CN107476112A - 一种高性能环保育果袋纸的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型的高性能环保育果袋纸的生产方法。该新型育果袋纸生产工艺主要包含三个工序：原纸成型工序、热熔石蜡基涂布工序及激光打孔工序。采用本方法生产的育果袋纸具有高抗水性、高透气性，满足遮光性能要求，且生产成本较低，符合环保要求。

Description

一种高性能环保育果袋纸的生产方法

技术领域

本发明涉及一种特种纸的生产方法，尤其涉及一种高性能环保育果袋纸的生产方法。

背景技术

育果套袋纸是在果树果实的生长发育期用作果实套袋栽培的一种特种纸，是对果实实施套袋保护的高技术、高附加值的农业技术用纸，可用于苹果、梨、葡萄等水果栽培。采用育果套袋技术后，可以大大提高果实的着色度、洁净度、完整度、高品果率，种植出的水果色泽鲜艳、无瑕疵点、个大形正。育果套袋还可避免农药在果实上的大量残留，调节果实成熟期，延长果品贮藏时间。育果套袋技术是生产优质、高档、名牌、无公害果品的一项行之有效的措施，能显著提高果农的经济效益。

育果袋在使用过程中，从套袋到摘袋大约需要30~90天的时间。由于完全暴露在自然环境下，要求育果袋具有优异的物理性能，能够抵抗自然界中风霜雨水的侵蚀。除此之外，还需要保证水果着色均匀，并减少水果病虫害的发生。因此，制造育果袋的纸张必须具备以下主要特性：1、高抗水性。良好的抗水性能够保证育果袋在果实生长期内不发生破袋现象；防止果实因为袋内湿度较大而诱发水锈和果锈；阻止农药向纸张内部渗透，保证果实安全卫生。高质量的育果袋纸要求形成“荷叶效应”，水滴与纸张的接触角大于90°，水滴无法在倾斜的纸面上停留，无法润湿纸张。2、高透气性。在高温天气时，纸袋良好的透气性能够保证袋内不发生积温、积湿的现象，从而杜绝果实表面发生日灼现象，减少果实腐烂的问题。同时，育果袋良好的透气度也能够保证果实进行正常的新陈代谢，促进果实的健康生长。一般要求育果袋纸的透气度越高越好。3、恰当的遮光性。高遮光性能够保证果实在套袋期内避光生长，使得果实在成熟前的摘袋期均匀着色。同时，防止太阳光直射到果实表面，产生局部高温，造成果实的“日灼”损伤。

育果袋纸的抗水要求较高，生产过程中一般需要在浆内添加大量的蜡乳液来提升纸张抗水性，生产成本较高。有些国产育果袋纸生产厂家为达到纸张较好的抗水性，通过提高打浆度、超级压光、表面涂热熔石蜡等方式降低纸张孔隙率或完全覆盖纸张表面孔隙，但是该种生产方式必然导致育果袋纸透气度的降低，难以满足高档水果套袋需求。

为了弥补育果袋纸透气度的不足，许多育果袋制袋厂通过设置额外纵切口、透气孔的方式增加纸袋的透气性，但这些措施也增加了果实受病虫害、雨水等侵蚀的风险，且由于是局部透气，仍无法避免酷热天气时果实发生日灼损伤。

针对某些遮光要求高的育果袋纸，许多厂家会选择在浆内添加大量炭黑颗粒的方式提高育果袋纸遮光率。浆内添加的炭黑、蜡乳液以及着色用的铁黄颜料等会随着纸张脱水过程的进行，流失至白水中，造成废水的色度增加，且该种废水较难生化处理，进一步将对环境造成污染。

目前，许多研究者提出了采用涂布法将碳黑、蜡乳液及其它颜料涂于纸张表面的方法解决碳黑、蜡乳液等流失的问题，但是由于在涂料中添加了SBR胶乳、PVA等助剂，该类助剂对于纸张透气性影响较大，且涂布法使得碳黑颗粒、颜料等主要填充于纸张孔隙中，采用该方法涂布后的纸张透气度明显偏低。

发明内容

本发明针对以上问题，采用新型育果袋纸生产工艺生产高性能环保育果袋纸。该新型育果袋纸生产工艺主要包含三个工序：原纸成型工序、热熔石蜡基涂布工序及激光打孔工序。采用本方法生产的育果袋纸具有高抗水性、高透气性，满足遮光性能要求，且生产成本较低，符合环保要求。

本方法在原纸成型工序不添加炭黑、蜡乳液及其他颜料、染料，解决了如上所述化学品随白水流失的问题。但为满足后续涂布要求，原纸仍需经过内部施胶及表面压光处理，且可在原纸生产中适当配抄化机浆，提高原纸遮光率，降低炭黑用量。制备的育果袋纸原纸需具备一定的抗液体渗透性能、合适的孔隙率及表面特性，在保证纸张透气度的同时，能够防止涂料过量向纸张内部迁移，提升纸张抗水性、遮光性等指标。通过大量研究及实验表明当育果袋纸原纸Cobb吸水值20.0~30.0g/m²、透气度5.0~10.0μm/(pa•s)、平滑度20~50s时较为合适。

热熔石蜡基涂布工序以热熔石蜡为流动相介质，参照橡胶-炭黑两相融合分散技术，首先将石蜡加热到完全熔融状态，再将碳黑、染料、其它颜料等添加到熔融石蜡内，并在其中添加分散剂、粘合剂等助剂，加热并高速搅拌均匀，制备热熔石蜡基涂料，然后参照涂蜡机涂蜡技术将分散后的热熔石蜡基涂料均匀涂布于育果袋纸原纸表面，之后可通过真空辊与热风罩相结合的方式将纸张孔隙中热熔状态石蜡液膜破坏，从而提高纸张透气度。该技术需综合考虑涂布对纸张透气性、抗水性、遮光率等性能的影响，且保证育果袋纸不发生脱色现象。为保证育果袋纸较高的纸张抗水性，育果袋纸的涂布量需为3-6g/m²。

热熔石蜡基涂布后的育果袋纸透气度仍难以满足高端客户部分水果栽培的要求，因此进一步采用激光打孔工序在育果袋纸表面进行打孔。育果袋纸可通过激光打孔的方式提高其透气度，但需综合考虑打孔孔径、打孔密度等对于纸张总体性能的影响，包括纸张抗水性、遮光率及对于病菌及虫害的阻隔能力等。通过大量实验及研究表明，当育果袋纸打孔孔径≤100μm时，育果袋纸能够保证较高的抗水性、遮光率及对于病菌及虫害的阻隔能力。通过调节打孔密度可以进一步调节纸张透气度。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种高性能环保育果袋纸的生产方法，主要包括如下三个工序：原纸成型工序、热熔石蜡基涂布工序及激光打孔工序。

（1）原纸成型工序：按照针叶木浆用量30~40%、阔叶木浆用量30~40%、化机浆用量20~40%进行混合，打浆至30~50°SR，然后在混合浆料中添加相对绝干浆料质量1.2~2.5%的湿强剂、相对绝干浆料质量0.8~2.0%的AKD，稀释然后上网成型、干燥，并经过压光处理，制备育果袋纸原纸，生产的育果袋纸原纸Cobb吸水值20.0~30.0g/m²、透气度5.0~10.0μm/(pa•s)、平滑度20~50s。

（2）热熔石蜡基涂布工序：将100份石蜡加热至90~110℃，使石蜡完全熔融，再将碳黑或染料或颜料添加到熔融石蜡内，并添加0.1~0.5份分散剂、0.5~2.0份粘合剂，搅拌均匀，制备内侧热熔石蜡基涂料与外侧热熔石蜡基涂料，然后将热熔石蜡基涂料涂布至育果袋纸原纸表面，单面涂布量为3.0~6.0g/m²，之后将涂布后纸张经过带热风罩的真空辊抽吸处理，热风罩内温度为70~80℃，真空辊真空度为15~30kPa。

（3）激光打孔工序：将经过涂布的育果袋纸进行激光打孔处理，激光打孔功率50~100w，育果袋纸运行速度100~300m/min，打孔后育果袋纸的纸张孔径≤100μm，纸张横向打孔密度0.2~0.5个/10mm，纸张纵向打孔密度1~3个/mm，育果袋纸透气度3.0~12.0μm/(pa•s)，纸张Cobb吸水值≤12.0g/m²。

热熔石蜡基涂料制备过程中所添加的分散剂可以为脂肪酸金属皂盐、脂肪酸酯及阳离子表面活性剂的混合物，粘合剂可以为苯丙乳液或丁苯胶乳或两者的混合物，粘合剂固含为50%。

采用如上所述的方法生产不透明度≥95.0%的育果袋纸时，炭黑用量为20~40份。

采用如上所述的方法生产外黄内黑双色育果袋纸时，需要制备内侧热熔石蜡基涂料与外侧热熔石蜡基涂料，然后进行双面涂布，单面涂布量为3.0~6.0g/m²，外侧热熔石蜡基涂料铁黄添加量为4~8份，铁红添加量为0.2~0.4份，内侧热熔石蜡基涂料炭黑添加量为16~30份。

采用本发明所述的方法能够用于生产苹果、梨、桃等水果的育果袋纸。

本发明能够达到的技术效果如下：1、本发明采用热熔石蜡基涂料将石蜡、炭黑等助剂涂布至纸张表面，解决碳黑、蜡乳液等流失的问题，具有环保的特点；2、生产高不透明度、高抗水育果袋纸时，所使用的炭黑及石蜡用量明显减少，降低了成本；3、炭黑、染料及其它颜料等在热熔石蜡基涂料中分散均匀，解决了常规育果袋纸生产工艺中炭黑等在水中分散不均造成的育果袋纸着色不均的问题；4、采用本发明生产的育果袋纸能够在保证育果袋纸其它性能的前提下，实现育果袋纸透气度的可调，以满足使用者的需求。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明。

实施例1

高遮光率育果袋内袋纸（苹果用），主要包括如下三个工序：原纸成型工序、热熔石蜡基涂布工序及激光打孔工序。

（1）原纸成型工序：按照针叶木浆用量30%、阔叶木浆用量30%、化机浆用量40%进行混合，打浆至45°SR，然后在混合浆料中添加相对绝干浆料质量2.0%的湿强剂、相对绝干浆料质量1.6%的AKD，稀释然后上网成型、干燥，并经过压光处理，制备育果袋纸原纸，生产的育果袋纸原纸Cobb吸水值23.1g/m²、透气度8.0μm/(pa•s)、平滑度20s。

（2）热熔石蜡基涂布工序：将100份石蜡加热至110℃，使石蜡完全熔融，再将30份炭黑添加到熔融石蜡内，并添加0.1份分散剂、1.0份粘合剂，搅拌均匀，制备热熔石蜡基涂料，然后将热熔石蜡基涂料涂布至育果袋纸原纸表面，单面涂布量为4.5g/m²，之后将涂布后纸张经过带热风罩的真空辊抽吸处理，热风罩内温度为80℃，真空辊真空度为25kPa。

（3）激光打孔工序：将经过涂布的育果袋纸进行激光打孔处理，激光打孔功率100w，育果袋纸运行速度300m/min，打孔后育果袋纸的纸张孔径为88μm，纸张横向打孔密度0.2个/10mm，纸张纵向打孔密度1个/mm，育果袋纸透气度4.5μm/(pa•s)，纸张Cobb吸水值为10.1g/m²，育果袋纸不透明度为99.2%。

热熔石蜡基涂料制备过程中所添加的分散剂为脂肪酸金属皂盐、脂肪酸酯及阳离子表面活性剂的混合物，粘合剂为苯丙乳液与丁苯胶乳两者的混合物。

实施例2

单层高遮光率育果袋纸（苹果用），主要包括如下三个工序：原纸成型工序、热熔石蜡基涂布工序及激光打孔工序。

（1）原纸成型工序：按照针叶木浆用量30%、阔叶木浆用量40%、化机浆用量30%进行混合，打浆至30°SR，然后在混合浆料中添加相对绝干浆料质量2.5%的湿强剂、相对绝干浆料质量1.4%的AKD，稀释然后上网成型、干燥，并经过压光处理，制备育果袋纸原纸，生产的育果袋纸原纸Cobb吸水值为25.0g/m²、透气度为10.0μm/(pa•s)、平滑度为40s。

（2）热熔石蜡基涂布工序：将100份石蜡加热至90℃，使石蜡完全熔融，再将40份炭黑添加到熔融石蜡内，并添加0.5份分散剂、2.0份粘合剂，搅拌均匀，制备热熔石蜡基涂料，然后将热熔石蜡基涂料涂布至育果袋纸原纸表面，单面涂布量为4.5g/m²，之后将涂布后纸张经过带热风罩的真空辊抽吸处理，热风罩内温度为70℃，真空辊真空度为15kPa。

（3）激光打孔工序：将经过涂布的育果袋纸进行激光打孔处理，激光打孔功率50w，育果袋纸运行速度300m/min，打孔后育果袋纸的纸张孔径为53μm，纸张横向打孔密度0.3个/10mm，纸张纵向打孔密度1个/mm，育果袋纸透气度3.0μm/(pa•s)，纸张Cobb吸水值为9.1g/m²，育果袋纸不透明度为99.7%。

热熔石蜡基涂料制备过程中所添加的分散剂为脂肪酸金属皂盐、脂肪酸酯及阳离子表面活性剂的混合物，粘合剂为苯丙乳液。

实施例3

外黄内黑双色高遮光率育果袋纸（苹果、梨等用），主要包括如下三个工序：原纸成型工序、热熔石蜡基涂布工序及激光打孔工序。

（1）原纸成型工序：按照针叶木浆用量35%、阔叶木浆用量35%、化机浆用量30%进行混合，打浆至50°SR，然后在混合浆料中添加相对绝干浆料质量1.2%的湿强剂、相对绝干浆料质量0.8%的AKD，稀释然后上网成型、干燥，并经过压光处理，制备育果袋纸原纸，生产的育果袋纸原纸Cobb吸水值30.0g/m²、透气度5.0μm/(pa•s)、平滑度35s。

（2）热熔石蜡基涂布工序：将100份石蜡加热至100℃，使石蜡完全熔融，再将20份炭黑添加到熔融石蜡内，并添加0.2分散剂、1.2份粘合剂，搅拌均匀，制备内侧热熔石蜡基涂料；将100份石蜡加热至100℃，使石蜡完全熔融，添加4份铁黄，0.2份铁红，并添加0.1份分散剂、0.5份粘合剂，搅拌均匀，制备外侧热熔石蜡基涂料，然后进行双面涂布，单面涂布量为6.0g/m²，之后将涂布后纸张经过带热风罩的真空辊抽吸处理，热风罩内温度为70℃，真空辊真空度为30kPa。

（3）激光打孔工序：将经过涂布的育果袋纸进行激光打孔处理，激光打孔功率100w，育果袋纸运行速度100m/min，打孔后育果袋纸的纸张孔径为100μm，纸张横向打孔密度0.5个/10mm，纸张纵向打孔密度3个/mm，育果袋纸透气度10.0μm/(pa•s)，纸张Cobb吸水值为12.0g/m²，育果袋纸不透明度为98.5%。

热熔石蜡基涂料制备过程中所添加的分散剂为脂肪酸金属皂盐、脂肪酸酯及阳离子表面活性剂的混合物，粘合剂为丁苯胶乳。

实施例4

红色育果袋内袋纸（桃用），主要包括如下三个工序：原纸成型工序、热熔石蜡基涂布工序及激光打孔工序。

（1）原纸成型工序：按照针叶木浆用量40%、阔叶木浆用量40%、化机浆用量20%进行混合，打浆至40°SR，然后在混合浆料中添加相对绝干浆料质量1.8%的湿强剂、相对绝干浆料质量2.0%的AKD，稀释然后上网成型、干燥，并经过压光处理，制备育果袋纸原纸，生产的育果袋纸原纸Cobb吸水值20.0g/m²、透气度7.0μm/(pa•s)、平滑度50s。

（2）热熔石蜡基涂布工序：将100份石蜡加热至110℃，使石蜡完全熔融，添加3份铁红，并添加0.1份散剂、0.5份粘合剂，搅拌均匀，制备热熔石蜡基涂料，然后进行双面涂布，单面涂布量为3.0g/m²，之后将涂布后纸张经过带热风罩的真空辊抽吸处理，热风罩内温度为80℃，真空辊真空度为30kPa。

（3）激光打孔工序：将经过涂布的育果袋纸进行激光打孔处理，激光打孔功率75w，育果袋纸运行速度200m/min，打孔后育果袋纸的纸张孔径为82μm，纸张横向打孔密度0.4个/10mm，纸张纵向打孔密度2个/mm，育果袋纸透气度7.5μm/(pa•s)，纸张Cobb吸水值为11.2g/m²。

热熔石蜡基涂料制备过程中所添加的分散剂为脂肪酸金属皂盐、脂肪酸酯及阳离子表面活性剂的混合物，粘合剂为丁苯胶乳。

另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其它形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种高性能环保育果袋纸的生产方法，其特征在于，主要包括原纸成型工序、热熔石蜡基涂布工序及激光打孔工序，其具体生产工序如下：

（1）原纸成型工序：按照针叶木浆用量30~40%、阔叶木浆用量30~40%、化机浆用量20~40%进行混合，打浆至30~50°SR，然后在混合浆料中添加相对绝干浆料质量1.2~2.5%的湿强剂、相对绝干浆料质量0.8~2.0%的AKD，稀释然后上网成型、干燥，并经过压光处理，制备育果袋纸原纸，生产的育果袋纸原纸Cobb为吸水值20.0~30.0g/m²、透气度为5.0~10.0μm/(pa•s)、平滑度20~50s；

（2）将100份石蜡加热至90~110℃，使石蜡完全熔融，再将碳黑或染料或颜料添加到熔融石蜡内，并添加0.1~0.5份分散剂、0.5~2.0份粘合剂，搅拌均匀，制备内侧热熔石蜡基涂料与外侧热熔石蜡基涂料，然后将热熔石蜡基涂料涂布至育果袋纸原纸表面，单面涂布量为3.0~6.0g/m²，之后将涂布后纸张经过带热风罩的真空辊抽吸处理，热风罩内温度为70~80℃，真空辊真空度为15~30kPa；

（3）激光打孔工序：将经过涂布的育果袋纸进行激光打孔处理，激光打孔功率50~100w，育果袋纸运行速度100~300m/min，打孔后育果袋纸的纸张孔径≤100μm，纸张横向打孔密度0.2~0.5个/10mm，纸张纵向打孔密度1~3个/mm，育果袋纸透气度3.0~12.0μm/(pa•s)，纸张Cobb吸水值≤12.0g/m²。

2.如权利要求1所述的一种高性能环保育果袋纸的生产方法，其特征在于，所述分散剂为脂肪酸金属皂盐、脂肪酸酯及阳离子表面活性剂的混合物，粘合剂为苯丙乳液或丁苯胶乳或两者的混合物。

3.一种采用如权利要求1所述的方法生产的高性能环保育果袋纸，其特征在于，炭黑用量为20~40份，生产的育果袋纸不透明度≥95.0%。

4.一种采用如权利要求1所述的方法生产的高性能环保育果袋纸，其特征在于，外侧热熔石蜡基涂料铁黄添加量为4~8份，铁红添加量为0.2~0.4份，内侧热熔石蜡基涂料炭黑添加量为16~30份，生产的育果袋纸为外黄内黑双色育果袋纸。

5.如权利要求1所述的一种高性能环保育果袋纸的生产方法，其特征在于，生产的育果袋纸用于苹果、梨、桃的套袋。