CN113584935A - 一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油及制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油及制备方法和应用，涂料组合物技术领域，由以下组分及重量份含量配制而成:乙醇15‑20份；耐磨剂0.5‑1.5份；乙酯30‑40份；软树脂19‑25份；硬树脂19‑25份；环保型慢干剂1‑5份；滑爽剂0.2‑0.5份；基材润湿剂0.05‑0.2份；所述软树脂为成膜树脂，玻璃化温度小于40℃；硬树脂为结构树脂，玻璃化温度大于40℃。本发明采用了同种树脂作为主要的成分，进行不同处理，在保证二者结合性能的前提下，实现最终功能层的强度以及弹性和韧度的有机结合，温湿度的突变也不会出现纸张局部扭曲，适用范围广，自身环保无毒，制造成本较低。

Description

一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油及制备方法和应用
技术领域
本发明涉及涂料组合物技术领域，具体涉及软盒包装印刷纸张的防卷曲光油及制备方法和应用。
背景技术
所谓的纸张"卷曲"，是指纸张在垂直于走纸方向上发生的褶皱。
纸张发生卷曲的原因主要有两方面，一是由于纸张正、反面的拉力差异所引起的，二是因为纸张表面的湿度变化所致。绝大数印刷产品因为正面已被油墨及光油等覆盖，水分很难从正面进入纸张，所以在这种环境下会从产品背面吸湿，从而引起卷曲；特别是单面涂布纸张，其一面是涂料，另一面是纤维，而纤维和涂料对于水的膨胀系数不同，纤维的膨胀率大，而涂料的膨胀率小；同时两者的吸水性也存在比较大的差别 ，纤维吸水快涂料吸水慢；纸张含水量的变化是引起纸张变形的主要因素，当外界环境相对湿度发生变化，纸张就会发生卷曲问题，环境湿度高于纸张相对湿度时，纸张会吸收水分，纤维膨胀后向涂布面卷曲，称为正向卷曲；环境湿度低于纸张相对湿度，纤维失去水分后收缩，向未涂布面卷曲，称为反向卷曲。
另一个造成纸张卷曲的原因来自于印刷过程，印刷需要干燥设备来干燥油墨，同时纸张当中的部分水分会被蒸发掉，纤维和涂料的平衡状态被破坏，纸张 两面的含水能力存在很大差异，从而造成纸张卷曲。
由于现代包装机械的运行速度越来越快，印刷公司必然对产品的要求也越来越高，印刷产品一旦发生卷曲，就会给包装流水线作业带来较大的麻烦。因此，下游企业都对印刷产品的平整性要求很严格。
对于纸张卷曲问题，通常的解决办法是在纸张的背面印刷背涂。背涂的根本目的就是利用背涂层产生的收缩拉力，抵消纸张正面油墨层产生的收缩拉力，同时阻止纸张背面的进一步吸湿，这样成品就变得平整了；但其工艺控制以及最终效果均存在问题。要求纸张的正面油墨层和背涂层的收缩张力相一致，这是比较难控制的工艺，二者的材料性能以及在相同环境中的收缩或膨胀各不相同，将其完全协调一致的难度非常大，相应的成本也非常高；另外，背涂在常规环境中基本可以实现维持纸张的平整，一旦出现环境湿度和温度变化较大，背涂层的变化就会超出预设范围，仍然避免不了发生纸张卷曲；还有，进行背涂消除纸张卷曲，需要对印刷设备进行改造，增加走纸机构以及纸张反转机构，将纸张改为背面印刷，设备成本以及工艺成本均会增加；并且如果没有控制好涂布量或背涂液配方不稳定，就会造成纸张卷曲更为严重。
另一种防止纸张卷曲的方法就是不进行背涂，而是在油墨中加入能够调节拉力和张力的成分，或者直接在油墨层上涂布防卷曲涂层，但其更多的是为了抵消纸张两侧向内卷曲的拉力，提高纸张正面的挺度，而没有考虑涂层自身存在的张力与涂层产生的拉力的平衡，一旦温度湿度变化大，纸张正面张力和拉力的平衡被打破，就会造成纸张变形，甚至不是整体均匀的卷曲，而是纸张局部的扭曲，严重影响产品质量。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的方案一提供了一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油，其特征在于，由以下组分及重量份含量配制而成:
乙醇15-20份；
耐磨剂0.5-1.5份；
乙酯30-40份；
软树脂19-25份；
硬树脂19-25份；
环保型慢干剂1-5份；
滑爽剂0.2-0.5份；
基材润湿剂0.05-0.2份；
所述软树脂为成膜树脂，其玻璃化温度小于40℃；硬树脂为结构树脂，其玻璃化温度大于40℃。
优选的，防卷曲光油由以下组分及重量份含量配制而成:乙醇16-18份、耐磨剂0.8-1.2份、乙酯34-38份、软树脂20-22份、硬树脂20-22份、环保型慢干剂2-4份、滑爽剂0.3-0.4份、基材润湿剂0.08-0.12份。
优选的，防卷曲光油由以下组分及重量份含量配制而成:乙醇18.5份、耐磨剂1份、乙酯37份、软树脂20份、硬树脂20份、环保型慢干剂3份、滑爽剂0.4份、基材润湿剂0.1份。
优选的，所述耐磨剂为合成石蜡。
优选的，所述硬树脂为玻璃化温度80-90℃的醇溶松香树脂，作为结构树脂。
优选的，所述软树脂为玻璃化温度28-35℃的醇溶松香树脂，作为成膜树脂。
优选的，所述环保型慢干剂为聚醚改性二甲基硅氧烷聚酯。
优选的，所述滑爽剂为液体石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的任意一种。
优选的，所述基材润湿剂为烷基壬基酚聚氧乙稀醚。
优选的，清洗溶剂采用乙酯。
本发明的方案二提供一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
①按照乙醇15-20份、合成石蜡0.5-1.5份、乙酯30-40份、醇溶松香树脂38-50份、聚醚改性二甲基硅氧烷聚酯1-5份、液体石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的任意一种0.2-0.5份、烷基壬基酚聚氧乙稀醚0.05-0.2份的比例分别称量各原料备用；
②将所述醇溶性松香树脂分成二等份，在其中的一份中通过添加固化剂及相应的助剂对其进行改性，将其玻璃化温度提高至80-90℃；另外一份将其玻璃化温度调节至28-35℃；
③在室温以及45%-65%湿度的条件下，往乙醇中缓慢加入合成石蜡，同时进行搅拌混合，然后通过高速分散机按照（600 r/min）的转速进行搅拌分散15分钟以上至均匀；
④在步骤②所得混合物中依次缓慢加入乙酯、玻璃化温度28-35℃的醇溶松香树脂、玻璃化温度80-90℃的醇溶松香树脂，同样通过高速分散机按照（600 r/min）的转速进行搅拌分散15分钟以上至均匀；
⑤在步骤③所得到的的混合物中依次缓慢加入聚醚改性二甲基硅氧烷聚酯、合成石蜡、液体石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的任意一种、烷基壬基酚聚氧乙稀醚，通过高速分散机按照（1200 r/min）的转速进行搅拌分散30分钟以上至均匀；
⑥检测合格后，通过150目的滤网进行过滤包装即可。
本发明中各原料的主要作用及作用原理：
乙醇作为溶剂，能够溶解原料中的软树脂和硬树脂；
耐磨剂：用以提高光油整体的耐磨性，并能降低光油粘性；
乙酯：辅助溶解树脂，同时具有较强的挥发性，在印刷过程中，能使光油易干并快速凝固
硬树脂是成膜树脂，能够在光油涂布后80-90摄氏度的干燥过程中即开始由高弹态向玻璃态转变，并与耐磨剂、乙酯等在交联固化过程中形成稳定的立体网状结构，能够保证光油具备足够的硬度和耐磨性能，对光油层提供足够的保护作用，形成具有一定强度的纸张覆盖物，一定程度上能够抵消纸张在温度、湿度变化时，纸张背面纤维吸水膨胀对纸张正面产生的形成挤压力，防止正向卷曲；以及背面纤维失水收缩对纸张正面产生的拉力，防止反向卷曲；
软树脂作为光油中在常规状态下处于高弹态的成分，其能够增加光油层整体的弹性和韧度，作为光油层的拉力及张力调节剂；并且由于其与硬树脂同属一类物质，二者具有亲和性，易结合，因此二者混合均匀后在常规状态下，处于高弹态或未完全玻璃化的软树脂分子能够在硬树脂分子形成的网状结构中处于具有较好弹性和韧性的状态，二者相互交叉，形成分布均匀、软硬结合的张力和拉力调节的集合体，还能够防止部分硬树脂成膜干燥后对纸张正面产生的单向作用力，使纸张具有韧度，平衡纸张正反两面的张力。
慢干剂既能起到稀释光油的作用，又能调节干燥速度，防止干燥过快，缓解干燥速度过快产生的应力，还能优化印刷性能。
本发明的方案三是提供一种防卷曲光油在软包卷烟小盒生产中的应用，其特征在于，包括无荧光卷筒铜版纸制成普通软包小盒纸张的印刷工艺，以及利用防卷曲光油和普通软包小盒纸张制备防卷曲软包小盒纸张的工艺，具体包括如下步骤：
①参照方案二来配制防卷曲光油；
②制作涂布辊；
③采用凹版印刷机对定量为97±4g/㎡的软包小盒纸张进行涂布印刷防卷曲光油，涂布辊的按涂布重量为4.22g/m2，涂布厚度为 2 um，将防卷曲光油涂布印刷在普通软包小盒纸张表面，印刷机的速度为220m/min，烘干温度为95℃，制得防卷曲软包小盒纸张；
④将制得的防卷曲软包小盒纸张按照各种香烟品牌要求进行裁切。
本发明的有益效果：
①本发明所述的防卷曲光油，采用了同种树脂作为主要的成分，并对同种树脂进行不同处理，改变其核心参数，在保证二者结合性能的前提下，实现最终功能层的强度以及弹性和韧度的有机结合。
②本发明采用在软包装纸张的正面油墨层上涂布特定光油的方式来防止纸张卷曲，相比传统对纸张进行背涂的方式，不仅减少了工序，降低了生产成本，最主要的还在于即使面对温湿度的突变，也不会出现纸张正反张力和拉力失衡造成的纸张局部扭曲。
③本发明在光油中主要采用了相同种类的软树脂和硬树脂结合，因为二者属于同种物质，不存在相互排斥或发生反应的情况，所以在进行混合时，不论是均匀度还是相互的融合程度，相比于现有技术中采用不同种类树脂进行混合，其各项参数均更为领先，最终的光油层对纸张的作用力分布更为均匀。
④本发明所述的防卷曲光油适用范围广，自身环保无毒，制造成本较低。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油，由以下组分及重量份含量配制而成:乙醇15份；合成石蜡0.5份；乙酯30份；醇溶松香树脂38份；聚醚改性二甲基硅氧烷聚酯1份；液体石蜡0.2份；烷基壬基酚聚氧乙稀醚0.05份；
一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油的制备方法，包括以下步骤：
①按照分别称量各原料备用；
②将所述醇溶性松香树脂分成二等份，在其中的一份中通过添加固化剂及相应的助剂对其进行改性，将其玻璃化温度提高至80-90℃；另外一份的玻璃化温度控制在25-38℃；
③在室温以及45%-65%湿度的条件下，往乙醇中缓慢加入合成石蜡，同时进行搅拌混合，然后通过高速分散机按照（600 r/min）的转速进行搅拌分散15分钟以上至均匀；
④在步骤②所得混合物中依次缓慢加入乙酯、玻璃化温度25-38℃的醇溶松香树脂、玻璃化温度80-90℃的醇溶松香树脂，同样通过高速分散机按照（600 r/min）的转速进行搅拌分散15分钟以上至均匀；
⑤在步骤③所得到的的混合物中依次缓慢加入聚醚改性二甲基硅氧烷聚酯、液体石蜡、烷基壬基酚聚氧乙稀醚，通过高速分散机按照（1200 r/min）的转速进行搅拌分散30分钟以上至均匀；
⑥检测合格后，通过150目的滤网进行过滤包装即可。
一种防卷曲光油在软包卷烟小盒生产中的应用，包括无荧光卷筒铜版纸制成普通软包小盒纸张的印刷工艺，以及利用防卷曲光油和普通软包小盒纸张制备防卷曲软包小盒纸张的工艺，具体包括如下步骤：
①参照方案二来配制防卷曲光油；
②制作涂布辊；
③采用凹版印刷机对定量为97±4g/㎡的软包小盒纸张进行涂布印刷防卷曲光油，涂布辊的按涂布重量为4.22g/m2，涂布厚度为 2 um，将防卷曲光油涂布印刷在普通软包小盒纸张表面，印刷机的速度为220m/min，烘干温度为95℃，制得防卷曲软包小盒纸张；
④将制得的防卷曲软包小盒纸张按照各种香烟品牌要求进行裁切。
实施例2
一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油，由以下组分及重量份含量配制而成:乙醇20份；合成石蜡1.5份；乙酯40份；醇溶松香树脂50份；聚醚改性二甲基硅氧烷聚酯5份；聚丙烯蜡0.5份；烷基壬基酚聚氧乙稀醚0.2份，其中，醇溶松香树脂分为玻璃化温度为80-90℃和玻璃化温度25-38℃的各25份。
按照实施例1所述方法进行制备和应用。
实施例3
一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油，由以下组分及重量份含量配制而成:乙醇18.5份、合成石蜡1份、乙酯37份、醇溶松香树脂40份、聚醚改性二甲基硅氧烷聚酯3份、聚乙烯蜡0.4份、烷基壬基酚聚氧乙稀醚0.1份，其中，醇溶松香树脂分为玻璃化温度为80-90℃和玻璃化温度25-38℃的各20份。
按照实施例1所述方法进行制备和应用。

Claims (10)

1.一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油，其特征在于，由以下组分及重量份含量配制而成:
乙醇15-20份；
耐磨剂0.5-1.5份；
乙酯30-40份；
软树脂19-25份；
硬树脂19-25份；
环保型慢干剂1-5份；
滑爽剂0.2-0.5份；
基材润湿剂0.05-0.2份；
所述软树脂为成膜树脂，玻璃化温度小于40℃；硬树脂为结构树脂，玻璃化温度大于40℃。
2.根据权利要求1所述的一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油，其特征在于，由以下组分及重量份含量配制而成:乙醇16-18份、耐磨剂0.8-1.2份、乙酯34-38份、软树脂20-22份、硬树脂20-22份、环保型慢干剂2-4份、滑爽剂0.3-0.4份、基材润湿剂0.08-0.12份。
3.根据权利要求1所述的一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油，其特征在于，由以下组分及重量份含量配制而成:乙醇18.5份、耐磨剂1份、乙酯37份、软树脂20份、硬树脂20份、环保型慢干剂3份、滑爽剂0.4份、基材润湿剂0.1份。
4.优选的，根据权利要求1所述的一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油，其特征在于，所述耐磨剂为合成石蜡。
5.根据权利要求1所述的一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油，其特征在于，所述硬树脂为玻璃化温度80-90℃的醇溶松香树脂，作为结构树脂；所述软树脂为玻璃化温度28-35℃的醇溶松香树脂，作为成膜树脂。
6.根据权利要求1所述的一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油，其特征在于，所述环保型慢干剂为聚醚改性二甲基硅氧烷聚酯。
7.根据权利要求1所述的一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油，其特征在于，所述滑爽剂为液体石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油，其特征在于，所述基材润湿剂为烷基壬基酚聚氧乙稀醚。
9.一种权利要求1-8所述的软盒包装印刷纸张的防卷曲光油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
①按照上述限定的比例分别称量各原料备用；
②将所述醇溶性松香树脂分成二等份，在其中的一份中通过添加固化剂及相应的助剂对其进行改性，将其玻璃化温度提高至80-90℃；另外一份将其玻璃化温度调节至28-35℃；
③在室温以及45%-65%湿度的条件下，往乙醇中缓慢加入合成石蜡，同时进行搅拌混合，然后通过高速分散机按照（600 r/min）的转速进行搅拌分散15分钟以上至均匀；
④在步骤②所得混合物中依次缓慢加入乙酯、玻璃化温度28-35℃的醇溶松香树脂、玻璃化温度80-90℃的醇溶松香树脂，同样通过高速分散机按照（600 r/min）的转速进行搅拌分散15分钟以上至均匀；
⑤在步骤③所得到的的混合物中依次缓慢加入聚醚改性二甲基硅氧烷聚酯，合成石蜡，液体石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的任意一种，烷基壬基酚聚氧乙稀醚，通过高速分散机按照（1200 r/min）的转速进行搅拌分散30分钟以上至均匀；
⑥检测合格后，通过150目的滤网进行过滤包装即可。
10.一种软盒包装印刷纸张的防卷曲光油在软包卷烟小盒生产中的应用，其特征在于，包括无荧光卷筒铜版纸制成普通软包小盒纸张的印刷工艺，以及利用防卷曲光油和普通软包小盒纸张制备防卷曲软包小盒纸张的工艺，具体包括如下步骤：
①参照权利要求9的方法来配制防卷曲光油；
②制作涂布辊；
③采用凹版印刷机对定量为97±4g/㎡的软包小盒纸张进行涂布印刷防卷曲光油，涂布辊的按涂布重量为4.22g/m2，涂布厚度为 2 um，将防卷曲光油涂布印刷在普通软包小盒纸张表面，印刷机的速度为220m/min，烘干温度为95℃，制得防卷曲软包小盒纸张；
④将制得的防卷曲软包小盒纸张按照各种香烟品牌要求进行裁切。
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