CN108203899A - 复合阻隔性涂布纸及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种复合阻隔性涂布纸及其加工方法，该复合阻隔性涂布纸包括纸基材和涂覆于该纸基材表面的复合阻隔涂料层。其中，复合阻隔涂料层由5～15质量份的聚乙烯醇、25～40质量份的乙烯‑醋酸乙烯共聚物、0.5～3质量份的层状硅酸盐、3～5质量份的C4～C10直链烷基的1，2‑位邻二醇和35～45质量份的水组成。上述复合阻隔性涂布纸，通过在纸基材表面涂覆复合阻隔涂料层，该复合阻隔涂料层的涂料采用了能使水蒸气透过的聚乙烯醇和乙烯‑醋酸乙烯共聚物成膜，再采用具有片状结构的层状硅酸盐延长水分子的通过路径，防止水分丢失，从而起到优良的平衡保湿作用，防止卷翘。

Description

复合阻隔性涂布纸及其加工方法
技术领域
本发明涉及阻隔性涂布纸技术领域，特别是涉及复合阻隔性涂布纸及其加工方法。
背景技术
纸具有很多优点，如具有一定的刚度和韧度、良好的表面印刷性、无毒、低成本及优异的可生物降解性等，因此被广泛应用在各个领域，其中应用最广泛的就是包装行业。但是现有的纸张在存放过程中，纸张的水分会丢失，造成纸张含水量降低，甚至出现卷翘等现象，影响后续步骤涂层的附着性以及纸张的柔韧性，限制了后续工艺烘干的温度范围，导致产品性能不佳，甚至不能用于生产，造成浪费。
传统的保持纸张中水分平衡的方法是通过在纸张表面喷涂蒸汽，使纸张润湿，但是该方法不能精准控制纸张的水分含量，容易造成纸张吸收过多水分，导致纸纤维发生润胀，影响后续加工性能。
因此，寻找一种能有效保持水分平衡，防止卷翘的复合阻隔性涂布纸成为人们研究的热点。
发明内容
基于此，有必要提供一种复合阻隔性涂布纸，该复合阻隔性涂布纸具有优良的平衡保湿作用，其在存放过程中能保持水分平衡，防止卷翘。
此外，本申请还提供上述复合阻隔性涂布纸的加工方法。
一种复合阻隔性涂布纸，包括纸基材和涂覆于所述纸基材表面的复合阻隔涂料层，所述复合阻隔涂料层的涂料主要由以下质量份数的原料组成：
聚乙烯醇 5～15份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物 25～40份；
层状硅酸盐 0.5～3份；
C4～C10直链烷基的1，2位邻二醇 3～5份；
水 35～45份。
在其中一个实施例中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为部分水解的乙烯-醋酸乙烯共聚物。
在其中一个实施例中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为水解度为40％～65％的乙烯-醋酸乙烯共聚物。
在其中一个实施例中，所述聚乙烯醇的数均分子量为2000，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的数均分子量为1100～1200。
在其中一个实施例中，所述层状硅酸盐选自蒙脱土、膨润土及高岭土中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述C4～C10直链烷基的1，2-位邻二醇选自1，2-丁二醇、1，2-戊二醇及1，2-己二醇中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述复合阻隔涂料层的厚度为0.5nm～4nm。
一种上述任一项复合阻隔性涂布纸的加工方法，包括以下步骤：
提供上述复合阻隔涂料层的涂料配方中的各原料；
将层状硅酸盐和水在650r/min～750r/min的速率下搅拌均匀，得到预配料；
将所述预配料、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物和C4～C10直链烷基的1，2位邻二醇在380r/min～440r/min的速率下搅拌均匀，得到所述涂料；
使用所述涂料对纸基材表面进行涂覆，得到所述复合阻隔性涂布纸。
在其中一个实施例中，使用所述涂料对纸基材表面进行涂覆，得到所述复合阻隔性涂布纸的步骤具体为：
将纸基材放卷后，采用所述涂料分别对纸基材的正面和背面进行涂覆，烘干得到基纸；
将薄膜放卷后，对薄膜进行上胶处理，得到涂布膜；
将所述涂布膜和所述基纸贴合，得到复合纸；
将所述复合纸上清漆后烘干，冷却，收卷，得到所述复合阻隔性涂布纸。
在其中一个实施例中，所述涂料的涂敷量为4.5g/m2～5.5g/m2；所述薄膜的上胶量为5.5g/m2～6.0g/m2。
上述复合阻隔性涂布纸，通过在纸基材表面涂覆复合阻隔涂料层，该复合阻隔涂料层的涂料采用了能使水蒸气透过的聚乙烯醇和乙烯-醋酸乙烯共聚物成膜，再采用具有片状结构的层状硅酸盐延长水分子的通过路径，防止水分丢失，从而起到优良的平衡保湿作用，防止卷翘。
此外，C4～C10直链烷基的1，2位邻二醇的添加不仅可以有效促进聚乙烯醇和乙烯-醋酸乙烯共聚物成膜，还具有防腐杀菌效果，有效防止纸张在存放过程中发生霉变。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式的复合阻隔性涂布纸，包括纸基材和涂覆于该纸基材表面的复合阻隔涂料层。
其中，该复合阻隔涂料层的涂料主要由5～15质量份的聚乙烯醇、25～40质量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.5～3质量份的层状硅酸盐、3～5质量份的C4～C10直链烷基的1，2-位邻二醇和35～45质量份的水组成。
为了避免乙烯-醋酸乙烯共聚物与其他组分凝聚而影响成膜性，乙烯-醋酸乙烯共聚物为部分水解的乙烯-醋酸乙烯共聚物。
优选地，上述乙烯-醋酸乙烯共聚物为水解度为40％～65％的乙烯-醋酸乙烯共聚物。
优选地，聚乙烯醇的数均分子量为2000。乙烯-醋酸乙烯共聚物的数均分子量为1100～1200。
进一步地，层状硅酸盐选自蒙脱土、膨润土及高岭土中的至少一种。
优选地，层状硅酸盐由蒙脱土和高岭土组成，其中蒙脱土的质量含量为68％～88％。
进一步地，C4～C10直链烷基的1，2位邻二醇选自1，2-丁二醇、1，2-戊二醇及1，2-己二醇中的至少一种。
优选地，C4～C10直链烷基的1，2位邻二醇为1，2-丁二醇和1，2己二醇的混合物，该混合物中1，2-丁二醇和1，2己二醇的质量比为1～2：1。
在本实施方式中，复合阻隔涂料层的厚度为0.5nm～4nm。
上述复合阻隔性涂布纸，通过在纸基材表面涂覆复合阻隔涂料层，该复合阻隔涂料层的涂料采用了能使水蒸气透过的聚乙烯醇和乙烯-醋酸乙烯共聚物成膜，再采用具有片状结构的层状硅酸盐延长水分子的通过路径，防止水分丢失，从而起到优良的平衡保湿作用，防止卷翘。
此外，C4～C10直链烷基的1，2位邻二醇的添加不仅可以有效促进聚乙烯醇和乙烯-醋酸乙烯共聚物成膜，还具有防腐杀菌效果，有效防止纸张在存放过程中发生霉变。
需要说明的是，上述复合阻隔性涂布纸，不限于以上描述的结构，在其他实施方式中，上述复合阻隔性涂布纸还可以包括膜层、清漆层等其他结构层。
一实施方式的上述复合阻隔性涂布纸的加工方法，包括以下步骤S110～S130：
S110、将0.5～3质量份的层状硅酸盐和35～45质量份的水在650r/min～750r/min的速率下搅拌均匀，得到预配料。
其中，层状硅酸盐选自蒙脱土、膨润土及高岭土中的至少一种。
优选地，层状硅酸盐由蒙脱土和高岭土组成，其中蒙脱土的质量含量为68％～88％。
S120、将上述预配料、5～15质量份的聚乙烯醇、25～40质量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物和3～5质量份的C4～C10直链烷基的1，2位邻二醇在380r/min～440r/min的速率下搅拌均匀，得到涂料。
其中，乙烯-醋酸乙烯共聚物为部分水解的乙烯-醋酸乙烯共聚物，水解度为40％～65％。
优选地，上述部分水解的乙烯-醋酸乙烯共聚物水解度为45％～50％。
采用部分水解的乙烯-醋酸乙烯共聚物，避免其与其他组分凝聚而影响成膜性。
优选地，聚乙烯醇的数均分子量为2000。乙烯-醋酸乙烯共聚物的数均分子量为1100～1200。
进一步地，C4～C10直链烷基的1，2位邻二醇选自1，2-丁二醇、1，2-戊二醇及1，2-己二醇中的至少一种。
优选地，C4～C10直链烷基的1，2位邻二醇为1，2-丁二醇和1，2-己二醇的混合物，该混合物中1，2-丁二醇与1，2-己二醇的质量比为1～2：1。
S130、使用上述涂料对纸基材表面进行涂覆，得到复合阻隔性涂布纸。
优选地，步骤S130具体包括以下步骤S1301～S1304：
S1301、将纸基材放卷后，采用上述涂料分别对纸张的正面和背面进行涂覆，烘干得到基纸。
其中，纸基材为抄造获得的原纸。
涂料的涂敷量为4.5g/m2～5.5g/m2。
烘干得到基纸的步骤中，烘干的温度为80℃～110℃。
采用上述涂料分别对纸张的正面和背面进行涂覆，不仅可以起到优良的平衡保湿作用，避免后续工艺中因纸张水分丢失引起卷翘，从而影响产品性能，而且可以在纸张表面形成致密的膜层，增加纸张的平整度和柔韧性。
S1302、将薄膜放卷后，对薄膜进行上胶处理，得到涂布膜。
其中，薄膜的上胶量为5.5g/m2～6.0g/m2。
可以理解，这里对薄膜进行上胶处理的胶液可以是对应产品需求的任何胶液。
S1303、将上述涂布膜和基纸贴合，得到复合纸。
S1304、将上述复合纸上清漆后烘干，冷却，收卷，得到改性聚丙烯酸酯涂料涂布纸。
其中，将上述复合纸上清漆后烘干的步骤中，烘干的温度为80℃～120℃。
可以理解，上述复合阻隔性涂布纸的加工方法中各原料的用量是根据复合阻隔涂料层的涂料配方而定的，当涂料配方中各原料的用量发生改变时，加工方法中各原料的用量也作相应改变即可。
上述复合阻隔性涂布纸的加工方法，工艺简单可行，制备出的复合阻隔性涂布纸具有优良的平衡保湿作用，其在存放过程中能保持水分平衡，防止卷翘，且防腐杀菌效果好，可长时间储存。
将上述复合阻隔性涂布纸存放6～9个月以后，其水分含量始终保持在6.5％～7.5％，无卷翘现象，且不发霉。
以下为具体实施例。
需要说明的是，下面各实施例及对比例中所使用的纸基材均为抄造获得的原纸，其水分含量为6.5％～7.5％。
实施例1
(1)提供复合阻隔涂料层的涂料：
将0.5kg的膨润土和35kg的水在650r/min的速率下搅拌均匀，得到预配料。
将上述预配料、10kg聚乙烯醇、25kg乙烯-醋酸乙烯共聚物和3kg的1,2-丁二醇在380r/min的速率下搅拌均匀，得到涂料。
(2)将原纸放卷后，采用上述涂料分别对原纸的正面和背面进行涂覆(涂敷量为5g/m2)，在100℃烘干得到基纸。
(3)将薄膜放卷后，对薄膜进行上胶处理(薄膜上胶量为5.5g/m2)，得到涂布膜。
(4)上述涂布膜和基纸贴合后，上清漆，在110℃烘干，冷却，收卷，得到复合阻隔性涂布纸。
将实施例1制备的复合阻隔性涂布纸存放8个月进行测定，水分含量相对原纸几乎没有变化，纸张未见卷翘现象和霉斑。
对比例1
对比例1与实施例1基本相同，不同的是对比例1的涂料配方中没有加层状硅酸盐。
将对比例1制备的复合阻隔性涂布纸存放8个月进行测定，水分含量相对原纸下降了38％，纸张边角有卷翘现象，但纸张表面未见霉斑。
对比例2
对比例2与实施例1基本相同，不同的是对比例2的涂料配方中没有加C4～C10直链烷基的1，2位邻二醇。
将对比例2制备的复合阻隔性涂布纸存放8个月进行测定，水分含量相对原纸下降了22％，纸张边角有卷翘现象，且纸张表面有肉眼可见霉斑。
实施例2
(1)提供复合阻隔涂料层的涂料：
将3kg的蒙脱土和45kg的水在750r/min的速率下搅拌均匀，得到预配料。
将上述预配料、5kg的聚乙烯醇(数均分子量为2000)、40kg水解度为45％的乙烯-醋酸乙烯共聚物(数均分子量为1200)、2.5kg1，2-丁二醇和2.5kg1，2-己二醇在440r/min的速率下搅拌均匀，得到涂料。
(2)将原纸放卷后，采用上述涂料分别对原纸的正面和背面进行涂覆(涂敷量为5.5g/m2)，在110℃烘干得到基纸。
(3)将薄膜放卷后，对薄膜进行上胶处理(薄膜上胶量为6.0g/m2)，得到涂布膜。
(4)上述涂布膜和基纸贴合后，上清漆，在120℃烘干，冷却，收卷，得到复合阻隔性涂布纸。
将实施例2制备的复合阻隔性涂布纸存放8个月进行测定，水分含量相对原纸几乎没有变化，纸张未见卷翘现象和霉斑。
实施例3
(1)提供复合阻隔涂料层的涂料：
将1.4kg的蒙脱土、0.6kg的高岭土和40kg的水在700r/min的速率下搅拌均匀，得到预配料。
将上述预配料、15kg的聚乙烯醇(数均分子量为2000)、30kg水解度为60％的乙烯-醋酸乙烯共聚物(数均分子量为1150)和4kg的1，2-戊二醇在400r/min的速率下搅拌均匀，得到涂料。
(2)将原纸放卷后，采用上述涂料分别对原纸的正面和背面进行涂覆(涂敷量为4.5g/m2)，在80℃烘干得到基纸。
(3)将薄膜放卷后，对薄膜进行上胶处理(薄膜上胶量为5.5g/m2)，得到涂布膜。
(4)上述涂布膜和基纸贴合后，上清漆，在90℃烘干，冷却，收卷，得到复合阻隔性涂布纸。
将实施例3制备的复合阻隔性涂布纸存放8个月进行测定，水分含量相对原纸几乎没有变化，纸张未见卷翘现象和霉斑。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种复合阻隔性涂布纸，其特征在于，包括纸基材和涂覆于所述纸基材表面的复合阻隔涂料层，所述复合阻隔涂料层的涂料主要由以下质量份数的原料组成：
2.根据权利要求1所述的复合阻隔性涂布纸，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为部分水解的乙烯-醋酸乙烯共聚物。
3.根据权利要求2所述的复合阻隔性涂布纸，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为水解度为40％～65％的乙烯-醋酸乙烯共聚物。
4.根据权利要求1所述的复合阻隔性涂布纸，其特征在于，所述聚乙烯醇的数均分子量为2000；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的数均分子量为1100～1200。
5.根据权利要求1所述的复合阻隔性涂布纸，其特征在于，所述层状硅酸盐选自蒙脱土、膨润土及高岭土中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的复合阻隔性涂布纸，其特征在于，所述C4～C10直链烷基的1，2-位邻二醇选自1，2-丁二醇、1，2-戊二醇及1，2-己二醇中的至少一种。
7.根据权利要求1～5任一项所述的复合阻隔性涂布纸，其特征在于，所述复合阻隔涂料层的厚度为0.5nm～4nm。
8.一种权利要求1～7任一项所述的复合阻隔性涂布纸的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供所述复合阻隔涂料层的涂料配方中的各原料；
将层状硅酸盐和水在650r/min～750r/min的速率下搅拌均匀，得到预配料；
将所述预配料、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物和C4～C10直链烷基的1，2位邻二醇在380r/min～440r/min的速率下搅拌均匀，得到所述涂料；
使用所述涂料对纸基材表面进行涂覆，得到所述复合阻隔性涂布纸。
9.根据权利要求8所述的复合阻隔性涂布纸的加工方法，其特征在于，使用所述涂料对纸基材表面进行涂覆，得到所述复合阻隔性涂布纸的步骤具体为：
将纸基材放卷后，采用所述涂料分别对纸基材的正面和背面进行涂覆，烘干得到基纸；
将薄膜放卷后，对薄膜进行上胶处理，得到涂布膜；
将所述涂布膜和所述基纸贴合，得到复合纸；
将所述复合纸上清漆后烘干，冷却，收卷，得到所述复合阻隔性涂布纸。
10.根据权利要求9所述的复合阻隔性涂布纸的加工方法，其特征在于，所述涂料的涂敷量为4.5g/m2～5.5g/m2；所述薄膜的上胶量为5.5g/m2～6.0g/m2。
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