CN108708224B - 一种纸基粘胶复合材料的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纸基粘胶复合材料的生产工艺，首先将粘胶原液喷附在纸基上，粘胶原液渗入纸基纤维空隙，然后在凝固浴和再生浴中粘胶原液再生凝固成型为附着在纸基上的再生纤维素膜，最后经湿态处理、干燥、调湿后处理得到纸基粘胶复合材料。该工艺生产的复合材料透气性可控，耐蒸煮热性能好，在潮湿环境中保持较高的抗张强度，非常适合杀虫剂、药品和湿态食品等内容物自动化高速包装。

Description

一种纸基粘胶复合材料的生产工艺
技术领域
本发明涉及包装复合材料技术领域，具体涉及一种纸基粘胶复合材料的生产工艺。
背景技术
随着人民生活水平的日益提高，不同的新兴产品或新型用途对包装材料提出了更多全新的需求。例如国际市场蒸煮大火腿用的包装材料，就提出了湿态强度、透气等特殊需求；对于一些要求气味缓慢释放的产品，如杀虫剂、香料等，要求包装材料具有较低的透气度以维持产品的使用寿命。
纸基复合材料是将由高档纤维素纸浆制得的加工纸喷涂粘胶原液，经成型后处理制得，成品介于纸和无纺布之间，由于具有可控的透气性、对热水的优秀耐受性及在潮湿环境中保持强度等性能，非常适合杀虫剂、药品和食品等内容物的包装。现阶段杀虫剂等的包装多为铝箔袋、复合袋、塑料袋等，一方面，难自然降解导致白色污染严重，它们可以在人类生存环境中存在几百年，甚至上千年；另一方面，它严重消耗石油资源。因此，国际上许多国家实行限塑令，提倡纸质包装。在这样的环境形式下，可自然降解的新型纸基粘胶复合材料将成为今后包装行业的主导材料之一。
发明内容
本发明提供一种纸基粘胶复合材料的生产工艺，生产的复合材料透气性可控，耐蒸煮热性能好，在潮湿环境中保持较高的抗张强度，非常适合杀虫剂、药品和湿态食品等内容物自动化高速包装。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种纸基粘胶复合材料的生产工艺，首先将粘胶原液喷附在纸基上，粘胶原液渗入纸基纤维空隙，然后在凝固浴和再生浴中粘胶原液再生凝固成型为附着在纸基上的再生纤维素膜，最后经湿态处理、干燥、调湿后处理得到纸基粘胶复合材料。
上述一种纸基粘胶复合材料的生产工艺，具体包括以下步骤：
(1)备料：选取纸基、粘胶原液及用于粘胶原液改性的改性剂，所述纸基为麻浆纸，所述改性剂为羟甲基水溶性高聚物；
(2)制备改性剂溶液：称取改性剂，用去离子水稀释，搅拌、过滤；
(3)粘胶原液混合改性：将上述改性剂溶液与粘胶原液充分混合；
(4)纸基粘胶原液复合成型：将上述混合改性的粘胶原液喷淋到纸基上，喷附在纸基上的粘胶原液在凝固浴和再生浴中再生凝固成型为附着在纸基上的再生纤维素膜；
(5)湿态处理：凝固成型的纸基再生纤维素复合膜经过水洗、脱硫、水洗、漂白、脱氯、水洗和塑化，完成对附着在纸基上的再生纤维素膜的后处理；
(6)干燥；
(7)调湿：将干燥好的膜进行调湿处理。
优选的，所述麻浆纸定量为28-32g/m2，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:称取一定重量的改性剂，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：用隔膜泵将改性剂溶液以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。
在本发明中，改性剂与粘胶原液中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结构中起着骨架作用，提高膜的尺寸稳定性，使粘胶原液喷淋到纸基上形成的再生纤维素膜，在后处理过程中保持与纸基材料相近的收缩程度，防止发生相分离而分层或起皱。
本发明的有益技术效果为：本发明所述的生产方法制得的新型纸基粘胶复合材料，不用底胶粘合，在淋涂过程中，粘胶原液渗入纸基纤维空隙，凝固再生过程靠再生纤维素膜本身与纸基材料成为一体，起到了很好的锚固附着作用；本发明所述的生产方法制得的新型纸基粘胶复合材料为纤维素、再生纤维素复合材料，能完全实现生物降解，复合后性能优于单纯的再生纤维素膜的湿态强度，相对于聚酯薄膜和纸基而言，又具有可控的透湿度，适宜较多干湿态包容物的强度、透气度等性能要求，纸基粘胶复合材料总厚度为45-50g/m2，紧度0.7-0.8g/m2，透气量≧20，纵向干抗张力≧20N，纵向湿抗张力≧80N，在温度25℃、相对湿度40-95％RH下，透湿度为0.017-0.047g。
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
一种纸基粘胶复合材料的生产工艺，首先将粘胶原液喷附在纸基上，粘胶原液渗入纸基纤维空隙，然后在凝固浴和再生浴中粘胶原液再生凝固成型为附着在纸基上的再生纤维素膜，最后经湿态处理、干燥、调湿后处理得到纸基粘胶复合材料。具体包括以下步骤：
(1)备料：选取纸基、粘胶原液及用于粘胶原液改性的改性剂，所述纸基为麻浆纸，所述麻浆纸定量为28-32g/m2，所述粘胶原液可纺性指标：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，所述改性剂为羟甲基水溶性高聚物；
(2)制备改性剂溶液：称取一定重量的改性剂，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)粘胶原液混合改性：用电动隔膜泵(工作压力大于1MP)将改性剂溶液以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)纸基粘胶原液复合成型：将上述混合改性的粘胶原液喷淋到纸基上，喷附在纸基上的粘胶原液在凝固浴和再生浴中再生凝固成型为附着在纸基上的再生纤维素膜，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：凝固成型的纸基再生纤维素复合膜经过水洗、脱硫、水洗、漂白、脱氯、水洗和塑化，完成对附着在纸基上的再生纤维素膜的后处理；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：将干燥好的膜在调湿室进行调湿处理，调湿温度为55-65℃，相对湿度为60-75％R.H。
上述采用本发明工艺的实施例制得的纸基粘胶复合材料与未复合的单纯的再生纤维素膜的技术指标如表1所示：
表1
Figure BDA0001666109540000041
在温度25℃条件下，本实施例纸基粘胶复合材料在不同湿度条件下的透湿度如表2所示：
表2
相对湿度条件 40％RH 80％RH 90％RH 95％RH
透湿度(g)(≧) 0.017 0.042 0.046 0.047
上述结果表明：本发明所述的生产方法制得的新型纸基粘胶复合材料复合后性能优于单纯的再生纤维素膜的湿态强度，又有区别于聚酯薄膜和纸基的可控的透湿度，适宜较多干湿态包容物的强度、透气度等性能要求。
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 (8)

1.一种纸基粘胶复合材料的生产工艺，其特征在于，首先将粘胶原液喷附在纸基上，粘胶原液渗入纸基纤维空隙，然后在凝固浴和再生浴中粘胶原液再生凝固成型为附着在纸基上的再生纤维素膜，最后经湿态处理、干燥、调湿后处理得到纸基粘胶复合材料，具体包括以下步骤：
(1)备料：选取纸基、粘胶原液及用于粘胶原液改性的改性剂，所述纸基为麻浆纸，所述改性剂为羟甲基水溶性高聚物；
(2)制备改性剂溶液：称取改性剂，用去离子水稀释，搅拌、过滤；
(3)粘胶原液混合改性：将上述改性剂溶液与粘胶原液充分混合；
(4)纸基粘胶原液复合成型：将上述混合改性的粘胶原液喷淋到纸基上，喷附在纸基上的粘胶原液在凝固浴和再生浴中再生凝固成型为附着在纸基上的再生纤维素膜；
(5)湿态处理：凝固成型的纸基再生纤维素复合膜经过水洗、脱硫、水洗、漂白、脱氯、水洗和塑化，完成对附着在纸基上的再生纤维素膜的后处理；
(6)干燥；
(7)调湿：将干燥好的膜进行调湿处理。
2.根据权利要求1所述的一种纸基粘胶复合材料的生产工艺，其特征在于，所述麻浆纸定量为28-32g/m2，所述粘胶原液可纺性指标：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 。
3.根据权利要求1所述的一种纸基粘胶复合材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤(2)的具体步骤为:称取一定重量的改性剂，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。
4.根据权利要求1所述的一种纸基粘胶复合材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤(3)的具体步骤为：用隔膜泵将改性剂溶液以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。
5.根据权利要求1所述的一种纸基粘胶复合材料的生产工艺，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℃。
6.根据权利要求1所述的一种纸基粘胶复合材料的生产工艺，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。
7.根据权利要求1所述的一种纸基粘胶复合材料的生产工艺，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。
8.根据权利要求1所述的一种纸基粘胶复合材料的生产工艺，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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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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CB02 Change of applicant information
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Address after: No.8019 Xinsha Road, Guti street, Hanting District, Weifang City, Shandong Province

Applicant after: SHANDONG HENGLIAN NEW MATERIALS Co.,Ltd.

Address before: Dragon Road, 261100 Shandong city of Weifang province Hanting District No. 328

Applicant before: SHANDONG HENGLIAN NEW MATERIALS Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
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