首先在PET薄膜上涂布剥离层,剥离层涂料包括,聚氨酯乳液47.5%,丙烯酸乳液2.5%,去离子水25%,异丙醇25%,其中树脂固体份占涂料的重量百分比为25%,在涂布剥离层时,采用辊筒涂布方式,将剥离层涂料均匀定量涂布在薄膜上,涂布工序的车速120米/分钟,经过烘箱180℃温度烘干,烘箱烘干采用匹配远红外线波长的远红外干燥加热风的复合烘干方式,其干涂布量为1.4g/m2;
然后在剥离层上涂布成像层,成像层涂料包括醋丁纤维素树脂30%,丙烯酸树脂70%;溶剂的重量配比为丁酮50%,乙酸乙酯10%,异丙醇40%,树脂经溶剂溶解分散,调制而成,树脂固体份占涂料的重量百分比为25%;
在涂布成像层时,采用滚筒涂布方式,将成像层涂料均匀定量涂布在剥离层上,涂布工序的车速120米/分钟,经过烘箱180℃温度烘干,其总的干涂面量为2.2g/m2,烘箱烘干采用匹配远红外线波长的远红外干燥加热风的复合烘干方式;
在成像层上模压镭射图案;
在模压层上涂布胶粘剂,采用滚筒涂布方式,所述胶粘剂为改性的羧基丁苯胶乳,采用150目网纹辊带胶,将胶粘剂均匀定量涂布在模压层上,其湿涂布量为5g/m2,干涂布量为3g/m2,然后与纸张复合,经过180℃温度烘干。
用剥离机将PET薄膜剥离卷绕,从而得到带有剥离层、成像层、模压层的纸基;
将纸基直接真空镀铝,铝镀在剥离层上,该步骤中,控制真空镀膜机真空度4×10-2帕,真空镀铝机车速控制在800米/分钟,配置真空室中深冷装置温度-110℃的条件下,将高温熔化蒸发的铝直接喷镀在纸基所承载的剥离层上,形成镭射效果的铝层;
在镀铝层上涂布水性环保型面涂保护层,面涂保护层中涂料包括纯丙乳液30%,苯丙乳液10%,去离子水40%,异丙醇20%;在涂布面涂层时,采用滚筒涂布方式,将水性环保型面涂料均匀定量涂布在镀铝层上,运行50cm距离后,采用扫平辊摸平涂层,然后经过烘箱160℃温度烘干,其总的干涂面量为1.5g/m2,涂布工序的车速120米/分钟;
回潮,分切得到镭射镀铝纸。
实施例4、一种镭射镀铝纸的制备工艺方法,首先在PET薄膜上涂布剥离层,剥离层涂料包括聚氨酯乳液47.5%,丙烯酸乳液15%,去离子水13%,异丙醇24.5%,其中树脂固体份占涂料的重量百分比为25%,在涂布剥离层时,采用辊 筒涂布方式,将剥离层涂料均匀定量涂布在薄膜上,涂布工序的车速120米/分钟,经过烘箱180℃温度烘干,烘箱烘干采用匹配远红外线波长的远红外干燥加热风的复合烘干方式,其干涂布量为1.4g/m2;
然后在剥离层上涂布成像层,成像层涂料包括醋丁纤维素树脂30%,丙烯酸树脂70%;溶剂的重量配比为丁酮50%,乙酸乙酯45%,异丙醇5%,树脂经溶剂溶解分散,调制而成,树脂固体份占涂料的重量百分比为25%;
在涂布成像层时,采用滚筒涂布方式,将成像层涂料均匀定量涂布在剥离层上,涂布工序的车速100米/分钟,经过烘箱100℃温度烘干,其总的干涂面量为2.2g/m2,烘箱烘干采用匹配远红外线波长的远红外干燥加热风的复合烘干方式;
在成像层上模压镭射图案;
在模压层上涂布胶粘剂,采用滚筒涂布方式,所述胶粘剂为改性的羧基丁苯胶乳,采用200目网纹辊带胶,将胶粘剂均匀定量涂布在模压层上,其湿涂布量为7g/m2,干涂布量为2.3g/m2,然后与纸张复合,经过170℃温度烘干。
用剥离机将PET薄膜剥离卷绕,从而得到带有剥离层、成像层、模压层的纸基;
将纸基直接真空镀铝,铝镀在剥离层上,该步骤中,控制真空镀膜机真空度4×10-2帕,真空镀铝机车速控制在800米/分钟,配置真空室中深冷装置温度-110℃的条件下,将高温熔化蒸发的铝直接喷镀在纸基所承载的剥离层上,形成镭射效果的铝层;
在镀铝层上涂布水性环保型面涂保护层,面涂保护层中涂料包括纯丙乳液30%,苯丙乳液10%,去离子水40%,异丙醇20%;在涂布面涂层时,采用滚筒涂布方式,将水性环保型面涂料均匀定量涂布在镀铝层上,运行50cm距离后,采用扫平辊摸平涂层,然后经过烘箱160℃温度烘干,其总的干涂面量为1.5g/m2,涂布工序的车速120米/每分钟;
回潮,分切得到镭射镀铝纸。
实施例5、一种镭射镀铝纸的制备工艺方法,首先在PET薄膜上涂布剥离层,剥离层涂料包括聚氨酯乳液45%,丙烯酸乳液15%,去离子水20%,异丙醇20%,其中树脂固体份占涂料的重量百分比为24%,在涂布剥离层时,采用辊筒涂布方式,将剥离层涂料均匀定量涂布在薄膜上,涂布工序的车速110米/分钟,经过烘箱160℃温度烘干,烘箱烘干采用匹配远红外线波长的远红外干燥加热风的复合烘干方式,其干涂布量为1.2g/m2;其它工序如同实施例4。
分析对比如下:将用转移法生产的镭射镀铝纸抽取五批次进行检验,结果见表一:表一转移镭射镀铝纸成品检验记录;
将用本发明生产的镭射镀铝纸进行检验,结果见表二。
从表中对比分析可以看出,转移法所生产的产品碱液渗透慢、回收瓶脱标时间长、啤酒厂洗瓶工序产能低下、大量浪费加温碱溶液及耗废更多能源,本发明所生产的产品碱液渗透快、回收瓶脱标时间短、啤酒厂洗瓶工序产能高、能够节约加温碱溶液,因此节约能源。
表一
|
|
|
批次 |
批次 |
批次 |
批次 |
批次 |
|
|
检测项目 |
单位 |
标准 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
平均 值 |
判定 |
基重 |
g/m2 |
73± 4% |
72.6 |
73.1 |
71.6 |
72.7 |
72.8 |
72.6 |
合格 |
镜面光泽度 |
度 |
|
431 |
456 |
409 |
448 |
367 |
422 |
合格 |
干燥时纵向 强度 |
n/15mm |
≥50 |
71.3 |
72.1 |
72.7 |
72.4 |
72.3 |
72.2 |
合格 |
干燥时横向 强度 |
n/15mm |
≥30 |
52.2 |
52.8 |
50.2 |
48.3 |
49.2 |
50.5 |
合格 |
潮湿时纵向 强度 |
n/15mm |
≥15 |
17.3 |
17.1 |
17.8 |
16.9 |
17.2 |
17.3 |
合格 |
潮湿时横向 强度 |
n/15mm |
≥10 |
14.2 |
14.8 |
14.8 |
14.8 |
14.1 |
14.5 |
合格 |
水翘曲度 |
秒 |
>12 |
4 |
6 |
5 |
7 |
6 |
6 |
合格 |
附着力 |
级 |
1-2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
合格 |
含水率 |
% |
4-7 |
4.4 |
4.2 |
4.2 |
5.1 |
4.8 |
4.5 |
合格 |
碱渗透性 |
秒 |
>120 |
15分 钟内 不渗 透 |
15分 钟内 不渗 透 |
15 分钟 内不 渗透 |
15 分钟 内不 渗透 |
15 分钟 内不 渗透 |
15 分钟 内不 渗透 |
不合格 |
金属化面潮 湿耐撕强度 |
级 |
1-2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
合格 |
纵向伸长率 |
% |
<0.1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
微变 |
合格 |
横向伸长率 |
% |
<+1.8 |
1.7 |
1.8 |
1.65 |
1.75 |
1.9 |
1.76 |
合格 |
表面张力 |
达因 |
>38 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
合格 |
表二
检测项目 |
单位 |
标 准 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
平均 值 |
判定 |
基重 |
g/m2 |
73± 4% |
71.7 |
72.1 |
71.8 |
71.9 |
72.5 |
72 |
合格 |
镜面光泽度 |
度 |
|
437 |
425 |
456 |
452 |
450 |
444 |
合格 |
干燥时纵向强 度 |
n/15mm |
≥ 50 |
68.3 |
69 |
68.8 |
67.2 |
68.2 |
68.3 |
合格 |
干燥时横向强 度 |
n/15mm |
≥ 30 |
51.3 |
51.5 |
51.7 |
52.2 |
52 |
51.7 |
合格 |
潮湿时纵向强 度 |
n/15mm |
≥ 15 |
17.1 |
17.3 |
17.1 |
17.5 |
17.6 |
17.3 |
合格 |
潮湿时横向强 度 |
n/15mm |
≥ 10 |
14.2 |
14 |
14.3 |
14.4 |
14.1 |
14.2 |
合格 |
水翘曲度 |
秒 |
> 12 |
5 |
4 |
6 |
7 |
6 |
5.6 |
合格 |
附着力 |
级 |
1-2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
合格 |
含水率 |
% |
4-7 |
4.2 |
4.3 |
4.5 |
4.6 |
4.7 |
4.6 |
合格 |
碱渗透性 |
秒 |
> 120 |
55 |
52 |
57 |
60 |
58 |
56.4 |
合格 |
金属化面潮湿耐撕 强度 |
级 |
1-2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
合格 |
纵向伸长率 |
% |
< 0.1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
合格 |
横向伸长率 |
% |
< +1.8 |
1.6 |
1.65 |
1.7 |
1.66 |
1.68 |
1.66 |
合格 |
表面张力 |
达因 |
> 38 |
40 |
41 |
40 |
40 |
40 |
40 |
合格 |