CN114263071A - 一种提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及白卡纸凹版印刷卷烟商标纸领域，具体为一种提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液及其应用方法，该涂布液由以下各组份按如下质量份数组成：水40‑70份，乙醇40‑60份，丝氨酸0.2‑3份，木糖醇0.1‑2份，季胺盐类防腐剂0.1‑0.5份，表面张力调节剂0.5‑2份。使用时，各组份搅拌形成均匀的溶液后，用凹版印刷机的最后一个色组反穿纸张涂布，经过110～120℃干燥。本发明在不改变商标纸背面吸液性能的前提下，适量补充纸张背面的水份，解决了白卡纸由于印刷面油墨和光油堵塞毛细孔导致的非印刷面在凹印过程中失水过多引起的纸张向非印刷面卷曲变形的问题，提高模切后单张商标纸的平整度和高速包装的适应性。

Description

一种提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液及其应用方法

技术领域

本发明属于白卡纸凹版印刷卷烟商标纸领域，涉及一种提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液及其应用方法。

背景技术

凹版印刷白卡纸生产卷烟商标纸是目前卷烟包装商标纸的主要生产方式之一。白卡纸经历凹印后，印刷面由于印刷油墨、表面上光油干燥后阻塞了纸张表面毛细孔，而背面，也称非印刷面，一般不作处理。这样，纸张在印刷过程中，涉及多次热干燥和紫外光辐照干燥过程，非印刷面侧开孔毛细管在印刷的加热过程中失水过多，而印刷面由于开孔毛细管被干燥后的油墨和光油堵塞，失水较少，导致印刷生产的商标纸向非印刷面卷曲，模切后商标纸平整度差。白卡纸经历凹版印刷后，非印刷面与印刷面含水量差异并不大，商标纸卷曲程度也不大，导致的纸张卷曲在低速包装中往往不会出故障，但在高速包装过程中则会出现错位卡纸等故障，另外，由于非印刷面失水过多会导致压痕挺度升高，在高速包装过程中会出现鼓包、包斜等包装质量缺陷。

目前，解决纸张卷曲最常用的办法包括重物压平、晾架、平整器，纸张反卷、纸张背涂。纸张背涂通常的方法是在纸张背面，也就是非印刷面涂布高分子乳液制备一层很薄的涂布层，这个涂布层会堵塞非印刷面的毛细管的表面开孔，使非印刷面的开口毛细管和印刷面开口毛细管数量和结构基本一致，从而解决商标纸由于两面含水量的不同而引起的纸张卷曲，模切后商标纸张表面不平整问题。但是，这种在纸张非印刷面涂布制备一层薄层封闭开口毛细孔的办法会降低非印刷面的吸液性能，即纸张非印刷面的可勃值(纸张可勃值(Cobb value)是衡量纸张吸液能力的一个质量指标，是指在一定条件下，在规定的时间内，单位面积纸表面吸收水的质量，以克/平方米表示)，导致纸张非印刷面在商标纸高速包装过程中，对液态的胶水吸收能力变差，卷烟包装盒胶水粘结面粘结不牢、弹开等问题。因此，需要在不改变纸张非印刷面吸水性(可勃值)的前提下，也就是不改变非印刷面表面的孔隙结构，提高非印刷面的含水量，从而提高商标纸的平整度。

发明内容

针对纸张由于在印刷加工过程中，非印刷面失水过多，导致商标纸向非印刷面卷曲变形，在卷烟高速包装过程中错位卡纸等问题，在纸张非印刷面补水，自然会想到在凹印机印刷完成后，背面(非印刷面)涂布水的解决方法。但是，涂布水后，需要经过110℃至120℃的烘箱将纸烘干，由于纸张背面开孔毛细孔数量和结构经历涂布后未发生大的变化，涂布的水又会在烘干过程中完全挥发了，实际上不能达到非印刷面补水的目的。如果烘干的温度低或烘干时间短，纸张干燥不良又会导致纸张挺度不适以及其它问题。因此，需要在纸张背涂补水后，经历110℃至120℃烘干后，一部分水在干燥过程中挥发，还有一部分水能保留在毛细孔中，这种留存于非印刷面毛细孔的水需要以单个水分子吸附在纸张毛细孔内壁，而不能是多个水分子聚集在毛细管内形成液体，不能出现水在毛细管中凝结的现象，达到补水锁住水份的目的。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液，主要由以下质量份数的原料组成：水40-70份，乙醇40-60份，丝氨酸0.2-3份，木糖醇0.1-2份，表面张力调节剂0.5-2份。

其中，每个丝氨酸分子中含有两个羟基和一个酰胺基。酰胺基中的N可以和水分子中的氢形成非常稳定的氢键，这种氢键在120℃烘干时非常稳定，需要在160℃以上，此氢键才会被破坏脱出由该氢键结合的水分子，因此可以通过加入丝氨酸的量来控制非印刷面经过烘干后残留水分子的数量。木糖醇中，每个木糖醇分子含有5个羟基，羟基也可以和水分子结合，通过测试表明：木糖醇分子中羟基结合的水分子120℃烘干时有大约75％左右的水分子脱除，但仍然能有一部分水分子保留下来，起到保湿锁水的作用。

优选的，所述原料还包括季胺盐类防腐剂0.1-0.5份。季铵盐是胺彻底烷基化生成的化合物，氯化季铵盐用作防霉杀菌剂防止商标纸发霉，并且具有消除静电的作用，减少高速包装时有可能由于静电作用导致的商标纸粘连。

优选的，所述季胺盐类防腐剂为十二烷基三甲基氯化胺。

优选的，所述表面张力调节剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。

本发明还提供了一种所述的提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液的应用方法，具体为首先将上述各组份搅拌形成均匀的溶液，获得涂布液，再用凹版印刷机的最后一个色组反穿纸张涂布，经过110～120℃烘箱干燥，然后进行印后加工横切、压纹、烫金、模切等工序，即可得到应用所述涂布液涂布的商标纸。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的涂布液的组分中不含有高分子材料，全为小分子量物质，且加入量很小，只是经过涂布后，在纸张非印刷面的毛细孔中引入了少量的丝氨酸分子和木糖醇分子，依靠丝氨酸分子中的酰胺基和羟基以及木糖醇分子含有的大量羟基结合水分子，经过110～120℃干燥后，仍有少量的水分子保留下来，达到了非印刷面补水和保水的目的。本发明涂布液配方和应用方法，在不改变纸张非印刷面开孔毛细管结构，也就是纸吸液性能的前提下，保证了纸张非印刷面涂布烘干后还有合适量的水份残留，使纸张不会因为印刷面和非印刷面含水量不同发生卷曲，保证了模切后商标纸的平衡度，同时对商标纸非印刷面涂胶和胶粘不产生负面影响。这种方法不仅克服了传统纸张背涂含有高分子胶液堵塞非印刷面开口毛细管，导致非印刷面吸液能力变差的缺陷；同时也克服了常规非印刷面通过喷雾、涂布以及提高环境湿度增湿导致的要么纸张干燥程度不够，游离水分子过多，影响纸张挺度等力学性能；要么纸张在干燥过程中补充的水分又在纸张烘干过程中失去的缺陷。

(2)本发明的涂布液各组分无毒无味，不会对被包装的卷烟、人体、环境带来任何危害。其依靠丝氨酸中的酰胺基和木糖醇的羟基结合固定单个水分子，这种依靠氢键羟基结合的水分子不容易在干燥过程中挥发离去，从而提高了纸张非印刷面的含水量，且不易脱除，可使纸张在加工和存放过程中保持水分平衡，并能维持纸张的平整度，有效地防止了纸张由于正反两面的水分不平衡而引起的翘曲、荷叶边等纸张平整度不良现象。

附图说明

图1是200克白卡纸非印刷面经过本发明涂布液涂布后样品的红外反射光谱对比图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。

本发明对照组和实施例中所用的纸张为200克白卡纸。

实施例1

一种提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液，主要由以下重量百分数的原料组成：水40，乙醇58，丝氨酸0.2，木糖醇0.4，季胺盐类防腐剂十二烷基三甲基氯化胺0.1，表面张力调节剂聚醚改性聚二甲基硅氧烷1.3。应用于商标纸时，首先将上述组分混合搅拌形成均匀的溶液，再用凹版印刷机的最后一个色组反穿纸张涂布，经过110℃烘箱干燥，然后进行印后加工横切、压纹、烫金、模切等工序(这些工序与现有技术相同，在此不再赘述)，即可得到应用所述涂布液涂布的商标纸。本实施例获得的单张商标纸平整度测试结果见表1。高速包装故障是商标纸在卷烟包装机包装速度为1000包/min时的表现。

实施例2

一种提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液，主要由以下重量百分数的原料组成：水50，乙醇47，丝氨酸0.3，木糖醇1.0，季胺盐类防腐剂十二烷基三甲基氯化胺0.2，表面张力调节剂聚醚改性聚二甲基硅氧烷1.5。应用于商标纸时，首先将上述组分混合搅拌形成均匀的溶液，再用凹版印刷机的最后一个色组反穿纸张涂布，经过115℃烘箱干燥，然后进行印后加工横切、压纹、烫金、模切等工序(这些工序与现有技术相同，在此不再赘述)，即可得到应用所述涂布液涂布的商标纸。本实施例获得的单张商标纸平整度测试结果见表1。高速包装故障是商标纸在卷烟包装机包装速度为1000包/min时的表现。

实施例3

一种提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液，主要由以下重量百分数的原料组成：水65，乙醇32，丝氨酸0.1，木糖醇1.5，季胺盐类防腐剂十二烷基三甲基氯化胺0.1，表面张力调节剂聚醚改性聚二甲基硅氧烷1.3。应用于商标纸时，首先将上述组分混合搅拌形成均匀的溶液，再用凹版印刷机的最后一个色组反穿纸张涂布，经过120℃烘箱干燥，然后进行印后加工横切、压纹、烫金、模切等工序(这些工序与现有技术相同，在此不再赘述)，即可得到应用所述涂布液涂布的商标纸。本实施例获得的单张商标纸平整度测试结果见表1。高速包装故障是商标纸在卷烟包装机包装速度为1000包/min时的表现。

实施例4

一种提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液，主要由以下重量百分数的原料组成：水55，乙醇43，丝氨酸0.3，木糖醇0.5，季胺盐类防腐剂十二烷基三甲基氯化胺0.1，表面张力调节剂聚醚改性聚二甲基硅氧烷1.1。应用于商标纸时，首先将上述组分混合搅拌形成均匀的溶液，再用凹版印刷机的最后一个色组反穿纸张涂布，经过120℃烘箱干燥，然后进行印后加工横切、压纹、烫金、模切等工序(这些工序与现有技术相同，在此不再赘述)，即可得到应用所述涂布液涂布的商标纸。本实施例获得的单张商标纸平整度测试结果见表1。高速包装故障是商标纸在卷烟包装机包装速度为1000包/min时的表现。

对照组1

本发明中，对照组1是未经过非印刷面涂布(背涂)工艺的样品。本对照组获得的单张商标纸平整度测试结果见表1。高速包装故障是商标纸在卷烟包装机包装速度为1000包/min时的表现。

对照组2

一种涂布液，主要由以下重量百分数的原料组成：水50，乙醇50。应用于商标纸时，首先将上述组分混合搅拌形成均匀的溶液，再用凹版印刷机的最后一个色组反穿纸张涂布，经过120℃烘箱干燥，然后进行印后加工横切、压纹、烫金、模切等工序，即可得到应用所述涂布液涂布的商标纸。本对照组获得的单张商标纸平整度测试结果见表1，图1中的曲线1是该对照组样品非印刷面的红外反射光谱曲线。高速包装故障是商标纸在卷烟包装机包装速度为1000包/min时的表现。

表1各对照组和实施例的效果对比

根据上述表1可知，各对照组和实施例的非印刷面吸水性(可勃值)基本相同，实施例1-4获得的商标纸向非印刷面弯曲最大尺寸均比对照组1和2的小，各实施例相较于对照组无明显卷曲、翘角现象，也没有出现高速包装故障和质量缺陷，因此以上表明本发明一种提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液及其应用方法，在不改变纸张背面(非印刷面)的吸液性能的前提下，通过涂布液中的丝氨酸和木糖醇中的酰胺基和羟基结合适量水分子，补充非印刷面水份，解决白卡纸凹版印刷过程中非印刷面失水过多导致的纸张向非印刷面卷曲的问题，从而提高商标纸的平整度和高速包装的适应性。

图1是200克白卡纸非印刷面经过本发明实施例2和对照组2的涂布液涂布后纸张样品的红外反射光谱图对比。图中纵坐标是根据测试结果折算得到的透过率％。图中曲线1是50％水和50％乙醇涂布液的涂布纸张样品非印刷面的红外反射光谱曲线，具体涂布过程见对照组2。图中曲线2是本发明实施例2含有少量丝氨酸和木糖醇涂布液的涂布纸张代表性样品非印刷面的红外反射光谱曲线。标示A的在波数为3320cm^-1位置的宽吸收峰为氢键缔合羟基(-OH的伸缩振动峰)的吸收峰。

根据现有技术，在游离水的红外光谱中，游离水的OH在3580-3670cm^-1是尖吸收峰；在3550-3230cm^-1为氢键缔合的OH伸缩振动吸收峰。但图中在3580-3670cm^-1波数范围无吸收峰，证明样品干燥程度良好，没有游离水，不会导致纸张挺度降低和其它缺陷。图中标示A的在波数为3320cm-1位置的宽吸收峰为氢键缔合羟基的吸收峰，可以看出：曲线2和曲线1对比，曲线2在波数为3320cm-1位置的吸收峰面积远大于曲线1在该位置的吸收峰的面积，表明实施例2获得的纸张样品2的非印刷面氢键缔合的OH数量大于对照组2获得的纸张样品1。因此，在乙醇和水涂布液中加入少量丝氨酸和木糖醇，可以增加非印刷面的氢键缔合羟基的数量，即可以增加非印刷面含水量，达到即保持了纸张干燥，非印刷面表面孔结构基本不变，又适当补充了非印刷面的水份的目的。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液，其特征在于，主要由以下质量份数的原料组成：水40-70份，乙醇40-60份，丝氨酸0.2-3份，木糖醇0.1-2份，表面张力调节剂0.5-2份。

2.根据权利要求1所述的提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液，其特征在于，所述原料还包括季胺盐类防腐剂0.1-0.5份。

3.根据权利要求1或2所述的提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液，其特征在于，主要由以下质量份数的原料组成：水50份，乙醇47份，丝氨酸0.3份，木糖醇1.0份，季胺盐类防腐剂0.2份，表面张力调节剂1.5份。

4.根据权利要求3所述的提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液，其特征在于，所述季胺盐类防腐剂为十二烷基三甲基氯化胺。

5.根据权利要求1所述的提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液，其特征在于，所述表面张力调节剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。

6.一种权利要求1或2所述的提高凹印卷烟商标纸平整度的涂布液的应用方法，其特征在于，首先将上述各组份搅拌形成均匀的溶液，获得涂布液，再用凹版印刷机的最后一个色组反穿纸张涂布，经过110～120℃烘箱干燥，然后进行印后加工横切、压纹、烫金、模切工序，即可得到应用所述涂布液涂布的商标纸。

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