CN110230235B - 一种涂布的哑光pp合成纸及其制备方法 - Google Patents

一种涂布的哑光pp合成纸及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种涂布的哑光PP合成纸，所述合成纸包括PP合成纸以及涂布在所述PP合成纸表面的涂料层，所述涂料层包括如下重量份数的原料：以高岭土的重量份数作为基准份数，高岭土100份、分散剂0.8份、胶黏剂乳液20‑60份、抗水剂1‑2份、pH调节剂0.08份、消泡剂0.2‑0.8份以及水80‑150份。本发明配方的涂料涂布在PP合成纸上，制成的涂布PP合成纸适宜不同型号的碳带热转印打印机，同时与蜡基碳带、混合碳带和树脂基碳带均具有较好的匹配性，防水、防紫外线性能良好，打印效果更好。

Description

一种涂布的哑光PP合成纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂布的哑光PP合成纸及其制备方法，属于纸品加工技术领域。
背景技术
合成纸是一种塑料新型材料产品，也是一种环保产品，具有比重轻、强度大、抗撕裂、印刷性好、遮光、抗紫外线、经久耐用及经济环保等特点。由于合成纸的生产过程无污染，可以100％回收，循环使用，是现代纸张生产的一次重大改革。目前，PP合成纸主要用作服装袋、手提袋、编织袋、胶版印刷、丝网印刷、广告喷绘、书本、印刷商标等，其中广告喷绘用量占40％、印刷商标用量占15％、编织袋、胶版印刷、丝网印刷用量各占10％，手提袋、服装袋用量占10％、书本用量占5％。按厚度规格用量划分，40μm-50μm用量占30％、90μm-150μm用量占40％，其它厚度用量占30％。由于合成纸本质上是塑料薄膜，所以具有纸张无法比拟的防水性能。
目前，普通纸质标签用于室外或冷链环节，标签因为常温吸水很容易损坏，使得标签信息不可读，影响后续使用或信息错误。随着冷链物流的快速发展，合成纸碳带打印标签用量越来越大。目前合成纸标签都是用的未涂布的PP合成纸，由于没有容易吸附油墨的涂层，碳带打印时熔融的碳带涂层不能完整快速的吸收，造成打印图案模糊、条码容易缺损不易读取、色密度值较低且有白点。
发明内容
本发明为克服现有技术弊端，提供一种涂布的哑光PP合成纸及其制备方法，采用本发明配方的涂料涂布在PP合成纸上，制成的涂布PP合成纸适应不同型号的碳带热转印打印机，同时与蜡基碳带、混合碳带和树脂基碳带均具有较好的匹配性，防水、防紫外线性能良好，打印效果更好。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种涂布的哑光PP合成纸，所述合成纸以PP合成纸为基材、并在基材表面涂布涂料层，所述涂料层由如下重量份数的原料制备：以高岭土的重量份数作为基准份数，高岭土100份、分散剂0.8份、胶黏剂乳液20-60份、抗水剂1-2份、pH调节剂0.08份、消泡剂0.2-0.8份以及水80-150份。
上述涂布的哑光PP合成纸，所述高岭土为煅烧或非煅烧的高岭土，粉碎后的目数为2500-6000目。
上述涂布的哑光PP合成纸，所述分散剂为聚丙烯酸钠，其分子量为3000-8000。
上述涂布的哑光PP合成纸，所述胶黏剂乳液的固含量为50％，包括羧甲基丁苯胶乳、纯丙胶乳、水性聚氨酯及环氧树脂乳液中的一种或几种，其中，环氧树脂乳液单独使用时，添加脂环多元胺型固化剂。
上述涂布的哑光PP合成纸，所述抗水剂为聚酰胺聚脲树脂(PAPU)。
上述涂布的哑光PP合成纸，所述PH调节剂为氢氧化钠。
上述涂布的哑光PP合成纸，所述消泡剂为聚醚多元醇类。
一种涂布的哑光PP合成纸的制备方法，包括如下制备步骤：
a、向制备容器内加入配方量的水，开启搅拌调至1000r/min，加入配方量的分散剂，继续搅拌5-10min；
b、继续加入配方量的高岭土，搅拌速度为800-1000r/min，继续搅拌15min；
c、搅拌速度降低至500-600r/min，加入配方量的胶黏剂和消泡剂，搅拌20min；
d、加入抗水剂继续搅拌1min后，加入配方量的pH调节剂，调节涂料的pH值为8.0，搅拌5min，停止搅拌；
e、利用泵将涂料打到涂布头处的储料罐内储存；
f、将制备的涂料利用涂布辊涂布在所述PP合成纸表面，制成涂布的哑光PP合成纸。
上述涂布的哑光PP合成纸的制备方法，所述步骤f包括如下涂布过程：
将储料罐内的涂料通过泵循环、振动筛过滤输送到涂布辊上，采用帘式涂布或刮棒、刮刀涂布方式将涂料涂布在PP合成纸表面，涂布量为6-15g/m2，经过烘箱烘干水分，烘箱温度为≤110℃，涂料水分控制在≥7.5％，涂料固含量为30-55％，再经过三辊软压光机压光，线压力控制在120KN/m以上，压光达到平滑度700秒以上，最后经过整饰烘缸熨烫，烘缸温度为50-70℃，收卷即为成品。
上述涂布的哑光PP合成纸的制备方法，所述PP合成纸的选用标准为：40-80g/m2，密度≤0.8g/m3，正面亮度≥80％，正面电晕值≥38达因，纵向直角撕裂≥6.0N，横向直角撕裂≥2.6N，纵向最大拉伸力≥150N，横向最大拉伸力≥80N。
本发明产生的有益效果：
本发明配方的涂料涂布在PP合成纸上，得到高品质的碳带打印PP合成纸，防水、防紫外线性能良好，同时与蜡基碳带、混合碳带和树脂基碳带均具有良好的匹配性，涂布后的合成纸具有更好的打印效果，条码扫描等级明显提高，涂布后的合成纸白度由90增加到95；平滑度由200提高到800秒；CObb值由0提高到12，使得碳带打印色密度由0.9提高到2.1，打印条码等级由C级提高到A级，保证了后续使用过程中的可靠性；涂布后的合成纸表观感觉和常规纸张更接近。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
适用于碳带打印的PP合成纸，合成纸表面需要涂布能够快速完整被碳带吸收的涂层，保证打印图案的清楚，即PP合成纸需要与碳带具有良好的匹配性。本发明PP合成纸涂料采用高岭土100份、分散剂0.8份、胶黏剂乳液20-60份、抗水剂1-2份、pH调节剂0.08份、消泡剂0.2-0.8份以及水80-150份制成，涂布在PP合成纸表面，制备的涂布的PP合成纸具有更好的打印效果，条码扫描等级明显提高，同时与与蜡基碳带、混合碳带和树脂基碳带均具有良好的匹配性。本发明涂布的哑光PP合成纸适用于各种碳带打印，在相同的打印速度条件下，具有更高的打印色密度；同样的打印浓度条件下，具有更高的打印速度；树脂基碳带打印时，本发明合成纸需要更低的打印能量等级，能更好的保护打印头，增加打印机的寿命；本发明涂布纸的涂层兼具蜡基碳带的熔融油墨的高吸附性和树脂基碳带的防止打印碳带热量过快传递的保温作用，从而降低打印头打印温度的优点。
聚酰胺聚脲树脂(PAPU)显弱阳离子性，可以使涂料产生微弱的絮凝，加速涂料的凝固，它除含有大量的活性羟基外，还含有氯乙醇基和聚氨基等多功能的活性集团，更能充分的与涂料中胶粘剂的羟基交联固化，降低胶粘剂的迁移，从而有更为优良的抗水性能，并赋予涂层一定多孔性和松厚性，从而在一定程度上改进涂布纸的光学性能和印刷性能，如油墨吸收性、湿排斥、耐起泡性和印刷斑点等。聚酰胺聚脲树脂(PAPU)能改善纸张在印刷时的印刷适应性，具有更好的湿排斥和油墨转移效果，适用的PH值范围广，涂料粘度稳定，适用于各种胶粘剂的涂料配方当中，提高成纸光泽及印刷光泽，由于其熟化时间短，故更能适用于使用传统抗水剂所无法胜任的高速印刷需求。
分散剂聚丙烯酸钠分子量选取3000-8000，使得涂料分散效果以及与涂料的相容性更好。
实施例1
合成纸涂料配方选用：3000目高岭土50份，5000目高岭土50份，聚丙烯酸钠0.8份，环氧树脂(双酚F型环氧树脂)乳液(固含量50％)40份，脂环多元胺型固化剂(孟烷二胺)14份，PAPU 1.1份，氢氧化钠0.08份，聚醚多元醇0.8份以及水100份。
上述涂料的制备过程包括：
向制备容器内加入配方量的水，开启搅拌调至1000r/min，加入配方量的聚丙烯酸钠，继续搅拌5-10min；继续加入配方量3000目和5000目的高岭土，搅拌速度为800-1000r/min，继续搅拌15min；搅拌速度降低至500-600r/min，加入配方量的环氧树脂乳液(固含量50％)、固化剂和聚醚多元醇，搅拌20min；加入PAPU继续搅拌1min后，加入配方量的氢氧化钠，调节涂料的pH值为8.0，搅拌5min，停止搅拌；利用泵将涂料打到涂布头处的储料罐内储存，配制好的涂料要在3小时内用完，否则逐渐固化交联粘度明显变大。
将储料罐内的涂料通过泵循环、振动筛过滤输送到涂布辊上，采用帘式涂布或刮棒、刮刀涂布方式将涂料涂布在PP合成纸表面，涂布量为6-15g/m2，经过烘箱烘干水分，烘箱温度为≤110℃，涂料水分控制在≥7.5％，涂料固含量为30-55％，再经过三辊软压光机压光，线压力控制在120KN/m以上，压光达到平滑度700秒以上，最后经过整饰烘缸熨烫，烘缸温度为50-70℃，收卷即为成品。
实施例2
合成纸涂料配方选用：2500目高岭土30份，4000目高岭土20份，5000目高岭土50份，聚丙烯酸钠0.8份，纯丙乳液(固含量50％)45份，PAPU 1份，氢氧化钠0.08份，聚醚多元醇0.4份以及水100份。
上述涂料的制备过程包括：
向制备容器内加入配方量的水，开启搅拌调至1000r/min，加入配方量的聚丙烯酸钠，继续搅拌5-10min；继续加入配方量2500目、4000目和5000目的高岭土，搅拌速度为800-1000r/min，继续搅拌15min；搅拌速度降低至500-600r/min，加入配方量的纯丙乳液(固含量50％)和聚醚多元醇，搅拌20min；加入PAPU继续搅拌1min后，加入配方量的氢氧化钠，调节涂料的pH值为8.0，搅拌5min，停止搅拌；利用泵将涂料打到涂布头处的储料罐内储存。
将储料罐内的涂料通过泵循环、振动筛过滤输送到涂布辊上，采用帘式涂布或刮棒、刮刀涂布方式将涂料涂布在PP合成纸表面，涂布量为6-15g/m2，经过烘箱烘干水分，烘箱温度为≤110℃，涂料水分控制在≥7.5％，涂料固含量为30-55％，再经过三辊软压光机压光，线压力控制在120KN/m以上，压光达到平滑度700秒以上，最后经过整饰烘缸熨烫，烘缸温度为50-70℃，收卷即为成品。
实施例3
合成纸涂料配方选用：2500目高岭土50份，6000目高岭土50份，聚丙烯酸钠0.8份，纯丙乳液(固含量50％)40份，抗水剂PAPU 1.3份，氢氧化钠0.08份，聚醚多元醇0.8份以及水120份。
上述涂料的制备过程包括：
向制备容器内加入配方量的水，开启搅拌调至1000r/min，加入配方量的聚丙烯酸钠，继续搅拌5-10min；继续加入配方量2500目和6000目的高岭土，搅拌速度为800-1000r/min，继续搅拌15min；搅拌速度降低至500-600r/min，加入配方量的纯丙乳液(固含量50％)和聚醚多元醇，搅拌20min；加入抗水剂PAPU继续搅拌1min后，加入配方量的pH调节剂，调节涂料的pH值为8.0，搅拌5min，停止搅拌；利用泵将涂料打到涂布头处的储料罐内储存。
将储料罐内的涂料通过泵循环、振动筛过滤输送到涂布辊上，采用帘式涂布或刮棒、刮刀涂布方式将涂料涂布在PP合成纸表面，涂布量为6-15g/m2，经过烘箱烘干水分，烘箱温度为≤110℃，涂料水分控制在≥7.5％，涂料固含量为30-55％，再经过三辊软压光机压光，线压力控制在120KN/m以上，压光达到平滑度700秒以上，最后经过整饰烘缸熨烫，烘缸温度为50-70℃，收卷即为成品。
实施例4
合成纸涂料配方选用：4000目高岭土100份，聚丙烯酸钠0.8份，纯丙烯酸乳液(固含量50％)20份，苯丙乳液(固含量50％)22份，抗水剂PAPU 1.1份，氢氧化钠0.08份，聚醚多元醇0.5份以及水100份。
上述涂料的制备过程包括：
向制备容器内加入配方量的水，开启搅拌调至1000r/min，加入配方量的聚丙烯酸钠，继续搅拌5-10min；继续加入配方量的高岭土，搅拌速度为800-1000r/min，继续搅拌15min；搅拌速度降低至500-600r/min，加入配方量的纯丙烯酸乳液(固含量50％)、苯丙乳液(固含量50％)22份和聚醚多元醇，搅拌20min；加入抗水剂PAPU继续搅拌1min后，加入配方量的pH调节剂，调节涂料的pH值为8.0，搅拌5min，停止搅拌；利用泵将涂料打到涂布头处的储料罐内储存。
将储料罐内的涂料通过泵循环、振动筛过滤输送到涂布辊上，采用帘式涂布或刮棒、刮刀涂布方式将涂料涂布在PP合成纸表面，涂布量为6-15g/m2，经过烘箱烘干水分，烘箱温度为≤110℃，涂料水分控制在≥7.5％，涂料固含量为30-55％，再经过三辊软压光机压光，线压力控制在120KN/m以上，压光达到平滑度700秒以上，最后经过整饰烘缸熨烫，烘缸温度为50-70℃，收卷即为成品。
实施例5
合成纸涂料配方选用：3000目高岭土50份，6000目高岭土50份，聚丙烯酸钠0.8份，纯丙烯酸乳液(固含量50％)20份，苯丙乳液(固含量50％)22份，PAPU 1.2份，氢氧化钠0.08份，聚醚多元醇0.5份以及水120份。
上述涂料的制备过程包括：
向制备容器内加入配方量的水，开启搅拌调至1000r/min，加入配方量的聚丙烯酸钠，继续搅拌5-10min；继续加入配方量的高岭土，搅拌速度为800-1000r/min，继续搅拌15min；搅拌速度降低至500-600r/min，加入配方量的纯丙烯酸乳液(固含量50％)、苯丙乳液(固含量50％)和聚醚多元醇，搅拌20min；加入抗水剂继续搅拌1min后，加入配方量的pH调节剂，调节涂料的pH值为8.0，搅拌5min，停止搅拌；利用泵将涂料打到涂布头处的储料罐内储存。
将储料罐内的涂料通过泵循环、振动筛过滤输送到涂布辊上，采用帘式涂布或刮棒、刮刀涂布方式将涂料涂布在PP合成纸表面，涂布量为6-15g/m2，经过烘箱烘干水分，烘箱温度为≤110℃，涂料水分控制在≥7.5％，涂料固含量为30-55％，再经过三辊软压光机压光，线压力控制在120KN/m以上，压光达到平滑度700秒以上，最后经过整饰烘缸熨烫，烘缸温度为50-70℃，收卷即为成品。
表1 PP合成纸选取的参数指标
Figure BDA0002109515030000071
参看表1，PP合成纸的选取标准，PP合成纸的选取密度≤0.8g/cm3时，外观和手感更接近于纸张，电晕值≥38达因时，表面涂层和合成纸的结合力较好，电晕值较低时不利于涂布，合成纸的克重、拉伸力、直角撕裂由各个工序的加工要求设计。
将对经过本分明配方涂料涂布的PP合成纸的性能与未经过涂布的合成纸的性能进行对比，参看表2。
表2涂布后PP合成纸和未涂布的PP合成纸性能指标对比
Figure BDA0002109515030000081
参看表2，经过涂布后的合成纸性能明显改善，可以得到高品质的碳带打印PP合成纸，它具有防水、防紫外线的特点，能够应用在纸质标签不能满足要求的场合。涂布后的合成纸具有更好的打印效果，条码扫描等级明显提高，涂布后的合成纸表观感觉和纸张更接近。
涂布后的合成纸纸张白度变好，和纸张的相似度更高；合成纸涂布后的平滑度更高、表面Cobb值提高，这就保证了合成纸均匀的吸墨性的特点，从而保证了优异的碳带打印效果；合适的涂层配方保证了涂层滴水轻搓不脱落、碳带打印时合成纸涂层不会被碳带和涂层分离时的力量破坏，保证了碳带墨层转移的完整性。这样就保证了打印色密度、较高的条码等级。

Claims (7)

1.一种用于碳带热转印的涂布的哑光PP合成纸，其特征在于：所述合成纸以PP合成纸为基材、并在基材表面涂布涂料层，所述涂料层由如下重量份数的原料制备：以高岭土的重量份数作为基准份数，高岭土100份、分散剂0.8份、胶黏剂乳液20-60份、抗水剂1-2份、pH调节剂0.08份、消泡剂0.2-0.8份以及水80-150份；
所述高岭土为煅烧或非煅烧的高岭土，粉碎后的目数为2500-6000目；
所述抗水剂为聚酰胺聚脲树脂（PAPU）；
所述PP合成纸的选用标准为：40-80g/m2，密度≤0.8g/m3，正面亮度≥80%，正面电晕值≥38达因，纵向直角撕裂≥6.0N，横向直角撕裂≥2.6N，纵向最大拉伸力≥150N，横向最大拉伸力≥80N。
2.根据权利要求1所述的用于碳带热转印的涂布的哑光PP合成纸，其特征在于：所述分散剂为聚丙烯酸钠，其分子量为3000-8000。
3.根据权利要求2所述的用于碳带热转印的涂布的哑光PP合成纸，其特征在于：所述胶黏剂乳液的固含量为50%，包括羧甲基丁苯胶乳、纯丙胶乳、水性聚氨酯及环氧树脂乳液中的一种或几种，其中，环氧树脂乳液单独使用时，添加脂环多元胺型固化剂。
4.根据权利要求3所述的用于碳带热转印的涂布的哑光PP合成纸，其特征在于：所述PH调节剂为氢氧化钠。
5.根据权利要求4所述的用于碳带热转印的涂布的哑光PP合成纸，其特征在于：所述消泡剂为聚醚多元醇类。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的用于碳带热转印的涂布的哑光PP合成纸的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
a、向制备容器内加入配方量的水，开启搅拌调至1000r/min，加入配方量的分散剂，继续搅拌5-10min；
b、继续加入配方量的高岭土，搅拌速度为800-1000r/min，继续搅拌15min；
c、搅拌速度降低至500-600r/min，加入配方量的胶黏剂和消泡剂，搅拌20min；
d、加入抗水剂继续搅拌1min后，加入配方量的pH调节剂，调节涂料的pH值为8.0，搅拌5min，停止搅拌；
e、利用泵将涂料打到涂布头处的储料罐内储存；
f、将制备的涂料利用涂布辊涂布在所述PP合成纸表面，制成涂布的哑光PP合成纸。
7.根据权利要求6所述的用于碳带热转印的涂布的哑光PP合成纸的制备方法，其特征在于：所述步骤f包括如下涂布过程：
将储料罐内的涂料通过泵循环、振动筛过滤输送到涂布辊上，采用帘式涂布或刮棒、刮刀涂布方式将涂料涂布在PP合成纸表面，涂布量为6-15g/m2，经过烘箱烘干水分，烘箱温度为≤110℃，纸张水分控制在≥7.5%，涂料固含量为30-55%，再经过三辊软压光机压光，线压力控制在120KN/m以上，压光达到平滑度700秒以上，最后经过整饰烘缸熨烫，烘缸温度为50-70℃，收卷即为成品。
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