CN106436477B - 一种低定量防潮涂布白板纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低定量防潮涂布白板纸，包括涂布原纸板和防潮涂层。本发明通过在原纸板的面浆和底浆添加防潮剂，表面涂覆防潮涂层，协同实现防潮功能。本发明还公开了该防潮白板纸的制备方法，制备包括以下步骤：1）配浆；2）脱水成形；3）压榨；4）前干燥；5）涂布；6）后干燥；7）分切。通过该制备方法得到的白板纸，具有良好的印刷表面强度和物理强度，防潮性好，使用户产品轻量化，为用户节省包装费用，节约企业生产成本和运输费、提高市场竞争力。

Description

一种低定量防潮涂布白板纸及其制备方法
技术领域
本发明属于特种纸板制备技术领域，具体涉及一种低定量防潮涂布白板纸及其制备方法。
背景技术
对于纸制品而言，其在包装领域的应用，越来越广泛。但随着包装产品的广泛性，对包装材料的要求越来越高，尤其是一些需要防潮产品对包装材料的防潮性能的要求则更为严格。以纸盒为例，由于纸板盒在经过一段使用时间后，便会吸收空气中的水气，一方面降低了纸板盒的强度，另一方面进一步影响纸板盒内储存物品的品质。因此，需要对纸盒进行防潮处理，以避免纸盒受潮的情形产生。防潮包装材料是指不能透过或难于透过水蒸气的包装材料，其防潮性能的主要表征参数为透湿度，透湿度越小，则防潮性能越好。目前，在用的包装纸主要是通过在表面淋膜一层塑胶膜来实现防潮效果的，如公开号为CN103895311的中国专利公开了一种包装纸淋膜工艺，它属于包装领域。本发明通过将PE材料经过挤压机的逐段式的加温，将PE材料慢慢加热至熔融状态，然后从模具出料成型，模具的温度控制从中间向两边温度逐渐递减，这样中间的熔融材料向两边流动使覆膜成型，最后熔融覆膜通过滚轴压合在包装纸上面，滚轴通水冷却，保证覆膜压合后凝固。本发明无需胶水，节约了覆膜成本，同时覆膜直接成型后覆压，省略了覆膜换卷的时间，提高了生产效率。但是，此种防潮工艺大部分采用特定设备进行，无法在传统造纸设备上完成工作，生产成本较高。同时，淋膜对原纸本身的表面特性要求较高，制约了它的应用。另外有一种技术是将包装结构进行真空封装，同样地，此种作法会增加额外的成本以及包装工序，且若是包装结构中已经存在有水气，则水气会一并被封在抽真空的包装结构中。
如果能够采用传统造纸装备，不改变现有工段的情况下，生产出具有较高防潮性能的包装纸板，可以最大程度的降低生产成本，增加它的使用范围和寿命，具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决纸张防潮性不加，生产成本高的问题，实现一种具有较高防潮性能、能够采用传统造纸设备、生产成本低的防潮白板纸。
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种防潮白板纸及其制备方法，能够提高白板纸的强度和柔韧性，并具有防潮性质。一种防潮白板纸，包括原纸板和涂敷于其表面的防潮涂层，所述的原纸板由防潮面层、衬层、芯层和防潮底层构成，所述防潮涂层包括膨润土、凹凸棒土、碳酸钙和高岭土，苯乙烯-丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯共聚物和改性三聚氰胺甲醛树脂中的二种或三种作为胶黏剂，涂料固含量为50-56%，涂布定量8-15g/m2。
本发明所采用的技术方案包括如下步骤：
1）配浆：分别配制四层浆料，方法如下：
i防潮面层配浆：100份本色木浆纤维，防潮剂聚苯醚树脂乳液1.0-3.0份，石蜡乳液2.0-5.0份；
ii芯层配浆为70-80份OCC纤维，20-30份本色竹浆纤维；
iii衬层配浆为100%漂白办公废纸纤维；
iv防潮底层配浆：100份本色木浆纤维，防潮剂烷基烯酮二聚体乳液2.0-4.0份，石蜡乳液2.0-3.0份。
步骤1所述本色竹浆纤维，经化学热磨机械法制备，竹片经8%氢氧化钠、3%H2O2并在85℃温度下预处理1小时，再经双螺杆挤浆机挤压制浆，螺杆转速15-20 r/min，压力3-5MPa。
2）脱水成型：将步骤1所得四层浆料分别送往流浆箱，经二层半聚酯网滤水留着成形，控制真空度 0.06-0.12Mpa 条件，对成型后的湿纸进行抽吸脱水。
3）压榨：第一段采用真空压榨，控制真空度0.15-0.25 MPa；后两段采用大辊径压榨，分别控制线压力为150-250kN/m和200-300kN/m，对湿纸进一步脱水，出口纸页干度为48 -52％。
4）前烘干：采用蒸汽式烘缸干燥，最高温度120℃，出纸干度88-92%;
5）涂布：涂料以苯乙烯-丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯共聚物和改性三聚氰胺甲醛树脂中的二种或三种作为胶黏剂，膨润土、凹凸棒土、碳酸钙和高岭土为颜料，涂料固含量为50-56%，采用幕帘式涂布方式涂覆于步骤4所得纸板表面，涂布定量8-15g/m2。
步骤5所述涂料的制备方法为：取配方量的原料，将颜料组合物加水后经高剪切分散设备搅拌，控制速度3000~4000r/min，时间40-60 min；再添加胶黏剂，1000~2000r/min速度下搅拌，搅拌时间30~40min；再逐步加入增稠剂、成膜剂、消泡剂和保水剂等，继续保持搅拌 10~20min。
6）后干燥：将步骤5所得纸页先进行红外干燥，出纸干度控制80-85%；再经蒸汽式烘缸干燥，出纸控制干度92-96% 。
7）分切：采用在线切刀进行分切，获得不同尺寸和形状的产品。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
本发明采用再生纸浆与竹浆纤维纸浆混合作为造纸原料，与传统原浆造纸的方式相比，减少了原生木材资源的使用，与纯再生纸浆作为原料的产品相比，提高了纸品中长纤维的含量，使再生纸的强度和轻度大幅提高，纸板定量适当降低而不影响使用性能；配浆过程中加入防潮剂，使得所制得的再生纸板具有全面的防潮性能。
本发明采用防潮涂料涂布在板纸表面，所述防涂料由苯乙烯-丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯共聚物、改性三聚氰胺甲醛树脂、膨润土、凹凸棒土、碳酸钙、高岭土氢氧化钠、乳化剂和分散剂组成，可均匀覆盖在纸板外表面，形成一层隔水涂层，以防止纸板吸水受潮，且所使用成分较安全，对人体无毒，对环境无污染。
因此，本发明所提供的一种防潮白纸板及其制备方法，采用传统造纸设备，在机内进行浆内施胶和表面涂布防潮层，不需要机外后加工，使生产工艺流程得到简化，制得的防潮白纸板具有良好的印刷表面强度和物理强度，并具有定量低和防潮特性，适合作为纸盒包装材料使用，提高了白纸板的附加值和市场竞争力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。本发明制备方法中各起始原料可从市场购得或按照现有技术方法制备获得。
实施例1
一种低定量防潮涂布白板纸的制备方法，包括如下步骤：
1）配浆：分别配制四层浆料，方法如下：
i防潮面层配浆：100份本色木浆纤维，防潮剂聚苯醚树脂乳液1.0份，石蜡乳液5.0份；
ii芯层浆料为70份OCC纤维，30份本色竹浆纤维；
iii衬层浆料为100%漂白办公废纸纤维；
iv防潮底层配浆：100份本色木浆纤维，防潮剂烷基烯酮二聚体乳液2.0份，石蜡乳液3.0份。
步骤1所述本色竹浆纤维，经化学热磨机械法制备，竹片经8%氢氧化钠、3%H2O2并在85℃温度下预处理1小时，再经双螺杆挤浆机挤压制浆，螺杆转速15r/min，压力3-5MPa。
2）脱水成型：将步骤1所得四层浆料分别送往流浆箱，经二层半聚酯网滤水留着成形，控制真空度 0.06Mpa 条件，对成型后的湿纸进行抽吸脱水。
3）压榨：第一段采用真空压榨，控制真空度0.15 Mpa；后两段采用大辊径压榨，分别控制线压力为150kN/m和200kN/m，对湿纸进一步脱水，出口纸页干度为 48％。
4）前烘干：采用蒸汽式烘缸干燥，最高温度120℃，出纸干度88%；
5）涂布：涂料以苯乙烯-丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯共聚物和改性三聚氰胺甲醛树脂中的二种或三种作为胶黏剂，膨润土、凹凸棒土、碳酸钙和高岭土为颜料，涂料固含量为50%，采用幕帘式涂布方式涂覆于步骤4所得纸板表面，涂布定量8g/m2。
步骤5所述涂料的制备方法为：取配方量的原料，将颜料组合物加水后经高剪切分散设备搅拌，控制速度3000r/min，时间60 min；再添加胶黏剂，1000r/min速度下搅拌，搅拌时间40min；再逐步加入增稠剂、成膜剂、消泡剂和保水剂等，继续保持搅拌 10min。
6）后干燥：将步骤5所得纸页先进行红外干燥，出纸干度控制80%；再经蒸汽式烘缸干燥，出纸控制干度92% 。
7）分切：采用在线切刀进行分切，获得不同尺寸和形状的产品。
实施例2
一种低定量防潮涂布白板纸的制备方法，包括如下步骤：
1）配浆：分别配制四层浆料，方法如下：
i防潮面层配浆：100份本色木浆纤维，防潮剂聚苯醚树脂乳液2.0份，石蜡乳液3.0份；
ii芯层配浆为75份OCC纤维，25份本色竹浆纤维；
iii衬层配浆为100%漂白办公废纸纤维；
iv防潮底层配浆：100份本色木浆纤维，防潮剂烷基烯酮二聚体乳液3.0份，石蜡乳液2.5份。
步骤1所述本色竹浆纤维，经化学热磨机械法制备，竹片经8%氢氧化钠、3%H2O2并在85℃温度下预处理1小时，再经双螺杆挤浆机挤压制浆，螺杆转速18 r/min，压力4MPa。
2）脱水成型：将步骤1所得四层浆料分别送往流浆箱，经二层半聚酯网滤水留着成形，控制真空度 0.09Mpa 条件，对成型后的湿纸进行抽吸脱水。
3）压榨：第一段采用真空压榨，控制真空度0.20 Mpa；后两段采用大辊径压榨，分别控制线压力为200kN/m和250kN/m，对湿纸进一步脱水，出口纸页干度为50％。
4）前烘干：采用蒸汽式烘缸干燥，最高温度120℃，出纸干度90%;
5）涂布：涂料以苯乙烯-丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯共聚物和改性三聚氰胺甲醛树脂中的二种或三种作为胶黏剂，膨润土、凹凸棒土、碳酸钙和高岭土为颜料，涂料固含量为53%，采用幕帘式涂布方式涂覆于步骤4所得纸板表面，涂布定量12g/m2。
步骤5所述涂料的制备方法为：取配方量的原料，将颜料组合物加水后经高剪切分散设备搅拌，控制速度3500r/min，时间50 min；再添加胶黏剂，1500r/min速度下搅拌，搅拌时间35min；再逐步加入增稠剂、成膜剂、消泡剂和保水剂等，继续保持搅拌 15min。
6）后干燥：将步骤5所得纸页先进行红外干燥，出纸干度控制83%；再经蒸汽式烘缸干燥，出纸控制干度94% 。
7）分切：采用在线切刀进行分切，获得不同尺寸和形状的产品。
实施例3
一种低定量防潮涂布白板纸的制备方法，包括如下步骤：
1）配浆：分别配制四层浆料，方法如下：
i防潮面层配浆：100份本色木浆纤维，防潮剂聚苯醚树脂乳液3.0份，石蜡乳液5.0份；
ii芯层配浆为80份OCC纤维，20份本色竹浆纤维；
iii衬层配浆为100%漂白办公废纸纤维；
iv防潮底层配浆：100份本色木浆纤维，防潮剂烷基烯酮二聚体乳液4.0份，石蜡乳液3.0份。
步骤1所述本色竹浆纤维，经化学热磨机械法制备，竹片经8%氢氧化钠、3%H2O2并在85℃温度下预处理1小时，再经双螺杆挤浆机挤压制浆，螺杆转速20 r/min，压力5MPa。
2）脱水成型：将步骤1所得四层浆料分别送往流浆箱，经二层半聚酯网滤水留着成形，控制真空度0.12Mpa 条件，对成型后的湿纸进行抽吸脱水。
3）压榨：第一段采用真空压榨，控制真空度0.25 Mpa；后两段采用大辊径压榨，分别控制线压力为250kN/m和300kN/m，对湿纸进一步脱水，出口纸页干度为52％。
4）前烘干：采用蒸汽式烘缸干燥，最高温度120℃，出纸干度92%;
5）涂布：涂料以苯乙烯-丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯共聚物和改性三聚氰胺甲醛树脂中的二种或三种作为胶黏剂，膨润土、凹凸棒土、碳酸钙和高岭土为颜料，涂料固含量为56%，采用幕帘式涂布方式涂覆于步骤4所得纸板表面，涂布定量15g/m2。
步骤5所述涂料的制备方法为：取配方量的原料，将颜料组合物加水后经高剪切分散设备搅拌，控制速度4000r/min，时间60 min；再添加胶黏剂， 2000r/min速度下搅拌，搅拌时间40min；再逐步加入增稠剂、成膜剂、消泡剂和保水剂等，继续保持搅拌20min。
6）后干燥：将步骤5所得纸页先进行红外干燥，出纸干度控制80-85%；再经蒸汽式烘缸干燥，出纸控制干度96% 。
7）分切：采用在线切刀进行分切，获得不同尺寸和形状的产品。
将上述实施例1-3中所制得的防潮纸测量回潮率，方法：在40℃、95％湿度的高温高湿度下，放置24小时，使用纸制品回潮率测试仪DM200P无损感应式纸张水分计分别测量3种防潮纸的含水量，该仪器可接触瞬时读数，即可得到纸张的回潮率。再利用抗张强度仪、耐破度仪、IGT适印性测试仪等测试仪器检测纸张各项指标，结果如表1所示。
表1纸张性能检测
原纸 原纸板 实施例1 实施例2 实施例3
回潮率（%） 13.5 4.85 4.52 4.05
抗张指数（N.m/g） 450.2 510.6 492.4 485.1
耐破度（kPa） 420 470 510 560
印刷表面强度（m/s） 2.2 4.1 4.7 5.2
从表1中可以看出，采用本发明的实施例抄造的防潮白板纸的回潮率，在高温高湿环境下，纸张的回潮率低于5％，即纸板具有较高的防潮能力，同时具有较高的物理强度和表面强度。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
一切从本发明的构思出发，不经过创造性劳动所作出的结构变换均落在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种防潮白板纸的制备方法，该防潮白板纸包括原纸板和涂敷于其表面的防潮涂层，其特征在于，所述的原纸板由防潮面层、芯层和防潮底层构成，所述防潮涂层包括膨润土、凹凸棒土、碳酸钙和高岭土，苯乙烯-丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯共聚物和改性三聚氰胺甲醛树脂作为胶黏剂，涂料固含量为54-60%，涂布定量8-15g/m2，其制备步骤如下：
（1）配浆：分别配制三层浆料，方法如下：
i防潮面层配浆：100份漂白办公废纸纤维，防潮剂聚苯醚树脂乳液1.0-3.0份，石蜡乳液2.0-5.0份；
ii芯层浆料为70-80份OCC纤维，20-30份本色棉秆纤维；
iii防潮底层配浆：100份混合废纸纤维，防潮剂烷基烯酮二聚体乳液2.0-4.0份，石蜡乳液2.0-3.0份；
（2）脱水成型：将步骤（1）所得三层浆料分别送往流浆箱，经三叠网纸机成型，脱水留着采用SSB三层网，控制真空度 0.04-0.10Mpa 条件；
（3）压榨：第一段采用真空压榨，控制真空度0.12-0.22 Mpa；后两段采用微型靴压，分别控制线压力为250-350kN/m和300-400kN/m，对湿纸进一步脱水；
（4）前烘干：采用蒸汽式烘缸干燥，最高温度110oC；
（5）涂布：涂料以苯乙烯-丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯共聚物和改性三聚氰胺甲醛树脂作为胶黏剂，质量比为10-20：5-10：0-5；膨润土、凹凸棒土、碳酸钙和高岭土为颜料，质量比为5-10：5-10：10-20：10-20，涂料固含量为54-60%，采用幕帘式涂布方式涂覆于步骤（4）所得纸板表面，涂布定量8-15g/m2；
（6）后干燥：将步骤（5）所得纸页先进行红外干燥，再经蒸汽式烘缸干燥；
（7）分切：采用在线切刀进行分切，获得不同尺寸和形状的产品。
2.如权利要求 1所述的制备方法，其特征在于：所述本色棉秆纤维，经化学机械挤压法制备，棉秆首先经粉碎机处理至2-5cm长度，再经6-8%的氢氧化钠和1.0-3.0%的H2O2 在85-95oC预处理40-100min，控制浓度10-15%，最后经双螺杆挤浆机挤压制浆，螺杆转速15-20r/min，压力3-5MPa。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述涂料的制备方法为：取配方量的原料，将颜料组合物加水后经高剪切分散设备搅拌，控制搅拌速度3000~4000r/min，时间40-60 min；再添加胶黏剂，1000~2000r/min速度下搅拌30~50min；最后逐步加入增稠剂、成膜剂、消泡剂和保水剂，继续保持搅拌 10~20min。
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