CN102504314A - 一种离型再生纤维素膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种离型再生纤维素膜的制备方法，其步骤包括：原料选取、粘胶制备、纤维素再生、脱硫、漂白、塑化、干燥调湿和涂布，所述塑化是将薄膜浸入塑化液中的工艺过程；所述涂布是先预热涂布机烘道温度达到工艺要求后，将涂料加入涂料槽中，通过使薄膜从涂布机中穿过的方式来完成的；所述涂料的原料组成为：离型剂、交联剂和甲苯。该方法生产的离型再生纤维素膜，可降解，达到了环保的要求．并且具有离型效果优异、无毒无味、耐高温和抗张强度良好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种离型再生纤维素膜的制备方法。
背景技术
近年来，离型膜的应用发展迅速，技术日益成熟，但在当前环保与节约的大背景之下，其前景堪忧。目前，离型纸或离型膜所用的基材主要有纸张和塑料薄膜两大类，工业常用的基材有PE、聚酯、聚丙烯或聚乙烯膜复合纸及超级压光密度纸 ( 格拉辛纸 )。以聚酯(PET)、双向拉伸聚丙烯(BOPP)和聚乙烯(PE)等塑料膜为基材的离型膜依赖于石油资源，因此，这种纸塑复合食品包装纸具有两个缺陷，首先石油化工资源面临过渡开采的状态，这种资源再生的速度缓慢，因此面临资源枯竭的趋向，其次，使用的这种包装纸的热塑复合层难以降解，因此对环境造成较大的污染，所以使用可降解、容易再生的材料成为目前食品包装纸使用中面临的一个课题，另外该类基材的离型膜不耐高温的特点也限制了其在某些领域的应用；而超级压光密度纸 ( 格拉辛纸 )因为价格太高，其应用受到了不同程度的限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种离型再生纤维素膜的制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用的生产步骤包括：原料选取、粘胶制备、纤维素再生、脱硫、漂白、塑化、干燥调湿和涂布，所述塑化是将薄膜浸入塑化液中的工艺过程；所述涂布是先预热涂布机烘道温度达到工艺要求后，将涂料加入涂料槽中，通过使薄膜从涂布机中穿过的方式来完成的，涂布时车速控制在30～50m/min， 涂料的涂布量控制在0.5～1.5 g/m2；所述涂料的原料组成及其重量配比为：离型剂20～25kg、交联剂0.12～0.15 kg、甲苯100～ 125kg。
所述预热涂布机烘道温度达到工艺要求是指：涂布机烘道的第一段的温度控制在100±3℃；第二段的温度控制在110±3℃；第三段的温度控制在115±3℃；第四段的温度控制在85±3℃。
所述塑化液为由下述的原料组成的混合液：浓度为50～80g/L的三甘醇水溶液，用量为130～160kg/吨膜，二氧化硅含量为10-15g/L的硅溶胶水溶液，用量为8～12 kg/吨膜。
所述塑化的时间为4-10秒，塑化液的PH值为8.5～10。PH值的调节可用碱液，例如氢氧化钠溶液。
所述涂料的制备方法为：将离型剂与甲苯混匀后，再加入交联剂并搅拌均匀后，即制得涂料。
本发明以重量比为30-70％棉浆粕和70-30％木浆粕为原料，经碱化、压榨，老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶、再将粘胶通过粘胶计量泵打到薄膜成型器中，通过成型器生成薄膜，将薄膜放入脱硫槽中进行脱硫，脱硫后再进入到漂白槽中进行漂白，漂白后进行塑化，塑化后，采取热风循环干燥，将干燥后的薄膜放入调湿室进行调湿，调湿完，进入涂布工序，涂布完成后，便制成离型再生纤维素膜。这些工序均为当前本领域中公知的生产工序，而在整个工艺步骤中所采用的设备均为当前实际生产中所常用的设备，在生产中所使用的原料也是实际生产中公知的原料。
本发明所用原料，均为市售商品。其中的离型剂，由上海环绮化工有限公司生产，型号为有机硅离型剂 9565；交联剂，由常州市恒邦化工有限公司生产，型号为JQ-6；硅溶胶由济南商河慧忠硅溶胶厂生产，型号为JN-30。离型剂的作用在于使产品的剥离力指标达到要求。交联剂的作用在于利于离型剂与薄膜之间的交联固化，增加离型剂在薄膜上的附着力。三甘醇是一种柔软剂，作用是避免薄膜发脆；硅溶胶是抗粘剂，作用是使薄膜收卷时不粘连。
本发明严格控制涂布机烘道各段的温度，可以避免因温度过低，造成离型剂固化不彻底，从而引起薄膜的离型效果差及薄膜表面发花的现象。
本发明采用以天然纤维素为原料，制备离型再生纤维素膜，在实际应用中，可降解，达到了环保的要求。并且采用本方法制备的离型再生纤维素膜，具有离型效果优异、无毒无味、耐高温和抗张强度良好的优点。可广泛应用于食品、医药、高档日用品、机械电子产品、模切冲型加工等领域。其耐高温、高温不变形的特点，可广泛应用于模切冲型加工，具有良好的离型效果，能有效保护内容物在高温定型后表面的完好无损。
本发明所述方法生产的离型再生纤维素膜，其主要指标为：定量：（40-60）±2.0g/m2；水分：6.0－10.0％；纵向抗张强度：≥30N/15mm,纵向伸长率≥10%,剥离力≤0.5N。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明离型再生纤维素膜的制备方法的配方，这些实施例仅用于说明本发明而对本发明没有限制。
实施例1
（1）选取重量比为40％的棉浆粕、60％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶，再将粘胶通过粘胶计量泵打到薄膜成型器中，通过成型器生成薄膜；将薄膜放入脱硫槽中进行脱硫；脱硫后再转到漂白槽中漂白；漂白后水洗。
（2）将水洗后的薄膜，转入塑化池，使之浸入塑化液中，在温度58℃和PH值为8.89的条件下，塑化6秒。塑化液为由以下原料组成的混合液：浓度为62g/L的三甘醇水溶液、用量为145kg/吨膜，二氧化硅含量为13g/L的硅溶胶水溶液，用量为10.2 kg/吨膜。
（3）热风循环干燥塑化后的薄膜，干燥后的薄膜放入调湿室进行调湿。
（4）将离型剂20kg和100kg甲苯加入到制备罐内，搅拌30min，然后保持搅拌状态，将交联剂0.12kg加入到制备罐内并继续搅拌30min，即制得涂料。
（5）先预热涂布机烘道，使涂布机烘道的第一段温度为100℃，第二段温度为110℃，第三段温度为115℃，第四段温度为85℃。将上述涂料加入到涂料槽中，车速控制在30m/min，涂料的涂布量控制在1.5 g/m2，让调湿后的薄膜从涂布槽穿过进行涂布，涂有涂料的薄膜经涂布机烘道干燥后，即制得离型再生纤维素膜。
所得离型再生纤维素膜的主要指标为:定量：40.5g/m2；水分：6.8％；纵向抗张强度：45.56N/15mm,纵向伸长率18.02%,剥离力为0.12N。
实施例2
（1）选取重量比为35％的棉浆粕、65％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶，再将粘胶通过粘胶计量泵打到薄膜成型器中，通过成型器生成薄膜；将薄膜放入脱硫槽中进行脱硫；脱硫后再转到漂白槽中漂白；漂白后水洗。
（2）将水洗后的薄膜，转入塑化池，使之浸入塑化液中，在温度55℃和PH值为8.85的条件下，塑化8秒。塑化液为由以下原料组成的混合液：浓度为72g/L的三甘醇水溶液、用量为150kg/吨膜，二氧化硅含量为14g/L的硅溶胶水溶液，用量为11 kg/吨膜。
（3）热风循环干燥塑化后的薄膜，干燥后的薄膜放入调湿室进行调湿。
（4）将离型剂20kg和100kg甲苯加入到制备罐内，搅拌35min，然后保持搅拌状态，将交联剂0.12kg加入到制备罐内并继续搅拌30min，即制得涂料。
（5）先预热涂布机烘道，使涂布机烘道的第一段温度为101℃，第二段温度为108℃，第三段温度为115℃，第四段温度为86℃。将上述涂料加入到涂料槽中，车速控制在38m/min，涂料的涂布量控制在1.2 g/m2，让调湿后的薄膜从涂料槽穿过进行涂布，涂有涂料的薄膜经涂布机烘道干燥后，即制得离型再生纤维素膜。
所得离型再生纤维素膜的主要指标为: 定量：41.0g/m2；水分：7.2％；纵向抗张强度：48.20N/15mm,纵向伸长率18.68%,剥离力为0.15N。
实施例3
（1）选取重量比为41％的棉浆粕、59％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶，再将粘胶通过粘胶计量泵打到薄膜成型器中，通过成型器生成薄膜；将薄膜放入脱硫槽中进行脱硫；脱硫后再转到漂白槽中漂白；漂白后水洗。
（2）将水洗后的薄膜，转入塑化池，使之浸入塑化液中，在温度60℃和PH值为9.12的条件下，塑化8秒。塑化液为由以下原料组成的混合液：浓度为68g/L的三甘醇水溶液，用量为150kg/吨膜，二氧化硅含量为14g/L的硅溶胶水溶液，用量为12 kg/吨膜。
（3）热风循环干燥塑化后的薄膜，干燥后的薄膜放入调湿室进行调湿。
（4）将离型剂25kg和125kg甲苯加入到制备罐内，搅拌40min，然后保持搅拌状态，将交联剂0.12kg加入到制备罐内并继续搅拌40min，即制得涂料。
（5）先预热涂布机烘道，使涂布机烘道的第一段温度为103℃，第二段温度为111℃，第三段温度为117℃，第四段温度为84℃。将上述涂料加入到涂料槽中，车速控制在42m/min，涂料的涂布量控制在1.3 g/m2，让调湿后的薄膜从涂料槽穿过进行涂布，涂有涂料的薄膜经涂布机烘道干燥后，即制得离型再生纤维素膜。。
所得离型再生纤维素膜的主要指标为: 定量：58.5g/m2；水分：7.0％；纵向抗张强度：60.66N/15mm,纵向伸长率24.34%,剥离力为0.08N。
实施例4
（1）选取重量比为41％的棉浆粕、59％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶，再将粘胶通过粘胶计量泵打到薄膜成型器中，通过成型器生成薄膜；将薄膜放入脱硫槽中进行脱硫；脱硫后再转到漂白槽中漂白；漂白后水洗。
（2）将水洗后的薄膜，转入塑化池，使之浸入塑化液中，在温度60℃和PH值为9.32的条件下，塑化10秒。塑化液为由以下原料组成的混合液：浓度为80g/L的三甘醇水溶液、用量为160kg/吨膜，二氧化硅含量为15g/L的硅溶胶水溶液，用量为12 kg/吨膜。
（3）热风循环干燥塑化后的薄膜，干燥后的薄膜放入调湿室进行调湿。
（4）将离型剂25kg和125kg甲苯加入到制备罐内，搅拌40min，然后保持搅拌状态，将交联剂0.15kg加入到制备罐内并继续搅拌40min，即制得涂料。
（5）先预热涂布机烘道，使涂布机烘道的第一段温度为102℃，第二段温度为113℃，第三段温度为114℃，第四段温度为85℃。将上述涂料加入到涂料槽中，车速控制在32m/min，涂料的涂布量控制在1.4 g/m2，涂料浓度控制在5%，让调湿后的薄膜从涂料槽穿过进行涂布，涂有涂料的薄膜经涂布机烘道干燥后，即制得离型再生纤维素膜。
所得离型再生纤维素膜的主要指标为: 定量：60.2g/m2；水分：7.8％；纵向抗张强度：62.28N/15mm,纵向伸长率23.89%,剥离力为0.09N。
实施例5
（1）选取重量比为70％的棉浆粕、30％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶，再将粘胶通过粘胶计量泵打到薄膜成型器中，通过成型器生成薄膜；将薄膜放入脱硫槽中进行脱硫；脱硫后再转到漂白槽中漂白；漂白后水洗。
（2）将水洗后的薄膜，转入塑化池，使之浸入塑化液中，在温度56℃和PH值为9.05的条件下，塑化8秒。塑化液为由以下原料组成的混合液：浓度为78g/L的三甘醇水溶液、用量为155kg/吨膜，二氧化硅含量为14.5g/L的硅溶胶水溶液，用量为11 kg/吨膜。
（3）热风循环干燥塑化后的薄膜，干燥后的薄膜放入调湿室进行调湿。
（4）将离型剂22kg和110kg甲苯加入到制备罐内，搅拌35min，然后保持搅拌状态，将交联剂0.13kg加入到制备罐内并继续搅拌40min，即制得涂料。
（5）先预热涂布机烘道，使涂布机烘道的第一段温度为99℃，第二段温度为112℃，第三段温度为115℃，第四段温度为87℃。将上述涂料加入到涂料槽中，车速控制在40m/min，涂料的涂布量控制在1.1 g/m2，让调湿后的薄膜从涂料槽穿过进行涂布，涂有涂料的薄膜经涂布机烘道干燥后，即制得离型再生纤维素膜。
所得离型再生纤维素膜的主要指标为: 定量：44.5g/m2；水分：7.4％；纵向抗张强度：49.86N/15mm,纵向伸长率18.08%,剥离力为0.12N。
实施例6
（1）选取重量比为50％的棉浆粕、50％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶，再将粘胶通过粘胶计量泵打到薄膜成型器中，通过成型器生成薄膜；将薄膜放入脱硫槽中进行脱硫；脱硫后再转到漂白槽中漂白；漂白后水洗。
（2）将水洗后的薄膜，转入塑化池，使之浸入塑化液中，在温度51℃和PH值为8.6的条件下，塑化5秒。塑化液为由以下原料组成的混合液：浓度为80g/L的三甘醇水溶液、用量为135kg/吨膜，二氧化硅含量为10.5g/L的硅溶胶水溶液，用量为9kg/吨膜。
（3）热风循环干燥塑化后的薄膜，干燥后的薄膜放入调湿室进行调湿。
（4）将离型剂24kg和120kg甲苯加入到制备罐内，搅拌40min，然后保持搅拌状态，将交联剂0.14kg加入到制备罐内并继续搅拌30min，即制得涂料。
（5）先预热涂布机烘道，使涂布机烘道的第一段温度为98℃，第二段温度为108℃，第三段温度为114℃，第四段温度为85℃。将上述涂料加入到涂料槽中，车速控制在35m/min，涂料的涂布量控制在0.8 g/m2，涂料浓度控制在5.5%，让调湿后的薄膜从涂料槽穿过进行涂布，涂有涂料的薄膜经涂布机烘道干燥后，即制得离型再生纤维素膜。
所得离型再生纤维素膜的主要指标为: 定量：40.4g/m2；水分：7.8％；纵向抗张强度：44.68N/15mm,纵向伸长率18.04%,剥离力为0.14N。
实施例7：
(1)选取重量比为40％的棉浆粕、60％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶，再将粘胶通过粘胶计量泵打到薄膜成型器中，通过成型器生成薄膜；将薄膜放入脱硫槽中进行脱硫；脱硫后再转到漂白槽中漂白；漂白后水洗。
（2）将水洗后的薄膜，转入塑化池，使之浸入塑化液中，在温度50℃和PH值为8.5的条件下，塑化10秒。塑化液为由以下原料组成的混合液：浓度为50g/L的三甘醇水溶液、用量为130kg/吨膜，二氧化硅含量为10g/L的硅溶胶水溶液，用量为8kg/吨膜。
（3）热风循环干燥塑化后的薄膜，干燥后的薄膜放入调湿室进行调湿。
（4）将离型剂21kg和105kg甲苯加入到制备罐内，搅拌30min，然后保持搅拌状态，将交联剂0.14kg加入到制备罐内并继续搅拌30min，即制得涂料。
（5）先预热涂布机烘道，使涂布机烘道的第一段温度为97℃，第二段温度为107℃，第三段温度为112℃，第四段温度为82℃。将上述涂料加入到涂料槽中，车速控制在30m/min，涂料的涂布量控制在0.5 g/m2，让调湿后的薄膜从涂料槽穿过进行涂布，涂有涂料的薄膜经涂布机烘道干燥后，即制得离型再生纤维素膜。
所得离型再生纤维素膜的主要指标为: 定量：39.8g/m2；水分：6.0％；纵向抗张强度：42.88N/15mm,纵向伸长率14.24.0%,剥离力为0.16 N。
实施例8：
(1)选取重量比为30％的棉浆粕、70％的木浆粕，经碱化、压榨、老化、黄化、溶解、熟成、过滤和脱泡工序制成粘胶，再将粘胶通过粘胶计量泵打到薄膜成型器中，通过成型器生成薄膜；将薄膜放入脱硫槽中进行脱硫；脱硫后再转到漂白槽中漂白；漂白后水洗。
（2）将水洗后的薄膜，转入塑化池，使之浸入塑化液中，在温度60℃和PH值为10的条件下，塑化4秒。塑化液为由以下原料组成的混合液：浓度为80g/L的三甘醇水溶液、用量为150kg/吨膜，二氧化硅含量为15g/L的硅溶胶水溶液，用量为12kg/吨膜。
（3）热风循环干燥塑化后的薄膜，干燥后的薄膜放入调湿室进行调湿。
（4）将离型剂20kg和100kg甲苯加入到制备罐内，搅拌30min，然后保持搅拌状态，将交联剂0.12kg加入到制备罐内并继续搅拌30min，即制得涂料。
（5）先预热涂布机烘道，使涂布机烘道的第一段温度为101℃，第二段温度为113℃，第三段温度为118℃，第四段温度为88℃。将上述涂料加入到涂料槽中，车速控制在50m/min，涂料的涂布量控制在1.5 g/m2，涂料浓度控制在6%，让调湿后的薄膜从涂料槽穿过进行涂布，涂有涂料的薄膜经涂布机烘道干燥后，即制得离型再生纤维素膜。
所得离型再生纤维素膜的主要指标为: 定量：59.5g/m2；水分：8.0％；纵向抗张强度：60.44N/15mm,纵向伸长率22.02%,剥离力为0.07N。
本发明所得产品性能指标的检测标准如下：定量按照《GB/T 451.2纸和纸板定量的测定方法》进行检测；水分按照《GB/T 462纸和纸板水分的测定》进行检测；抗张强度、伸长率按照《GB/T 12914纸和纸板抗张强度的测定》进行检测；剥离力按照《GB 8808-88软质复合塑料材料剥离试验方法》进行检测。
Claims (5)
1.一种离型再生纤维素膜的制备方法，其步骤包括：原料选取、粘胶制备、纤维素再生、脱硫、漂白、塑化、干燥调湿和涂布，所述塑化是将薄膜浸入塑化液中的工艺过程；所述涂布是先预热涂布机烘道温度达到工艺要求后，将涂料加入涂料槽中，通过使薄膜从涂布机中穿过的方式来完成的，涂布时车速控制在30～50m/min， 涂料的涂布量控制在0.5～1.5 g/m2；其特征在于所述涂料的原料组成及其重量配比为：离型剂20～25kg、交联剂0.12～0.15 kg、甲苯100～ 125kg。
2.根据权利要求1所述的离型再生纤维素膜的制备方法，其特征在于所述预热涂布机烘道温度达到工艺要求是指：涂布机烘道的第一段的温度控制在100±3℃；第二段的温度控制在110±3℃；第三段的温度控制在115±3℃；第四段的温度控制在85±3℃。
3.根据权利要求1所述的离型再生纤维素膜的制备方法，其特征在于所述塑化液为由下述的原料组成的混合液：浓度为50～80g/L的三甘醇水溶液，用量为130～160kg/吨膜，二氧化硅含量为10-15g/L的硅溶胶水溶液，用量为8～12 kg/吨膜。
4.根据权利要求3所述的离型再生纤维素膜的制备方法，其特征在于所述塑化的时间为4-10秒，塑化液的PH值为8.5～10。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的离型再生纤维素膜的制备方法，其特征在于所述涂料的制备方法为：将离型剂与甲苯混匀后，再加入交联剂并搅拌均匀后，即制得涂料。
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