CN110588088A - 一种防水型含纸复合软管及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水型含纸复合软管，包括由外至内依次设置的外观效果层、第二贴合层、含浸纸层、第三贴合层和水氧阻隔内层，所述外观效果层包括塑料印刷层、第一贴合层和背景效果层。本发明的防水型含纸复合软管，含浸纸层采用长纤纸预先进行含浸处理，使其拥有优异的内聚力、防水能力、高湿强和良好的复合强度，从而有效的控制了管身头尾处横截面吸水，平衡了包角处的弯曲应力。同时还保留了纸方便回收、可降解的特性，并且减少了聚烯烃树脂的使用量，减少了石化能源的消耗，符合当下的环保趋势。
Description
技术领域
本发明属于包装软管技术领域，特别涉及一种防水型含纸复合软管。本发明还涉及一种防水型含纸复合软管的制备工艺。
背景技术
软管凭借美观、安全、质轻、方便等优势，取得广泛应用，目前市场上软管所使用的材料主要是塑料树脂，需消耗大量石化能源。纸塑复合软管，可以用纸替代部分塑料树脂，减少石化能源使用，顺应了可持续发展的趋势。
但是，目前纸塑复合管存在很大缺陷，无法商业化应用，首先，纸张纤维内聚力低，复合后强度差（纸张本身层间剥离强度低），而管肩与管身焊接部位存在较大的弯折应力，容易出现纸张分层的情况；其次，纸易吸水膨胀甚至破碎，目前的纸塑复合管虽然在纸张表面涂覆塑料，进行所谓的防水保护，但软管管身两端端面的纸仍然暴露在外，软管通常用来包装牙膏、洗面奶及护发素等，使用环境潮湿，并有很大机会直接与水接触，使用周期又很长，软管管身的两个端面长期与水接触，纸很容易吸水膨胀，形成鼓泡甚至爆开。
因此，非常有必要开发一种复合强度高，不吸水，适合在潮湿环境下长期使用的含纸软管，来适应市场的需求。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种防水型含纸复合软管，其使用了含浸特种纸，既可保证包装的耐候性，同时降低了聚烯烃树脂的使用量，可广泛的应用在洗面奶、洗发水等包装上。
技术方案：一种防水型含纸复合软管，包括外观效果层、第二贴合层、含浸纸层、第三贴合层和水氧阻隔内层，所述外观效果层、第二贴合层、含浸纸层、第三贴合层和水氧阻隔内层按照由外至内的顺序依次设置，所述外观效果层包括塑料印刷层、第一贴合层和背景效果层，所述塑料印刷层、第一贴合层和背景效果层按照由外至内的顺序依次设置，所述背景效果层与第二贴合层贴合。本发明的防水型含纸复合软管，含浸纸层采用长纤纸预先进行含浸处理，使其拥有优异的内聚力、防水能力、高湿强和良好的复合强度，从而有效的控制了管身头尾处横截面吸水，平衡了包角处的弯曲应力。同时还保留了纸方便回收、可降解的特性，并且减少了聚烯烃树脂的使用量，减少了石化能源的消耗，符合当下的环保趋势。
进一步的，上述的防水型含纸复合软管，所述塑料印刷层为聚烯烃薄膜。
进一步的，上述的防水型含纸复合软管，所述背景效果层为透明膜、铝箔、VMPET、VMPE、镭射PET、镀硅、彩色等特殊效果膜。外观效果层也可由聚烯烃印刷膜单独组成，使复合软管呈现出纸张纹路。
进一步的，上述的防水型含纸复合软管，所述第一贴合层、第二贴合层和第三贴合层为粘合性树脂层。
进一步的，上述的防水型含纸复合软管，所述含浸纸层为经过浸泡处理的长纤木浆纸。
进一步的，上述的防水型含纸复合软管，所述水氧阻隔内层为乙烯或乙烯醇共聚物层或涂布了阻隔层的聚乙烯薄膜。
本发明还提供一种防水型含纸复合软管的制备工艺，包括以下步骤：
1）含浸纸层的含浸处理：
．浸润液的制备：按照80%水性SBR乳胶、20%聚酯纤维共混，充分搅拌20min；再加入纯水稀释，将浸润液的粘度调整到25s ~ 30s，搅拌20min；将制备好的浸润液倒入保温胶槽，胶槽温度设置在25℃，并使用粘度计来控制浸润液粘度，同时保证浸润液循环；
．浸润处理：添加1.5%的固化剂，在真空度90%的环境中，将长纤纸浸渍于浸润液中充分润湿，出胶槽时将浸润后的长纤纸表面的积液刮除，得到浸渍纸；
．干燥处理：将步骤中得到的浸渍纸通过负压烘箱，使浸渍纸上的浸润液完全烘干固化；
．冷却处理：将步骤中经过烘干固化的浸渍纸收卷，并将收卷后的浸渍纸放置常温24小时，待含收卷后的浸渍纸完全冷却，再对收卷后的浸渍纸进行复卷；
e．定型处理：将步骤中冷却后的浸渍纸放入高温低湿养生仓，养生24小时，再冷却至室温，使用聚乙烯薄膜打包密封，待后续生产使用；
2）印刷：在塑料印刷层上印刷图文；
3）第一次复合：形成塑料印刷层、第一贴合层和背景效果层，将塑料印刷层和背景效果层通过第一贴合层粘合起来；
4）第二次复合：形成含浸纸层、第三贴合层和水氧阻隔内层，将水氧阻隔内层和浸纸层通过第三贴合层粘合起来；
5）第三次复合：在含浸纸层、第三贴合层和水氧阻隔内层的基础上进行第三次复合外观效果层和第二贴合层，通过第二贴合层将外观效果层粘合在步骤4）中第二次复合的基材上；
6）分切：对复合工序的卷膜进行修边，裁切成复合软管所需的宽度；
7）制管：将卷膜两边的断面进行修整，利用外力将卷膜包裹在成型轴上，在高频能量的焊接下，卷膜两边粘合在一起，完成复合软管的管身的焊接；
8）铸肩：将复合软管的管身套在合适的注塑机芯棒上，塑料通过挤出螺杆旋转塑化后，挤入配套的复合软管的管肩模具，冷却，完成复合软管的管肩与管身的焊接。
进一步的，上述的防水型含纸复合软管的制备工艺，还包括如下测试步骤：
9）层间强度测试：割取15mm宽的复合片材，分离样品各层，将剥开部分的两端分别夹在拉力机上，以100mm/min的速度进行“T”型剥离强度测试，剥离力需≥200g。
纸塑管的难点在于克服纸本身易吸水、易溶胀、内聚力低、复合强度差等缺陷。现有的纸塑管只针对纸的表面进行覆膜或涂布处理，而纸本身的耐水性和湿强无提升。因此在封尾过程中，纸的横截面是暴露在外的，水分易渗透进入片材内部，纸吸水后膨胀，片材会出现空鼓。另外管肩包角处存在较大的弯折应力，而纸的内聚力不能平衡，会出现纸张分层的情况。
本发明的防水型含纸复合软管的含浸纸是选用长纤木浆纸，使其在水性树脂溶液中浸润，让树脂充分填补了纸张纤维的缝隙，再进行干燥处理。这样既切断了水渗透的路径，又提高了纸张的内聚力和湿强。所得到的含浸纸表面平整、光洁，有助于复合强度的提升。
进一步的，上述的防水型含纸复合软管的制备工艺，还包括如下测试步骤：
10）经时测试：将复合软管内灌装相同克重的内容物进行封尾，复合软管的管肩处、封尾出涂抹内容物，放入60℃烘箱，放置9天，观察复合软管的管身是否出现分层。
进一步的，上述的防水型含纸复合软管的制备工艺，还包括如下测试步骤：
11）耐水测试：将装好等量水的复合软管完全浸泡在水中，放入烘箱60℃，放置9天，观察复合软管的管身是否出现分层；
12）耐压测试：将装好等量水的复合软管放置在仪器托盘上，复合软管的管肩露在压盘外，将压盘向下摇，摇至标准所要求压力大小，并保持标准要求的时间，查看复合软管的管身是否有破裂。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的防水型含纸复合软管，预先对纸张进行含浸处理，使其具有优异的内聚力、防渗水能力、高湿强和良好的复合强度；同时保留了纸方便回收、可降解的特性，符合现在环保的趋势；含浸处理是使纸张在水性树脂溶液中浸润，让树脂填补纸张纤维的缝隙，再进行干燥处理；这样既切断了水渗透的路径，又提高了纸张的内聚力和湿强；所得到的含浸纸表面平整、光洁，有助于提复合强度的，降低吸水性。
附图说明
图1为本发明所述的防水型含纸复合软管的结构示意图。
图中：外观效果层1、塑料印刷层11、第一贴合层12、背景效果层13、第二贴合层2、含浸纸层3、第三贴合层4、水氧阻隔内层5。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
如图1所示的防水型含纸复合软管，包括外观效果层1、第二贴合层2、含浸纸层3、第三贴合层4和水氧阻隔内层5，所述外观效果层1、第二贴合层2、含浸纸层3、第三贴合层4和水氧阻隔内层5按照由外至内的顺序依次设置，所述外观效果层1包括塑料印刷层11、第一贴合层12和背景效果层13，所述塑料印刷层11、第一贴合层12和背景效果层13按照由外至内的顺序依次设置，所述背景效果层13与第二贴合层2贴合。
上述结构中，塑料印刷层11为聚烯烃薄膜。背景效果层13为透明膜、铝箔、VMPET、VMPE、镭射PET、镀硅、彩色等特殊效果膜。第一贴合层12、第二贴合层2和第三贴合层4为粘合性树脂层。含浸纸层3为经过浸泡处理的长纤木浆纸。水氧阻隔内层5为乙烯或乙烯醇共聚物层或涂布了阻隔层的聚乙烯薄膜。
上述的软管的管壁还可以包括油墨层（未示出），所述油墨层位于所述塑料印刷层11和第一贴合层12之间，并分别与塑料印刷层11和第一贴合层12贴合；或者所述油墨层位于塑料印刷层11外，并与塑料印刷层11贴合。防水型含纸复合软管还包括管肩（未示出），所述管肩安设在所述软管管体上。防水型含纸复合软管还包括帽盖（未示出），所述帽盖盖设在所述管肩的管口上。
上述粘合层除粘合性树脂，还可以选用溶剂型聚酯多元醇类粘合剂或其它合适材料。
本发明还提供一种防水型含纸复合软管的制备工艺，制造过程为含浸-印刷-一次复合-二次复合-三次复合-分切-制管-铸肩，具体包括以下步骤：
1）含浸纸层3的含浸处理：
．浸润液的制备：按照80%水性SBR乳胶、20%聚酯纤维共混，充分搅拌20min；再加入纯水稀释，将浸润液的粘度调整到25s ~ 30s，搅拌20min；将制备好的浸润液倒入保温胶槽，胶槽温度设置在25℃，并使用粘度计来控制浸润液粘度，同时保证浸润液循环；
．浸润处理：添加1.5%的固化剂，在真空度90%的环境中，将长纤纸浸渍于浸润液中充分润湿，出胶槽时将浸润后的长纤纸表面的积液刮除，得到浸渍纸；
．干燥处理：将步骤中得到的浸渍纸通过负压烘箱，使浸渍纸上的浸润液完全烘干固化；
．冷却处理：将步骤中经过烘干固化的浸渍纸收卷，并将收卷后的浸渍纸放置常温24小时，待含收卷后的浸渍纸完全冷却，再对收卷后的浸渍纸进行复卷；
e．定型处理：将步骤中冷却后的浸渍纸放入高温低湿养生仓，养生24小时，再冷却至室温，使用聚乙烯薄膜打包密封，待后续生产使用；
2）印刷：在塑料印刷层11上印刷图文；
3）第一次复合：形成塑料印刷层11、第一贴合层12和背景效果层13，将塑料印刷层11和背景效果层13通过第一贴合层12粘合起来；
4）第二次复合：形成含浸纸层3、第三贴合层4和水氧阻隔内层5，将水氧阻隔内层5和浸纸层3通过第三贴合层4粘合起来；
5）第三次复合：在含浸纸层3、第三贴合层4和水氧阻隔内层5的基础上进行第三次复合外观效果层1和第二贴合层2，通过第二贴合层2将外观效果层1粘合在步骤4中第二次复合的基材上；
6）分切：对复合工序的卷膜进行修边，裁切成复合软管所需的宽度；
7）制管：将卷膜两边的断面进行修整，利用外力将卷膜包裹在成型轴上，在高频能量的焊接下，卷膜两边粘合在一起，完成复合软管的管身的焊接；
8）铸肩：将复合软管的管身套在合适的注塑机芯棒上，塑料通过挤出螺杆旋转塑化后，挤入配套的复合软管的管肩模具，冷却，完成复合软管的管肩与管身的焊接。
经过上述制备工艺形成的防水型含纸复合软管，还需要经过如下测试步骤：
9）层间强度测试：割取15mm宽的复合片材，分离样品各层，将剥开部分的两端分别夹在拉力机上，以100mm/min的速度进行“T”型剥离强度测试，剥离力需≥200g。
10）经时测试：将复合软管内灌装相同克重的内容物进行封尾，复合软管的管肩处、封尾出涂抹内容物，放入60℃烘箱，放置9天，观察复合软管的管身是否出现分层。
11）耐水测试：将装好等量水的复合软管完全浸泡在水中，放入烘箱60℃，放置9天，观察复合软管的管身是否出现分层；
12）耐压测试：将装好等量水的复合软管放置在仪器托盘上，复合软管的管肩露在压盘外，将压盘向下摇，摇至标准所要求压力大小，并保持标准要求的时间，查看复合软管的管身是否有破裂。
上述制成的复合软管的成品，通过与普通复合管相比，耐候性能达到使用要求。经过测试，10支复合软管的样管数据如下：
由上述制备过程制备的本的防水型含纸复合软管，可在其管内装入内容物，其可以是化妆品，也可以是其它内容物。
综上，本发明的防水型含纸复合软管设计巧妙、功能完善、外观新颖，同时降低聚烯烃树脂的使用比例、方便回收再利用、友好环境。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种防水型含纸复合软管，其特征在于：包括外观效果层（1）、第二贴合层（2）、含浸纸层（3）、第三贴合层（4）和水氧阻隔内层（5），所述外观效果层（1）、第二贴合层（2）、含浸纸层（3）、第三贴合层（4）和水氧阻隔内层（5）按照由外至内的顺序依次设置，所述外观效果层（1）包括塑料印刷层（11）、第一贴合层（12）和背景效果层（13），所述塑料印刷层（11）、第一贴合层（12）和背景效果层（13）按照由外至内的顺序依次设置，所述背景效果层（13）与第二贴合层（2）贴合。
2.根据权利要求1所述的防水型含纸复合软管，其特征在于：所述塑料印刷层（11）为聚烯烃薄膜。
3.根据权利要求1所述的防水型含纸复合软管，其特征在于：所述背景效果层（13）为透明膜、铝箔、VMPET、VMPE、镭射PET、镀硅、彩色等特殊效果膜。
4.根据权利要求1所述的防水型含纸复合软管，其特征在于：所述第一贴合层（12）、第二贴合层（2）和第三贴合层（4）为粘合性树脂层。
5.根据权利要求1所述的防水型含纸复合软管，其特征在于：所述含浸纸层（3）为经过浸泡处理的长纤木浆纸。
6.根据权利要求1所述的防水型含纸复合软管，其特征在于：所述水氧阻隔内层（5）为乙烯或乙烯醇共聚物层或涂布了阻隔层的聚乙烯薄膜。
7.根据权利要求1-6任一项所述的防水型含纸复合软管的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1）含浸纸层（3）的含浸处理：
．浸润液的制备：按照80%水性SBR乳胶、20%聚酯纤维共混，充分搅拌20min；再加入纯水稀释，将浸润液的粘度调整到25s ~ 30s，搅拌20min；将制备好的浸润液倒入保温胶槽，胶槽温度设置在25℃，并使用粘度计来控制浸润液粘度，同时保证浸润液循环；
．浸润处理：添加1.5%的固化剂，在真空度90%的环境中，将长纤纸浸渍于浸润液中充分润湿，出胶槽时将浸润后的长纤纸表面的积液刮除，得到浸渍纸；
．干燥处理：将步骤中得到的浸渍纸通过负压烘箱，使浸渍纸上的浸润液完全烘干固化；
．冷却处理：将步骤中经过烘干固化的浸渍纸收卷，并将收卷后的浸渍纸放置常温24小时，待含收卷后的浸渍纸完全冷却，再对收卷后的浸渍纸进行复卷；
e．定型处理：将步骤中冷却后的浸渍纸放入高温低湿养生仓，养生24小时，再冷却至室温，使用聚乙烯薄膜打包密封，待后续生产使用；
2）印刷：在塑料印刷层（11）上印刷图文；
3）第一次复合：形成塑料印刷层（11）、第一贴合层（12）和背景效果层（13），将塑料印刷层（11）和背景效果层（13）通过第一贴合层（12）粘合起来；
4）第二次复合：形成含浸纸层（3）、第三贴合层（4）和水氧阻隔内层（5），将水氧阻隔内层（5）和浸纸层（3）通过第三贴合层（4）粘合起来；
5）第三次复合：在含浸纸层（3）、第三贴合层（4）和水氧阻隔内层（5）的基础上进行第三次复合外观效果层（1）和第二贴合层（2），通过第二贴合层（2）将外观效果层（1）粘合在步骤4）中第二次复合的基材上；
6）分切：对复合工序的卷膜进行修边，裁切成复合软管所需的宽度；
7）制管：将卷膜两边的断面进行修整，利用外力将卷膜包裹在成型轴上，在高频能量的焊接下，卷膜两边粘合在一起，完成复合软管的管身的焊接；
8）铸肩：将复合软管的管身套在合适的注塑机芯棒上，塑料通过挤出螺杆旋转塑化后，挤入配套的复合软管的管肩模具，冷却，完成复合软管的管肩与管身的焊接。
8.根据权利要求7所述的防水型含纸复合软管的制备工艺，其特征在于：还包括如下测试步骤：
9）层间强度测试：割取15mm宽的复合片材，分离样品各层，将剥开部分的两端分别夹在拉力机上，以100mm/min的速度进行“T”型剥离强度测试，剥离力需≥200g。
9.根据权利要求7所述的防水型含纸复合软管的制备工艺，其特征在于：还包括如下测试步骤：
10）经时测试：将复合软管内灌装相同克重的内容物进行封尾，复合软管的管肩处、封尾出涂抹内容物，放入60℃烘箱，放置9天，观察复合软管的管身是否出现分层。
10.根据权利要求7所述的防水型含纸复合软管的制备工艺，其特征在于：还包括如下测试步骤：
11）耐水测试：将装好等量水的复合软管完全浸泡在水中，放入烘箱60℃，放置9天，观察复合软管的管身是否出现分层；
12）耐压测试：将装好等量水的复合软管放置在仪器托盘上，复合软管的管肩露在压盘外，将压盘向下摇，摇至标准所要求压力大小，并保持标准要求的时间，查看复合软管的管身是否有破裂。
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| CN114379158A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-04-22 | 广州市瑞高包装工业有限公司 | 一种防水型纸塑复合软管及其制备方法 |
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- 2019-09-27 CN CN201910920597.4A patent/CN110588088A/zh active Pending
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