一种环保涂布内衬纸及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种环保涂布内衬纸及其制造方法，该内衬纸包括原纸层、阻隔层、原纸另一个表面的油墨层共三层结构；所述的原纸平滑度为≥1010S；所述的阻隔层为聚偏二氯乙烯乳液涂层；所述的油墨层为环保型水性油墨层；所述聚偏二氯乙烯乳液由含有下列质量比原料配制而成：15.93-26.49％的氯乙烯，0.7-1.4％的N-羟甲基丙烯酰胺，1.5-2.3％的丙烯酸甲酯，2.4-3.9％的酮基丙二酸二乙酯，0.5-1.2％的焦亚硫酸钠，0.1-0.8％的N-十二烷基二甲胺，0.01-0.07％的醋酸铵，6.5-7.2％的碳酸钠，去离子水60.3-68.7％。该内衬纸环保降耗且能显著提高内衬纸阻隔性能和防水性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，该内衬纸包括原纸层、阻隔层、原纸另一个表面的油墨层共三层结构；所述的原纸平滑度为≥1010S；所述的阻隔层为聚偏二氯乙烯乳液涂层；所述的油墨层为环保型水性油墨层；所述聚偏二氯乙烯乳液由含有下列质量比原料配制而成：15.93-26.49％的氯乙烯，0.7-1.4％的N-羟甲基丙烯酰胺，1.5-2.3％的丙烯酸甲酯，2.4-3.9％的酮基丙二酸二乙酯，0.5-1.2％的焦亚硫酸钠，0.1-0.8％的N-十二烷基二甲胺，0.01-0.07％的醋酸铵，6.5-7.2％的碳酸钠，去离子水60.3-68.7％。该内衬纸环保降耗且能显著提高内衬纸阻隔性能和防水性能。【专利说明】
本专利技术涉及，属于卷烟包装材料领域。
技术介绍
卷烟内衬纸是包装于卷烟烟支和烟包小盒之间的纸张，对卷烟起到高阻隔等作 用，可以防止卷烟霉变和香气散发，是重要的卷烟包装材料。目前市场上所用的内衬纸大多 是由原纸和铝箔复合或真空镀铝制成，在生产、包装及后续流通中会出现烟气散发快、香烟 保香性能差的不良现象，导致了大量的贵重金属铝的浪费，同时由于内衬纸中含有铝成分， 故其废弃物不能自然降解，且难以回收利用，给环境带来严重的污染，最重要的是铝会在人 体内是慢慢蓄积起来的，引起代谢紊乱的毒性反应。 为了节约资源匮乏的有色金属铝材料、生产具有传统工艺产品之优秀的高阻隔功 能，大众开始将目光聚焦于无铝内衬纸。无铝内衬纸，即不使用铝金属而制成的内衬纸，仅 通过在原纸基材上涂布一层或多层涂层来达到优秀的阻隔性能，并保持亮丽的外观。如专 利申请201210483793. 8在原纸上涂布阻隔涂料，其阻隔涂料中主要起阻隔性能的是聚乙 烯醇，但由于聚乙烯醇能溶于水，防水性能较差，不可循环再使用。 综上所述，如果可以专利技术一种既可以实现无铝化，又能保持优秀阻隔能力且具有 高效的防水性能的涂布内衬纸，就可以使得涂布内衬纸占据市场龙头，有望全面替代当今 铝箔复合或真空镀铝内衬纸，成为市场的主流。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供，可取代 传统的复合内衬纸或镀铝内衬纸，且同样达到高阻隔的作用，气体透过率< 3000cm3/ (m2 · d · Pa)，水蒸气透过率< 1000(g/m2 · 24h)，均小于国家行业标准，更重要的是其具有 很好的防水性。通过涂布的方法可以大量节约铝箔资源，降低了企业成本，而且这种纸可以 循环再使用，达到环保降耗的要求。其创新点在于：阻隔乳液为聚偏二氯乙烯（以下简称 PVDC)乳液，在PVDC乳液制备过程中，添加了适量的酮基丙二酸二乙酯。在本专利技术中，酮基 丙二酸二乙酯的加入不仅起到了良好的粘合剂作用，同时结合合适的组分、含量及制备工 艺，最终制得的聚合物乳液，经涂布后形成更稳定更致密的膜层，使其气体和水蒸气的阻隔 效果加倍，具有高效的防水性能，且制得的乳液适应性强，非常适合于内衬纸涂布。经气体、 水蒸气透过率及防水时间表明，酮基丙二酸二乙酯的加入，使PVDC乳液涂布并印刷得到的 内衬纸成品的阻隔效果加倍且有较强的防水性能（见表1)，有效防止卷烟霉变和香气散 发，且能使内衬纸循环再使用。 本专利技术提供的环保内衬纸是由原纸涂布高阻隔涂料并印刷制得，包括原纸层、原 纸一个表面的阻隔层、原纸另一个表面的油墨层共三层结构（见图1);所述的原纸平滑度 为> 1010S，克重为50-80g/m2 ;所述的阻隔层是将PVDC乳液通过涂布工艺涂布在原纸表面 上烘干后形成的涂层，涂层克重为l_5g/m2,该涂层具有很好的气体和水蒸气的阻隔性及防 水性能，可以防止卷烟霉变且能循环再使用；所述的油墨层为环保型水性油墨印刷在原纸 上烘干后形成的油墨层，该涂层克重为2-4g/m2 ;所述的内衬纸总克重为53-89g/m2。 所述的PVDC乳液由含有下列质量比的原料配制而成：15. 93-26. 49 %的氯乙烯， 0. 7-1. 4%的N-羟甲基丙烯酰胺，1. 5-2. 3%的丙烯酸甲酯，2. 4-3. 9 %的酮基丙二酸二乙 酯，0. 5-1. 2 %的焦亚硫酸钠，0. 1-0. 8 %的N-十二烷基二甲胺，0. 01-0. 07 %的醋酸铵， 6. 5-7. 2%的碳酸钠，去离子水60. 3-68. 7%。 相应的，本专利技术还提供一种环保涂布内衬纸的制造方法，该方法为： (1) PVDC乳液的制备： 将15. 93-26. 49%的偏氯乙烯、0. 7-1. 4%的N-羟甲基丙烯酰胺、1. 5-2. 3 %的丙 烯酸甲酯及60. 3-68. 7%的去离子水混合加至聚合釜中，开启搅拌装置，设置搅拌速度为 100-200转/分钟，计时20-30分钟后，快速加入0. 3-0. 6%的焦亚硫酸钠，过10分钟后，力口 入0. 05-0. 4%的N-十二烷基二甲胺，聚合反应即开始，打开加热装置，升温至70-80°C，快 速添加2. 4-3. 9%的酮基丙二酸二乙酯，再次计时30-40分钟后，提高搅拌速度至400-500 转/分钟，待釜内温度趋于平稳后，在75-85°C温度下恒温半小时，同时滴加0. 05-0. 4%的 N-十二烷基二甲胺、0. 01-0. 07%的醋酸铵和0. 2-0. 6%的焦亚硫酸钠，2-4小时内滴完，降 至室温，加入6. 5-7. 2%的碳酸钠溶液调节乳液的pH至7. 2-7. 8,过滤出料。 ⑵涂布内衬纸的制造： 在12·8-15·5N的恒定放卷张力下，将平滑度彡1010S，克重为 50-80g/m2的卷筒形 原纸放卷，设置设备运行速度为320-350m/min ;进行电晕处理，使表面发生化学反应，产生 具有分子极性的基团，同时表面状态也发生变化，如形成微观上的凹凸不平，增大了比表面 积，提供了更大的粘合面。经导辊展平后，采用逆向凹版涂布，将上述制得的PVDC乳液涂布 到原纸表面上，涂布内衬纸张力控制在18. 5-23N ;再采用光波波长为2?3 μ m的远红外干 燥和烘箱热空气干燥。红外线干燥的目的是在最短的时间内提高整个涂层温度，烘箱烘干 温度设定为85-95°C，烘干后，在原纸基材的另一面上，采用金属版辊经逆向凹印方式印刷 油墨，再次以上述同样的烘干工艺进行烘干，随后冷却到室温，放到固化室固化48个小时， 最后，经收卷、分切得总克重为53-89g/m 2的环保涂布内衬纸，其中PVDC涂层烘干后即为高 阻隔层，其涂层克重为l_5g/m2 ;油墨层的克重为2-4g/m2。 取上述制得的内衬纸样品进行检测，其结果如表1所示，本专利技术的环保涂布内衬 纸气体透过率为426-868ml/m2 ·241?!·、水蒸汽透过率为212-320g/m2 *24h与未添加酮基丙 二酸二乙酯的加入的环保涂布内衬纸相比，其阻隔作用增强2倍左右，其防水时间较未添 加酮基丙二酸二乙酯的环保涂布内衬纸长1. 5倍左右。由此可见，酮基丙二酸二乙酯的添 力口，使制得的环保涂布内衬纸具备了突出的阻隔及防水效果，另外，与常规环保涂布内衬纸 (专利申请201210483793. 8)相比，本专利技术的环保涂布内衬纸气体透过率、水蒸汽透过率及 防水性能均有非常显著的进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保涂布内衬纸，包括原纸层、原纸一个表面的阻隔层和原纸另一个表面的油墨层共三层结构；所述的阻隔层是将聚偏二氯乙烯乳液通过涂布工艺涂布在原纸表面上烘干后形成的涂层；所述的油墨层为环保型水性油墨印刷在原纸上烘干后形成的油墨层；其特征在于：所述的聚偏二氯乙烯乳液由含有下列质量比的原料配制而成：15.93‑26.49％的氯乙烯，0.7‑1.4％的N‑羟甲基丙烯酰胺，1.5‑2.3％的丙烯酸甲酯，2.4‑3.9％的酮基丙二酸二乙酯，0.5‑1.2％的焦亚硫酸钠，0.1‑0.8％的N‑十二烷基二甲胺，0.01‑0.07％的醋酸铵，6.5‑7.2％的碳酸钠，去离子水60.3‑68.7％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋军军，朱清梅，朱海，
申请(专利权)人：海南必凯水性涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：海南;66