CN106801364A - 一种育果袋纸及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及育果袋纸领域，具体来说是涉及一种育果袋纸及其生产工艺，尤其是一种超疏水抗氧化育果袋纸及其生产工艺。本发明所述的育果袋纸表面设有超疏水抗氧化层；所述育果袋纸的疏水性能为浸泡时间为0.5h时，表面吸收重量≤10g/m2；所述的超疏水抗氧化层，以重量份计，其原料组成为：超疏水材料400‑600份，苯丙胶乳100‑200份，氧化铁黄8‑10份，氧化铁红3‑5份，复合兰5‑6份，分散剂30‑50份。本发明采用喷涂方式将超疏水抗氧化层喷涂于育果袋基纸表面，在提高疏水和抗氧化性能的同时，降了生产成本，而且生产工艺更加环保。

Description

一种育果袋纸及其生产工艺
技术领域
本发明涉及育果袋纸领域，具体来说是涉及一种育果袋纸及其生产工艺，尤其是一种超疏水抗氧化育果袋纸及其生产工艺。
背景技术
在水果的生长过程中，育果袋的使用已经是提高水果品质的一种重要手段。由于育果袋是在完全暴露于室外的环境下使用的，对其抗水性、疏水性、抗老化要求高，疏水性、抗老化差将会导致吸水及暴晒后其强度降低，发生破碎现象，因此高疏水、抗氧化(抗老化)性是育果袋的最主要的性能指标。
现有的育果袋纸主要是在生产过程中，通过在浆内填加抗水剂(PAE等)、施胶剂(如松香胶，AKD等)、石蜡以及氧化铁黄等物质的方式达到疏水和抗氧化的效果，这种方式一是施胶剂用量大，废水的污染严重；二是疏水效果差，连续的雨水天气下纸张的防水性能容易被破坏；三是耐久性差，在夏天长时间的高温和高湿环境下会导致防水效果下降甚至消失。
发明内容
针对上述问题，本申请提出了一种超疏水抗氧化育果袋纸及其生产工艺。通过本发明生产的育果袋纸疏水、防水、抗氧化能力更强，持久性强，而且生产工艺环保，成本低。
本发明所述的育果袋纸，表面设有超疏水抗氧化层；所述育果袋纸的疏水性能为浸泡时间为0.5h时，表面吸收重量≤10g/m2，抗老化性≥98％；所述的超疏水抗氧化层，以重量份计，其原料组成为：超疏水材料400-600份，苯丙胶乳100-200份，氧化铁黄8-10份，氧化铁红3-5份，复合兰5-6份，分散剂30-50份。
所述的超疏水材料为选自乳化粒径在50-120nm的纳米超疏水材料，例如活性成分占10-30％的纳米二氧化硅分散液或硅油含量15-50％的纳米乳化硅油。本申请采用纳米级超疏水材料涂到育果袋表面后，能利用其本身的纳米级尺寸在育果袋纸表面形成一层纳米级的微粗糙结构，进而达到超疏水的目的。
所述的分散剂为铵盐分散剂或钠盐分散剂。
本发明中，纳米超疏水材料用于育果袋纸表面的疏水，或说是抗水、防水，进而保证了育果袋的遮光性；另外，强疏水性可以保护育果袋纸张纤维保持干燥，保证育果袋纸的强度不下降、性质不变化，保证纸张不老化，使果袋完好。苯丙胶乳用于粘合剂，将各种原料粘合在一起并与育果袋基纸表面粘合；氧化铁黄，氧化铁红，复合兰这三种原料起两个作用，一是保护纤维抗氧化，避免纤维老化降解失去强度导致育果袋破损；另一个作用是调颜色，经过农户使用证明，近似于土黄颜色的果袋更有利用水果的生产，而本发明所述的配比恰恰可以达到上述效果；分散剂的作用是保证超疏水抗氧化层内各原料的均匀分布。
本发明所述的育果袋纸的生产工艺，其具体步骤为：
(0)按比例称取超疏水抗氧化层的各原料，备用；
(1)向带有高速分散装置的分散罐中加入超疏水材料，在高速分散条件下加入苯丙胶乳和分散剂，20-30分钟后加入氧化铁黄，氧化铁红和复合兰，加水调至固含量15-18wt％，分散为均匀的悬浮液备用；
(2)将废纸原料破碎、打浆、除砂、配料、抄纸机抄造，得超疏水育果袋基纸；
(3)对超疏水育果袋基纸表面喷涂步骤(1)制得的悬浮液，喷涂压力为不低于1.8kg，喷涂量为1.5-2.5g/m2；
(4)喷涂完成，烘干成型，再经过压光机整饰后卷取成形，得育果袋纸。
本发明中，为了达到均匀分散的目的，超疏水抗氧化层的各原料要在高速分散的条件下加入分散罐中，转速为1000-1500转/分。在具体的制备过程中，要严格按照本发明所述的顺序进行添加，由于超疏水材料的粒径较小，要使其最终达到在纸面上均匀分布疏水的目的，需要先加入超疏水材料。氧化铁黄，氧化铁红和复合兰均带有一定的正电荷，应尽量减少这几种物质在涂料里的循环时间，防止产生絮聚，所以采用后加入的方式。
传统的育果袋纸生产工艺中是完全靠浆内的疏水施胶剂来达到育果袋抗水目的的，而本发明中在育果袋表面喷涂上一层超疏水材料，等于外面增加了一道防护层，水根本进不了最外面涂的这道防护层，从而达到了防水效果。由于水进不了最外面这道防护层，在具体生产过程中浆内就不必要浪费大量的成本去做高要求的防水了，从而降低了浆内疏水施胶剂的用量；另外，由于育果袋纸表面具有超疏水抗氧化层，育果袋表面的抗水浸润能力大幅度增加，进而降低了浆内湿强剂的用量；表面涂层中含有氧化铁黄等抗氧化材料，可以取消传统工艺中浆内填加的氧化铁黄，抗氧化效果好，使用方便。本发明中，打浆后，基纸面浆配料：按10kg/吨浆加入ASA(烯基琥珀酸酐乳液)，按20kg/吨浆加入有效含量大于16％的PAE湿强剂，以及改善纸机运行性能的助留助滤等助剂进入抄纸机抄造。并且浆内可以不再填加抗氧化的氧化铁黄等。将抗氧化材料完全转移到表面，一是同样用量的情况下抗氧化材料更集中，可以更好的在纸张表面形成一层抗氧化层，具有更好的抗老化能力；二是在避免了浆内填加还存在一个保留率的问题，因为浆内填加会有一大部分随废水流失，形成浪费和污染，而在表面喷涂就不存在该问题，百分之百留在纸面上。
本发明中，采用喷涂的方式将超疏水抗氧化层各原料均匀分布到超疏水育果袋基纸表面。采用这种方式有以下优点：一是喷涂到表面，保留率达到近100％，不会在水体中形成化学品残留，更环保；二是抗水、抗氧化的药品集中覆盖在表面，形成一层连续的保护膜，更好达到抗水、抗氧化的目的；三是新型超疏水材料耐高温、耐紫外线能力更强，再加上氧化铁黄等抗氧化的药品的加入，更提高了纸张的强度持久性。
喷涂量之所以设定为1.5-2.5g/m2是因为喷涂量过小会影响效果，达不到疏水抗氧化的目的；过大，一是成本会大幅度上升，二是由于涂料中有苯丙胶乳，过厚的涂布可能会影响育果袋的透气性，影响水果的生长，三是增加了纸张的克重，影响出袋率，纸张过厚不柔软，影响套袋的舒适度。为了达到超疏水抗氧化材料的充分雾化，本发明的喷涂压力不应低于1.8kg。
本发明的废纸原料全部使用美国进口OCC。
本发明所述的效含量30％的乳化硅油购于济南环正化工有限公司，型号HZ-306；本发明所述的活性成分占10-30％的纳米二氧化硅分散液购于北京德科岛金科技有限公司。
综上所述，本发明提供了一种超疏水抗氧化育果袋纸及其生产工艺，本发明颠覆了传统的生产工艺，在育果袋纸中首次使用纳米二氧化硅分散液或纳米乳化硅油，并将抗氧化材料从浆内转移到表面，利用先进的喷涂方式将其喷到纸面上，在提高疏水和抗氧化性能的同时，生产出低成本、环保型、高效优质的育果袋纸。
具体实施方式
实施例1
一种育果袋纸，所述的育果袋纸外表面设有超疏水抗氧化层；所述育果袋纸的疏水性能为浸泡时间为0.5h时，表面吸收重量8g/m2，抗老化性98.7％。
所述的超疏水抗氧化层，以重量份计，其原料组成为：超疏水材料400份，苯丙胶乳200份，氧化铁黄10份，氧化铁红4份，复合兰5.5份，分散剂40份。
所述的超疏水材料为纳米二氧化硅分散液，乳化粒径在50-100nm。
所述的分散剂为铵盐分散剂。
其具体生产步骤为：
(0)按比例称取超疏水抗氧化层的各原料，备用；
(1)向带有高速分散装置的分散罐中加入超疏水材料，在高速分散条件下加入苯丙胶乳和分散剂，20-30分钟后加入氧化铁黄，氧化铁红和复合兰，加水调至固含量15wt％，分散为均匀的悬浮液备用；
(2)将废纸原料破碎、打浆、除砂、配料、抄纸机抄造，得超疏水育果袋基纸；
(3)对超疏水育果袋基纸表面喷涂步骤(1)制得的悬浮液，喷涂压力1.8kg，喷涂量为2.5g/m2；
(4)喷涂完成，烘干成型，再经过压光机整饰后卷取成形，得育果袋纸。
步骤(1)中高速分散装置的转速1000转/分。
实施例2
一种育果袋纸，所述的育果袋纸外表面设有超疏水抗氧化层；所述育果袋纸的疏水性能为浸泡时间为0.5h时，表面吸收重量5g/m2，抗老化性99％。
所述的超疏水抗氧化层，以重量份计，其原料组成为：超疏水材料500份，苯丙胶乳100份，氧化铁黄8份，氧化铁红3份，复合兰5份，分散剂50份。
所述的超疏水材料为纳米乳化硅油，乳化粒径在100-120nm。
所述的分散剂为钠盐分散剂。
其具体生产步骤为：
(0)按比例称取超疏水抗氧化层的各原料，备用；
(1)向带有高速分散装置的分散罐中加入超疏水材料，在高速分散条件下加入苯丙胶乳和分散剂，20-30分钟后加入氧化铁黄，氧化铁红和复合兰，加水调至固含量18wt％，分散为均匀的悬浮液备用；
(2)将废纸原料破碎、打浆、除砂、配料、抄纸机抄造，得超疏水育果袋基纸；
(3)对超疏水育果袋基纸表面喷涂步骤(1)制得的悬浮液，喷涂压力2.0kg，喷涂量为1.5g/m2；
(4)喷涂完成，烘干成型，再经过压光机整饰后卷取成形，得育果袋纸。
步骤(1)中高速分散装置的转速1200转/分。
实施例3
一种育果袋纸，所述的育果袋纸外表面设有超疏水抗氧化层；所述育果袋纸的疏水性能为浸泡时间为0.5h时，表面吸收重量7g/m2，抗老化性99.6％。
所述的超疏水抗氧化层，以重量份计，其原料组成为：超疏水材料600份，苯丙胶乳150份，氧化铁黄9份，氧化铁红5份，复合兰6份，分散剂45份。
所述的超疏水材料为纳米二氧化硅分散液，乳化粒径在100-120nm。
所述的分散剂为铵盐分散剂。
其具体生产步骤为：
(0)按比例称取超疏水抗氧化层的各原料，备用；
(1)向带有高速分散装置的分散罐中加入超疏水材料，在高速分散条件下加入苯丙胶乳和分散剂，20-30分钟后加入氧化铁黄，氧化铁红和复合兰，加水调至固含量16wt％，分散为均匀的悬浮液备用；
(2)将废纸原料破碎、打浆、除砂、配料、抄纸机抄造，得超疏水育果袋基纸；
(3)对超疏水育果袋基纸表面喷涂步骤(1)制得的悬浮液，喷涂压力1.8kg，喷涂量为2.0g/m2；
(4)喷涂完成，烘干成型，再经过压光机整饰后卷取成形，得育果袋纸。
步骤(1)中高速分散装置的转速1300转/分。
实施例4
一种育果袋纸，所述的育果袋纸外表面设有超疏水抗氧化层；所述育果袋纸的疏水性能为浸泡时间为0.5h时，表面吸收重量6g/m2，抗老化性98.5％。
所述的超疏水抗氧化层，以重量份计，其原料组成为：超疏水材料450份，苯丙胶乳120份，氧化铁黄9.5份，氧化铁红3.5份，复合兰6份，分散剂30份。
所述的超疏水材料为纳米乳化硅油，乳化粒径在100-110nm。
所述的分散剂为铵盐分散剂。
其具体生产步骤为：
(0)按比例称取超疏水抗氧化层的各原料，备用；
(1)向带有高速分散装置的分散罐中加入超疏水材料，在高速分散条件下加入苯丙胶乳和分散剂，20-30分钟后加入氧化铁黄，氧化铁红和复合兰，加水调至固含量17wt％，分散为均匀的悬浮液备用；
(2)将废纸原料破碎、打浆、除砂、配料、抄纸机抄造，得超疏水育果袋基纸；
(3)对超疏水育果袋基纸表面喷涂步骤(1)制得的悬浮液，喷涂压力1.9kg，喷涂量为1.7g/m2；
(4)喷涂完成，烘干成型，再经过压光机整饰后卷取成形，得育果袋纸。
步骤(1)中高速分散装置的转速1400转/分。
实施例5
一种育果袋纸，所述的育果袋纸外表面设有超疏水抗氧化层；所述育果袋纸的疏水性能为浸泡时间为0.5h时，表面吸收重量8g/m2，抗老化性99.2％。
所述的超疏水抗氧化层，以重量份计，其原料组成为：超疏水材料550份，苯丙胶乳180份，氧化铁黄8.5份，氧化铁红4.5份，复合兰5份，分散剂35份。
所述的超疏水材料为纳米二氧化硅分散液，乳化粒径在80-100nm。
所述的分散剂为钠盐分散剂。
其具体生产步骤为：
(0)按比例称取超疏水抗氧化层的各原料，备用；
(1)向带有高速分散装置的分散罐中加入超疏水材料，在高速分散条件下加入苯丙胶乳和分散剂，20-30分钟后加入氧化铁黄，氧化铁红和复合兰，加水调至固含量18wt％，分散为均匀的悬浮液备用；
(2)将废纸原料破碎、打浆、除砂、配料、抄纸机抄造，得超疏水育果袋基纸；
(3)对超疏水育果袋基纸表面喷涂步骤(1)制得的悬浮液，喷涂压力1.8kg，喷涂量为1.8g/m2；
(4)喷涂完成，烘干成型，再经过压光机整饰后卷取成形，得育果袋纸。
步骤(1)中高速分散装置的转速1500转/分。
比较例1
表1本发明实施例中超疏水抗氧化层的成本
实施例 1 2 3 4 5 平均
吨纸超疏水抗氧化层成本/元 797 565 740 617 642 672
表2超疏水抗氧化层及其它主要功能助剂的总成本
未使用超疏水抗氧化层的育果袋，按照目前常规的生产工艺，各类主要功能助剂的成本为906元/吨，并且，由于加入了大量的阳电荷化工原料，浆料的性质发生的变化，脱水、留着均受到较大影响，纸机断纸次数增多，生产效率只有75％。
使用超疏水抗氧化层生产的育果袋纸，各类主要功能助剂的成本为858元/吨，且生产过程中系统比较干净，生产效率提高到了95％以上。
比较例2
表3成品物理指标对比
注：抗老化性检测方法：老化箱设置温度70℃、紫外线照射、湿度100％，样品分别在此环境中老化240小时。
分析：从以上对比结果可以看出，按本发明生产的育果袋有明显的荷叶效应，由于抗水能力、抗氧化能力强，湿抗张指数、吸水性能、抗老化性能都明显优于常规工艺生产。

Claims (5)

1.一种育果袋纸，其特征在于：所述的育果袋纸外表面设有超疏水抗氧化层；所述育果袋纸的疏水性能为浸泡时间为0.5h时，表面吸收重量≤10g/m2，抗老化性≥98％。
所述的超疏水抗氧化层，以重量份计，其原料组成为：超疏水材料400-600份，苯丙胶乳100-200份，氧化铁黄8-10份，氧化铁红3-5份，复合兰5-6份，分散剂30-50份。
2.根据权利要求1所述的一种育果袋纸，其特征在于：所述的超疏水材料为纳米二氧化硅分散液或纳米乳化硅油。
3.根据权利要求1所述的一种超疏水抗氧化育果袋纸，其特征在于：所述的分散剂为铵盐分散剂或钠盐分散剂。
4.一种育果袋纸的生产工艺，其特征在于：其具体步骤为：
(0)按比例称取超疏水抗氧化层的各原料，备用；
(1)向带有高速分散装置的分散罐中加入超疏水材料，在高速分散条件下加入苯丙胶乳和分散剂，20-30分钟后加入氧化铁黄，氧化铁红和复合兰，加水调至固含量15-18wt％，分散为均匀的悬浮液备用；
(2)将废纸原料破碎、打浆、除砂、配料、抄纸机抄造，得超疏水育果袋基纸；
(3)对超疏水育果袋基纸表面喷涂步骤(1)制得的悬浮液，喷涂压力不低于1.8kg，喷涂量为1.5-2.5g/m2；
(4)喷涂完成，烘干成型，再经过压光机整饰后卷取成形，得育果袋纸。
5.根据权利要求4所述的一种育果袋纸的生产工艺，其特征在于：步骤(1)中高速分散装置的转速1000-1500转/分。
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