CN111690328A - 一种表面触感预涂膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种表面触感预涂膜及其制备方法。该表面触感预涂膜包括基材层、粘结层和触感层，粘结层和触感层分设于基材层的两侧表面上，基材层采用经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜。该表面触感预涂膜的制备方法包括：制备经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜：在再生纤维素膜制备过程中，在软化浴中加入聚乙烯亚胺，实现在软化浴过程中同步进行聚乙烯亚胺锚固处理，最终制备得到的再生纤维素膜为经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜；设置粘结层：在经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜的任意一个表面设置粘结层；设置触感层：经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜的另一个表面设置触感层。该预涂膜可实现生产流程优化及保证涂层附着力。

Description

一种表面触感预涂膜及其制备方法

技术领域

本发明属于纸质印刷品覆膜领域技术领域，涉及一种表面触感预涂膜及其制备方法。

背景技术

在纸质印刷品覆膜领域，有即涂膜和预涂膜之分。即涂膜是在覆膜时直接在塑料薄膜上涂布粘合剂，经在线干燥后通过与纸制品热压而粘合在一起完成覆膜。预涂膜是将粘合剂预先涂布在塑料薄膜上制成预涂膜基膜，然后离线涂布功能涂层，经烘干收卷后再在无粘合剂涂布装置的覆膜设备上进行热压，它的特点是不需要粘合剂涂覆加热干燥系统，从而大幅度简化了覆膜工艺，操作方便，无味，无溶剂残留，不污染环境。环保时代新需求，预涂膜的研发和应用在近几年发展迅速。

触感预涂膜，是指预先将塑料薄膜一面涂热熔胶、收卷后，在另一面经过涂触感哑光涂层，赋予其哑光、绒毛般触感，再与纸质印刷品经加热、加压后粘合在一起，完成纸塑复合产品的加工。经过覆膜后的印刷品，拥有平滑的特殊的触柔手感，并且拥有理想的透明度和哑光效果，用于奢侈品包装盒、高级图书封面、品牌纸制品包装等，在艺术印刷行业广为应用。

触感预涂膜的基膜为塑料薄膜，绝大部分即涂和预涂膜基材均采用BOPP薄膜，这类材料制成的覆膜产品，难于分离和降解，不断加重环境白色污染，随着国内外“禁塑令”、“限塑令”的持续发布，开发具有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，各种可降解基膜材料的开发和应用也应运而生，其中可完全生物分解和透明的再生纤维素膜材料的研究与应用，得到业内研究人员青睐。

纤维素来源于树木、棉麻和竹类等植物，是自然界中取之不尽用之不竭的可再生资源。但是，目前用天然纤维素做成的再生纤维素膜具有覆膜领域加工诸多不适用性，影响了产业化应用步伐，如容易吸水，对于环保性水性涂料涂覆后容易起皱不平整，限制了其涂布方式选择和产业化效率；由于其含有一定回潮水分和游离水分，影响功能涂层或热熔胶层的附着力等。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具备可生物分解特性的表面触感预涂膜，该表面触感预涂膜克服了再生纤维素膜吸水起皱问题。

本发明的目的还在于提供一种具备可生物分解特性的表面触感预涂膜的制备方法，该制备方法工艺简单，实现了生产流程的优化和高产能，克服了生产过程水性底涂和水性面涂起皱等问题，同时提高了双面涂层的附着力。

为了实现上述目的，本发明提供了一种表面触感预涂膜，其包括基材层、粘结层和触感层；其中：

所述粘结层和触感层分别设置在所述基材层的两侧表面上；

所述基材层采用经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜。

在上述表面触感预涂膜中，所述经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜可以采用如下方式制备得到：在再生纤维素膜制备过程中，在软化浴过程中同步进行聚乙烯亚胺锚固处理；具体而言，在软化浴中加入聚乙烯亚胺，实现在软化浴软化过程中同步进行聚乙烯亚胺锚固处理。

在上述表面触感预涂膜中，优选地，所述基材层的厚度为15-40μm。

在上述表面触感预涂膜中，优选地，所述粘结层为热熔胶层；更优选地，所述热熔胶层为乙烯-醋酸乙烯热熔胶层。由于热熔胶(特别是乙烯-醋酸乙烯热熔胶层)为100％聚酯成分，可以在不使用溶剂的条件下直接实现淋膜设置，避免了使用某些胶粘剂因为应用有机溶剂造成环境污染、提高回收成本，或用乳液胶粘剂导致再生纤维素吸水起皱等问题。因此，使用热熔胶层(特别是乙烯-醋酸乙烯热熔胶层)作为粘结层能够进一步清洁环境、降低能耗及避免再生纤维素膜吸水起皱，更好地保证制备得到的表面触感预涂膜制造过程经济性和外观平整性。

在上述表面触感预涂膜中，优选地，所述粘结层的厚度为9-12μm。

在上述表面触感预涂膜中，优选地，所述触感层厚度为3-5μm。

在上述表面触感预涂膜中，优选地，所述触感层为聚氨酯类触感涂层；更优选地，所述触感层为改性聚氨酯类触感涂层。进一步优选地，所述改性聚氨酯类触感涂层包括羟基改性聚氨酯类触感涂层、丙烯酸改性聚氨酯类触感涂层和有机硅改性聚氨酯类触感涂层中的至少一种。羟基改性聚氨酯类触感涂层，能够提高涂层的耐磨性、耐酒精性和耐腐浊性；丙烯酸改性聚氨酯类触感涂层能够提高涂层表面硬度和耐化学性；有机硅改性聚氨酯类触感涂层能够提高涂层的手感和耐刮擦性。

在上述表面触感预涂膜中，所述再生纤维素膜可以选择使用传统的粘胶原液法(NaOH/CS₂体系)制得的再生纤维素膜，但不限于此，如还可以选用现代新型溶剂法，如可以选择以植物纤维素为原料的离子液法或NMMO法等溶解纤维素原料做成粘胶原液，然后在水中凝固制备再生纤维素膜，综上都可以制备成高透黑度、高光泽度纤维素基膜，但不限于此。

本发明提供的表面触感预涂膜使用采用经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜作为基材，使得再生纤维素膜无需经过额外的底胶涂覆即可具备较好的表面附着力，触感层特别是粘结层能够与再生纤维素膜很好地结合在一起，避免了具备高回潮特性的再生纤维素膜因为涂覆水性底胶带来的吸水起皱问题，保证了表面触感预涂膜的平整性。另外，无需经过额外的底胶涂覆有助于减少产品加工工序，能够实现更高速的生产，降低产品加工的成本。

本发明还提供了一种上述表面触感预涂膜的制备方法，其中，该方法包括在再生纤维素膜制备过程中，在软化浴中加入聚乙烯亚胺，实现在软化浴软化过程中同步进行聚乙烯亚胺锚固处理，最终制备得到经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜的步骤。

在上述表面触感预涂膜的制备方法中，优选地，该方法进一步包括：

设置粘结层：在经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜的任意一个表面设置粘结层；

设置触感层：经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜的另一个表面设置触感层；

其中，设置粘结层先于设置触感层。

在该优选方法中先设置粘结层，然后再设置触感层。这样更有利于调控再生纤维素膜在后续涂覆触感层时，膜两面变形应力较易达到平衡而不起皱，进一步保证膜面平整性，并且无需控制触感层涂覆速度保持在低水平。

在上述表面触感预涂膜的制备方法中，优选地，以软化浴总体积为基准，软化浴中聚乙烯亚胺的浓度为0.5-1.0g/L。

在上述表面触感预涂膜的制备方法中，优选地，所述经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜的制备速度为80-90m/min。

在上述表面触感预涂膜的制备方法中，优选地，在设置粘结层过程中，采用热熔胶作为粘合剂，使用熔融的热熔胶对经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜进行淋膜，形成粘结层。

在一优选实施方式中，采用将熔融的热熔胶(例如熔融的乙烯-醋酸乙烯热熔胶)挤出到经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜上的方式实现淋膜。其中，所述挤出温度优选为170℃-240℃；所述熔融的热熔胶挤出到经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜上的厚度为9-12μm。

在一优选实施方式中，在设置粘结层过程中，进一步包括对淋膜处理后的再生纤维素膜进行冷压处理，以使得热熔胶与再生纤维素膜进一步贴合。其中，冷压的温度优选为20-25℃；所述冷压可以使用冷压辊进行，但不限于此。

在上述表面触感预涂膜的制备方法中，设置粘结层可以在预涂机上完成，但不限于此。

在上述表面触感预涂膜的制备方法中，优选地，所述粘结层的设置速度为180-200m/min。

在上述表面触感预涂膜的制备方法中，优选地，该制备方法进一步包括对设置了粘结层的再生纤维素膜的粘结层膜面进行电晕处理；更优选地，所述电晕处理的功率为10-15KW。

在上述表面触感预涂膜的制备方法中，优选地，在设置触感层过程中，采用聚氨酯触感乳液涂料作为触感层涂料，将聚氨酯触感乳液涂料涂布到所述经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜上，经干燥固化形成触感层。其中，聚氨酯触感乳液涂料涂布到所述再生纤维素膜上的湿膜厚度优选为9-14μm；所述涂布优选采用160-200目网纹辊进行；聚氨酯触感乳液涂料的粘度优选为涂4#粘度杯35-45秒；所述干燥固化的温度优选为45-75℃；所述干燥固化可以采用常用的干燥固化装置进行。

在上述表面触感预涂膜的制备方法中，设置触感层可以在涂布机上完成，但不限于此。

在上述表面触感预涂膜的制备方法中，优选地，所述触感层的设置速度为70-100m/min。

在上述表面触感预涂膜的制备方法中，优选地，该方法进一步包括熟化成处理：将一面设置有粘结层、一面设置有触感层的所述再生纤维素膜恒温放置进行熟化；更优选地，所述熟化在相对湿度为0％rh、温度为40-45℃条件下进行不小于24小时，或者在自然温度湿度下放置不小于72小时。在熟化处理过程中，熟化环境温度高、湿度低时可以相应缩短熟化时间，具体以3M胶带810检测不掉涂层为准。

再生纤维素膜受限于其表面吸水性及回潮性，无法在表面触感预涂膜中直接使用再生纤维素膜作为基膜。在现有预涂膜制备中，为了改善基膜的表面性质提高基膜的表面附着能力，需要在基膜表面设置底胶层(目前常用底胶涂料均为乳液型)，因为再生纤维素膜容易回潮，设置底胶的过程会导致再生纤维素膜吸潮起皱影响再生纤维素膜加工质量。为了有效解决上述问题，本发明首次提出使用经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜作为基膜，经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜具备较好的表面附着能力，无需进行底胶层设置，有效避免了吸潮起皱带来的不利影响。与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下优点：

1、本发明提供的表面触感预涂膜具备可降解堆肥性，利于缓解白色污染。

2、本发明提供的表面触感预涂膜具备高透黑度，用其进行覆膜能够确保实现覆膜产品色彩重现。

3、本发明提供的技术方案可以实现免底涂处理，消除有机溶剂底涂剂溶剂残留或水性底涂剂涂覆起皱问题，更节能环保、易于生产操作。

4、本发明提供的技术方案采用经锚固处理的再生纤维素膜，在另一面涂覆触感涂层，有利于提高再生纤维素膜双面膜面附着力。

5、本发明提供的技术方案生产效率高，产能高。

6、本发明提供的技术方案能够相对有效的避免再生纤维素膜水性涂料涂覆过程起皱问题，保证膜面的相对平整。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种表面触感预涂膜，该表面触感预涂膜通过如下制备方法制备得到：

(1)制备经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜：

在用粘胶原液法在线制备透明再生纤维素膜过程中，在软化浴中加入聚乙烯亚胺，实现在使用软化浴进行软化过程中同步进行聚乙烯亚胺锚固处理，最终制备得到的再生纤维素膜为经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜；具体而言：

将制备再生纤维素膜所用的粘胶原液经过凝固再生、脱硫漂白、以80m/min的线速度经过软化浴槽子进行软化，然后干燥收卷制成经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜；其中，以软化浴总体积为基准，软化浴中包含浓度为0.5g/L的聚乙烯亚胺、浓度为35g/L的三甘醇软化剂和浓度为1.0g/L的阳性二氧化硅抗粘剂；再生纤维素膜厚度20μm；

(2)设置粘结层：

用预涂机对步骤(1)制备得到的再生纤维素膜的一面进行淋膜熔融热熔胶层处理，采用使用单螺杆挤出机将熔融的热熔胶挤出到再生纤维素膜上的方式实现淋膜；其中，淋膜线速度为180m/min、单螺杆挤出口温度为180℃，淋膜厚度为9μm；

淋膜后使用冷压辊进行冷压处理，其中冷压辊内冷水温度22℃；

冷压后经过10KW的电晕机进行电晕处理后收卷，制成预涂触感膜涂布基膜；

其中，所述热熔胶为乙烯-醋酸乙烯热熔胶(EVA)；

(3)设置触感层：

将步骤(2)制备得到的预涂触感膜涂布基膜，通过热风干燥式辊涂机在所述再生纤维素膜的另一面进行触感层涂布、干燥固化，收卷制成预涂触感膜卷材；其中，触感层涂布的线速度为80m/min，用160目网纹辊进行涂布，涂布湿膜厚度为9μm，用65℃五段热风干燥；

使用的触感层涂料包含固含量35％的聚氨酯水性乳液、占涂料总质量5％的异氰酸酯交联剂和占涂料总质量60％的软化水；

(4)熟化处理：

将步骤(3)制备得到的预涂触感膜卷材在自然条件下放置72小时，完成熟化处理；

从而完成表面触感预涂膜的制备，得到本实施例提供的表面触感预涂膜，该触感膜粘结层厚度9um，触感层厚度为3um，基材层的厚度为20μm。

实施例2

本实施例提供了一种表面触感预涂膜，该表面触感预涂膜通过如下制备方法制备得到：

(1)制备经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜：

在用粘胶原液法在线制备透明再生纤维素膜过程中，在软化浴中加入聚乙烯亚胺进行软化实现在软化浴过程中同步进行聚乙烯亚胺锚固处理，最终制备得到的再生纤维素膜为经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜；具体而言：

将制备再生纤维素膜所用的粘胶原液经过凝固再生、脱硫漂白、以90m/min的线速度经过软化浴槽子进行软化，然后干燥收卷制成经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜；其中，以软化浴总体积为基准，软化浴中包含浓度为1.0g/L的聚乙烯亚胺、浓度为50g/L的三甘醇软化剂和浓度为2.0g/L的阳性二氧化硅抗粘剂；再生纤维素膜厚度35μm；

(2)设置粘结层：

用预涂机对步骤(1)制备得到的再生纤维素膜的一面进行淋膜熔融热熔胶层处理，采用使用单螺杆挤出机将熔融的热熔胶挤出到再生纤维素膜上的方式实现淋膜；其中，淋膜线速度为200m/min、单螺杆挤出口温度为220℃，淋膜厚度为10μm；

淋膜后使用冷压辊进行冷压处理，其中冷压辊内冷水温度20℃；

冷压后经过10KW的电晕机进行电晕处理后收卷，制成预涂触感膜涂布基膜；

其中，所述热熔胶为乙烯-醋酸乙烯热熔胶(EVA)；

(3)设置触感层：

将步骤(2)制备得到的预涂触感膜涂布基膜，通过热风干燥、辊涂机在所述再生纤维素膜的另一面进行触感层涂布、干燥固化，收卷制成预涂触感膜卷材；其中，触感层涂布的线速度为100m/min，用180目网纹辊进行涂布，涂布湿膜厚度为11μm，用70℃五段热风干燥；

使用的触感层涂料包含固含量30％的聚氨酯水性乳液、占涂料总质量5％的异氰酸酯交联剂和占涂料总质量60％的软化水；

(4)熟化处理：

将步骤(3)制备得到的预涂触感膜卷材在自然条件下放置72小时，完成熟化处理；

从而完成表面触感预涂膜的制备，得到本实施例提供的表面触感预涂膜，该触感膜粘结层厚度10um，触感层厚度为4um，基材层的厚度为35μm。

实施例3

本实施例提供了一种表面触感预涂膜，该表面触感预涂膜通过如下制备方法制备得到：

(1)制备经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜：

在用粘胶原液法在线制备透明再生纤维素膜过程中，在软化浴中加入聚乙烯亚胺，实现在使用软化浴进行软化过程中同步进行聚乙烯亚胺锚固处理，最终制备得到的再生纤维素膜为经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜；具体而言：

将制备再生纤维素膜所用的粘胶原液经过凝固再生、脱硫漂白、以90m/min的线速度经过软化浴槽子进行软化，然后干燥收卷制成经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜；其中，以软化浴总体积为基准，软化浴中包含浓度为1.0g/L的聚乙烯亚胺、浓度为50g/L的三甘醇软化剂和浓度为2.5g/L的阳性二氧化硅抗粘剂；再生纤维素膜厚度40μm；

(2)设置粘结层：

用预涂机对步骤(1)制备得到的再生纤维素膜的一面进行淋膜熔融热熔胶层处理，采用使用单螺杆挤出机将熔融的热熔胶挤出到再生纤维素膜上的方式实现淋膜；其中，淋膜线速度为200m/min、单螺杆挤出口温度为240℃，淋膜厚度为12μm；

淋膜后使用冷压辊进行冷压处理，其中冷压辊内冷水温度20℃；

冷压后经过15KW的电晕机进行电晕处理后收卷，制成预涂触感膜涂布基膜；

其中，所述热熔胶为乙烯-醋酸乙烯热熔胶(EVA)；

(3)设置触感层：

将步骤(2)制备得到的预涂触感膜涂布基膜，通过热风干燥、辊涂机在所述再生纤维素膜的另一面进行触感层涂布、干燥固化，收卷制成预涂触感膜卷材；其中，触感层涂布的线速度为90m/min，用160目网纹辊进行涂布，涂布湿膜厚度为9μm，用75℃五段热风干燥；

使用的触感层涂料包含固含量30％的聚氨酯水性乳液、占涂料总质量5％的异氰酸酯交联剂和占涂料总质量60％的软化水；

(4)熟化处理：

将步骤(3)制备得到的预涂触感膜卷材在湿度为0％rh、温度为40℃的环境下放置24小时，完成熟化处理；

从而完成表面触感预涂膜的制备，得到本实施例提供的表面触感预涂膜，该触感膜粘结层厚度12um，触感层厚度为3um，基材层的厚度为40μm。

实施例1-实施例3提供的表面触感预涂膜具备高透黑度，用其进行覆膜能够确保实现覆膜产品色彩重现。实施例1-实施例3制备得到的表面触感预涂膜，热熔胶层和另一面触感层附着力高，不易脱胶或掉涂层。实施例1-实施例3制备得到的表面触感预涂膜有效避免了再生纤维素膜水性涂料涂覆过程吸水起皱问题，制备得到的表面触感预涂膜表面平整无卷边浪费现象，并且制备速度较快，能够高产能运行。

Claims (10)

1.一种表面触感预涂膜，其包括基材层、粘结层和触感层，其中：

所述粘结层和触感层分别设置在所述基材层的两侧表面上；

所述基材层采用经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜。

2.根据权利要求1所述的表面触感预涂膜，其中，

所述基材层的厚度为15-40μm；

所述粘结层的厚度为9-12μm；

所述触感层厚度为3-5μm。

3.根据权利要求1所述的表面触感预涂膜，其中，

所述粘结层为热熔胶层；优选地，所述热熔胶层为乙烯-醋酸乙烯热熔胶层；

所述触感层为聚氨酯类触感涂层；优选地，所述触感层为改性聚氨酯类触感涂层；更优选地，所述改性聚氨酯类触感涂层包括羟基改性聚氨酯类触感涂层、丙烯酸改性聚氨酯类触感涂层和有机硅改性聚氨酯类触感涂层中的至少一种。

4.权利要求1-3任一项所述的表面触感预涂膜的制备方法，其中，该方法包括在再生纤维素膜制备过程中，在软化浴中加入聚乙烯亚胺，实现在软化浴软化过程中同步进行聚乙烯亚胺锚固处理，最终制备得到经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜的步骤。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，该方法进一步包括：

设置粘结层：在经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜的任意一个表面设置粘结层；

设置触感层：经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜的另一个表面设置触感层；

其中，设置粘结层先于设置触感层。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其中，以软化浴总体积为基准，软化浴中聚乙烯亚胺的浓度为0.5-1.0g/L。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其中，

所述经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜的制备速度为80-90m/min；

所述粘结层的设置速度为180-200m/min；

所述触感层的设置速度为70-100m/min。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在设置粘结层过程中，采用热熔胶作为粘合剂，使用熔融的热熔胶对经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜进行淋膜，形成粘结层；

优选地，采用将熔融的热熔胶挤出到经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜上的方式实现淋膜；其中，所述挤出温度优选为170℃-240℃；所述熔融的热熔胶挤出到经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜上的厚度为9-12μm；

优选地，在设置粘结层过程中，进一步包括对淋膜处理后的再生纤维素膜进行冷压处理，以使得热熔胶与再生纤维素膜进一步贴合；其中，冷压的温度优选为20-25℃。

9.根据权利要求5或8所述的制备方法，其中，该制备方法进一步包括对设置了粘结层的再生纤维素膜的粘结层膜面进行电晕处理；

优选地，所述电晕处理的功率为10-15KW。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在设置触感层的过程中，采用聚氨酯触感乳液涂料作为触感层涂料，将聚氨酯触感乳液涂料涂布到所述经聚乙烯亚胺锚固处理的再生纤维素膜上，经干燥固化形成触感层；

优选地，聚氨酯触感乳液涂料涂布到所述再生纤维素膜上的湿膜厚度为9-14μm；

优选地，所述涂布采用160-200目网纹辊进行；

优选地，聚氨酯触感乳液涂料的粘度为涂4#粘度杯35-45秒；

优选地，所述干燥固化的温度为45-75℃。