CN110481121A - 抗刮花可降解的纸质印刷品即涂膜及生产线和生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗刮花可降解的纸质印刷品即涂膜，包括纤维素制成的基材层、所述基材层的上表面设置有抗刮花层，所述基材层的下表面设置有可降解的防水层；还公开了一种抗刮花可降解纸质印刷品即涂膜的生产线和一种抗刮花可降解纸质印刷品即涂膜的生产方法本发明构思新颖、设计合理，且便于使用，本发明首先提供一种纸质印刷品即涂膜，通过采用纤维素作为纸质印刷品即涂膜的基材层，然后通过喷涂抗刮花层起到抗刮花作用，相对于现有的即涂膜，采用了纤维素制成的材料，容易降解，更加利于回收和环保，同时本发明还提供了所述纸质印刷品即涂膜相应的生产线和生产方法。
Description
技术领域
本发明涉及可降解膜技术领域，特别涉及一种抗刮花可降解的纸质印刷品即涂膜及其生产方法和生产线。
背景技术
纸质印刷品覆膜属于印后表面整饰加工工艺的一种，是指在纸质印刷品表面用覆膜机覆合一层塑料薄膜而形成的一种纸塑合一产品的加工技术。经过覆膜后的印刷品，由于表面多了一层薄而透明的塑料薄膜，从而改善了印刷品的光泽度和牢度，延长使用寿命，同时起到防水、防污、耐磨、耐摺、耐化学腐蚀等作用。
通过上胶方式划分，目前市场上有即涂和预涂两种覆膜工艺，即涂覆膜工艺是指在塑料薄膜上涂胶后立即进行烘干与印刷品复合的工艺，预涂覆膜工艺是指预先将热熔胶复合在塑料薄膜上再与印刷品复合的工艺。
出于环保的考虑，即涂膜工艺将逐渐成为市场的主流。但是无论是即涂膜还是即涂膜，其塑料薄膜通常为双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜、双向拉伸聚酯(BOPET)薄膜等薄膜。BOPP薄膜具有透明度高、光泽度好、无毒无味、耐水、耐热、价廉、质地柔软等特点，其厚度一般为12μm-20μm，因此，从材料成本和加工工艺等角度考虑，绝大部分即涂和即涂膜基材均采用BOPP薄膜，是覆膜工艺中理想的材料。
然而，这类材料制备成的覆膜产品使用完丢弃到大自然中难以降解，导致了严重的环境污染问题。而且，覆膜后的纸制品只有经过纸塑分离的工艺后才能被再次利用，操作难度大，成本高。伴随着石油资源的日益短缺及人们对环境问题的高度关注和生活质量要求的提高，开发具有完全可生物降解的覆膜产品已成为现今国内外印刷包装领域研究的热点。
纤维素来源于树木、棉花、麻类植物和其他农副产品，是自然界中取之不尽用之不竭的可再生资源。近年来石油化工原料的日趋枯竭，以及对环境污染和健康等问题的重视，迫使人们把注意力重新集中到纤维素——世界上广泛存在的可再生资源上来。如果用纤维素来做覆膜材料，即可满足保护印刷包装产品的需要，又可以和纸张一起重新打浆或堆肥降解，是一种理想的替代现有聚烯烃类覆膜材料的产品。
与此同时，印刷包装市场对具有耐磨特性的覆膜产品的需求量越来越大，但是国产占比不高，且质量也不够稳定。
发明内容
有鉴于现有的薄膜产品难以降解，难以回收，污染环境，且消耗不可再生资源，结合纤维素的特性，本发明的目的之一是提供一种抗刮花可降解的纸质印刷品即涂膜，采用纤维素制成，通过相应的制造设备和工艺方法制成该即涂膜，具有可降解的特性，更加环保和节省资源，被应用于印刷品覆膜领域，可逐步取代市面上的聚烯烃类薄膜，符合本行业对环保型和功能型产品日益增长的迫切需求。
本发明的技术方案如下：一种抗刮花可降解的纸质印刷品即涂膜，包括纤维素制成的基材层、所述基材层的上表面设置有抗刮花层，所述基材层的下表面设置有可降解的防水层。
进一步，作为优选，所述抗刮花层采用抗刮花材料制成，且所述抗刮花层的厚度为0.55μm-0.65μm；述基材层的厚度为23μm-27μm；所述防水层为聚羟基脂肪酸酯或己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物，所述防水层的厚度为3.5μm-4.5μm。
本发明的目的之二是提供一种抗刮花可降解纸质印刷品即涂膜的生产线，包括：
纤维素膜放出装置，用于向外放出作为印刷品即涂膜基材层的纤维素膜；
抗刮花浆料喷涂装置，用于向所述纤维素膜喷涂抗刮花材料制成的浆料；
干燥装置，用于对所述纤维素膜上喷涂好的抗刮花材料进行干燥；
抗刮花浆料固化装置，用于对所述纤维素膜上干燥好的抗刮花材料进行固化；
第一电晕处理装置，用于对所述纤维素膜进行电晕处理，以便于设置防水层；
防水层设置装置，用于在所述纤维素膜上设置可降解防水层；
第二电晕处理装置，用于对所述防水层进行电晕处理，以便于对产品打卷收捡；
回收装置，用于打卷回收加工完成的产品。
进一步，作为优选，所述纤维素膜放出装置为放卷卷辊，所述回收装置为收卷卷辊；所述抗刮花浆料固化装置为UV光固化装置；防水层设置装置包括针对聚羟基脂肪酸酯或己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物的热挤出机和冷压对辊。
本发明的目的之三是提供一种抗刮花可降解纸质印刷品即涂膜的生产方法，包括如下步骤：
准备基材，准备好作为即涂膜基材层的纤维素膜层；
喷涂抗刮花材料，向所述纤维素膜层的上表面喷涂抗刮花材料，并通过干燥和固化形成抗刮花层；
设置可降解防水层，将所述纤维素膜层的下表面进行电晕处理，并在所述纤维素膜层的下表面设置可降解防水层；
可降解防水层处理，将所述可降解防水层进行电晕处理；
回收，回收加工完成的产品。
进一步，作为优选，在准备基材步骤中，采用放卷卷辊作为基材放卷装置，且将厚度14μm-40μm，宽度为0.5m-2.0m的纤维素膜层以10m/min-50m/min的速度放卷。
进一步，作为优选，所述喷涂抗刮花层步骤中，所采用的抗刮花浆料为水性环氧丙烯酸酯UV浆料，该UV浆料中水性环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯1:1混合，且该水性环氧丙烯酸酯UV浆料以0.5ml/s-15ml/s的速度均匀地喷涂在纤维素膜层的上表面，并在纤维素膜层上表面形成厚度为0.1μm-3μm的抗刮花涂层；在喷涂好后，使得纤维素膜层通过40℃-90℃干燥通道烘干后，再经UV光固化设备固化。
进一步，作为优选，所述设置可降解防水层步骤中，先将纤维素膜层通过内表面进行电晕处理，然后通过单螺杆挤出机挤出温度为180℃-240℃、厚度为2μm-20μm，宽度为0.5m-2.0m的熔融聚羟基脂肪酸酯或己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物作为所述可降解防水层，最后通过冷却辊将所述可降解防水层挤压复合到所述纤维素膜层。
进一步，作为优选，所述冷却辊中冷却水的温度为20℃-30℃。
有益效果：本发明构思新颖、设计合理，且便于使用，本发明首先提供一种纸质印刷品即涂膜，通过采用纤维素作为纸质印刷品即涂膜的基材层，然后通过喷涂抗刮花层起到抗刮花作用，相对于现有的即涂膜，采用了纤维素制成的材料，容易降解，更加利于回收和环保，同时本发明还提供了所述纸质印刷品即涂膜相应的生产线和生产方法。
附图说明
图1是本发明中纸质印刷品即涂膜的结构示意图。
图2是本发明中关于生产线一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
请参考图1，给出了一种抗刮花可降解的纸质印刷品即涂膜，具有纤维素制成的基材层1、所述基材层1的上表面设置有抗刮花层2，所述基材层1的下表面设置有可降解的防水层3。作为优选，所述抗刮花层2采用抗刮花材料制成，且所述抗刮花层2的厚度为0.55μm-0.65μm。作为优选，所述基材层1的厚度为23μm-27μm。作为优选，所述防水层3为聚羟基脂肪酸酯或己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物，所述防水层3的厚度为3.5μm-4.5μm。
本发明中，作为整个即涂膜骨架部分的基材层1采用纤维素制成，使得整个即涂膜能够很好地降解，不会造成污染。采用纤维素制成，通过相应的制造设备和工艺方法制成该即涂膜，具有可降解的特性，更加环保和节省资源，被应用于印刷品覆膜领域，可逐步取代市面上的聚烯烃类薄膜，符合本行业对环保型和功能型产品日益增长的迫切需求。作为一种产品的工艺标准，基材层1的厚度为23μm-27μm。抗刮花层2用力作为整个即涂膜的外表面，起到在具体使用过程中来防止刮花表面的作用，具体地，抗刮花层2可以采用抗刮花浆料喷涂而成。同时，作为一种工艺和产品标准，刮花层2的厚度为0.55μm-0.65μm，其具体的形式和厚度也不限于此。同理，为了起到防水和隔水作用，防水层3采用聚羟基脂肪酸酯或己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物制成，可以通过热塑和冷压成型，起到很好的防水隔水效果，进而避免对纤维素的品质造成影响。同样作为一种产品的工艺标准，所述防水层3的厚度为3.5μm-4.5μm。
基于上述纸质印刷品即涂膜，请参考图2，还给出了一种抗刮花可降解纸质印刷品即涂膜的生产线，包括：
纤维素膜放出装置，用于向外放出作为印刷品即涂膜基材层的纤维素膜；
抗刮花浆料喷涂装置，用于向所述纤维素膜喷涂抗刮花材料制成的浆料；
干燥装置，用于对所述纤维素膜上喷涂好的抗刮花材料进行干燥；
抗刮花浆料固化装置，用于对所述纤维素膜上干燥好的抗刮花材料进行固化；
第一电晕处理装置，用于对所述纤维素膜进行电晕处理，以便于设置防水层；
防水层设置装置，用于在所述纤维素膜上设置可降解防水层；
第二电晕处理装置，用于对所述防水层进行电晕处理，以便于对产品打卷收捡；
回收装置，用于打卷回收加工完成的产品。
作为优选的技术方案，所述纤维素膜放出装置为放卷卷辊，所述回收装置为收卷卷辊；所述抗刮花浆料固化装置为UV光固化装置；防水层设置装置包括针对聚羟基脂肪酸酯或己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物的热挤出机和冷压对辊。
请参考图2，在采用UV浆料作为抗刮花浆料的情况表，具体优化的抗刮花浆料喷涂装置即为图中“UV浆料”处所示的装置，抗刮花浆料固化装置即为图中“UV光固化”处所示的装置，防水层设置装置即为图中“单螺杆挤出机”和“冷却辊”处所示装置。需要说明的是，本方案的主题为生产线，即各个装置的布置顺序，各装置的设置是在整体生生产线设计的基础上进行的，即各装置满足相应的功能即可。
基于上述纸质印刷品即涂膜和其生产线，请参考图2，还给出了一种抗刮花可降解纸质印刷品即涂膜的生产方法，包括如下步骤：
准备基材，准备好作为即涂膜基材层的纤维素膜层；
喷涂抗刮花材料，向所述纤维素膜层的上表面喷涂抗刮花材料，并通过干燥和固化形成抗刮花层；
设置可降解防水层，将所述纤维素膜层的下表面进行电晕处理，并在所述纤维素膜层的下表面设置可降解防水层；
可降解防水层处理，将所述可降解防水层进行电晕处理；
回收，回收加工完成的产品。
在具体实施过程中，作为一些优选的技术方案，在准备基材步骤中，采用放卷卷辊作为基材放卷装置，且将厚度14μm-40μm，宽度为0.5m-2.0m的纤维素膜层以10m/min-50m/min的速度放卷。
在具体实施过程中，作为一些优选的技术方案，所述喷涂抗刮花层步骤中，所采用的抗刮花浆料为水性环氧丙烯酸酯UV浆料，该UV浆料中水性环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯1:1混合，且该水性环氧丙烯酸酯UV浆料以0.5ml/s-15ml/s的速度均匀地喷涂在纤维素膜层的上表面，并在纤维素膜层上表面形成厚度为0.1μm-3μm的抗刮花涂层；在喷涂好后，使得纤维素膜层通过40℃-90℃干燥通道烘干后，再经UV光固化设备固化。
在具体实施过程中，作为一些优选的技术方案，所述设置可降解防水层步骤中，先将纤维素膜层通过内表面进行电晕处理，然后通过单螺杆挤出机挤出温度为180℃-240℃、厚度为2μm-20μm，宽度为0.5m-2.0m的熔融聚羟基脂肪酸酯或己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物作为所述可降解防水层，最后通过冷却辊将所述可降解防水层挤压复合到所述纤维素膜层。
在具体实施过程中，作为一些优选的技术方案，所述冷却辊中冷却水的温度为20℃-30℃。
在以上的实施基础上，关于所述生产方法，在一个实施例中，首先准备基材，准备好作为即涂膜基材层的纤维素膜层，如图2所示，采用放卷卷辊作为基材放卷装置，且将厚度14μm，宽度为0.5m的纤维素膜层以10m/min的速度放卷；次后喷涂抗刮花材料，所采用的抗刮花浆料为水性环氧丙烯酸酯UV浆料，该UV浆料中水性环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯1:1混合，且该水性环氧丙烯酸酯UV浆料以0.5ml/s的速度均匀地喷涂在纤维素膜层的上表面，并在纤维素膜层上表面形成厚度为0.1μm的抗刮花涂层；在喷涂好后，使得纤维素膜层通过40℃干燥通道(即为干燥装置)烘干后，再经UV光固化设备进行固化，所采用的UV光固化设备为UV-LED灯；然后设置可降解防水层，先将纤维素膜层通过内表面进行电晕处理(如图2所示，采用第一电晕处理装置完成)，然后通过单螺杆挤出机挤出温度为180℃、厚度为2μm，宽度为0.5m的熔融聚羟基脂肪酸酯或己二酸丁二醇酯(PHA)和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物(BPAT)作为所述可降解防水层，最后通过两个冷却辊将所述可降解防水层挤压复合到所述纤维素膜层，其中冷却辊里面冷却水的温度为20℃；再然后进行可降解防水层处理，将所述可降解防水层的内表面电晕处理(如图2所示，采用第二电晕处理装置完成)；最后回收，如图2所示，通过收卷卷辊回收加工完成的产品。
关于所述生产方法，在另一个实施例中，首先准备基材，准备好作为即涂膜基材层的纤维素膜层，如图2所示，采用放卷卷辊作为基材放卷装置，且将厚度40μm，宽度为2.0m的纤维素膜层以50m/min的速度放卷；次后喷涂抗刮花材料，所采用的抗刮花浆料为水性环氧丙烯酸酯UV浆料，该UV浆料中水性环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯1:1混合，且该水性环氧丙烯酸酯UV浆料以15ml/s的速度均匀地喷涂在纤维素膜层的上表面，并在纤维素膜层上表面形成厚度为3μm的抗刮花涂层；在喷涂好后，使得纤维素膜层通过90℃干燥通道(即为干燥装置)烘干后，再经UV光固化设备进行固化，所采用的UV光固化设备为UV-LED灯；然后设置可降解防水层，先将纤维素膜层通过内表面进行电晕处理(如图2所示，采用第一电晕处理装置完成)，然后通过单螺杆挤出机挤出温度为240℃、厚度为20μm，宽度为2.0m的熔融聚羟基脂肪酸酯或己二酸丁二醇酯(PHA)和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物(BPAT)作为所述可降解防水层，最后通过两个冷却辊将所述可降解防水层挤压复合到所述纤维素膜层，其中冷却辊里面冷却水的温度为30℃；再然后进行可降解防水层处理，将所述可降解防水层的内表面电晕处理(如图2所示，采用第二电晕处理装置完成)；最后回收，如图2所示，通过收卷卷辊回收加工完成的产品。
关于所述生产方法，在另一个实施例中，首先准备基材，准备好作为即涂膜基材层的纤维素膜层，如图2所示，采用放卷卷辊作为基材放卷装置，且将厚度25μm，宽度为1.3m的纤维素膜层以50m/min的速度放卷；次后喷涂抗刮花材料，所采用的抗刮花浆料为水性环氧丙烯酸酯UV浆料，该UV浆料中水性环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯1:1混合，且该水性环氧丙烯酸酯UV浆料以10ml/s的速度均匀地喷涂在纤维素膜层的上表面，并在纤维素膜层上表面形成厚度为1.5μm的抗刮花涂层；在喷涂好后，使得纤维素膜层通过70℃干燥通道(即为干燥装置)烘干后，再经UV光固化设备进行固化，所采用的UV光固化设备为UV-LED灯，其波长为365nm，功率为4W；然后设置可降解防水层，先将纤维素膜层通过内表面进行电晕处理(如图2所示，采用第一电晕处理装置完成)，然后通过单螺杆挤出机挤出温度为200℃、厚度为12μm，宽度为1.2m的熔融聚羟基脂肪酸酯或己二酸丁二醇酯(PHA)和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物(BPAT)作为所述可降解防水层，最后通过两个冷却辊将所述可降解防水层挤压复合到所述纤维素膜层，其中冷却辊里面冷却水的温度为25℃；再然后进行可降解防水层处理，将所述可降解防水层的内表面电晕处理(如图2所示，采用第二电晕处理装置完成)；最后回收，如图2所示，通过收卷卷辊回收加工完成的产品。
需要说明的是，通过以上实施例获得的纸质印刷品预涂膜在使用时，将预涂膜通过覆膜机与待覆膜的印刷品通过热压辊相复合，其中热压辊的温度范围为88℃-112℃，压力为8bar-16bar，最后将覆膜后的印刷品收卷。24h后对印刷品上的纤维素薄膜进行180°剥离力测试，其剥离力可达到4-12N/15mm。经涂膜硬度铅笔测定法测试，其表面硬度达到1H-3H级别。
还需要说明的是水性UV抗刮花浆料为聚氨酯丙烯酸脂、水性环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯其中的一种或几种，喷涂在薄膜表面后，经烘干和UV照射后固化在薄膜表面，起到抗刮花的作用。除喷涂技术外，水性UV抗刮花浆料也可以通过狭缝涂布，辊涂或者刮涂的方式涂布在纤维素薄膜上表面。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种抗刮花可降解的纸质印刷品即涂膜，其特征在于：包括纤维素制成的基材层(1)、所述基材层(1)的上表面设置有抗刮花层(2)，所述基材层(1)的下表面设置有可降解的防水层(3)。
2.如权利要求1所述的一种抗刮花可降解的纸质印刷品即涂膜，其特征在于：所述抗刮花层(2)采用抗刮花材料制成，且所述抗刮花层(2)的厚度为0.55μm-0.65μm；所述基材层(1)的厚度为23μm-27μm；所述防水层(3)为聚羟基脂肪酸酯或己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物，所述防水层(3)的厚度为3.5μm-4.5μm。
3.一种抗刮花可降解纸质印刷品即涂膜的生产线，其特征在于，包括：
纤维素膜放出装置，用于向外放出作为印刷品即涂膜基材层的纤维素膜；
抗刮花浆料喷涂装置，用于向所述纤维素膜喷涂抗刮花材料制成的浆料；
干燥装置，用于对所述纤维素膜上喷涂好的抗刮花材料进行干燥；
抗刮花浆料固化装置，用于对所述纤维素膜上干燥好的抗刮花材料进行固化；
第一电晕处理装置，用于对所述纤维素膜进行电晕处理，以便于设置防水层；
防水层设置装置，用于在所述纤维素膜上设置可降解防水层；
第二电晕处理装置，用于对所述防水层进行电晕处理，以便于对产品打卷收捡；
回收装置，用于打卷回收加工完成的产品。
4.如权利要求5所述的一种抗刮花可降解纸质印刷品即涂膜的生产线，其特征在于：所述纤维素膜放出装置为放卷卷辊，所述回收装置为收卷卷辊；所述抗刮花浆料固化装置为UV光固化装置；防水层设置装置包括针对聚羟基脂肪酸酯或己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物的热挤出机和冷压对辊。
5.一种抗刮花可降解纸质印刷品即涂膜的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
准备基材，准备好作为即涂膜基材层的纤维素膜层；
喷涂抗刮花材料，向所述纤维素膜层的上表面喷涂抗刮花材料，并通过干燥和固化形成抗刮花层；
设置可降解防水层，将所述纤维素膜层的下表面进行电晕处理，并在所述纤维素膜层的下表面设置可降解防水层；
可降解防水层处理，将所述可降解防水层进行电晕处理；
回收，回收加工完成的产品。
6.如权利要求5所述的一种抗刮花可降解纸质印刷品即涂膜的生产方法，其特征在于：在准备基材步骤中，采用放卷卷辊作为基材放卷装置，且将厚度14μm-40μm，宽度为0.5m-2.0m的纤维素膜层以10m/min-50m/min的速度放卷。
7.如权利要求6所述的一种抗刮花可降解纸质印刷品即涂膜的生产方法，其特征在于：所述喷涂抗刮花层步骤中，所采用的抗刮花浆料为水性环氧丙烯酸酯UV浆料，该UV浆料中水性环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯1:1混合，且该水性环氧丙烯酸酯UV浆料以0.5ml/s-15ml/s的速度均匀地喷涂在纤维素膜层的上表面，并在纤维素膜层上表面形成厚度为0.1μm-3μm的抗刮花涂层；在喷涂好后，使得纤维素膜层通过40℃-90℃干燥通道烘干后，再经UV光固化设备固化。
8.如权利要求7所述的一种抗刮花可降解纸质印刷品即涂膜的生产方法，其特征在于：所述设置可降解防水层步骤中，先将纤维素膜层通过内表面进行电晕处理，然后通过单螺杆挤出机挤出温度为180℃-240℃、厚度为2μm-20μm，宽度为0.5m-2.0m的熔融聚羟基脂肪酸酯或己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物作为所述可降解防水层，最后通过冷却辊将所述可降解防水层挤压复合到所述纤维素膜层。
9.如权利要求8所述的一种抗刮花可降解纸质印刷品即涂膜的生产方法，其特征在于：所述冷却辊中冷却水的温度为20℃-30℃。
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| CN111926621A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-11-13 | 长沙铭凯纸制品有限公司 | 一种结合型环保纸制备方法 |
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