一種環(huán)保涂布內(nèi)襯紙及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種環(huán)保涂布內(nèi)襯紙及其制造方法，該內(nèi)襯紙包括原紙層、阻隔層、原紙另一個(gè)表面的油墨層共三層結(jié)構(gòu)；所述的原紙平滑度為≥1010S；所述的阻隔層為聚偏二氯乙烯乳液涂層；所述的油墨層為環(huán)保型水性油墨層；所述聚偏二氯乙烯乳液由含有下列質(zhì)量比原料配制而成：15.93-26.49％的氯乙烯，0.7-1.4％的N-羥甲基丙烯酰胺，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％的焦亞硫酸鈉，0.1-0.8％的N-十二烷基二甲胺，0.01-0.07％的醋酸銨，6.5-7.2％的碳酸鈉，去離子水60.3-68.7％。該內(nèi)襯紙環(huán)保降耗且能顯著提高內(nèi)襯紙阻隔性能和防水性能。
【專利說(shuō)明】一種環(huán)保涂布內(nèi)襯紙及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種環(huán)保涂布內(nèi)襯紙及其制造方法，屬于卷煙包裝材料領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 卷煙內(nèi)襯紙是包裝于卷煙煙支和煙包小盒之間的紙張，對(duì)卷煙起到高阻隔等作 用，可以防止卷煙霉變和香氣散發(fā)，是重要的卷煙包裝材料。目前市場(chǎng)上所用的內(nèi)襯紙大多 是由原紙和鋁箔復(fù)合或真空鍍鋁制成，在生產(chǎn)、包裝及后續(xù)流通中會(huì)出現(xiàn)煙氣散發(fā)快、香煙 保香性能差的不良現(xiàn)象，導(dǎo)致了大量的貴重金屬鋁的浪費(fèi)，同時(shí)由于內(nèi)襯紙中含有鋁成分， 故其廢棄物不能自然降解，且難以回收利用，給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染，最重要的是鋁會(huì)在人 體內(nèi)是慢慢蓄積起來(lái)的，引起代謝紊亂的毒性反應(yīng)。
[0003] 為了節(jié)約資源匱乏的有色金屬鋁材料、生產(chǎn)具有傳統(tǒng)工藝產(chǎn)品之優(yōu)秀的高阻隔功 能，大眾開始將目光聚焦于無(wú)鋁內(nèi)襯紙。無(wú)鋁內(nèi)襯紙，即不使用鋁金屬而制成的內(nèi)襯紙，僅 通過(guò)在原紙基材上涂布一層或多層涂層來(lái)達(dá)到優(yōu)秀的阻隔性能，并保持亮麗的外觀。如專 利申請(qǐng)201210483793. 8在原紙上涂布阻隔涂料，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，防水性能較差，不可循環(huán)再使用。
[0004] 綜上所述，如果可以發(fā)明一種既可以實(shí)現(xiàn)無(wú)鋁化，又能保持優(yōu)秀阻隔能力且具有 高效的防水性能的涂布內(nèi)襯紙，就可以使得涂布內(nèi)襯紙占據(jù)市場(chǎng)龍頭，有望全面替代當(dāng)今 鋁箔復(fù)合或真空鍍鋁內(nèi)襯紙，成為市場(chǎng)的主流。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種環(huán)保涂布內(nèi)襯紙及其制造方法，可取代 傳統(tǒng)的復(fù)合內(nèi)襯紙或鍍鋁內(nèi)襯紙，且同樣達(dá)到高阻隔的作用，氣體透過(guò)率< 3000cm3/ (m2 · d · Pa)，水蒸氣透過(guò)率< 1000(g/m2 · 24h)，均小于國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，更重要的是其具有 很好的防水性。通過(guò)涂布的方法可以大量節(jié)約鋁箔資源，降低了企業(yè)成本，而且這種紙可以 循環(huán)再使用，達(dá)到環(huán)保降耗的要求。其創(chuàng)新點(diǎn)在于：阻隔乳液為聚偏二氯乙烯（以下簡(jiǎn)稱 PVDC)乳液，在PVDC乳液制備過(guò)程中，添加了適量的酮基丙二酸二乙酯。在本發(fā)明中，酮基 丙二酸二乙酯的加入不僅起到了良好的粘合劑作用，同時(shí)結(jié)合合適的組分、含量及制備工 藝，最終制得的聚合物乳液，經(jīng)涂布后形成更穩(wěn)定更致密的膜層，使其氣體和水蒸氣的阻隔 效果加倍，具有高效的防水性能，且制得的乳液適應(yīng)性強(qiáng)，非常適合于內(nèi)襯紙涂布。經(jīng)氣體、 水蒸氣透過(guò)率及防水時(shí)間表明，酮基丙二酸二乙酯的加入，使PVDC乳液涂布并印刷得到的 內(nèi)襯紙成品的阻隔效果加倍且有較強(qiáng)的防水性能（見表1)，有效防止卷煙霉變和香氣散 發(fā)，且能使內(nèi)襯紙循環(huán)再使用。
[0006] 本發(fā)明提供的環(huán)保內(nèi)襯紙是由原紙涂布高阻隔涂料并印刷制得，包括原紙層、原 紙一個(gè)表面的阻隔層、原紙另一個(gè)表面的油墨層共三層結(jié)構(gòu)（見圖1);所述的原紙平滑度 為> 1010S，克重為50-80g/m2 ;所述的阻隔層是將PVDC乳液通過(guò)涂布工藝涂布在原紙表面 上烘干后形成的涂層，涂層克重為l_5g/m2,該涂層具有很好的氣體和水蒸氣的阻隔性及防 水性能，可以防止卷煙霉變且能循環(huán)再使用；所述的油墨層為環(huán)保型水性油墨印刷在原紙 上烘干后形成的油墨層，該涂層克重為2-4g/m2 ;所述的內(nèi)襯紙總克重為53-89g/m2。
[0007] 所述的PVDC乳液由含有下列質(zhì)量比的原料配制而成：15. 93-26. 49 %的氯乙烯， 0. 7-1. 4%的N-羥甲基丙烯酰胺，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 %的焦亞硫酸鈉，0. 1-0. 8 %的N-十二烷基二甲胺，0. 01-0. 07 %的醋酸銨， 6. 5-7. 2%的碳酸鈉，去離子水60. 3-68. 7%。
[0008] 相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種環(huán)保涂布內(nèi)襯紙的制造方法，該方法為：
[0009] (1) PVDC乳液的制備：
[0010] 將15. 93-26. 49%的偏氯乙烯、0. 7-1. 4%的N-羥甲基丙烯酰胺、1. 5-2. 3 %的丙 烯酸甲酯及60. 3-68. 7%的去離子水混合加至聚合釜中，開啟攪拌裝置，設(shè)置攪拌速度為 100-200轉(zhuǎn)/分鐘，計(jì)時(shí)20-30分鐘后，快速加入0. 3-0. 6%的焦亞硫酸鈉，過(guò)10分鐘后，力口 入0. 05-0. 4%的N-十二烷基二甲胺，聚合反應(yīng)即開始，打開加熱裝置，升溫至70-80°C，快 速添加2. 4-3. 9%的酮基丙二酸二乙酯，再次計(jì)時(shí)30-40分鐘后，提高攪拌速度至400-500 轉(zhuǎn)/分鐘，待釜內(nèi)溫度趨于平穩(wěn)后，在75-85°C溫度下恒溫半小時(shí)，同時(shí)滴加0. 05-0. 4%的 N-十二烷基二甲胺、0. 01-0. 07%的醋酸銨和0. 2-0. 6%的焦亞硫酸鈉，2-4小時(shí)內(nèi)滴完，降 至室溫，加入6. 5-7. 2%的碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)乳液的pH至7. 2-7. 8,過(guò)濾出料。
[0011] ⑵涂布內(nèi)襯紙的制造：
[0012] 在12·8-15·5N的恒定放卷張力下，將平滑度彡1010S，克重為 50-80g/m2的卷筒形 原紙放卷，設(shè)置設(shè)備運(yùn)行速度為320-350m/min ;進(jìn)行電暈處理，使表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生 具有分子極性的基團(tuán)，同時(shí)表面狀態(tài)也發(fā)生變化，如形成微觀上的凹凸不平，增大了比表面 積，提供了更大的粘合面。經(jīng)導(dǎo)輥展平后，采用逆向凹版涂布，將上述制得的PVDC乳液涂布 到原紙表面上，涂布內(nèi)襯紙張力控制在18. 5-23N ;再采用光波波長(zhǎng)為2?3 μ m的遠(yuǎn)紅外干 燥和烘箱熱空氣干燥。紅外線干燥的目的是在最短的時(shí)間內(nèi)提高整個(gè)涂層溫度，烘箱烘干 溫度設(shè)定為85-95°C，烘干后，在原紙基材的另一面上，采用金屬版輥經(jīng)逆向凹印方式印刷 油墨，再次以上述同樣的烘干工藝進(jìn)行烘干，隨后冷卻到室溫，放到固化室固化48個(gè)小時(shí)， 最后，經(jīng)收卷、分切得總克重為53-89g/m 2的環(huán)保涂布內(nèi)襯紙，其中PVDC涂層烘干后即為高 阻隔層，其涂層克重為l_5g/m2 ;油墨層的克重為2-4g/m2。
[0013] 取上述制得的內(nèi)襯紙樣品進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果如表1所示，本發(fā)明的環(huán)保涂布內(nèi)襯 紙氣體透過(guò)率為426-868ml/m2 ·241?!·、水蒸汽透過(guò)率為212-320g/m2 *24h與未添加酮基丙 二酸二乙酯的加入的環(huán)保涂布內(nèi)襯紙相比，其阻隔作用增強(qiáng)2倍左右，其防水時(shí)間較未添 加酮基丙二酸二乙酯的環(huán)保涂布內(nèi)襯紙長(zhǎng)1. 5倍左右。由此可見，酮基丙二酸二乙酯的添 力口，使制得的環(huán)保涂布內(nèi)襯紙具備了突出的阻隔及防水效果，另外，與常規(guī)環(huán)保涂布內(nèi)襯紙 (專利申請(qǐng)201210483793. 8)相比，本發(fā)明的環(huán)保涂布內(nèi)襯紙氣體透過(guò)率、水蒸汽透過(guò)率及 防水性能均有非常顯著的進(jìn)步。
[0014] 表1本發(fā)明的新型環(huán)保涂布內(nèi)襯紙與其他內(nèi)襯紙的阻隔效果和防水時(shí)間對(duì)比
[0015]

【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)保涂布內(nèi)襯紙，包括原紙層、原紙一個(gè)表面的阻隔層和原紙另一個(gè)表面的油 墨層共三層結(jié)構(gòu)；所述的阻隔層是將聚偏二氯乙烯乳液通過(guò)涂布工藝涂布在原紙表面上烘 干后形成的涂層；所述的油墨層為環(huán)保型水性油墨印刷在原紙上烘干后形成的油墨層；其 特征在于：所述的聚偏二氯乙烯乳液由含有下列質(zhì)量比的原料配制而成：15. 93-26. 49% 的氯乙烯，0. 7-1. 4%的N-羥甲基丙烯酰胺，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%的焦亞硫酸鈉，0. 1-0. 8%的N-十二烷基二甲胺，0. 01-0. 07%的醋 酸銨，6. 5-7. 2%的碳酸鈉，去離子水60. 3-68. 7%。
2. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)保涂布內(nèi)襯紙，其特征在于：所述的原紙平滑度> 1010S，克 重為 50-80g/m2。
3. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)保涂布內(nèi)襯紙，其特征在于：所述的阻隔涂層克重為l_5g/ m2〇
4. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)保涂布內(nèi)襯紙，其特征在于：所述的油墨涂層克重為2-4g/ m2〇
5. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)保內(nèi)襯紙，其特征在于：所述內(nèi)襯紙總厚度為53-89g/m2。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保涂布內(nèi)襯紙的制造方法，其特征在于該方法包括如下 步驟： (1) 聚偏二氯乙烯乳液的制備： 將15. 93-26. 49 %的偏氯乙烯、0. 7-1. 4 %的N-羥甲基丙烯酰胺、1. 5-2. 3 %的丙烯 酸甲酯及60. 3-68. 7%的去離子水混合加至聚合釜中，開啟攪拌裝置，設(shè)置攪拌速度為 100-200轉(zhuǎn)/分鐘，計(jì)時(shí)20-30分鐘后，快速加入0. 3-0. 6%的焦亞硫酸鈉，過(guò)10分鐘后，力口 入0. 05-0. 4%的N-十二烷基二甲胺，聚合反應(yīng)即開始，打開加熱裝置，升溫至70-80°C，快 速添加2. 4-3. 9%的酮基丙二酸二乙酯，再次計(jì)時(shí)30-40分鐘后，提高攪拌速度至400-500 轉(zhuǎn)/分鐘，待釜內(nèi)溫度趨于平穩(wěn)后，在75-85°C溫度下恒溫半小時(shí)，同時(shí)滴加0. 05-0. 4%的 N-十二烷基二甲胺、0. 01-0. 07%的醋酸銨和0. 2-0. 6%的焦亞硫酸鈉，2-4小時(shí)內(nèi)滴完，降 至室溫，加入6. 5-7. 2%的碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)乳液的pH至7. 2-7. 8,過(guò)濾出料； (2) 涂布內(nèi)襯紙的制造： 在12. 8-15. 5N的恒定放卷張力下，將平滑度彡1010S，克重為50-80g/m2的卷筒形 原紙放卷，設(shè)置設(shè)備運(yùn)行速度為320-350m/min ;進(jìn)行電暈處理，經(jīng)導(dǎo)輥展平后，采用逆向 凹版涂布，將上述制得的聚偏二氯乙烯乳液涂布到原紙表面上，涂布內(nèi)襯紙張力控制在 18. 5-23N ;再采用光波波長(zhǎng)為2?3 μ m的遠(yuǎn)紅外干燥和烘箱熱空氣干燥，烘箱烘干溫度設(shè) 定為85-95°C，烘干后，在原紙基材的另一面上，采用金屬版輥經(jīng)逆向凹印方式印刷油墨，再 次以上述同樣的烘干工藝進(jìn)行烘干，隨后冷卻到室溫，放到固化室固化48個(gè)小時(shí)，最后，經(jīng) 收卷、分切得總克重為53-89g/m 2的環(huán)保涂布內(nèi)襯紙，其中聚偏二氯乙烯涂層烘干后即為高 阻隔層，其涂層克重為l_5g/m2 ;油墨層的克重為2-4g/m2。
【文檔編號(hào)】D21H19/14GK104109988SQ201410329031
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】宋軍軍, 朱清梅, 朱海 申請(qǐng)人:海南必凱水性涂料有限公司