一种卡纸复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于纸基复合材料制备及应用领域，公开了一种卡纸复合材料及其制备方法，该卡纸复合材料通过一种环境友好的水溶性材料涂层与卡纸在涂覆机组上涂覆复合而得；涂覆方式可以是刮涂、辊涂、淋涂等方式。该卡纸复合材料用水溶性涂层材料，以重量份数计包括如下组分：改性聚氧化乙烯水溶液100份；明胶0.1‑0.5份；络合剂5‑10份；异丙醇5‑10份；甘油三醋酸酯1‑5份；基材湿润剂0.3‑1.0份；流平剂0.5‑1.0份。各组分在50℃下混合30‑60分钟而成。经该涂层涂覆复合的卡纸，不但具有优良的热封粘合性，而且还能实现卡纸复合材料的可再生循环利用。

A paper jam composite material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种卡纸复合材料及其制备方法
本专利技术属于纸基复合材料制备及应用领域，特别涉及一种卡纸复合材料及其制备方法。
技术介绍
我国的软包装兴起于上世纪70年代末。随着包装设备的引进，软包装及其复合包装材料迅速发展起来。所谓复合包装材料是由两种或两种以上不同性能的材料通过层合、共挤等方法结合在一起组成的具有二维结构的包装材料。复合包装材料在微观结构上遵循扬长避短的结合，发挥所组成物质的优点，扩大使用范围、提高经济效益，使它成为一种更实用、更完备的包装材料。纸塑复合包装材料以其阻光、安全卫生、使用方便和成本低廉等特点，已被世界各国广泛应用于食品、药品、化学品及日用品包装及一次性消费包装、一次性便利袋等领域，且每年都在大幅度递增。因此，对纸塑复合包装材料材质、结构及国内外回收利用等方面的研究具有十分重要的意义。纸塑复合包装材料是一种以纸基(纸、卡纸、纸板)为基本结构材料，与另一种或一种以上薄膜材料，经过一次或多次复合工艺而组合在一起，从而构成一定功能的复合材料，其具有高强度、防水性好、外观漂亮等特点，是目前最流行的包装材料之一。卡纸属于纸基材料中的一种，是介于纸和纸板之间的一类厚纸的总称；卡纸有多种产品，普通牛卡纸，涂布牛卡纸，挂面牛卡纸，单面牛卡纸，双面牛卡纸。其为克重(GSM)在100-350克/m2范围。主要应用领域在包装纸盒，纸箱，手提袋，通用包装等。纸基复合材料通常采用BOPP\PET\CPP\PE等塑料为基材进行纸塑复合。纸塑复合包装材料可以说是一种环保产品。目前，纸塑复合材料的生产工艺一般有：①通过粘合剂实现纸质材料与塑料粘合进行复合；又可分为干法复合和湿法复合，干法复合是采用无溶剂型粘合剂进行复合；如中国专利公开文本CN106009155A、CN2635356Y、CN1445084A等；湿法是采用溶剂型或水性粘合剂进行复合；如中国专利公开文本CN106584918A、CN105365282A、CN105328965A、CN105313411A、CN105291526A、CN105328964A、CN102069602A、CN101638559A等；②直接在纸质材料上进行淋涂涂覆复合。如中国专利公开文本CN106256706A、CN202480505U等。未来，纸塑复合包装材料将主要向两方面发展：1.功能性纸塑复合包装材料由普通四边封袋子向自立袋方向发展；向插嘴袋、易撕拉链袋方向发展；向独立小包装方向发展；向环保型包装袋方向发展；溯源系统的强制建立实施，纸塑包装袋将向一袋一码方向发展等。2.低温封口纸塑复合包装材料未来包装机械要求简单方便，节约能源，提高速度，增加效率，以适应现代大批量包装的需要，其中使用低温封口包装材料是必要条件。随着包装需求的不断增加，现代化商品对包装提出了更多的要求，这在很大程度上促进了包装材料的创新发展，从简单的纸包装，到单层的塑料包装，再发展到纸塑复合包装材料。未来，纸塑复合包装材料必将向着系列化、多功能、高性能、特殊功能等方向发展，呈现百花齐放的市场局面。综上所述，不难看出，目前成熟生产的纸塑复合材料，包含有纸基材料、粘合剂材料层和塑料薄膜层；其中除了纸基材料属于环保和环境友好材料外，其他复合到纸基材料上的粘合层和塑料层并不具备环保要求，甚至在使用后的纸基材料回收上会造成很大困扰，不容易把这些不环保的材料层分离出来，也就导致纸基材料回收的困难增大或成本增大。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种具有可循环再生利用和环境友好的卡纸复合材料，其通过一种环境友好的水溶性材料涂层与卡纸进行复合而成；这种复合而成的卡纸，不但具有环保、安全、可再循环再生利用的属性，而且这种复合卡纸具有优异的热封粘合性，可以满足机械高速自动热封制袋、制盒等的技术要求，大幅提高纸基制品的生产效率和生产质量。可以完全替代效率低下的传统纸基材料制品(纸袋、纸盒)靠粘合剂粘结的生产技术。因为所制备的与纸基材料复合的涂层具有完全水溶性和生物降解属性，所以这种复合卡纸可以实现完全回收再生利用，其复合的水溶性涂层可以直接进入再生造纸体系，并具有对纸基材料补强增韧的作用。本专利技术另一目的在于提供上述卡纸复合材料的制备方法。本专利技术的目的通过下述方案实现：一种卡纸复合材料，其通过将一种卡纸复合材料用水溶性涂层材料与卡纸进行涂覆复合得到，其中，以重量份数计，卡纸复合材料用水溶性涂层材料至少包括如下组分：所述的改性聚氧化乙烯(PEO)水溶液(8-15％；wt％)为自制备原料，由分子量为MW＝(1-10)x105的聚氧化乙烯(PEO)经过热氧降解(80℃下，空气中搅拌≥4小时，搅拌速度300转/分)后的水溶液；控制热氧降解聚氧化乙烯(PEO)水溶液最终粘度≤3000(mPa·s)(25℃)为改性终点；达到终点后终止反应并添加热氧稳定剂，所述的热氧稳定剂为吩噻嗪、丁基羟基甲苯、丁基苯甲醚等中的一种，用量为改性聚氧化乙烯(PEO)水溶液的0.01-0.05％(wt％)。所选用的聚氧化乙烯(PEO)包括美国联合碳化物公司生产的商品名为Polyox的WSR-N-10、WSR-N-80、WSR-N-750、WSR-N-3000、WSR-N-205、WSR-N-1105和日本制铁化学工业株式会社生产的PEO-1、PEO-3、PEO-6等中的一种。所述的明胶为工业级；明胶可与聚氧化乙烯形成络合从而改善聚氧化乙烯成膜后的机械强度和加工性能。所述的络合剂为碳酰胺和硫酰胺(即尿素和硫脲)中的一种。尿素或硫脲与聚氧化乙烯形成的络合物可大幅提高聚氧化乙烯的熔点至140℃以上，并不影响其水溶性能。所述的异丙醇作为聚氧化乙烯水溶液的粘度稳定剂而添加。所述的甘油三醋酸酯为增塑剂。所述的基材湿润剂为低泡型湿润湿润剂，所述湿润剂为能够降低固体物料的表面能，使固体物料易被上胶改性液浸湿渗透的表面活性剂；所述湿润剂为上海桑井化工有限公司生产的EASYTECHST-5000、EASYTECHST-5020、EASYTECHST-5100、EASYTECHST-5030、EASYTECHST-5040及EASYTECHST-5060中的一种。所述流平剂为广州万容材料科技有限公司生产LP0100、LP050A、LP050C中的一种。一种卡纸复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将卡纸复合材料用水溶性涂层材料中的各组分计量后，加热搅拌混合均匀，得到卡纸复合材料用水溶性涂层材料；(2)通过涂覆机组将卡纸复合材料用水溶性涂层材料与卡纸进行涂覆复合，然后经干燥、压光、收卷后即为一种可再循环利用的卡纸复合材料。步骤(1)中所述的加热搅拌混合是指在50℃搅拌混合30-60min，其中搅拌均是为了使原料之间充分的混合，因此可不用限制搅拌速度。步骤(2)中所述的涂覆方式可以是刮涂、辊涂、淋涂等方式；步骤(2)中所述的涂覆可单面涂覆或双面涂覆，涂覆量(单面)为3-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卡纸复合材料，其特征在于通过将卡纸复合材料用水溶性涂层材料与卡纸进行涂覆复合得到，其中，以重量份数计，卡纸复合材料用水溶性涂层材料至少包括如下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种卡纸复合材料，其特征在于通过将卡纸复合材料用水溶性涂层材料与卡纸进行涂覆复合得到，其中，以重量份数计，卡纸复合材料用水溶性涂层材料至少包括如下组分：





2.根据权利要求1所述的卡纸复合材料，其特征在于：
所述的改性聚氧化乙烯水溶液通过以下方法制备得到：将分子量为MW＝(1-10)x105的聚氧化乙烯溶于水中形成质量分数为8-15％的水溶液，然后将该水溶液在80℃，空气中搅拌4h以上，待水溶液的最终粘度≤3000mPa·s时，向其中添加热氧稳定剂并终止反应，即得所述的改性氧化乙烯水溶液。


3.根据权利要求2所述的卡纸复合材料，其特征在于：
所述的热氧稳定剂为吩噻嗪、丁基羟基甲苯、丁基苯甲醚中的一种；
所述的热氧稳定剂的用量为改性聚氧化乙烯水溶液的0.01-0.05wt％。


4.根据权利要求1所述的卡纸复合材料，其特征在于：
所述的聚氧化乙烯包括美国联合碳化物公司生产的商品名为Polyox的WSR-N-10、WSR-N-80、WSR-N-750、WSR-N-3000、WSR-N-205、WSR-N-1105和日本制铁化学工业株式会社生产的PEO-1、PEO-3、PEO-6中的一种。


5.根据权利要求1所述的卡纸复合材料，其特征在于：
所述的络合剂为碳酰胺和硫酰胺中的一种。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔跃飞，崔若曦，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44