一种高阻隔涂布白卡纸及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高阻隔涂布白卡纸，其包括卡纸基层和高阻隔涂层，所述高阻隔涂层涂布于卡纸基层的正面和/或背面，所述高阻隔涂层由高阻隔剂制成，所述高阻隔剂由以下质量份的组分组成：苯乙烯8‑30份、丁二烯1‑5份、聚丙烯酸丁酯8‑32份、聚烯烃7‑15份、丙烯酸异辛酯1‑8份和瓷土5‑28份。所述高阻隔涂布白卡纸经过制浆、上网、压榨除水、初步干燥、机内在线涂布、再次干燥等步骤得到。本发明专利技术所述高阻隔涂布白卡纸对水蒸汽、香氛、氧气隔绝性能好，且能回收使用，十分环保。另外，所述高阻隔涂布白卡纸制造过程简单，能显著降低成本，相比传统PE淋膜造纸技术生产效率提高10倍，且节省25‑40％的运输费，15‑25％的库存费。

【技术实现步骤摘要】
一种高阻隔涂布白卡纸及其制备方法
本专利技术属于高阻隔涂布纸领域，具体涉及一种高阻隔涂布白卡纸及其制备方法。
技术介绍
纸包装的阻隔性是指纸包装对于水蒸气、芳香、氧气等具有屏蔽功能，然而纸张的主体结构纤维本身阻隔性较差，不能满足纸包装的阻隔性要求。现有技术中大多采用PE(聚乙烯)淋膜的方式生产白卡纸来用作具有阻隔功能的包装材料。但是PE淋膜是利用机外淋膜方式进行的，生产过程中工艺相对复杂，生产效率低，制造成本高，而且PE淋膜纸难以在自然界中降解，工厂回收处理的成本又高。随着国际环保政策的相继出台，绿色环保成为了包装材料的关键指标，各国已针对该问题推出相关环保税收取制度，因此，有必要从产品环保和改进生产工艺，提高生产效率，降低生产成本的角度开发出一种绿色环保且能替代PE淋膜纸的高阻隔涂布白卡纸。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种高阻隔涂布白卡纸及其制备方法，所述方法主要是通过单次或多次涂布的方式在纸张表面形成一层阻隔涂层，从而使纸张表面具有阻隔性能。本专利技术重点改进高阻隔涂布白卡纸生产的生产工艺，采用一种机内在线涂布的方式，在生产卡纸基层的时候将水基性质的高阻隔剂涂布于卡纸基层，不仅能缩短工艺流程，节省生产成本，而且生产出来的高阻隔涂布白卡纸可自然降解，回收利用也十分方便，十分利于环保。机内在线涂布用于造纸机或整条生产线，可以与制浆、纸机、涂布等配合应用。为了实现本专利技术所述目的，通过以下技术方案实现。一种高阻隔涂布白卡纸，其包括卡纸基层和高阻隔涂层，所述高阻隔涂层涂布于卡纸基层的正面和/或背面，所述高阻隔涂层由高阻隔剂制成，所述高阻隔剂的成分包括苯乙烯、丁二烯、聚丙烯酸丁酯、聚烯烃、丙烯酸异辛酯和瓷土。所述高阻隔剂由以下质量份的组分组成：苯乙烯8-30份、丁二烯1-5份、聚丙烯酸丁酯8-32份、聚烯烃(例如，聚烯烃可以包括聚丙烯、聚丁烯中的至少一种)7-15份、丙烯酸异辛酯1-8份和瓷土5-28份。进一步优选的，所述高阻隔剂由以下质量份的组分组成：苯乙烯10-25份、丁二烯1-3份、聚丙烯酸丁酯10-25份、聚烯烃7-15份、丙烯酸异辛酯1-5份和瓷土8-25份。所述高阻隔剂的制备过程为：在反应釜中加入苯乙烯10-25份与丁二烯1-3份，在温度为40-75℃(优选50-70℃)、压力为15-25MPa(优选20MPa)的条件下反应20-65min(优选30-60min)，再加入聚丙烯酸丁酯10-25份，反应10-20min后再加入聚烯烃7-15份，相同温度和压力下反应30-40min后加入瓷土8-25份(瓷土的质量浓度为8-10％)，升高温度至150-250℃，压力降为8-12MPa(优选10MPa)，在此条件下反应4-6h，反应完全后待其完全冷却将产物取出，可得到所述高阻隔剂，所述高阻隔剂的粘度为1000-3000cps。可选地，卡纸基层为纸杯原纸。一种高阻隔涂布白卡纸的制备方法，包括以下步骤：(1)制浆：卡纸基层分为面纸层、芯纸层和底纸层，将制备面纸层浆料、芯纸层浆料以及底纸层浆料的浆板(浆板是纸浆的一种,是纸浆经过脱水压榨后形成的一种厚纸板，克重一般在250克以上，造纸工业上制作浆板主要是便于运输)经过D型水力碎浆机碎解后，碎浆的质量浓度为3.5-6.5％进行筛选，打浆，配浆，分别制得面纸层浆料、芯纸层浆料以及底纸层浆料；(2)上网：将步骤(1)制得的面纸层浆料、芯纸层浆料和底纸层浆料分别滤水后，进行复合，复合过程中面纸层浆料、芯纸层浆料和底纸层浆料的上网的速度为300-500m/min，得到复合浆料，三种浆料复合后的整体厚度为150-400μm，优选170-350μm；(3)压榨除水：将步骤(2)制备的复合浆料先用盲孔压榨辊(由福伊特有限公司提供，规格ф920×4960mm)进行压榨，压力为120-140kN/m(优选130kN/m)，再用靴式压榨辊(由福伊特有限公司提供，规格ф1044×4700mm)对纸张进行压榨，压力为680-720kN/m(优选700kN/m)；(4)初步干燥：将步骤(3)压榨除水后的复合浆料进行干燥，采用多组(如2-10组)烘缸进行干燥，干燥的温度呈梯度上升(具体过程为：25-50℃保持30min，50-80℃保持25-30min，80-130℃(优选80-120℃)保持15-20min)，烘缸缸面温度依次从50℃上升到120℃，至浆料中水分含量为5-12％(优选6.5-10％)，得到卡纸基层；(5)机内在线涂布：为了提高纸张表面强度，将步骤(4)制备的卡纸基层两面中至少有一面涂布高阻隔剂；(6)再次干燥：将步骤(5)涂布高阻隔剂的卡纸基层进行干燥，使用纸机热风箱(由福伊特有限公司提供)进行干燥，干燥温度为140-155℃(优选150℃)，纸机热风箱的纸机车速为350-550m/min(优选400-500m/min)，得到高阻隔涂布白卡纸。所述步骤(1)中，面纸层浆料由以下质量份的组分进行配浆：漂白阔叶木硫酸盐浆60-100份(优选70-90份)和漂白针叶木硫酸盐浆8-35份(优选10-30份)。所述步骤(1)中，芯纸层浆料由以下质量份的组分进行配浆：化学热磨机械浆35-50份(优选40-45份)、漂白阔叶木硫酸盐浆2-12份(优选5-10份)、漂白针叶木硫酸盐浆8-18份(优选10-15份)和损纸30-45份(优选35-40份)。所述步骤(1)中，底纸层浆料由以下质量份的组分进行配浆：漂白阔叶木硫酸盐浆70-100份(优选80-90份)和漂白针叶木硫酸盐浆5-20份(优选10-20份)。漂白阔叶木硫酸盐浆、漂白针叶木硫酸盐浆、化学热磨机械浆固含量均为3.0-4.5％，pH值均为4.5-6.0。步骤(1)中筛选的主要目的是对浆料中的杂质进行筛选，是通过2-5mm(优选4mm)压力孔筛将浆料中的杂质去除。步骤(5)所述机内在线涂布工艺是在正常的白卡纸工艺流程上进行改进的，主要是涂料涂布工艺进行了更改，具体过程为：高阻隔剂是在背面涂和/或正面涂(底纸层为背面，面纸层为正面)，其中背面涂采用计量棒，直径为12mm，涂量为3-15g/m2，正面涂采用的是陶瓷耐磨刮刀，涂布量为3-10g/m2；正常纸张上涂料后会进行干燥，但都是红外干燥或者热风干燥，没有将两者联合在一起干燥的，而本专利技术中背面涂和/或正面涂完后用红外干燥和热风干燥联合的方式进行干燥，效果在于让高阻隔剂快速干燥，从而起到能显著改善纸张的物理性能，同时解决阻隔剂粘棍或断纸的影响(此处用红外干燥和热风干燥联合的方式进行干燥还可以解决粘棍或断纸的影响，但并不阻止高阻隔剂渗入纸张内部对纤维端面进行包覆和填充纤维间的空隙)，而且采用机内在线涂布相对传统PE淋膜卡纸而言无需机外淋膜，缩短制备工艺，节省制备成本。传统PE淋膜生产工艺机车速为100-200m/min，幅宽为0.78-1.3m，而本专利技术机内在线涂布的车速为350-550m/min，幅宽为4.5m，相比之下本专利技术所述技术方案的生产效率为机外PE淋膜的10倍。优选地，所述步骤(5)中，在涂布高阻隔剂之前还在卡纸基层的两个面中的至少一个面涂布淀粉溶液进行表面施胶(即在卡纸基层表面进行涂布淀粉溶液)，淀粉涂布量为1.5-3.5g/m2(淀粉涂布量为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高阻隔涂布白卡纸，其特征在于，其包括卡纸基层和高阻隔涂层，所述高阻隔涂层涂布于卡纸基层的正面和/或背面，所述高阻隔涂层由高阻隔剂制成，所述高阻隔剂由以下质量份的组分组成：苯乙烯8‑30份、丁二烯1‑5份、聚丙烯酸丁酯8‑32份、聚烯烃7‑15份、丙烯酸异辛酯1‑8份和瓷土5‑28份。

【技术特征摘要】
1.一种高阻隔涂布白卡纸，其特征在于，其包括卡纸基层和高阻隔涂层，所述高阻隔涂层涂布于卡纸基层的正面和/或背面，所述高阻隔涂层由高阻隔剂制成，所述高阻隔剂由以下质量份的组分组成：苯乙烯8-30份、丁二烯1-5份、聚丙烯酸丁酯8-32份、聚烯烃7-15份、丙烯酸异辛酯1-8份和瓷土5-28份。2.根据权利要求1所述的高阻隔涂布白卡纸，其特征在于，所述高阻隔剂的制备过程为：在反应釜中加入苯乙烯与丁二烯，在温度为40-75℃、压力为15-25MPa的条件下反应20-65min，再加入聚丙烯酸丁酯，反应10-20min，再加入聚烯烃，反应30-40min后加入瓷土，升温至150-250℃，压力降为8-12MPa，反应4-6h，冷却，制得所述高阻隔剂。3.一种根据权利要求1所述的高阻隔涂布白卡纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制浆：将浆板经过碎浆机碎解后，进行筛选，打浆，配浆，分别制得面纸层浆料、芯纸层浆料和底纸层浆料；(2)上网：将步骤(1)制得的面纸层浆料、芯纸层浆料和底纸层浆料分别滤水后，进行复合，得到150-400μm厚的复合浆料；(3)压榨除水：将步骤(2)制备的复合浆料先用盲孔压榨辊进行压榨，压力为120-140kN/m，再用靴式压榨辊对纸张进行压榨，压力为680-720kN/m；(4)初步干燥：将步骤(3)压榨除水后的复合浆料进行干燥，至浆料中水分含量为5-12％，得到卡纸基层；(5)机内在线涂布：将步骤(4)制备的卡纸基层的两个面中至少一个面涂布高阻隔剂，涂布完以后用红外干燥和热风干燥联合的方式进行干燥；(6)再次干燥：将步骤(5)涂布高阻隔剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：任小平，吴义荣，徐海东，卢诗强，孙王宝，张丽，袁化乾，倪冻林，马洪生，
申请(专利权)人：珠海红塔仁恒包装股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44