CN108867193A - 一种环保型涂布装饰纸及其制备方法 - Google Patents

一种环保型涂布装饰纸及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种环保型涂布装饰纸及其制备方法，以阔叶木浆、针叶木浆作为浆料，加入二氧化钛进行纸页抄造，再采用改性苯丙乳液和丁苯乳液相结合的涂布方法，先用40％的苯丙乳液，再用60％的丁苯乳液，经涂布、干燥、压光、浸胶、涂布、烘干、涂胶和成纸整理，得到同时具有优良的吸收性和印刷适性的装饰纸。

Description

一种环保型涂布装饰纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及造纸领域，尤其涉及一种环保型涂布装饰纸及其制备方法。
背景技术
用于人造板表面的装饰纸，对人造板具有装饰和保护作用，作为一种特种纸，主要技术要求是印刷适性，即良好的印刷表面强度和油墨转移吸收性，有一定的平滑度、纸质压缩性和柔软性好，同时要求遮盖性；其次则要求装饰纸具有良好的吸收性，经浸渍能吸收三聚氰胺树脂。由于后续加工中对于纸页的吸收性有较高的要求，而一般的表面处理均会降低纸页的吸收性，除了宝丽纸，装纸原纸一般不经行表面处理，这对满足原纸的表面强度提出了更高要求。
发明内容
本发明提出了一种环保型涂布装饰纸及其制备方法，其特征在于：以阔叶木浆、针叶木浆作为浆料，加入二氧化钛进行纸页抄造，再采用改性苯丙乳液和丁苯乳液相结合的涂布方法，先用40％的苯丙乳液，再用60％的丁苯乳液，对装饰纸进行涂布、干燥、压光、浸胶、涂布、烘干、涂胶和成纸整理，两种涂布液中均加有纳米氧化物添加料，制备方法的具体步骤如下：
1)装饰原纸的抄造：
A.打浆：将针叶浆板和阔叶浆板分别撕成小片，在水中分别浸泡10-20h，然后使用槽式打浆机分别打浆至30-45°SR，将打好的浆捞出，使用甩干机甩干，然后分别装入密封袋中，平衡水分，时间在15-25h；
B.填料制备：将称量好的去离子水、分散剂和二氧化钛加入到分散机中，分散机的转速为20000-25000r/min，分散时间40-60min；
C.浆料混合：将A中针叶浆和阔叶浆按15-20∶80-85的质量比倒入搅拌机中恒速搅拌，转速为800-1000r/min。在搅拌的过程中，一边搅拌一边加入B中填料，填料的加填量为纸浆绝干量的20％-30％，继续搅拌3-5min，加入助剂PAM，搅拌5-10min，得浆料；
D.纸页抄造：浆料上网抄造成，湿纸页成型，压榨干燥，得定量为60-85g/m2的装饰原纸；
2)原纸涂布液的制备：
A.纳米氧化物浆料的制备：将纳米氧化硅、水、聚丙烯酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇6000分散成纳米氧化硅混合物料，将纳米氧化硅混合物料进行超声波处理3-6h，得纳米氧化物浆料；
B.改性苯丙乳液的制备：在反应器中加入全部的pH调节剂和去离子水、总量三分之二的丙烯酸或α-甲基丙烯酸、总量三分之二的苯乙烯、总量三分之二的丙烯酸酯、总量三分之二的引发剂，在搅拌状态下升温至75-85℃，保温0.5-1.5h进行反应，制得预乳液；将余量的丙烯酸或α-甲基丙烯酸、余量的苯乙烯、余量的丙烯酸酯和全部的纳米氧化物浆料混合均匀，与余量的引发剂在75-85℃的条件下，分别滴加至预乳液，滴加完毕后保温3～5h，制得改性苯丙乳液；
C.涂布液I的制备：将改性苯丙乳液、10％(wt％)的聚乙烯醇溶液与10％(wt％)的淀粉液混合均匀，即得涂布液I；
D.改性丁苯乳液的制备：在反应器中加入全部的pH调节剂和去离子水、总量三分之二的丙烯酸或α-甲基丙烯酸、总量三分之二的丁二烯、总量三分之二的苯乙烯或甲基苯乙烯、总量三分之二的引发剂，在搅拌状态下升温至40-90℃，保温0.5-1.5h进行反应，制得预乳液；将余量的丙烯酸或α-甲基丙烯酸、余量的丁二烯、余量的苯乙烯或甲基苯乙烯和全部的纳米氧化物浆料混合均匀，与余量的引发剂在40-90℃的条件下，分别滴加至预乳液，滴加完毕后保温3～8h，制得改性丁苯乳液；
E.涂布液II的制备：将改性丁苯乳液、10％(wt％)的聚乙烯醇溶液与10％(wt％)的羧甲基纤维素混合均匀，即得涂布液II。
3)原纸涂布：
使用步骤(2)中的涂布液I、涂布液II依次对步骤(1)中的装饰原纸进行涂布：涂布方式为刮刀涂布，计量辊使用30号，计量辊压力3-10N，橡胶辊压力5-15N，刮刀压力5-20N，刮刀角度15。-25。，涂布速度10-15m/min，红外干燥能力90％-100％，热风干燥温度90-100℃，干燥时间45-120s。
4)原纸压光：采用压光机对涂布装饰原纸进行压光，压力30-50N/mm，温度40-60℃，速度5-20m/min。
5)浸胶：
将4)中装饰原纸导入浸胶机械设备中，使用浸渍胶进行浸渍处理，所述浸渍胶为浓度5％～15％的三聚氰胺甲醛树脂，控制吸胶量为50-75g/m2，得浸渍纸；
6)涂布：
将5)中浸渍纸导入涂布机械设备中，使用涂布胶进行涂布处理，所述涂布胶由60-70份三聚氰胺甲醛树脂、10-40份三氧化二铝微粒、0.5-2份分散剂和55-75份去离子水混合制备而成，控制吸胶量为60-80g/m2，得涂布纸；
7)烘干：对6)中涂布纸进行真空干燥，温度为60-90℃，时间5-15min；
8)涂胶：将7)中干燥后的涂布纸导入到浸胶机中，用浓度5％～15％的三聚氰胺甲醛树脂浸渍3-5min，再用导纸辊导出固化5-10min，得耐磨纸；
9)烘干：将8)中所得耐磨纸倒入干燥箱中，设置干燥温度为100-150℃，干燥时间5-10min；
10成纸整理：干燥完成后，对纸幅进行复卷、分切，得到所述装饰纸。所述填料制备中各组分质量比为去离子水∶二氧化钛∶分散剂＝(70-85)∶(15-30)∶(0.06-0.3)。
所述的改性苯丙乳液各组分重量配比为：
丙烯酸或α-甲基丙烯酸：20-50份；
苯乙烯：5-10份；
丙烯酸酯：5-10份；
引发剂：0.03-0.1份；
pH调节剂：0.03-0.07份；
纳米氧化物浆料：0.3-2份；
去离子水：70-150份。
所述的改性丁苯乳液各组分重量配比为：
丙烯酸或α-甲基丙烯酸：2-9份；
丁二烯：85-150份；
苯乙烯或甲基苯乙烯：85-150份；
纳米氧化物浆料：0.5-5份；
引发剂：0.05-0.1份；
pH调节剂：0.2-1份；
去离子水：100-250份。
所述纳米氧化物浆料中各组分配比为：
纳米氧化硅：20-30份；
聚丙烯酸钠：0.1-0.3份；
辛基酚聚氧乙烯醚：0.3-0.6份；
聚乙二醇6000：0.2-0.9份；
去离子水：70-80份。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的装饰纸采用两种涂布液涂布方式，苯丙乳液可以提高原纸的表面光泽度、耐光性和耐黄变性，丁苯乳液则赋予原纸更强的表面强度；
2、两种改性涂布液中均使用了亲水性功能单体，即大量含有羧基的丙烯酸或α-甲基丙烯酸，赋予了涂布液更强的的亲水性，使表面处理后的装饰纸张吸收性好；
3、涂布液中的纳米氧化硅浆料在涂布液干燥成膜过程中，填充在聚合物粒子间的空隙中，使得原纸表面更平滑，提高了装饰纸的平滑度，改善了装饰纸的印刷适性。
具体实施方式
下面结合具体实施例来说明本发明。
实施例1：
一种环保型涂布装饰纸及其制备方法，以阔叶木浆、针叶木浆作为浆料，加入二氧化钛进行纸页抄造，再采用改性苯丙乳液和丁苯乳液相结合的涂布方法，先用40％的苯丙乳液，再用60％的丁苯乳液，对装饰纸进行涂布、干燥和压光，两种涂布液中均加有纳米氧化物添加料，制备方法的具体步骤如下：
1)装饰纸的抄造：
A.打浆：将针叶浆板和阔叶浆板分别撕成小片，在水中分别浸泡15h，然后使用槽式打浆机分别打浆至45°SR，将打好的浆捞出，使用甩干机甩干，然后分别装入密封袋中，平衡水分，时间15h；
B.填料制备：将80份去离子水、0.1份分散剂和20份二氧化钛加入到分散机中，分散机的转速为20000r/min，分散时间1h；
C.浆料混合：将A中针叶浆和阔叶浆按15∶85的质量比倒入搅拌机中恒速搅拌，转速为800r/min。在搅拌的过程中，一边搅拌一边加入B中填料，填料的加填量为纸浆绝干量的30％，继续搅拌5min，加入助剂PAM，搅拌5min，得浆料；
纸页抄造：浆料上网抄造成，湿纸页成型，压榨干燥，得定量为65g/m2的装饰原纸；
2)涂布液的制备：
A.纳米氧化物浆料的制备：将20份纳米氧化硅、75份去离子水、0.1份聚丙烯酸钠、0.4份辛基酚聚氧乙烯醚、0.4份聚乙二醇6000分散成纳米氧化硅混合物料，将纳米氧化硅混合物料进行超声波处理3.5h，得纳米氧化物浆料；
B.改性苯丙乳液的制备：在反应器中加入0.04份pH调节剂和80份去离子水、20份丙烯酸、4份苯乙烯、4份丙烯酸酯、0.04份过硫酸铵，在搅拌状态下升温至80℃，保温1h进行反应，制得预乳液；将10份丙烯酸、2份苯乙烯、2份丙烯酸酯和0.5份纳米氧化物浆料混合均匀，与0.02份过硫酸铵在80℃的条件下，滴加至预乳液，滴加完毕后保温4h，制得改性苯丙乳液；
C.涂布液I的制备：将改性苯丙乳液、10％(wt％)的聚乙烯醇溶液与10％(wt％)的淀粉液混合均匀，即得涂布液I；
D.改性丁苯乳液的制备：在反应器中加入0.2份pH调节剂和150份去离子水、2份丙烯酸、60份丁二烯、60份甲基苯乙烯、0.04份引发剂，在搅拌状态下升温至65℃，保温1h，制得预乳液；将1份丙烯酸、余量的丁二烯、30份甲基苯乙烯和3份纳米氧化物浆料混合均匀，与0.02份引发剂在65℃下，滴加至预乳液，滴加完毕后保温6h，制得改性丁苯乳液；
E.涂布液II的制备：将改性丁苯乳液、10％(wt％)的聚乙烯醇溶液与10％(wt％)的羧甲基纤维素混合均匀，即得涂布液II。
3)原纸涂布：
使用步骤(2)中的涂布液I、涂布液II依次对步骤(1)中的装饰原纸进行涂布：涂布方式为刮刀涂布，计量辊使用30号，计量辊压力5N，橡胶辊压力5N，刮刀压力5N，刮刀角度25。，涂布速度10m/min，红外干燥能力90％，热风干燥温度100℃，干燥时间45s。
4)原纸压光：采用压光机对涂布装饰原纸进行压光，压力30N/mm，温度60℃，速度10m/min。
5)浸胶：将装饰原纸导入浸胶机械设备中，使用浸渍胶进行浸渍处理，所述浸渍胶为浓度10％的三聚氰胺甲醛树脂，吸胶量为65g/m2，得浸渍纸；
6)涂布：将浸渍纸导入涂布机械设备中，使用涂布胶进行涂布处理，所述涂布胶由60份三聚氰胺甲醛树脂、20份三氧化二铝微粒、1份分散剂和60份去离子水混合制备而成，吸胶量为70g/m2，得涂布纸；
7)烘干：对6)中涂布纸进行真空干燥，温度为75℃，时间10min；
8)涂胶：将7)中干燥后的涂布纸导入到浸胶机中，用浓度12％的三聚氰胺甲醛树脂浸渍3min，再用导纸辊导出固化8min，得耐磨纸；
9)烘干：将8)中所得耐磨纸倒入干燥箱中，设置干燥温度为100℃，干燥时间10min；
10)成纸整理：干燥完成后，对纸幅进行复卷、分切，得到所述装饰纸。

Claims (5)

1.一种环保型涂布装饰纸及其制备方法，其特征在于：以阔叶木浆、针叶木浆作为浆料，加入二氧化钛进行纸页抄造，再采用改性苯丙乳液和丁苯乳液相结合的涂布方法，先用40％的苯丙乳液，再用60％的丁苯乳液，对装饰纸进行涂布、干燥、压光、浸胶、涂布、烘干、涂胶和成纸整理，两种涂布液中均加有纳米氧化物添加料，制备方法的具体步骤如下：
1)装饰原纸的抄造：
A.打浆：将针叶浆板和阔叶浆板分别撕成小片，在水中分别浸泡10-20h，然后使用槽式打浆机分别打浆至30-45°SR，将打好的浆捞出，使用甩干机甩干，然后分别装入密封袋中，平衡水分，时间在15-25h；
B.填料制备：将称量好的去离子水、分散剂和二氧化钛加入到分散机中，分散机的转速为20000-25000r/min，分散时间40-60min；
C.浆料混合：将A中针叶浆和阔叶浆按15-20∶80-85的质量比倒入搅拌机中恒速搅拌，转速为800-1000r/min。在搅拌的过程中，一边搅拌一边加入B中填料，填料的加填量为纸浆绝干量的20％-30％，继续搅拌3-5min，加入助剂PAM，搅拌5-10min，得浆料；
D.纸页抄造：浆料上网抄造成，湿纸页成型，压榨干燥，得定量为60-85g/m2的装饰原纸；
2)原纸涂布液的制备：
A.纳米氧化物浆料的制备：将纳米氧化硅、水、聚丙烯酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇6000分散成纳米氧化硅混合物料，将纳米氧化硅混合物料进行超声波处理3-6h，得纳米氧化物浆料；
B.改性苯丙乳液的制备：在反应器中加入全部的pH调节剂和去离子水、总量三分之二的丙烯酸或α-甲基丙烯酸、总量三分之二的苯乙烯、总量三分之二的丙烯酸酯、总量三分之二的引发剂，在搅拌状态下升温至75-85℃，保温0.5-1.5h进行反应，制得预乳液；将余量的丙烯酸或α-甲基丙烯酸、余量的苯乙烯、余量的丙烯酸酯和全部的纳米氧化物浆料混合均匀，与余量的引发剂在75-85℃的条件下，分别滴加至预乳液，滴加完毕后保温3～5h，制得改性苯丙乳液；
C.涂布液I的制备：将改性苯丙乳液、10％(wt％)的聚乙烯醇溶液与10％(wt％)的淀粉液混合均匀，即得涂布液I；
D.改性丁苯乳液的制备：在反应器中加入全部的pH调节剂和去离子水、总量三分之二的丙烯酸或α-甲基丙烯酸、总量三分之二的丁二烯、总量三分之二的苯乙烯或甲基苯乙烯、总量三分之二的引发剂，在搅拌状态下升温至40-90℃，保温0.5-1.5h进行反应，制得预乳液；将余量的丙烯酸或α-甲基丙烯酸、余量的丁二烯、余量的苯乙烯或甲基苯乙烯和全部的纳米氧化物浆料混合均匀，与余量的引发剂在40-90℃的条件下，分别滴加至预乳液，滴加完毕后保温3～8h，制得改性丁苯乳液；
E.涂布液II的制备：将改性丁苯乳液、10％(wt％)的聚乙烯醇溶液与10％(wt％)的羧甲基纤维素混合均匀，即得涂布液II。
3)原纸涂布：
使用步骤(2)中的涂布液I、涂布液II依次对步骤(1)中的装饰原纸进行涂布：涂布方式为刮刀涂布，计量辊使用30号，计量辊压力3-10N，橡胶辊压力5-15N，刮刀压力5-20N，刮刀角度15°-25°，涂布速度10-15m/min，红外干燥能力90％-100％，热风干燥温度90-100℃，干燥时间45-120s。
4)原纸压光：采用压光机对涂布装饰原纸进行压光，压力30-50N/mm，温度40-60℃，速度5-20m/min。
5)浸胶：
将4)中装饰原纸导入浸胶机械设备中，使用浸渍胶进行浸渍处理，所述浸渍胶为浓度5％～15％的三聚氰胺甲醛树脂，控制吸胶量为50-75g/m2，得浸渍纸；
6)涂布：
将5)中浸渍纸导入涂布机械设备中，使用涂布胶进行涂布处理，所述涂布胶由60-70份三聚氰胺甲醛树脂、10-40份三氧化二铝微粒、0.5-2份分散剂和55-75份去离子水混合制备而成，控制吸胶量为60-80g/m2，得涂布纸；
7)烘干：对6)中涂布纸进行真空干燥，温度为60-90℃，时间5-15min；
8)涂胶：将7)中干燥后的涂布纸导入到浸胶机中，用浓度5％～15％的三聚氰胺甲醛树脂浸渍3-5min，再用导纸辊导出固化5-10min，得耐磨纸；
9)烘干：将8)中所得耐磨纸倒入干燥箱中，设置干燥温度为100-150℃，干燥时间5-10min；
10)成纸整理：干燥完成后，对纸幅进行复卷、分切，得到所述装饰纸。
2.根据权利要求1所述的一种环保型涂布装饰纸及其制备方法，其特征在于，所述填料制备中各组分质量比为去离子水∶二氧化钛∶分散剂＝(70-85)∶(15-30)∶(0.06-0.3)。
3.根据权利要求1所述的一种环保型涂布装饰纸及其制备方法，其特征在于，所述的改性苯丙乳液各组分重量配比为：
丙烯酸或α-甲基丙烯酸：20-50份；
苯乙烯：5-10份；
丙烯酸酯：5-10份；
引发剂：0.03-0.1份；
pH调节剂：0.03-0.07份；
纳米氧化物浆料：0.3-2份；
去离子水：70-150份。
4.根据权利要求1所述的一种环保型涂布装饰纸及其制备方法，其特征在于，所述的改性丁苯乳液各组分重量配比为：
丙烯酸或α-甲基丙烯酸：2-9份；
丁二烯：85-150份；
苯乙烯或甲基苯乙烯：85-150份；
纳米氧化物浆料：0.5-5份；
引发剂：0.05-0.1份；
pH调节剂：0.2-1份；
去离子水：100-250份。
5.根据权利要求1、2、3所述的一种环保型涂布装饰纸及其制备方法，其特征在于，所述纳米氧化物浆料中各组分配比为：
纳米氧化硅：20-30份；
聚丙烯酸钠：0.1-0.3份；
辛基酚聚氧乙烯醚：0.3-0.6份；
聚乙二醇6000：0.2-0.9份；
去离子水：70-80份。
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