CN106758491B - 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，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，对包装材料的要求也越来越高，尤其是一些产品对包装材料的防潮性能的要求更为严格。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，已在用的包装纸或纸板主要是通过在表面淋膜一层塑胶膜来实现防潮效果，此种防潮工艺大部分采用特定设备进行，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，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，更好的保护包装产品，具有重要实用意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种低定量防潮涂布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。
一种低定量防潮涂布白板纸，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、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，及其它涂料助剂, 涂料固含量为54-60%，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。
步骤1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%氢氧化钠和1.0-3.0%H2O2 在85-95℃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。
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 0.04-0.10 MPa条件对湿纸进一步脱水。
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，出纸干度50-54%。
4）前烘干：采用蒸汽式烘缸干燥，最高温度110℃, 出纸干度80-85%。。
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。
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。
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棉秆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，纸板定量课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低定量涂布防潮白纸板及其制备方法，采用传统造纸设备，在机内直接进行表面涂布防潮层，不需要表面施胶及机外后加工，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份漂白办公废纸纤维，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份，石蜡乳液3.0份。
步骤1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2cm长度，再经6%氢氧化钠和1.0%H2O2 在85℃预处理40min，控制浓度10%，最后经双螺杆挤浆机挤压制浆，螺杆转速15 /min，压力3MPa。
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 MPa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0.12 MPa；后两段采用微型靴压，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 50％。
4）前烘干：采用蒸汽式烘缸干燥，最高温度110℃，出纸干度80%;
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10：10：5；膨润土、凹凸棒土、碳酸钙和高岭土为颜料，质量比为 5：10：20：10，涂料固含量为54%，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30min；再逐步加入增稠剂、成膜剂、消泡剂和保水剂，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82%；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份漂白办公废纸纤维，防潮剂聚苯醚树脂乳液2.0份，石蜡乳液3.0份；
ii芯层浆料为75份OCC纤维，25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3.0份，石蜡乳液2.5份。
步骤1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3.5cm长度，再经7%氢氧化钠和2.0 %H2O2 在90℃预处理70min，控制浓度12%，最后经双螺杆挤浆机挤压制浆，螺杆转速18r/min，压力4MPa。
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 0.07 MPa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0.18 MPa；后两段采用微型靴压，分别控制线压力为300kN/m和350kN/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82.5%;
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15：5：5；膨润土、凹凸棒土、碳酸钙和高岭土为颜料，质量比为10：5：15：15，涂料固含量为57%，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40min；再逐步加入增稠剂、成膜剂、消泡剂和保水剂，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85%；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份漂白办公废纸纤维，防潮剂聚苯醚树脂乳液3.0份，石蜡乳液5.0份；
ii芯层浆料为80份OCC纤维，20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4.0份，石蜡乳液3.0份。
步骤1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5cm长度，再经8%氢氧化钠和3.0%H2O22在95℃预处理100min，控制浓度15%，最后经双螺杆挤浆机挤压制浆，螺杆转速20r/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，经三叠网纸机成型，脱水留着采用SSB三层网，控制真空度0.10 MPa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0.22 MPa；后两段采用微型靴压，分别控制线压力为350kN/m和400kN/m，对湿纸进一步脱水，出口纸页干度为54％。
4）前烘干：采用蒸汽式烘缸干燥，最高温度110℃，出纸干度85%;
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20：5：0；膨润土、凹凸棒土、碳酸钙和高岭土为颜料，质量比为 7.5：7.5： 15：15，涂料固含量为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50min；再逐步加入增稠剂、成膜剂、消泡剂和保水剂，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88%；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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