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CN107059468A - 一种热塑性保润涂布材料及其制备方法 - Google Patents

一种热塑性保润涂布材料及其制备方法 Download PDF

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余耀
张莹
詹建波
丁卫
程量
王浩
谢姣
郑晗
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China Tobacco Yunnan Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种热塑性保润涂布材料及其制备方法,包括基材、功能涂层Ⅰ、功能涂层Ⅱ、胶黏层和油墨图案层,制备方法如下:1)将功能涂层Ⅱ以单面或双面方式涂布到基材上备用,其中涂布功能涂层Ⅱ后须经过滚花工艺处理;2)将功能涂层Ⅰ以单面或双面方式涂布到前述材料上备用;3)通过胶黏层将油墨图案层与功能涂层Ⅰ粘接复合制成热塑性保润涂布材料;该热塑性保润涂布材料具有防潮保水保香、包裹内容物、抗菌抑菌、承印多色彩图案、替代多种现有材料等能力。

Description

一种热塑性保润涂布材料及其制备方法
技术领域
本发明属于烟用包装材料加工技术领域,具体涉及一种热塑性保润涂布材料及其制备方法。
背景技术
目前,烟用包装材料包括铝箔内衬纸(俗称铝箔纸),盒包装纸、条包装纸、透明薄膜等。以现有技术条件所制成的上述材料,分别承担着不同的功能和作用,需要综合运用才能同时具备防潮保香、包裹内容物、承印图案、防水和隔湿等功能,例如内衬纸主要起到防潮保香的作用,盒、条包装纸起到印刷图案和包裹内容物的作用,透明薄膜起到防水和隔湿的作用。
其中,内衬纸由铝箔和原纸复合加工制成,生产工艺主要包括:复合包装纸和真空镀铝包装纸,其中真空镀铝包装纸又分为直接镀铝法和转移镀铝法包装纸。存在防潮保水效果差、成本高昂的缺陷,其所用金属铝,在生产过程中因属于有色金属冶金行业,高能耗、高污染现象严重,回收困难,重复利用率低,资源浪费等问题,不符合“资源节约型,环境友好型”的产业发展要求。
又如盒包装纸和条包装纸,它是印有图案、文字的卷烟盒包装纸和条包装纸,盒包装纸用于卷烟成盒包装,条包装纸用于盒成条包装。现有技术条件所制成的传统盒包装纸和条包装纸,无防潮保水、阻气保香、抗菌抑菌等附加功能作用。特别是烟盒包装开启后,其内容物(烟支)在逐支消费的过程中,因细菌增生问题,产品质量逐渐下降,产品卫生安全存在隐患。
其次,热塑性是指物质在加热时能发生流动变形,冷却后可以保持一定形状的性质。现有技术制作而成的普通热塑性材料,在热塑封口时因材料之间接触面有限且过于光滑,粗糙度不够,导致受热时热塑物质不规则流动,分布不均匀,在封口处产生间隙进而出现密封失效问题。
第三,现有普通热塑材料虽然有较好的阻湿保水性能,但是却存在透气量过高、阻氧性较差的技术缺陷,无法具备抗菌抑菌功能。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术不足,提供一种热塑性保润涂布材料及其制备方法,具有防潮保水保香、包裹内容物、抗菌抑菌、承印多色彩图案、替代多种现有材料等能力。
为了解决上述的问题本发明的采用的技术以及方法如下:
一种热塑性保润涂布材料,包括基材、功能涂层Ⅰ、功能涂层Ⅱ、胶黏层和油墨图案层。
进一步的,所述功能涂层Ⅰ为壳聚糖膜层、或是壳聚糖与聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚酰胺聚脲树脂、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚丁二酸丁二酯和瓜尔胶组成的复合涂料层。
进一步的,所述功能涂层Ⅱ为聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚酰胺聚脲树脂、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯和聚丁二酸丁二酯中的一种或一种以上组成的混合涂料层。
进一步的,所述胶黏层所用的胶粘剂为食品级改性淀粉胶粘剂。
进一步的,所述基材为纸张、聚乙烯和聚苯乙烯中的一种或一种以上组成的复合材料,所述聚乙烯经过镀铝工艺处理。
本发明要解决的另一技术问题为提供一种热塑性保润涂布材料的制备方法,包括以下步骤:
1)将功能涂层Ⅰ以单面或双面方式涂布到基材上备用;
2)将功能涂层Ⅱ以单面或双面方式涂布到功能涂层Ⅰ上备用,其中涂布功能涂层Ⅱ后须经过滚花工艺处理;
3)通过胶黏层将油墨图案层与功能涂层Ⅱ粘接复合制成热塑性保润涂布材料。
本发明要解决的另一技术问题为提供一种热塑性保润涂布材料的制备方法,包括以下步骤:
1)将功能涂层Ⅱ以单面或双面方式涂布到基材上备用,其中涂布功能涂层Ⅱ后须经过滚花工艺处理;
2)将功能涂层Ⅰ以单面或双面方式涂布到前述材料上备用;
3)通过胶黏层将油墨图案层与功能涂层Ⅰ粘接复合制成热塑性保润涂布材料。
进一步的,用于将烟支包裹住后,通过热塑或热熔胶进行封口,进而制作出一包完整的烟包。
本方案同时具备包裹内容物、密封保润、承印图案三种功能,而现有技术需要于烟盒上,同时使用透明薄膜、商标纸和铝箔内衬纸三种材料才能具备前述功能,因此实现了以一种材料替代多种(至少三种)现有材料的目的,同时解决了卷烟盒与条的包装、传统铝箔包装纸成本高,回收难,资源浪费等缺点。
本方案具有较好的阻隔性能,防潮保水,阻气保香,无毒无味,保持烟香和吃味,机械成形和上机适应性良好,有效降低了成本、能耗小。
本方案功能涂料层Ⅰ采用壳聚糖为原材料进行复膜,壳聚糖具有杀菌抑菌、保香保味,成膜性好、高阻氧性等特性,具有现有技术无法提供的抗菌抑菌功能。
本方案解决了现有技术透气量与透湿性之间相互制约的问题(比对结果见实施例6),采用壳聚糖复膜和其它复膜的组合使用,有效改善了壳聚糖高阻氧性但阻湿保水性能有限的不足,同时也能互补其它涂布膜的不足,例如:壳聚糖和PVDC涂布膜的组合使用,能明显改善PVDC膜层透气量过高的不足。
本方案通过滚花工艺增加了涂层的粗糙度,解决了现有技术条件下普通热塑材料之间的接触面过于光滑,受热时因热塑物质或热熔胶发生流动而分布不均匀,导致封口处产生空隙,产生封口不严、密封失效的问题,使得本发明具备完整的隔绝外部湿度影响的能力。
本发明的有益效果为:首先,长时间阻隔了外界湿度对所包裹烟支的影响,对于在干燥或潮湿的地区,维持卷烟的抽吸品质稳定有着非常重要的意义。其次,实现了铝箔内衬纸、商标纸、透明纸组合使用时,所具备的包裹内容物、阻隔外界湿度、印刷图案三个组合功效,从而能够以一种材料替代三种材料。第三,由于采用壳聚糖复膜和其它复膜的组合使用,有效改善了壳聚糖高阻氧性但阻湿保水性能有限的不足,同时也能互补其它涂布膜的不足,例如:壳聚糖和PVDC涂布膜的组合使用,能明显改善PVDC膜层透气量过高的不足。第四,在涂布过程中使用了滚花工艺,增加材料表面粗糙度,让封口位置的密封效果得到有效保障,完善了材料的保润性能。
附图说明
图1为本发明的实施例3结构示意图。
其中,1-基材;2-功能涂料层Ⅰ;3-功能涂料层Ⅱ;4-胶黏层;5-油墨图案层;6-滚花工艺处理面。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明,但它们并不是对本发明技术方案的限定,基于本发明教导所做出的任何变换,均落在本发明的保护范围。
实施例1
步骤一,在基材上单面涂布功能涂料层Ⅰ后备用:将壳聚糖(脱乙酰度>90%)加乙酸搅拌分散溶解于水中至透明,1.5h后用1mol/L NaOH溶液中和至中性,停止搅拌用200目筛网过滤除去壳聚糖溶液中杂质,静止消泡25min后得到功能涂料备用;选取基材:85g/m2纸张,放纸后用气刀涂布得到功能涂料层Ⅰ,涂布量控制在1.50g·m-2,涂布纸张进入干燥通道经烘缸干燥后收卷备用。
步骤二,在步骤二所述材料的另一面上,涂布功能涂料层Ⅱ后备用:采用网线辊逆转吻涂方式将PVDC涂布在步骤一所述的材料上,涂布速度控制在85m/min,PVDC涂布量为4.5g/m2,干燥温度为85℃,熟化条件为45℃,熟化24h时用300目的滚花版对其表面进行处理,增加其粗糙度之后,再熟化24h;
步骤三,使用以改性淀粉胶为主要成分的胶黏层将油墨图案层与步骤二所述的材料粘接复合后,制成热塑性保润涂布材料;
步骤四,用热塑性保润涂布材料包裹住烟支后,在封口位置让该材料经过125℃的烙铁,利用功能涂料层Ⅱ的热塑性将该材料粘接住,进而获得具有密封效果、包裹完整的一包烟。
实施例2
步骤一,选取基材:112g/m2纸张,将功能涂料层Ⅱ单面涂布到基材上备用:采用网线辊逆转吻涂方式将PVDC涂布在基材上,涂布速度控制在95m/min,PVDC涂布量为5.0g/m2,干燥温度为90℃,熟化条件为45℃,熟化36h时用350目的滚花版对其表面进行处理,增加其粗糙度之后,再熟化12h;
步骤二,在步骤一所述材料上双面涂布功能涂料层Ⅰ后备用:将壳聚糖(脱乙酰度>90%)加乙酸搅拌分散溶解于水中至透明,1.75h后用1mol/L NaOH溶液中和至中性,停止搅拌用200目筛网过滤除去壳聚糖溶液中杂质,静止消泡25min后得到功能涂料备用;用气刀双面涂布到步骤一所述材料的正、背面上制备得到功能涂料层Ⅰ,涂布量控制在1.75g·m-2,涂布纸张进入干燥通道经烘缸干燥后收卷备用。
步骤三,使用以改性淀粉胶为主要成分的胶黏层将油墨图案层与步骤二所述的材料粘接复合后,制成热塑性保润涂布材料;
步骤四,用热塑性保润涂布材料包裹住烟支后,在封口位置让该材料经过130℃的烙铁,利用功能涂料层Ⅱ的热塑性将该材料粘接住,进而获得具有密封效果、包裹完整的一包烟。
实施例3
参阅图1所示,步骤一,选取基材:厚度50μ的镀铝PE膜;在基材的正、背面上涂布功能涂料层Ⅰ后备用:将壳聚糖(脱乙酰度>90%)加乙酸搅拌分散溶解于水中至透明,1.5h后用1mol/L NaOH溶液中和至中性,停止搅拌用200目筛网过滤除去壳聚糖溶液中杂质,静止消泡25min后得到功能涂料后,用气刀在基材的正、背面上涂布得到功能涂料层Ⅰ,涂布量控制在1.75g·m-2,涂布镀铝PE膜进入干燥通道经烘缸干燥后收卷备用。
步骤二,在步骤一所述材料的正、背面上,涂布功能涂料层Ⅱ后备用:采用网线辊逆转吻涂方式将PVDC涂布在步骤一所述的材料上,涂布速度控制在100m/min,PVDC涂布量为5.5g/m2,干燥温度为100℃,熟化条件为45℃,熟化40h时用400目的滚花版对其表面进行处理,增加其粗糙度之后,再熟化8h;
步骤三,使用以改性淀粉胶为主要成分的胶黏层将油墨图案层与步骤二所述的材料粘接复合后,制成热塑性保润涂布材料;
步骤四,用热塑性保润涂布材料包裹住烟支后,在封口位置让该材料经过135℃的烙铁,利用功能涂料层Ⅱ的热塑性将该材料粘接住,进而获得具有密封效果、包裹完整的一包烟。
实施例4
步骤一,选取基材:215g/m2纸张,将功能涂料层Ⅱ涂布到基材的正、背面上备用:采用网线辊逆转吻涂方式将PVDC涂布在基材上,涂布速度控制在110m/min,PVDC涂布量为6.0g/m2,干燥温度为125℃,熟化条件为45℃,熟化40h时用450目的滚花版对其表面进行处理,增加其粗糙度之后,再熟化8h;
步骤二,在步骤一所述材料上双面涂布功能涂料层Ⅰ后备用:将壳聚糖(脱乙酰度>90%)加乙酸搅拌分散溶解于水中至透明,1.75h后用1mol/L NaOH溶液中和至中性,停止搅拌用200目筛网过滤除去壳聚糖溶液中杂质,静止消泡25min,加入瓜尔胶将粘度提高到1500cp后得到功能涂料备用;采用网线辊逆转吻涂方式,将上述涂料涂布到步骤一所述材料的正、背面上制备得到功能涂料层Ⅰ,涂布量控制在2.00g·m-2,涂布纸张进入干燥通道经烘缸干燥后收卷备用。
步骤三,使用以改性淀粉胶为主要成分的胶黏层将油墨图案层与步骤二所述的材料粘接复合后,制成热塑性保润涂布材料;
步骤四,用热塑性保润涂布材料包裹住烟支后,在封口位置施加热熔胶,并通过140℃的烙铁,完成封口位置的密封,进而获得具有密封效果、包裹完整的一包烟。
实施例5
采用将实施例1~4中制备得到的热塑性保润涂布材料分别应用于卷烟盒包装。
1)采用实施例1~4,分别包裹20支烟支。
2)采用含铝箔内衬纸的常规卷烟包装盒,包裹20支烟支后作为空白对照。
将本实施例中样品用于卷烟盒包装,与含铝箔内衬纸的常规卷烟包装盒,在相同环境条件下装入烟支后,进行烟支保润比对试验,结果见下表1:
表1:烟包内烟支水分变化对比结果
结论:实施例2、4很好地阻隔了外界湿度对所包裹烟支的影响,有广阔的应用前景;实施例1、3较好地阻隔了外界湿度对所包裹烟支的影响,有应用前景。
实施例6
将制备实施例1~4中制备得到的热塑性保润涂布材料,以及现有普通热塑材料(PVDC膜)分别用于透气量和透湿性等指标检测,并比对检测结果。结果见下表2:
表2:透气量和透湿性对比结果
结论:实施例1、2、4不仅有很好的透湿性,而且兼顾了高阻氧性与阻湿保水性,解决了透气量与透湿性之间相互制约的问题,有广阔的应用前景;实施例3透湿性差,透气量偏低,应用前景较差。
本发明的有益效果为:首先,长时间阻隔了外界湿度对所包裹烟支的影响,对于在干燥或潮湿的地区,维持卷烟的抽吸品质稳定有着非常重要的意义。其次,实现了铝箔内衬纸、商标纸、透明纸组合使用时,所具备的包裹内容物、阻隔外界湿度、印刷图案三个组合功效,从而能够以一种材料替代三种材料。第三,由于采用壳聚糖复膜和其它复膜的组合使用,有效改善了壳聚糖高阻氧性但阻湿保水性能有限的不足,同时也能互补其它涂布膜的不足,例如:壳聚糖和PVDC涂布膜的组合使用,能明显改善PVDC膜层透气量过高的不足。第四,在涂布过程中使用了滚花工艺,增加材料表面粗糙度,让封口位置的密封效果得到有效保障,完善了材料的保润性能。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内,因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种热塑性保润涂布材料,其特征在于:包括基材、功能涂层Ⅰ、功能涂层Ⅱ、胶黏层和油墨图案层。
2.如权利要求1所述的热塑性保润涂布材料,其特征在于:所述功能涂层Ⅰ为壳聚糖膜层、或是壳聚糖与聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚酰胺聚脲树脂、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚丁二酸丁二酯和瓜尔胶组成的复合涂料层。
3.如权利要求1所述的热塑性保润涂布材料,其特征在于:所述功能涂层Ⅱ为聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚酰胺聚脲树脂、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯和聚丁二酸丁二酯中的一种或一种以上组成的混合涂料层。
4.如权利要求1所述的热塑性保润涂布材料,其特征在于:所述胶黏层所用的胶粘剂为食品级改性淀粉胶粘剂。
5.如权利要求1所述的热塑性保润涂布材料,其特征在于:所述基材为纸张、聚乙烯和聚苯乙烯中的一种或一种以上组成的复合材料,所述聚乙烯经过镀铝工艺处理。
6.一种热塑性保润涂布材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将功能涂层Ⅰ以单面或双面方式涂布到基材上备用;
2)将功能涂层Ⅱ以单面或双面方式涂布到功能涂层Ⅰ上备用,其中涂布功能涂层Ⅱ后须经过滚花工艺处理;
3)通过胶黏层将油墨图案层与功能涂层Ⅱ粘接复合制成热塑性保润涂布材料。
7.一种热塑性保润涂布材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将功能涂层Ⅱ以单面或双面方式涂布到基材上备用,其中涂布功能涂层Ⅱ后须经过滚花工艺处理;
2)将功能涂层Ⅰ以单面或双面方式涂布到前述材料上备用;
3)通过胶黏层将油墨图案层与功能涂层Ⅰ粘接复合制成热塑性保润涂布材料。
8.如权利要求1-7中任一项所述的热塑性保润涂布材料,其特征在于:用于将烟支包裹住后,通过热塑或热熔胶进行封口,进而制作出一包完整的烟包。
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