一種環(huán)保紙杯紙的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于制漿造紙領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)保紙杯紙的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]紙杯紙通常由原紙和淋膜在原紙內(nèi)、外表面的一層或數(shù)層聚乙烯(PE)膜組成。紙杯紙具有防水滲、印刷美觀、質(zhì)量輕、加工和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，可用于制作盛放水、茶、咖啡、果汁、飲料、牛奶、豆?jié){、粥等多種飲品、液體食品的紙杯，在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。
[0003]聚乙烯淋膜的加工工藝是用擠出機(jī)將聚乙烯粒子在高溫?zé)崛酆蠼?jīng)過擠出，然后涂覆在原紙上，經(jīng)過冷壓制得。PE熱熔需要的溫度為300°C左右，能量消耗高、生產(chǎn)成本大。原紙是由植物纖維相互交織而成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料，由于植物纖維的吸水性以及紙張結(jié)構(gòu)中存在大量孔隙，淋膜必須到一定量，才能保證使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生滲透點(diǎn)。淋膜重量越大，需要的聚乙烯的量越多，一般單面淋膜的重量為15g/m2?25g/m2。
[0004]由于PE膜粘度較高、與原紙基質(zhì)結(jié)合緊密，且淋膜過程中一部分會(huì)滲透進(jìn)紙張的網(wǎng)絡(luò)孔隙中，造成紙基與PE膜分離困難，因此當(dāng)普通紙杯廢棄后，原紙中纖維很難得到高效回收利用。而且，PE膜在自然環(huán)境條件下不能降解，若隨意丟棄，日積月累，會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重威脅;若采用焚燒方式處理，則會(huì)釋放大量有毒物質(zhì)，危害人類和其他動(dòng)物的身體健康。因此，普通紙杯紙?jiān)诟咝?、環(huán)?；厥諘r(shí)存在很大技術(shù)困難，如果處理不當(dāng)，既會(huì)造成大量寶貴植物纖維資源的浪費(fèi)，又會(huì)給環(huán)境保護(hù)帶來沉重的負(fù)擔(dān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種環(huán)保紙杯紙的生產(chǎn)方法，使用該方法生產(chǎn)的紙杯紙可以被制漿造紙廠回收利用，經(jīng)過水力碎漿、磨漿、疏解處理后，被系統(tǒng)排出的不良漿渣的比率低于0.2%，其余部分可用于紙和紙板的抄造。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0007](I)施涂聚乙烯醇
[0008]先在紙杯原紙表面施涂一層聚乙烯醇溶液，干燥后得到聚乙烯醇薄膜層。所用聚乙烯醇的聚合度為1700?2200，醇解度為88%?99%。溶解在水中，制得固含量為5.0%?12.0%的聚乙烯醇溶液。用計(jì)量棒、膜轉(zhuǎn)移或壓榨表面施膠的方法將該溶液涂覆在原紙表面，然后用熱風(fēng)或紅外線進(jìn)行干燥，所采用的干燥溫度為1 O °C?2 O O °C，干燥時(shí)間為15 s?300s，干燥后薄層的定量為0.5?3.0g/m2。
[0009](2)施涂聚合物乳液
[0010]在干燥后的聚乙烯醇薄膜層上施涂一層聚合物乳液。該乳液為固含量為25.0%?55.0%的聚丙烯酸類乳液，一種生產(chǎn)方法是:將水、乳化劑加入到反應(yīng)釜中，加熱至90°C時(shí)加入過硫酸銨引發(fā)劑，緩慢加入反應(yīng)單體丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等，以三乙醇胺作緩沖劑，保溫反應(yīng)30min，然后自然降溫至60°C，加氨水調(diào)節(jié)pH至中性。用計(jì)量棒、膜轉(zhuǎn)移或壓榨施膠的方式將該乳液涂覆在聚乙烯醇薄膜表面，然后用熱風(fēng)或烘缸進(jìn)行干燥，所采用的干燥溫度為50°C?150°C，干燥時(shí)間30s?300s，干燥后該層定量為0.6?5.0g/m2;
[0011]將涂覆聚乙烯醇溶液和聚丙烯酸乳液的紙杯紙以常規(guī)方法壓光、卷曲后，即得到本發(fā)明所述的環(huán)保紙杯紙。
[0012]與現(xiàn)有在原紙表面淋膜聚乙烯生產(chǎn)紙杯紙的技術(shù)相比，本發(fā)明具有顯著的有益效果:使用該方法生產(chǎn)的紙杯紙可被制漿造紙廠高效回收利用，經(jīng)過常規(guī)的水力碎漿、磨漿、疏解處理后，漿渣率低于0.2%，其余的良漿部分用于抄造紙和紙板;該紙杯紙同時(shí)具有良好的防水和防油滲透性能，對(duì)水、茶、咖啡、果汁、飲料、牛奶、豆?jié){、粥、餅、面包等多種含水、含油飲品及食品均可有效防止?jié)B透；同時(shí)，造紙廠可以利用現(xiàn)有表面施膠設(shè)備進(jìn)行加工，無需添置專用的熔融、擠出設(shè)備，節(jié)省了昂貴的設(shè)備投入，也無需很高的能耗，因此經(jīng)濟(jì)效益很好。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合實(shí)施例和試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明，但是不以實(shí)施例為限。
[0014]實(shí)施例1
[0015]以聚合度為1700、醇解度為99%的聚乙烯醇做底涂，將聚乙烯醇緩慢加入到正在攪拌的水中，升溫至95°C后保溫55min，得到固含量為7.8%的聚乙烯醇溶液;將該溶液以壓榨施膠的方式施涂在紙杯原紙上，熱風(fēng)干燥120s，干燥溫度為105°C，涂層定量為1.1g/m2。在該聚乙烯醇薄膜層上施涂固含量為29.2%的聚丙烯酸乳液，施涂方式為膜轉(zhuǎn)移，采用烘缸進(jìn)行干燥，干燥溫度105°C、干燥時(shí)間120s，干燥后該層的定量為4.3g/m2。兩道施涂完成后，經(jīng)過一道軟壓光，得到紙杯紙產(chǎn)品。
[0016]該紙杯紙的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)為:可勃法30min吸水值:0.61g/m2;赫克力士法施膠度，1min光反射率下降值為0.71% ;TAPPI UM557方法測(cè)抗油等級(jí)為12級(jí)。
[0017]將該紙杯紙經(jīng)過水力碎漿、磨漿、疏解后，通過壓力篩、除渣器時(shí)的渣漿率為0.18%。
[0018]實(shí)施例2
[0019]以聚合度為1700、醇解度為88%的聚乙烯醇做底涂，將聚乙烯醇緩慢加入到攪拌狀態(tài)下的水中，保持?jǐn)嚢?0min，得到固含量為11.5%的聚乙烯醇溶液;將該溶液以計(jì)量棒施膠的方式施涂在紙杯原紙上，熱風(fēng)干燥260s，干燥溫度為750C，涂層定量為2.2g/m2。在該聚乙烯醇薄膜層上施涂固含量為35.0%的聚苯乙烯丙烯酸乳液，施涂方式為膜轉(zhuǎn)移，采用熱風(fēng)進(jìn)行干燥，干燥溫度60°C、干燥時(shí)間230s，干燥后該層的定量為2.lg/m2。兩道施涂完成后，經(jīng)過一道壓光，得到紙杯紙產(chǎn)品。
[0020]該紙杯紙的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)為:可勃法30min吸水值:0.85g/m2;赫克力士法施膠度，1min光反射率下降值為0.93% ；TAPPI UM557方法抗油等級(jí)為12級(jí)。
[0021]將該紙杯紙經(jīng)過水力碎漿、磨漿、疏解后，通過壓力篩、除渣器時(shí)的渣漿率為0.11%。
[0022]實(shí)施例3
[0023]將適量聚合度為2200、醇解度為99%的聚乙烯醇緩慢加入到攪拌狀態(tài)下的水中，升溫至95 0C后保溫90min，得到固含量為5.5 %的聚乙烯醇溶液;將該溶液以計(jì)量棒施膠的方式施涂在紙杯原紙上，紅外線干燥30s，干燥溫度為170°C，涂層定量為0.8g/m2。在該聚乙烯醇薄膜層上施涂固含量為49.5 %的聚丙烯酸酯乳液，施涂方式為計(jì)量棒，采用烘缸干燥，干燥溫度85°C、干燥時(shí)間90s，干燥后該層的定量為1.5g/m2。兩道施涂完成后，經(jīng)過一道壓光，得到紙杯紙產(chǎn)品。
[0024]該紙杯紙的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)為:可勃法30min吸水值:0.58g/m2;赫克力士法施膠度，1min光反射率下降值為0.76% ；TAPPI UM557方法抗油等級(jí)為12級(jí)。
[0025]將該紙杯紙經(jīng)過水力碎漿、打漿、疏解后，通過壓力篩、除渣器時(shí)的渣漿率為
0.05%。
[0026]實(shí)施例4
[0027]將適量聚合度為2000、醇解度為88%的聚乙烯醇緩慢加入到攪拌狀態(tài)下的水中，升溫至55 0C后保溫80min，得到固含量為8.5 %的聚乙烯醇溶液;將該溶液以計(jì)量棒施膠的方式施涂在紙杯原紙上，熱風(fēng)干燥160s，干燥溫度為120°C，涂層定量為2.9g/m2。將固含量為50.5 %的聚丙烯酸乳液稀釋至25.0%,用計(jì)量棒施涂在該聚乙烯醇薄膜層上，采用熱風(fēng)干燥，干燥溫度135°C、干燥時(shí)間30s，干燥后該層的定量為0.8g/m2。兩道施涂完成后，經(jīng)過一道壓光，得到紙杯紙產(chǎn)品。
[0028]該紙杯紙的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)為:可勃法30min吸水值:0.79g/m2;赫克力士法施膠度，1min光反射率下降值為0.77% ；TAPPI UM557方法，抗油等級(jí)為12級(jí)。
[0029]將該紙杯紙經(jīng)過水力碎漿、打漿、疏解后，通過壓力篩、除渣器時(shí)的渣漿率為
0.02%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種環(huán)保紙杯紙的生產(chǎn)方法，其特征在于: 1)在紙杯原紙表面施涂一層聚乙烯醇溶液，在100°C?200°C溫度下干燥15s?300s，聚乙稀醇薄膜層的定量為0.5?3.0g/m2 2)在干燥后的聚乙烯醇薄膜層上施涂一層聚合物乳液，在50°C?150 °C溫度下干燥30s?300s，該乳液層的定量為0.6?5.0g/m2 ； 3)由該方法生產(chǎn)的紙杯紙可以被制漿造紙廠回收利用，經(jīng)過水力碎漿、磨漿、疏解處理后，漿渣率低于0.2%，其余部分可用于紙和紙板的抄造。2.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保紙杯紙的生產(chǎn)方法，其特征在于:所用聚乙烯醇的聚合度為1700?2200，醇解度為88%?99%。3.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保紙杯紙的生產(chǎn)方法，其特征在于:所用乳液為聚丙烯酸類乳液。4.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保紙杯紙的生產(chǎn)方法，其特征在于:由該方法生產(chǎn)的紙杯紙，可勃法30min吸水值< 1.0g/m2。5.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保紙杯紙的生產(chǎn)方法，其特征在于:由該方法生產(chǎn)的紙杯紙，赫克力士法測(cè)施膠度，1min時(shí)光反射率下降值< I %。6.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保紙杯紙的生產(chǎn)方法，其特征在于:由該方法生產(chǎn)的紙杯紙，TAPPI UM 557法測(cè)抗油等級(jí)達(dá)12級(jí)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及造紙技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種環(huán)保紙杯紙的生產(chǎn)方法。在紙杯原紙表面施涂一層聚乙烯醇溶液，待其干燥后再施涂一層聚合物乳液。由本方法生產(chǎn)的紙杯紙的可勃法30min吸水值＜1.0g/m2，TAPPI？UM？557法抗油等級(jí)為12級(jí)，紙杯紙廢棄后可以被制漿造紙廠回收利用，經(jīng)過水力碎漿、磨漿、疏解處理后，漿渣率低于0.2％，其余部分可用于紙和紙板的抄造。本發(fā)明即可保證紙杯紙防水、防油功能，又易于制漿造紙廠高效回用，對(duì)環(huán)境友好，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
【IPC分類】D21H19/14, D21H19/12, D21H19/82
【公開號(hào)】CN105603814
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510988529
【發(fā)明人】杜艷芬, 劉金剛, 王加福, 蘇艷群, 王比松, 李洪才, 胡云
【申請(qǐng)人】中國(guó)制漿造紙研究院
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日