一种用于烟内衬纸上的水性涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于烟内衬纸上的水性涂料及其制备方法，属于环保涂料研究领域，亦属于材料研究领域。本发明专利技术所述水性涂料由以下原料制得，各原料及质量百分比为：主要成膜物质45%～60.5%，填料15%～25%，助剂2%～3.5%，去离子水21%～28%。本发明专利技术所述的水性涂料成膜后就有良好的耐磨，保香及防霉等性能，可以满足于烟内衬纸的要求；所述的水性涂料具有良好的低温成膜性，以去离子水为溶剂，无毒、无味、无有机挥发物（VOC），对人及环境不产生危害；所述的水性涂料稳定性好，贮存简单、安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于烟内衬纸上的水性涂料及其制备方法，属于环保涂料研究领域，亦属于材料研究领域。
技术介绍
环保、健康已成为当今国际烟草包装的发展趋势，因此，使用环保、健康的包装产品是烟草企业走向世界市场的“绿色通行证”。针对烟草包装材料，中国烟草国家总局已经明确表明，在卷烟包装上禁止使用非纸基主体材料，并通过《卷烟包装设计规定》要求包装材料要尽量使用可降解，易回收、环境友好型的材料。由于烟用内衬纸需要具有保香、保湿、防霉等功能，且要求该产品可以完全降解或不需要任何处理即可回收利用。这就对无铝内衬纸的要求就越来越高，即对在纸上使用的涂料的要求也越来越严格。本专利技术提供了一种制备可满足烟草包装内衬纸要求的一种水性涂料的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于烟内衬纸上的水性涂料，所述水性涂料由以下原料制得，各原料及质量百分比为：主要成膜物质45%～60.5%，填料15%～25%，助剂2%～3.5%，去离子水21%～28%；所述主要成膜物质由水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、有机硅改性水性聚氨酯按质量比1:1:1～2:1:1混合组成；所述填料由滑石粉、膨润土、钛白粉按质量比为1:1:1～1:1:2的比例混合而成；所述助剂包括成膜助剂、表面活性剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、杀菌剂、防沉剂及pH调节剂，其中成膜助剂的质量百分比为1.05%～1.87%、表面活性剂的质量百分比为0.3%～0.6%、分散剂的质量百分比为0.1%～0.3%、消泡剂的质量百分比为0.05%～0.25%、增稠剂的质量百分比为0.1%～0.25%、杀菌剂的质量百分比为0.05%～0.1%、防沉剂的质量百分比为0.1%～0.3%及pH调节剂的质量百分比为0.03%～0.05%；所述成膜助剂为十二碳醇酯、二丙二醇丁醚或丙二醇苯醚，表面活性剂为二丁酸二辛酯磺酸钠或脂肪酸聚氧乙烯甲醚，分散剂为羧甲基纤维素钠、十二烷基硫酸钠或山梨醇硬脂酸脂，消泡剂为聚二甲基硅氧烷或聚甲基硅氧烷，增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂、卡波姆或硅酸镁铝，杀菌剂为异噻唑啉酮类，防沉剂为气相二氧化硅，pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇或三乙醇胺。本专利技术的另一目的在于提供一种用于烟内衬纸上的水性涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）、将去离子水加入分散桶，在搅拌状态下依序加入表面活性剂、分散剂、一半消泡剂、pH调节剂、杀菌剂、防沉剂及填料；（2）、调整转速分散至细度为20um～26um；（3）、再调整转速加入另一半消泡剂、成膜助剂、主要成膜物质及增稠剂，搅拌至均匀后过滤即得到成品的水性涂料。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的水性涂料成膜后就有良好的耐磨，保香及防霉等性能，可以满足于烟内衬纸的要求；本专利技术所述的水性涂料具有良好的低温成膜性，以去离子水为溶剂，无毒、无味、无有机挥发物（VOC），对人及环境不产生危害；本专利技术所述的水性涂料稳定性好，贮存简单、安全。具体实施方式实施例1：本实施例的水性涂料由以下原料按质量百分比组成：主要成膜物质51%，填料21%，助剂3%（其中：成膜助剂1.48%，表面活性剂0.5%，分散剂0.25%，消泡剂0.2%，增稠剂0.2%，杀菌剂0.08%，防沉剂0.25%，pH调节剂0.04%），去离子水25%；所述主要成膜物质由由水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、有机硅改性水性聚氨酯按质量比4:3:3混合组成；所述的填料由滑石粉、膨润土、钛白粉按质量比为7:7:11的比例混合而成；所述成膜助剂为十二碳醇酯；所述表面活性剂为二丁酸二辛酯磺酸钠；所述分散剂为羧甲基纤维素钠；所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷；所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂；所述杀菌剂为异噻唑啉酮类；所述防沉剂为气相二氧化硅；所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。本实施例所述的水性涂料的制备方法具体按以下步骤进行：（1）将250g去离子水加入分散桶，在转速为800转/分时加入5g表面活性剂，2.5g分散剂，1g消泡剂，0.4gpH调节剂，0.8g杀菌剂，2.5g防沉剂及210g填料；（2）高速搅拌，调节搅拌机速度至1500转/分，研磨细度及使用刮板检测使其细度达到20um～26um；（3）再把转速调整至800转/分，依次加入1g消泡剂，14.8g成膜助剂，510g主要成膜物，2g增稠剂，搅拌至均匀后过滤即得到成品的水性涂料。将本实例制备的水性涂料用于烟内衬纸上，具体步骤如下：选择一卷烟用内衬纸进行涂布，涂布时，采用160L/cm网纹辊涂布，水性涂料的用量控制在90±3g/㎡，利用PN-PT6E高精度电脑厚度测定仪，测定纸张及其涂膜的总厚度，其厚度在0.087±0.005mm。利用MXD-03摩擦系数测定仪检测涂膜表面的摩擦系数为：0.35±0.05。实施例2：本实施例的水性涂料由以下原料按质量百分比组成：主要成膜物质45%，填料25%，助剂2%（其中：成膜助剂1.05%，表面活性剂0.3%，分散剂0.1%，消泡剂0.05%，增稠剂0.25%，杀菌剂0.1%，防沉剂0.1%，pH调节剂0.05%），去离子水28%；所述主要成膜物质由由水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、有机硅改性水性聚氨酯按质量比2:1:1混合组成；所述的填料由滑石粉、膨润土、钛白粉按质量比为1:1:1的比例混合而成；所述成膜助剂为二丙二醇丁醚；所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯甲醚；所述分散剂为十二烷基硫酸钠；所述消泡剂为聚甲基硅氧烷；所述增稠剂为卡波姆；所述杀菌剂为异噻唑啉酮类；所述防沉剂为气相二氧化硅；所述pH调节剂为三乙醇胺。本实施例所述的水性涂料的制备方法具体按以下步骤进行：（1）将280g去离子水加入分散桶，在转速为800转/分时加入3g表面活性剂，1g分散剂，0.25g消泡剂，0.5gpH调节剂，1g杀菌剂，1g防沉剂及250g填料；（2）高速搅拌，调节搅拌机速度至1500转/分，研磨细度及使用刮板检测使其细度达到20um～26um；（3）再把转速调整至800转/分，依次加入0.25g消泡剂，10.5g成膜助剂，450g主要成膜物，2.5g增稠剂，搅拌至均匀后过滤即得到成品的水性涂料。将本实例制备的水性涂料用于烟内衬纸上，具体步骤如下：选择一卷烟用内衬纸进行涂布，涂布时，采用160L/cm网纹辊涂布，水性涂料的用量控制在90±3g/㎡，利用PN-PT6E高精度电脑厚度测定仪，测定纸张及其涂膜的总厚度，其厚度在0.090±0.002mm。利用MXD-03摩擦系数测定仪检测涂膜表面的摩擦系数为：0.4±0.05。实施例3：本实施例的水性涂料由以下原料按质量百分比组成：主要成膜物质60.5%，填料15%，助剂3.5%（其中：成膜助剂1.87%，表面活性剂0.6%，分散剂0.3%，消泡剂0.25%，增稠剂0.1%，杀菌剂0.05%，防沉剂0.3%，pH调节剂0.03%），去离子水21%；所述主要成膜物质由由水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、有机硅改性水性聚氨酯按质量比1:1:1混合组成；所述的填料由滑石粉、膨润土、钛白粉按质量比为1:1:2的比例混合而成；所述成膜助剂为丙二醇苯醚；所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯甲醚；所述分散剂为山梨醇硬脂酸脂；所述消泡剂为聚甲基硅氧烷；所述增稠剂为硅酸镁铝；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于烟内衬纸上的水性涂料，其特征在于：所述水性涂料由以下原料制得，各原料及质量百分比为：主要成膜物质45%～60.5%，填料15%～25%，助剂2%～3.5%，去离子水21%～28%；所述主要成膜物质由水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、有机硅改性水性聚氨酯按质量比1:1:1～2:1:1混合组成；所述填料由滑石粉、膨润土、钛白粉按质量比为1:1:1～1:1:2的比例混合而成；所述助剂包括成膜助剂、表面活性剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、杀菌剂、防沉剂及pH调节剂，其中成膜助剂的质量百分比为1.05%～1.87%、表面活性剂的质量百分比为0.3%～0.6%、分散剂的质量百分比为0.1%～0.3%、消泡剂的质量百分比为0.05%～0.25%、增稠剂的质量百分比为0.1%～0.25%、杀菌剂的质量百分比为0.05%～0.1%、防沉剂的质量百分比为0.1%～0.3%及pH调节剂的质量百分比为0.03%～0.05%。

【技术特征摘要】
1.一种用于烟内衬纸上的水性涂料，其特征在于：所述水性涂料由以下原料制得，各原料及质量百分比为：主要成膜物质45%～60.5%，填料15%～25%，助剂2%～3.5%，去离子水21%～28%；所述主要成膜物质由水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、有机硅改性水性聚氨酯按质量比1:1:1～2:1:1混合组成；所述填料由滑石粉、膨润土、钛白粉按质量比为1:1:1～1:1:2的比例混合而成；所述助剂包括成膜助剂、表面活性剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、杀菌剂、防沉剂及pH调节剂，其中成膜助剂的质量百分比为1.05%～1.87%、表面活性剂的质量百分比为0.3%～0.6%、分散剂的质量百分比为0.1%～0.3%、消泡剂的质量百分比为0.05%～0.25%、增稠剂的质量百分比为0.1%～0.25%、杀菌剂的质量百分比为0.05%～0.1%、防沉剂的质量百分比为0.1%～0.3%及pH调节剂的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾文娟，郭志敏，胡阳，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53