一種環保涂布內襯紙及其制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種環保涂布內襯紙及其制造方法，該內襯紙包括原紙層、阻隔層、原紙另一個表面的油墨層共三層結構；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；所述的油墨層為環保型水性油墨層；所述聚偏二氯乙烯乳液由含有下列質量比原料配制而成：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％。該內襯紙環保降耗且能顯著提高內襯紙阻隔性能和防水性能。
【專利說明】一種環保涂布內襯紙及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種環保涂布內襯紙及其制造方法，屬于卷煙包裝材料領域。
【背景技術】
[0002] 卷煙內襯紙是包裝于卷煙煙支和煙包小盒之間的紙張，對卷煙起到高阻隔等作 用，可以防止卷煙霉變和香氣散發，是重要的卷煙包裝材料。目前市場上所用的內襯紙大多 是由原紙和鋁箔復合或真空鍍鋁制成，在生產、包裝及后續流通中會出現煙氣散發快、香煙 保香性能差的不良現象，導致了大量的貴重金屬鋁的浪費，同時由于內襯紙中含有鋁成分， 故其廢棄物不能自然降解，且難以回收利用，給環境帶來嚴重的污染，最重要的是鋁會在人 體內是慢慢蓄積起來的，引起代謝紊亂的毒性反應。
[0003] 為了節約資源匱乏的有色金屬鋁材料、生產具有傳統工藝產品之優秀的高阻隔功 能，大眾開始將目光聚焦于無鋁內襯紙。無鋁內襯紙，即不使用鋁金屬而制成的內襯紙，僅 通過在原紙基材上涂布一層或多層涂層來達到優秀的阻隔性能，并保持亮麗的外觀。如專 利申請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，不可循環再使用。
[0004] 綜上所述，如果可以發明一種既可以實現無鋁化，又能保持優秀阻隔能力且具有 高效的防水性能的涂布內襯紙，就可以使得涂布內襯紙占據市場龍頭，有望全面替代當今 鋁箔復合或真空鍍鋁內襯紙，成為市場的主流。
【發明內容】
[0005] 為了解決上述問題，本發明提供一種環保涂布內襯紙及其制造方法，可取代 傳統的復合內襯紙或鍍鋁內襯紙，且同樣達到高阻隔的作用，氣體透過率< 3000cm3/ (m2 · d · Pa)，水蒸氣透過率< 1000(g/m2 · 24h)，均小于國家行業標準，更重要的是其具有 很好的防水性。通過涂布的方法可以大量節約鋁箔資源，降低了企業成本，而且這種紙可以 循環再使用，達到環保降耗的要求。其創新點在于：阻隔乳液為聚偏二氯乙烯（以下簡稱 PVDC)乳液，在PVDC乳液制備過程中，添加了適量的酮基丙二酸二乙酯。在本發明中，酮基 丙二酸二乙酯的加入不僅起到了良好的粘合劑作用，同時結合合適的組分、含量及制備工 藝，最終制得的聚合物乳液，經涂布后形成更穩定更致密的膜層，使其氣體和水蒸氣的阻隔 效果加倍，具有高效的防水性能，且制得的乳液適應性強，非常適合于內襯紙涂布。經氣體、 水蒸氣透過率及防水時間表明，酮基丙二酸二乙酯的加入，使PVDC乳液涂布并印刷得到的 內襯紙成品的阻隔效果加倍且有較強的防水性能（見表1)，有效防止卷煙霉變和香氣散 發，且能使內襯紙循環再使用。
[0006] 本發明提供的環保內襯紙是由原紙涂布高阻隔涂料并印刷制得，包括原紙層、原 紙一個表面的阻隔層、原紙另一個表面的油墨層共三層結構（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再使用；所述的油墨層為環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 ;所述的內襯紙總克重為53-89g/m2。
[0007] 所述的PVDC乳液由含有下列質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] 相應的，本發明還提供一種環保涂布內襯紙的制造方法，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，設置攪拌速度為 100-200轉/分鐘，計時20-30分鐘后，快速加入0. 3-0. 6%的焦亞硫酸鈉，過10分鐘后，力口 入0. 05-0. 4%的N-十二烷基二甲胺，聚合反應即開始，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，再次計時30-40分鐘后，提高攪拌速度至400-500 轉/分鐘，待釜內溫度趨于平穩后，在75-85°C溫度下恒溫半小時，同時滴加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小時內滴完，降 至室溫，加入6. 5-7. 2%的碳酸鈉溶液調節乳液的pH至7. 2-7. 8,過濾出料。
[0011] ⑵涂布內襯紙的制造：
[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，設置設備運行速度為320-350m/min ;進行電暈處理，使表面發生化學反應，產生 具有分子極性的基團，同時表面狀態也發生變化，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。經導輥展平后，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，涂布內襯紙張力控制在18. 5-23N ;再采用光波波長為2?3 μ m的遠紅外干 燥和烘箱熱空氣干燥。紅外線干燥的目的是在最短的時間內提高整個涂層溫度，烘箱烘干 溫度設定為85-95°C，烘干后，在原紙基材的另一面上，采用金屬版輥經逆向凹印方式印刷 油墨，再次以上述同樣的烘干工藝進行烘干，隨后冷卻到室溫，放到固化室固化48個小時， 最后，經收卷、分切得總克重為53-89g/m 2的環保涂布內襯紙，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] 取上述制得的內襯紙樣品進行檢測，其結果如表1所示，本發明的環保涂布內襯 紙氣體透過率為426-868ml/m2 ·241?!·、水蒸汽透過率為212-320g/m2 *24h與未添加酮基丙 二酸二乙酯的加入的環保涂布內襯紙相比，其阻隔作用增強2倍左右，其防水時間較未添 加酮基丙二酸二乙酯的環保涂布內襯紙長1. 5倍左右。由此可見，酮基丙二酸二乙酯的添 力口，使制得的環保涂布內襯紙具備了突出的阻隔及防水效果，另外，與常規環保涂布內襯紙 (專利申請201210483793. 8)相比，本發明的環保涂布內襯紙氣體透過率、水蒸汽透過率及 防水性能均有非常顯著的進步。
[0014] 表1本發明的新型環保涂布內襯紙與其他內襯紙的阻隔效果和防水時間對比
[0015]
【權利要求】
1. 一種環保涂布內襯紙，包括原紙層、原紙一個表面的阻隔層和原紙另一個表面的油 墨層共三層結構；所述的阻隔層是將聚偏二氯乙烯乳液通過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. 如權利要求1所述的環保涂布內襯紙，其特征在于：所述的原紙平滑度> 1010S，克 重為 50-80g/m2。
3. 如權利要求1所述的環保涂布內襯紙，其特征在于：所述的阻隔涂層克重為l_5g/ m2〇
4. 如權利要求1所述的環保涂布內襯紙，其特征在于：所述的油墨涂層克重為2-4g/ m2〇
5. 如權利要求1所述的環保內襯紙，其特征在于：所述內襯紙總厚度為53-89g/m2。
6. 如權利要求1所述的一種環保涂布內襯紙的制造方法，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，設置攪拌速度為 100-200轉/分鐘，計時20-30分鐘后，快速加入0. 3-0. 6%的焦亞硫酸鈉，過10分鐘后，力口 入0. 05-0. 4%的N-十二烷基二甲胺，聚合反應即開始，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，再次計時30-40分鐘后，提高攪拌速度至400-500 轉/分鐘，待釜內溫度趨于平穩后，在75-85°C溫度下恒溫半小時，同時滴加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小時內滴完，降 至室溫，加入6. 5-7. 2%的碳酸鈉溶液調節乳液的pH至7. 2-7. 8,過濾出料； (2) 涂布內襯紙的制造： 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，設置設備運行速度為320-350m/min ;進行電暈處理，經導輥展平后，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，涂布內襯紙張力控制在 18. 5-23N ;再采用光波波長為2?3 μ m的遠紅外干燥和烘箱熱空氣干燥，烘箱烘干溫度設 定為85-95°C，烘干后，在原紙基材的另一面上，采用金屬版輥經逆向凹印方式印刷油墨，再 次以上述同樣的烘干工藝進行烘干，隨后冷卻到室溫，放到固化室固化48個小時，最后，經 收卷、分切得總克重為53-89g/m 2的環保涂布內襯紙，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】D21H19/14GK104109988SQ201410329031
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2013年11月21日
【發明者】宋軍軍, 朱清梅, 朱海 申請人:海南必凱水性涂料有限公司