CN108610496A - 一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺 - Google Patents

一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺 Download PDF

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王新
陈玉苹
王超
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胡凯
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Abstract

本发明公开了一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺，首先将纤维素粘胶原液与助剂溶液共混，混合后喷出，再在凝固浴和再生浴中再生凝固成型为薄膜，最后经湿态处理、干燥、调湿处理得到再生纤维素膜，所述助剂为带有羧基官能团的聚合物。通过该工艺生产出的再生纤维素膜，尺寸稳定性好、纵向抗张强度大，更适合现代高速、高效印刷复合性能需求。

Description

一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺
技术领域
本发明涉及包装复合材料技术领域，具体涉及一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺。
背景技术
再生纤维素膜是用天然纤维素经碱化、黄化制成粘胶原液，再经过成型处理而制成薄膜，它主要作为包装材料使用，具有许多其他聚酯薄膜不具备的优点：卓越的高光泽性，优异的透明性，优秀的抗张强度，优良的伸长率，对化学品、各种油脂和细菌具有极高的阻抗和防透功能。此外，其天然材料的环保特点，使它在土壤中可快速生物降解，对环境不造成二次污染，在印刷、复合膜领域也是最受青睐的的理想的绿色包装材料。
在现代高速复合、印刷应用行业，对再生纤维素膜尺寸稳定性和抗张强度都提出了更高的要求，以便于更适用于其精准多色套印、同步粘合不翘边和连续高效运行等。再生纤维素的缺点是尺寸稳定性差，虽然在生产过程进行相关生产工艺条件调整，但是随着环境条件变化，其容易吸潮或失去水分的特性，会在尺寸上发生收缩或舒张，影响印刷复合性能，包括从粘胶原液就开始复合的新型包装材料，显得尤为明显，复合处理后的包装材料，在干燥处理过程中，因为收缩不同步和不可控，导致干燥后边部翘曲或幅面起皱。此外，再生纤维素膜具有纵横向易撕性的特点，在高速印刷和复合过程，容易引起断膜，影响运行效率。
发明内容
本发明提供一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺，通过该工艺生产出的再生纤维素膜，尺寸稳定性好、纵向抗张强度大，更适合现代高速、高效印刷复合性能需求。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺，首先将纤维素粘胶原液与助剂溶液共混，混合后喷出，再在凝固浴和再生浴中再生凝固成型为薄膜，最后经湿态处理、干燥、调湿处理得到再生纤维素膜，所述助剂为带有羧基官能团的聚合物。
上述一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺，具体包括以下步骤：
(1)备料：选取粘胶原液和助剂，所述助剂为丁烷四羧酸；
(2)助剂溶液制备：称取助剂，用去离子水稀释，搅拌、过滤；
(3)粘胶原液与助剂溶液共混：将上述助剂溶液与粘胶原液充分混合；
(4)成膜：将上述混合后的粘胶原液与助剂溶液经过喷缝喷出，再在凝固浴和再生浴中再生凝固成型为薄膜；
(5)湿态处理：凝固成型的薄膜经过水洗、脱硫、水洗、漂白、脱氯、水洗和塑化处理；
(6)干燥；
(7)调湿：将干燥好的膜进行调湿处理。
优选的，所述粘胶原液指标：α-纤维素含量为8-9％，NaOH含量为5-5.5％，粘度为40-50s，铵值为5-6ml。
优选的，所述步骤(2)的具体步骤为:称取一定重量的助剂，用去离子水稀释5-6倍，在500-1000r/min的转速条件下搅拌10-30min，然后用200目网进行过滤，过滤液在60-100r/min的转速条件下搅拌储存、备用。
优选的，所述步骤(3)的具体步骤为：用隔膜泵将助剂溶液以200-600ml/min的速度注入粘胶原液管线中，并经过管道静态混合器达到两者充分混合。
优选的，所述步骤(4)中凝固浴浴液组分为硫酸浓度130-160g/L,硫酸钠浓度为230-270g/L，浴液温度为40-50℃；所述再生浴浴液硫酸浓度为50-80g/L，浴液温度为40-65℃。
优选的，所述步骤(5)中的水洗步骤为：水流量1-3m3/h，温度20-80℃；脱硫步骤为：NaOH浓度3-6g/l，温度60-90℃；漂白步骤为：次氯酸钠有效氯浓度0.5-4g/l，温度≤40℃；塑化处理步骤为：甘油浓度30-50g/l，抗粘剂浓度5-15g/l，温度40-70℃，pH值为7-10。
优选的，所述步骤(6)干燥采用热风干燥，风温为135-55℃，且干燥处理时温度逐渐降低。
优选的，所述步骤(7)调湿温度为55-65℃，相对湿度为60-75％R.H。
本发明的有益技术效果为：在本发明工艺中，助剂为羧酸聚合物，其含有的羧基基团与部分纤维素羟基发生交联酯化反应，从而形成三维空间交联网状结构，在再生纤维素膜的纤维素机构中起着骨架作用，提高膜的尺寸稳定性和机械强度，因此，本发明制得的再生纤维素膜尺寸稳定性得到提升，受环境温湿度影响降低，抗拉伸强度明显提高，使再生纤维素膜更适合用于现代高速印刷、复合等绿色包装材料膜。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺，首先将纤维素粘胶原液与助剂溶液共混，混合后喷出，再在凝固浴和再生浴中再生凝固成型为薄膜，最后经湿态处理、干燥、调湿处理得到再生纤维素膜，所述助剂为带有羧基官能团的聚合物。具体包括以下步骤：
(1)备料：选取粘胶原液和助剂，所述助剂为丁烷四羧酸，所述粘胶原液指标：α-纤维素含量为8-9％，NaOH含量为5-5.5％，粘度为40-50s，铵值为5-6ml；
(2)助剂溶液制备：称取一定重量的助剂，用去离子水稀释5-6倍，在500-1000r/min的转速条件下搅拌10-30min，然后用200目网进行过滤，过滤液在60-100r/min的转速条件下搅拌储存、备用；
(3)粘胶原液与助剂溶液共混：用隔膜泵将助剂溶液以200-600ml/min的速度注入粘胶原液管线中，并经过管道静态混合器达到两者充分混合；
(4)成膜：将上述混合后的粘胶原液与助剂溶液经过喷缝喷出，再在凝固浴和再生浴中再生凝固成型为薄膜，凝固浴浴液组分为硫酸浓度130-160g/L,硫酸钠浓度为230-270g/L，浴液温度为40-50℃；所述再生浴浴液硫酸浓度为50-80g/L，浴液温度为40-65℃；
(5)湿态处理：凝固成型的薄膜经过水洗、脱硫、水洗、漂白、脱氯、水洗和塑化处理，其中，水洗步骤为：水流量1-3m3/h，温度20-80℃；脱硫步骤为：NaOH浓度3-6g/l，温度60-90℃；漂白步骤为：次氯酸钠有效氯浓度0.5-4g/l，温度≤40℃；塑化处理步骤为：甘油浓度30-50g/l，抗粘剂浓度5-15g/l，温度40-70℃，pH值为7-10；
(6)干燥：采用热风干燥，风温为135-55℃，且干燥处理时温度逐渐降低；
(7)调湿：将干燥好的膜进行调湿处理，调湿温度为55-65℃，相对湿度为60-75％R.H。
本实施例制得的再生纤维素膜厚度为19-21um，在60℃水温、1分钟浸泡后尺寸横向变宽率3％，纵向变宽率-0.5％；纵向抗张强度提高10％，纵向伸长率保留原来的95％，说明本发明的再生纤维素膜尺寸稳定性得到提升，受环境温湿度影响降低，抗拉伸强度明显提高。而无助剂加入的再生纤维素膜19-21um，在60℃水温、1分钟浸泡后尺寸横向变宽率3.8％，纵向变宽率-0.2％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺，其特征在于，首先将纤维素粘胶原液与助剂溶液共混，混合后喷出，再在凝固浴和再生浴中再生凝固成型为薄膜，最后经湿态处理、干燥、调湿处理得到再生纤维素膜，所述助剂为带有羧基官能团的聚合物。
2.根据权利要求1所述的一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)备料：选取粘胶原液和助剂，所述助剂为丁烷四羧酸；
(2)助剂溶液制备：称取助剂，用去离子水稀释，搅拌、过滤；
(3)粘胶原液与助剂溶液共混：将上述助剂溶液与粘胶原液充分混合；
(4)成膜：将上述混合后的粘胶原液与助剂溶液经过喷缝喷出，再在凝固浴和再生浴中再生凝固成型为薄膜；
(5)湿态处理：凝固成型的薄膜经过水洗、脱硫、水洗、漂白、脱氯、水洗和塑化处理；
(6)干燥；
(7)调湿：将干燥好的膜进行调湿处理。
3.根据权利要求2所述的一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺，其特征在于，所述粘胶原液指标：α-纤维素含量为8-9％，NaOH含量为5-5.5％，粘度为40-50s，铵值为5-6ml。
4.根据权利要求2所述的一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤(2)的具体步骤为:称取一定重量的助剂，用去离子水稀释5-6倍，在500-1000r/min的转速条件下搅拌10-30min，然后用200目网进行过滤，过滤液在60-100r/min的转速条件下搅拌储存、备用。
5.根据权利要求2所述的一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤(3)的具体步骤为：用隔膜泵将助剂溶液以200-600ml/min的速度注入粘胶原液管线中，并经过管道静态混合器达到两者充分混合。
6.根据权利要求2所述的一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤(4)中凝固浴浴液组分为硫酸浓度130-160g/L,硫酸钠浓度为230-270g/L，浴液温度为40-50℃；所述再生浴浴液硫酸浓度为50-80g/L，浴液温度为40-65℃。
7.根据权利要求2所述的一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤(5)中的水洗步骤为：水流量1-3m3/h，温度20-80℃；脱硫步骤为：NaOH浓度3-6g/l，温度60-90℃；漂白步骤为：次氯酸钠有效氯浓度0.5-4g/l，温度≤40℃；塑化处理步骤为：甘油浓度30-50g/l，抗粘剂浓度5-15g/l，温度40-70℃，pH值为7-10。
8.根据权利要求2所述的一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤(6)干燥采用热风干燥，风温为135-55℃，且干燥处理时温度逐渐降低。
9.根据权利要求2所述的一种提高印刷复合性的再生纤维素膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤(7)调湿温度为55-65℃，相对湿度为60-75％R.H。
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