CN113120373A - 一种无塑纸杯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包装产品技术领域，具体涉及一种无塑纸杯，包括杯身和杯底，所述杯身和杯底之间围合成纸杯内腔；所述杯身下方靠近杯底的一端为杯底连接端，所述杯底连接端靠近杯底的一侧具有杯底连接端热封区；所述杯底边缘向下延伸形成杯底折边，所述杯底折边具有杯底折边热封区；所述杯底连接端热封区和杯底折边热封区之间通过聚氨酯涂层热封连接。该无塑纸杯通过聚氨酯涂层热封连接，具有防渗漏性好、粘合牢固性好、可打浆回收利用的优点。本发明还涉及一种无塑纸杯的制备方法，包括涂布涂料、杯身和杯底模切及杯身和杯底热封成型三个步骤。上述制备方法具有工艺简单，容易实现工业化规模生产的优点。

Description

一种无塑纸杯及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种纸杯，具体涉及一种无塑纸杯；本发明还涉及一种无塑纸杯的制备方法，属于包装产品技术领域。
背景技术
纸杯是把化学木浆制成的原纸进行机械加工、粘合而成的一种纸容器，外观呈口杯形。供冷冻食品使用的纸杯涂蜡，可盛装冰淇淋、果酱和黄油等。供热饮使用的纸杯喷涂耐热涂层。纸杯具有安全卫生、轻巧方便的特点。在公共场所、饭店、餐厅等场所通常作为一次性用品得到广泛的应用。
目前，诸如汉堡、薯条、油条等油炸类及果汁、啤酒、可口可乐、水等饮料类快餐食品饮品的包装容器通常采用PE淋膜卡纸为包装载体制成的PE淋膜纸杯，这些包装载体热封成型性好，而且有防油防水性，但是这些PE淋膜纸杯由于降解性差，丢弃后难以降解，并且也难以回收打浆作为原材料循环使用，因此使用后会对环境造成污染。为此，设计一种环境友好型纸杯具有重要意义。
发明内容
为此，本发明提供了一种无塑纸杯，可以在回收后直接打浆成原料重新利用，以解决现有的PE淋膜纸杯降解性差的问题。为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种无塑纸杯，包括杯身和杯底，所述杯身和杯底之间围合成纸杯内腔；所述杯身下方靠近杯底的一端为杯底连接端，所述杯底连接端靠近杯底的一侧具有杯底连接端热封区；所述杯底边缘向下延伸形成杯底折边，所述杯底折边具有杯底折边热封区；所述杯身上靠近纸杯内腔的一侧具有杯身内壁涂布区，所述杯底上靠近纸杯内腔的一侧具有杯底内涂布区，所述杯身内壁涂布区、杯底连接端热封区、杯底内涂布区和杯底折边热封区上涂布有聚氨酯涂层；所述杯底连接端热封区和杯底折边热封区之间通过聚氨酯涂层热封连接。
作为上述方案的改进，所述杯身展开后两侧分别为第一侧边和第二侧边，所述第一侧边具有第一侧边热封区，所述第二侧边具有第二侧边热封区，所述杯身卷合后第一侧边的第一侧边热封区与第二侧边的第二侧边热封区贴合，所述第一侧边热封区和第二侧边热封区之间通过聚氨酯涂层热封连接。
作为上述方案的改进，所述聚氨酯涂层为水性聚氨酯涂层或无溶剂聚氨酯涂层。
作为上述方案的改进，所述第一侧边热封区、杯底内涂布区和杯底折边热封区涂布有水性聚氨酯涂层；所述杯身内壁涂布区、第二侧边热封区和杯底连接端热封区涂布有无溶剂聚氨酯涂层。
作为上述方案的改进，所述水性聚氨酯涂层中各组分的质量百分比为：水性聚氨酯树脂97.7％wt～99.4％wt；消泡剂0.1％wt～0.3％wt；润湿流平剂0.5％wt～2.0％wt。
本发明提供的无塑纸杯具有以下优点：
(1)本申请中聚氨酯涂层固化成膜致密性较好，成膜物耐水耐油脂性强，而且该类成膜物的柔韧性比较好，纸杯热封成型时，杯底折边的冲压折痕处聚氨酯涂层不会被冲破，减少了漏点的产生，产品质量得到有效保证；
(2)杯身和杯底连接处的通过聚氨酯涂层热封连接到一起，热封处粘合的牢固性较好，同时杯身和杯底上靠近纸杯内腔的一侧涂布有聚氨酯涂层，防水防油性好；
(3)本申请的聚氨酯涂层干燥成膜后可以与纸张一起研磨打浆后作为原料再次使用，而现有PE淋膜纸杯则难以研磨打浆成产品原料，本申请的无塑纸杯产品在环境保护上具有较为明显的技术优势。
本发明还提供了一种无塑纸杯的制备方法，包括以下步骤：步骤一，涂布，包括杯身的涂布和杯底的涂布；
所述杯身的涂布为：选取纸质基材作为杯身材料，将作为杯身外表面的纸质基材一侧表面预留出后续纸杯接缝的第一侧边热封区，在该第一侧边热封区涂布聚氨酯涂层，在作为杯身内表面的纸质基材上背离第一侧边热封区的一侧以满版涂布的方式涂布聚氨酯涂层；
所述杯底的涂布为：选取纸质基材作为杯底材料，将作为杯底内表面的纸质基材的一侧面以满版涂布的方式涂布聚氨酯涂层；
步骤二，模切：将步骤一涂布完成的纸质基材模切成对应尺寸的杯身单片材料和杯底单片材料；
步骤三，热封成型：将步骤二模切好的杯身单片材料和杯底单片材料在纸杯成型机上热封成型；热封成型后，所述杯身包括第一侧边、第二侧边和杯底连接端，第一侧边具有第一侧边热封区，所述第二侧边具有第二侧边热封区，所述杯底连接端具有杯底连接端热封区，所述杯身上靠近纸杯内腔的一侧具有杯身内壁涂布区；所述杯底包括杯底折边，所述杯底折边具有杯底折边热封区；所述第一侧边热封区和第二侧边热封区热封粘结在一起；所述杯底上靠近纸杯内腔的一侧具有杯底内涂布区，所述杯底折边热封区和杯底内涂布区热封粘结在一起。
作为上述方案的改进，在步骤一中，聚氨酯涂层包括水性聚氨酯涂层或无溶剂聚氨酯涂层。
作为上述方案的改进，在步骤一的杯身涂布中，将作为杯身材料的纸质基材一侧表面预留热封区域涂布水性聚氨酯涂层，将作为杯身材料的纸质基材上背离热封区域的一侧涂布无溶剂聚氨酯涂层；在步骤一的杯底涂布中，将作为杯底材料的纸质基材的一侧面涂布水性聚氨酯涂层。
作为上述方案的改进，在步骤一中，作为杯身材料的纸质基材一侧表面预留热封区域涂布水性聚氨酯涂层的工艺参数为：涂布干量为2g/m2～3g/m2，烘干温度为80℃～120℃；作为杯身材料的纸质基材上背离热封区域的一侧涂布无溶剂聚氨酯涂层的工艺参数为：涂布干量为3g/m2～5g/m2，烘干温度为80℃～120℃；作为杯底材料的纸质基材的一侧面涂布水性聚氨酯涂层的工艺参数为：涂布干量为3g/m2～5g/m2，烘干温度为80℃～120℃。
作为上述方案的改进，在步骤三中：热封成型温度为280℃～350℃，热封压力3MPa～4MPa,生产速度为70只/分钟～100只/分钟。
上述制备方法通过涂层涂布、杯身和杯底模切以及杯身和杯底热封成型三个步骤实现无塑纸杯生产，可以采用正面印刷背面涂布柔印机联线生产，工艺简单，容易实现工业化规模生产；在原料组分方面，由于没有使用气味较浓的乳化剂、氨类中和剂，相较于一些涂布有乳化剂和氨类中和剂水性丙烯酸涂层的纸杯产品来说气味更小，生产和使用环节更加环保安全。
附图说明
图1为本发明一种无塑纸杯的结构示意图；
图2为本发明一种无塑纸杯中杯身展开后的正面(背离纸杯内腔一面)示意图；
图3为本发明一种无塑纸杯中杯身展开后的背面(靠近纸杯内腔一面)示意图；
图4为本发明一种无塑纸杯中杯底的正面(背离纸杯内腔一面)示意图；
图5为本发明一种无塑纸杯中杯底的背面(靠近纸杯内腔一面)示意图。
图中：10-杯身，10a-杯身内壁涂布区，11-杯口翻边，12-第一侧边，121-第一侧边热封区，13-第二侧边，131-第二侧边热封区，14-杯底连接端，141-杯底连接端热封区，20-杯底，20a-杯底内涂布区，21-杯底折边，211-杯底折边热封区，30-纸杯内腔。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“内”、“外”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明提供了一种无塑纸杯，包括杯身10和杯底20，杯身10和杯底20之间围合成纸杯内腔30；杯身10下方靠近杯底20的一端为杯底连接端14，杯底连接端14靠近杯底20的一侧具有杯底连接端热封区141；杯底20边缘向下延伸形成杯底折边21，杯底折边21具有杯底折边热封区211；杯身10上靠近纸杯内腔30的一侧具有杯身内壁涂布区10a，杯底20上靠近纸杯内腔30的一侧具有杯底内涂布区20a，杯身内壁涂布区10a、杯底连接端热封区141、杯底内涂布区20a和杯底折边热封区211上涂布有聚氨酯涂层；杯底连接端热封区141和杯底折边热封区211之间通过聚氨酯涂层热封连接。
杯身10和杯底20之间围合成敞口结构的纸杯内腔30，纸杯内腔30内可以盛装汉堡、薯条、油条等油炸类食物及果汁、啤酒、可口可乐、水等饮料。杯身10卷合后杯底连接端14与杯底20的杯底折边21贴合，杯底连接端14一侧的杯底连接端热封区141与杯底折边21的杯底折边热封区211表面涂布聚氨酯涂层，通过热压封合设备将聚氨酯融化后，杯底连接端热封区141与杯底折边热封区211完成热压封合，此时杯身10和杯底20组成一个纸杯整体。杯身内壁涂布区10a和杯底内涂布区20a上涂布的聚氨酯涂层可以起到防水防油的作用，避免纸杯在盛装食品和饮料时发生渗漏。
杯身10上远离杯底连接端14的一端向外延伸形成杯口翻边11。该杯口翻边11的作用是方便将纸杯内腔30内盛装的食物或者饮料倒出。
杯身10可以采用平面纸质基材卷合成纸杯所需的柱面结构或者锥面结构，为了确保杯身10能够卷合的更加牢固，可以在杯身10两侧分别设置热封区。具体可以采用以下结构：杯身10展开后两侧分别为第一侧边12和第二侧边13，第一侧边12具有第一侧边热封区121，第二侧边13具有第二侧边热封区131，杯身10卷合后第一侧边12的第一侧边热封区121与第二侧边13的第二侧边热封区131贴合，第一侧边热封区121和第二侧边热封区131之间通过聚氨酯涂层热封连接。该方案中杯身10两侧的第一侧边12和第二侧边13在卷合后能够相互贴合，第一侧边12的第一侧边热封区121和第二侧边13的第二侧边热封区131通过聚氨酯涂层热封连接后，即可保证杯身10牢固卷合成柱面或者锥面。
上述方案中，杯底连接端热封区141与杯底折边热封区211之间的聚氨酯涂层，以及第一侧边热封区121和第二侧边热封区131之间的聚氨酯涂层，通过聚氨酯涂层进行热压封合，一方面可以提高接缝处的粘合牢固度，另一方面由于聚氨酯材料涂层固化成膜致密性好，成膜物耐水耐油脂性强，而且该类成膜物的柔韧性比较好，当纸杯热封成型时，杯底20的杯底折边21在冲压成型时聚氨酯涂层不容易被冲破进而造成漏点，可靠性好。
需要注意的是杯身内壁涂布区10a的涂布区域可以与第二侧边热封区131、杯底连接端热封区141有一定的重合，当采用满版涂布的方式时，杯身内壁涂布区10a、第二侧边热封区131和杯底连接端热封区141是作为一个版面整体涂布的，这时候不需要将杯身内壁涂布区10a、第二侧边热封区131和杯底连接端热封区141这三个区域单独涂布。
同理，杯底内涂布区20a的涂布区域也可以与杯底连接端热封区141也可以有一定的重合，杯底内涂布区20a和杯底连接端热封区141只是为了更加直观的表示出纸杯的结构，实际生产环节杯底内涂布区20a和杯底连接端热封区141是可以采用满版涂布的方式同时进行涂布，当然也可以将这两个区域分别进行涂布。
上述方案中，聚氨酯涂层为水性聚氨酯涂层或无溶剂聚氨酯涂层，由于水性聚氨酯涂层或无溶剂聚氨酯涂层中没有气味较浓的乳化剂、氨类中和剂，因此使用时不会产生异味。并且，水性聚氨酯涂层或无溶剂聚氨酯涂层可以与纸张一起研磨打浆回用，而现有的PE淋膜纸杯产品不能一起研磨打浆回用，因此本申请的纸杯相较于PE淋膜纸杯在环境保护上具有明显的技术优势。
优选地，第一侧边热封区121、杯底内涂布区20a和杯底折边热封区211涂布有水性聚氨酯涂层；杯身内壁涂布区10a、第二侧边热封区131和杯底连接端热封区141涂布有无溶剂聚氨酯涂层。该优选方案中水性聚氨酯涂层具有较好的柔韧性和成膜致密性，在杯身10侧边以及杯身10与杯底20的接缝处进行涂布，能提高杯身10与杯底20热封连接后的可靠性。在杯身内壁涂布区10a、第二侧边热封区131和杯底连接端热封区141涂布无溶剂聚氨酯涂层的目的是，利用无溶剂聚氨酯涂层的耐水耐油脂性，确保纸杯内腔30内盛装的食品和饮料不发生渗漏。在热压过程中第一侧边热封区121涂布的水性聚氨酯涂层可以和第二侧边热封区131的无溶剂聚氨酯涂层在热压过程中也可以很好的粘结到一起。同样的，杯底折边热封区211涂布的水性聚氨酯涂层也可以和杯底连接端热封区141涂布的无溶剂聚氨酯涂层很好的粘结到一起。该优选方案通过在纸杯内不同区域针对性的选用水性聚氨酯涂层或无溶剂聚氨酯涂层，从而使本申请提供的无塑纸杯兼顾热封连接处的可靠性与耐水耐油脂性。
水性聚氨酯涂层中各组分的质量百分比可以采用如下比例：
水性聚氨酯树脂 97.7％wt～99.4％wt；
消泡剂 0.1％wt～0.3％wt；
润湿流平剂 0.5％wt～2.0％wt。
进一步地，水性聚氨酯树脂的固含量为30％～35％；水性聚氨酯树脂采用山东奥德美高分子材料有限公司的PUD-1027产品；消泡剂为BSAF的WO2360型号的产品；润湿流平剂为BSAF的WE3323型号的产品。无溶剂聚氨酯采用汕头市鑫源化工科技有限公司的G14产品。
本申请还提供了一种上述无塑纸杯的制备方法，包括以下步骤：步骤一，涂布，包括杯身的涂布和杯底的涂布；
杯身的涂布为：选取纸质基材作为杯身材料，将作为杯身外表面的纸质基材一侧表面预留出后续纸杯接缝的第一侧边热封区121，在该第一侧边热封区涂布聚氨酯涂层，在作为杯身内表面的纸质基材上背离第一侧边热封区121的一侧以满版涂布的方式涂布聚氨酯涂层；
杯底的涂布为：选取纸质基材作为杯底材料，将作为杯底内表面的纸质基材的一侧面以满版涂布的方式涂布聚氨酯涂层；
步骤二，模切：将步骤一涂布完成的纸质基材模切成对应尺寸的杯身单片材料和杯底单片材料；
步骤三，热封成型：将步骤二模切好的杯身单片材料和杯底单片材料在纸杯成型机上热封成型；热封成型后，杯身10包括第一侧边12、第二侧边13和杯底连接端14，第一侧边12具有第一侧边热封区121，第二侧边13具有第二侧边热封区131，杯底连接端14具有杯底连接端热封区141，杯身10上靠近纸杯内腔30的一侧具有杯身内壁涂布区10a；杯底20包括杯底折边21，杯底折边21具有杯底折边热封区211；第一侧边热封区121和第二侧边热封区131热封粘结在一起；杯底20上靠近纸杯内腔30的一侧具有杯底内涂布区20a，杯底折边热封区211和杯底内涂布区20a热封粘结在一起。
在上述步骤一的杯身涂布中：杯身材料的纸质基材一侧表面预留的热封区域，对应本申请第一侧边热封区121的位置；杯身材料的纸质基材上背离热封区域的一侧包括杯身内壁涂布区10a、第二侧边热封区131和杯底连接端热封区141的位置。在上述步骤一的杯底涂布中，满版涂布聚氨酯涂层的纸质基材一侧面包括杯底折边热封区211和杯底内涂布区20a的位置。
进一步地，聚氨酯涂层包括水性聚氨酯涂层或无溶剂聚氨酯涂层。在步骤一的杯身涂布，将作为杯身材料的纸质基材一侧表面预留热封区域(对应本申请第一侧边热封区121的位置)涂布水性聚氨酯涂层，将作为杯身材料的纸质基材上背离热封区域的一侧(包括杯身内壁涂布区10a、第二侧边热封区131和杯底连接端热封区141的位置)涂布无溶剂聚氨酯涂层；在步骤一的杯底涂布，将作为杯底材料的纸质基材的一侧(包括杯底折边热封区211和杯底内涂布区20a的位置)面涂布水性聚氨酯涂层。该优选方案在杯身10和杯底20的热封区涂布水性聚氨酯涂层，在杯身内壁涂布区10a、第二侧边热封区131和杯底连接端热封区141涂布有无溶剂聚氨酯涂层，使无塑纸杯产品兼具热封连接处的可靠性与耐水耐油脂性。
上述方案中，在步骤一中，作为杯身材料的纸质基材一侧表面预留热封区域涂布水性聚氨酯涂层的工艺参数为：涂布干量为2g/m2～3g/m2，烘干温度为80℃～120℃；作为杯身材料的纸质基材上背离热封区域的一侧涂布无溶剂聚氨酯涂层的工艺参数为：涂布干量为3g/m2～5g/m2，烘干温度为80℃～120℃；作为杯底材料的纸质基材的一侧面涂布水性聚氨酯涂层的工艺参数为：涂布干量为3g/m2～5g/m2，烘干温度为80℃～120℃。在步骤三中：热封成型温度为280℃～350℃，热封压力3MPa～4MPa,生产速度为70只/分钟～100只/分钟。
上述方案中，制作杯身和杯底的纸质基材的克重为180g/m2～350g/m2的纸杯原纸。
上述方案中，热封连接主要指的是经过热封成型工艺后聚氨酯涂层粘结到一起的这种连接方式。
下面通过具体实施例对本申请无塑纸杯的制备方法进行详细介绍。
实施例一
按照以下步骤进行无塑纸杯的制备，步骤一，涂布，包括杯身的涂布和杯底的涂布；其中杯身的涂布为：取克重为330g/m2纸杯原纸纸质基材，外表面经图案印刷(印刷符合产品包装需求的图案)后，通过联机正反涂布印刷机，将杯身内表面(包含杯身内壁涂布区10a、第二侧边热封区131和杯底连接端热封区141所处的位置)以满版的方式涂布水性聚氨酯涂层，其中，涂布干量约为5g/m2，涂布速度在300m/min；杯身外表面热封处(即第一侧边热封区121所处的位置)同步对位涂布水性聚氨酯涂层，其中，涂布干量约为2g/m2，再通过该印刷机的烘干装置将涂料彻底干燥，其中，烘干温度设定在110℃，烘干后即可在纸质基材表面形成防水防油热封层。
其中杯底的涂布为：取克重为300g/m2纸杯原纸纸质基材的内表面(包含杯底内涂布区20a和杯底连接端热封区141所处的位置)通过联机正反涂布印刷机满版涂布方式涂布水性聚氨酯涂层，其中，涂布干量约为4g/m2，涂布速度在330m/min；再通过该印刷机的烘干装置将涂料彻底干燥，其中，烘干温度设定在100℃，烘干后即可在纸质基材表面形成防水防油热封层。
该步骤中水性聚氨酯涂层中各组分的质量百分比为：水性聚氨酯树脂98％wt，消泡剂0.2％wt，润湿流平剂1.8％wt。
步骤二，模切：将步骤一涂布完成的纸质基材模切成对应尺寸的杯身单片材料和杯底单片材料。
步骤三，热封成型：将步骤二模切好的杯身单片材料和杯底单片材料在纸杯成型机上热封成型；其中热封成型温度为280℃～300℃，热封压力3.5MPa，生产速度为100只/分钟，得到无塑纸杯产品。
上述步骤一中的杯身的涂布和杯底的涂布，两者的顺序可以交换或者同步进行。
实施例二
按照以下步骤进行无塑纸杯的制备，包括以下步骤：步骤一，涂布，包括杯身的涂布和杯底的涂布；其中杯身的涂布为：取克重为300g/m2纸杯原纸纸质基材，外表面经图案印刷后，通过联机正反涂布印刷机，将杯身内表面以满版的方式涂布无溶剂聚氨酯涂层，其中，涂布干量约为4g/m2，涂布速度在300m/min；杯身外表面热封处同步对位涂布水性聚氨酯涂层，其中，涂布干量约为3g/m2，再通过该印刷机的烘干装置将涂料彻底干燥，其中，烘干温度设定在110℃，烘干后即可在纸质基材表面形成防水防油热封层。
其中杯底的涂布为：取克重为250g/m2纸杯原纸纸质基材的内表面通过联机正反涂布印刷机满版涂布方式涂布水性聚氨酯涂层，其中，涂布干量约为5g/m2，涂布速度在330m/min；再通过该印刷机的烘干装置将涂料彻底干燥，其中，烘干温度设定在100℃，烘干后即可在纸质基材表面形成防水防油热封层。
该步骤中水性聚氨酯涂层中各组分的质量百分比为：水性聚氨酯树脂99％wt，消泡剂0.2％wt，润湿流平剂0.8％wt。
步骤二，模切：将步骤一涂布完成的纸质基材模切成对应尺寸的杯身单片材料和杯底单片材料。
步骤三，热封成型：将步骤二模切好的杯身单片材料和杯底单片材料在纸杯成型机上热封成型；其中热封成型温度为300℃～330℃，热封压力4MPa，生产速度为80只/分钟，得到无塑纸杯产品。
上述步骤一中的杯身的涂布和杯底的涂布，两者顺序可以交换或者同步进行。
下面通过将实施例一和实施例二得到的无塑纸杯产品与市面上的PE淋膜纸杯(采购自浙江庞度环保科技有限公司公司生产的16OZ型号纸杯)以及丙烯酸涂层无塑纸杯(采购自浙江庞度环保科技有限公司生产的16OZ型号纸杯)进行气味、防油性能、杯底渗透性、打浆性测试，测试方法如下：
(1)耐油性：将食用油加热至80℃±2℃，在试样上滴涂该热油，3分钟～5分钟，无渗透现象发生表明该试样防油性能满足要求，若有渗透现象表明该试样防油性能不符合要求，测试结果见表1；
(2)耐水性：将60℃±2℃的温水滴涂在试样上，室温25℃±2℃条件下放置8小时，试样无渗透现象发生，表明该试样防水性能满足要求，若有渗透现象表明该试样防水性能不符合要求，测试结果见表1；
(3)纸杯杯底渗透性：纯水中加入1％洗手液和0.05％苏丹红燃料，搅拌均匀，配置成测试液；纸杯中倒入半杯配置好的测试液，静置30分钟；用手电筒从纸杯底部照射杯底，从杯口处观测杯底整面是否有透亮点来判定纸杯杯底的渗透性，测试结果见表1；
(4)打浆测试：取20克纸质试样初步撕碎，放入粉碎机中粉碎2分钟，将粉碎好的纸粉加入到装有500ml纯水的容器中，初步搅拌润湿纸粉，静置浸泡8小时；用高速分散机以5000rmp的速度分散浸泡过的纸粉溶液5分钟，停止分散搅拌后观测和手摸水溶液中是否有成块壮未分散的物质，如有块状物质则说明测试物的打浆性差；反之，这说明测试物的打浆性好，测试结果见表1；
(5)气味测试：不同类型的纸杯叠放至少10只，包裹在塑料袋子中放置24小时，选取5人对不同类型的纸杯进行嗅闻测试，并针对性打分评估，算求其平均分，评估打分表见表1，气味评分表见表2。
表1产品防油性能、杯底渗透性、打浆性测试、气味测试
Figure BDA0003028533710000121
表2气味评分表
Figure BDA0003028533710000122
通过表1和表2的检测结果可以看出，本发明实施例1和实施例2的无塑纸杯产品，作为快餐食品、饮品盛装容器，防油防水应用指标数据均与现有的PE淋膜纸杯、丙烯酸类无塑纸杯相同，其杯底渗透性、气味指标与PE淋膜纸杯相当，但明显优于丙烯酸类涂层无塑纸杯；本发明产品与丙烯酸涂层无塑纸杯打浆性优越，便于回收再利用，这是PE淋膜纸杯所无法比拟的，本申请提供的无塑纸杯是环保型的包装容器材料。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明实施例的基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种无塑纸杯，其特征在于，包括杯身(10)和杯底(20)，所述杯身(10)和杯底(20)之间围合成纸杯内腔(30)；所述杯身(10)下方靠近杯底(20)的一端为杯底连接端(14)，所述杯底连接端(14)靠近杯底(20)的一侧具有杯底连接端热封区(141)；所述杯底(20)边缘向下延伸形成杯底折边(21)，所述杯底折边(21)具有杯底折边热封区(211)；所述杯身(10)上靠近纸杯内腔(30)的一侧具有杯身内壁涂布区(10a)，所述杯底(20)上靠近纸杯内腔(30)的一侧具有杯底内涂布区(20a)，所述杯身内壁涂布区(10a)、杯底连接端热封区(141)、杯底内涂布区(20a)和杯底折边热封区(211)上涂布有聚氨酯涂层；所述杯底连接端热封区(141)和杯底折边热封区(211)之间通过聚氨酯涂层热封连接。
2.如权利要求1所述的一种无塑纸杯，其特征在于，所述杯身(10)展开后两侧分别为第一侧边(12)和第二侧边(13)，所述第一侧边(12)具有第一侧边热封区(121)，所述第二侧边(13)具有第二侧边热封区(131)，所述杯身(10)卷合后第一侧边(12)的第一侧边热封区(121)与第二侧边(13)的第二侧边热封区(131)贴合，所述第一侧边热封区(121)和第二侧边热封区(131)之间通过聚氨酯涂层热封连接。
3.如权利要求2所述的一种无塑纸杯，其特征在于，所述聚氨酯涂层为水性聚氨酯涂层或无溶剂聚氨酯涂层。
4.如权利要求3所述的一种无塑纸杯，其特征在于，所述第一侧边热封区(121)、杯底内涂布区(20a)和杯底折边热封区(211)涂布有水性聚氨酯涂层；所述杯身内壁涂布区(10a)、第二侧边热封区(131)和杯底连接端热封区(141)涂布有无溶剂聚氨酯涂层。
5.如权利要求3或4所述的一种无塑纸杯，其特征在于，所述水性聚氨酯涂层中各组分的质量百分比为：
水性聚氨酯树脂97.7％wt～99.4％wt；
消泡剂0.1％wt～0.3％wt；
润湿流平剂0.5％wt～2.0％wt。
6.如权利要求1所述的一种无塑纸杯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，涂布，包括杯身的涂布和杯底的涂布；
所述杯身的涂布为：选取纸质基材作为杯身材料，将作为杯身外表面的纸质基材一侧表面预留出后续纸杯接缝的第一侧边热封区(121)，在该第一侧边热封区(121)涂布聚氨酯涂层，在作为杯身内表面的纸质基材上背离第一侧边热封区(121)的一侧以满版涂布的方式涂布聚氨酯涂层；
所述杯底的涂布为：选取纸质基材作为杯底材料，将作为杯底内表面的纸质基材的一侧面以满版涂布的方式涂布聚氨酯涂层；
步骤二，模切：将步骤一涂布完成的纸质基材模切成对应尺寸的杯身单片材料和杯底单片材料；
步骤三，热封成型：将步骤二模切好的杯身单片材料和杯底单片材料在纸杯成型机上热封成型；热封成型后，所述杯身(10)包括第一侧边(12)、第二侧边(13)和杯底连接端(14)，第一侧边(12)具有第一侧边热封区(121)，所述第二侧边(13)具有第二侧边热封区(131)，所述杯底连接端(14)具有杯底连接端热封区(141)，所述杯身(10)上靠近纸杯内腔(30)的一侧具有杯身内壁涂布区(10a)；所述杯底(20)包括杯底折边(21)，所述杯底折边(21)具有杯底折边热封区(211)；所述第一侧边热封区(121)和第二侧边热封区(131)热封粘结在一起；所述杯底(20)上靠近纸杯内腔(30)的一侧具有杯底内涂布区(20a)，所述杯底折边热封区(211)和杯底内涂布区(20a)热封粘结在一起。
7.如权利要求6所述的一种无塑纸杯的制备方法，其特征在于，在步骤一中，聚氨酯涂层包括水性聚氨酯涂层或无溶剂聚氨酯涂层。
8.如权利要求7所述的一种无塑纸杯的制备方法，其特征在于，在步骤一的杯身涂布中，将作为杯身材料的纸质基材一侧表面预留热封区域涂布水性聚氨酯涂层，将作为杯身材料的纸质基材上背离热封区域的一侧涂布无溶剂聚氨酯涂层；在步骤一的杯底涂布中，将作为杯底材料的纸质基材的一侧面涂布水性聚氨酯涂层。
9.如权利要求8所述的一种无塑纸杯的制备方法，其特征在于，在步骤一中，作为杯身材料的纸质基材一侧表面预留热封区域涂布水性聚氨酯涂层的工艺参数为：涂布干量为2g/m2～3g/m2，烘干温度为80℃～120℃；作为杯身材料的纸质基材上背离热封区域的一侧涂布无溶剂聚氨酯涂层的工艺参数为：涂布干量为3g/m2～5g/m2，烘干温度为80℃～120℃；作为杯底材料的纸质基材的一侧面涂布水性聚氨酯涂层的工艺参数为：涂布干量为3g/m2～5g/m2，烘干温度为80℃～120℃。
10.如权利要求6所述的一种无塑纸杯的制备方法，其特征在于，在步骤三中：热封成型温度为280℃～350℃，热封压力3MPa～4MPa,生产速度为70只/分钟～100只/分钟。
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