CN108360290A - 涂布的可再生纸或纸板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于生产多种在各种应用中使用的高品质的涂布的可再生纸或纸板的方法。按照该方法，将纸或纸板在一个或多个从纸或纸板机离线的涂布站上涂布聚合物乳液。该方法提供具有增强阻隔性能的涂布纸或纸板制品。

Description

涂布的可再生纸或纸板及其生产方法
本申请是原案申请日为2009年11月5日、申请号为200980154369.5 (国际申请号为PCT/IB2009/007415)、发明名称为“涂布的可再生纸或纸板及其生产方法”的专利申请的分案申请。
根据美国法典第35章第119(e)条，本申请要求2008年11月7日提交的美国临时申请号为61/112,526的权益，其内容通过全文引用结合到本文中。
本发明涉及涂布的可再生纸或纸板制品及其生产方法。更详细地讲，是将纸或纸板在一个或多个从纸或纸板机离线的涂布站上涂布聚合物乳液。本发明的涂料组合物与方法可有效地用于提供具有增强阻隔性能的涂布纸或纸板制品。
背景
具有阻隔性能的涂布纸和纸板制品对包装食品或包装对环境影响敏感的其它制品是非常重要的。理想的阻隔性能，包括耐油性和低的渗水性，以及光滑和均匀的表面光洁度(finish)。在许多应用中，涂层也是可热密封的。已知的涂布方法包括分散涂布，其中将水溶性分散聚合物、颜料与其它的制剂的涂料组合物使用诸如刮刀涂布、棒(杆)式涂布、逆转辊(薄膜)式涂布或气刀涂布的涂布技术涂覆于基底。在纸板机上，可从许多涂料供应商中得到的预混涂料涂覆于纸板卷筒。预混的散装涂料组合物的使用对涂料组合物有限制，其达到的程度是涂料组合物可被用来定制设计达到要实现特殊包装或其它制品所需的阻隔性能和其它性能。通常纸和纸板是用机器生产的，其中涂布是在与纸张或纸板机直接整合的涂布站上完成的。使用在线涂布，涂覆涂料时，纸板卷筒处于高温下，将导致涂料较大量地渗透进纸板和降低有效涂层厚度，并使得难以在最低成本下始终如一地达到所需的涂层性能。由于在线涂布***依赖于纸或纸板生产过程，它们相对缺乏灵活性又不易适应较小型生产运行，例如，将以相对小的生产运行制造的特种涂布纸板制品。
利用在线涂布***的传统的生产方法有其它的缺点，所述的缺点包括在纸或纸板的生产运行期间难以设计和测试新的涂料配方，以及难以修改现有的设备使其能提供特种产品如包含相同或不同涂料组合物的多个涂料层的制品和这样做的费用。改进的***与工艺必需能容易地和经济地适于提供各种各样的具有一系列所需的阻隔性能涂布纸和纸板制品。该工艺应能经济地生产大批量的和小批量的高品质的分散涂布纸和纸板制品，所述的制品被优化为满足成品的特殊需要。此外, 涂料组合物与工艺必需提供所需的阻隔性能，而且同时能提高废纸和纸板制品的回收量，以降低生产成本和减弱生产过程和成品对环境的影响。
概述
提供一种适应性强的用于生产各式各样的高品质的涂布的可再生纸或纸板的生产体系与方法，所述可再生纸或纸板用于多种应用。为获得更大的灵活性，在一个或多个可从纸板生产单元离线的涂布站(但优选位于相同的生产设备上)上将涂料组合物涂覆于纸或纸板。因此，纸或纸板卷筒在涂料涂覆时是凉的，这样就能更好控制涂布工艺并能降低实现理想阻隔性能所需的涂料量。由于涂布步骤可与纸板制造分离，因此涂布速度与其它条件可被控制为必要的独立于纸板制造机的操作参数。通过在连续式干燥站和间歇式干燥站中提供多个在线的或离线的涂布站以在涂覆下一涂料前将涂料干燥，以此使该***易适用于生产多层制品。该***在最后涂布站后也包括最终干燥站，然后是冷却站，以在制品被卷到卷轴上存储时将涂布纸或纸板冷却以防止热密封的表面粘附。
也描述了一种用于生产涂布纸或纸板制品的改进工艺。提供混合***用于将水基聚合物乳液、颜料和任选的添加剂以选择的比率组合，以达到要实现所需的涂层阻隔性能和其它性能所需要的固体含量、固体分散、粘度和其它性质。因此，各式各样的特定涂料组合物可就地生产，同被限制于使用一般可从工业涂料供应商得到的那些涂料组合物的***相比，它们在成品的性质和性能上提供更大的灵活性。
提供的涂料组合物包含如占涂料干重约70至约90重量%的水基聚合物乳液，以及占涂料干重约10至约30重量%的颜料。也可包含添加剂如消泡剂、分散剂和增稠剂。该涂料可有约400至约1000 mPas的粘度和占涂料重量约40至约60重量%的固体含量。在本发明的另一方面，第一涂料组合物包含一种或多种分散聚合物用于提供良好的耐油性；制备第二涂料组合物用于提供良好的防水性能；以及可提供第三涂料组合物作为预涂层以提供水蒸气阻隔和一些耐油性。然后，这些涂料可以各种组合形式涂覆，以提供具有理想范围阻隔性能的多层涂布纸或纸板。
将水性涂料涂覆于纸或纸板。优选纸或纸板至少有一侧温度为40℃或更低。干燥水性涂料用于提供涂布纸或纸板。将涂布纸或纸板冷却。可通过空气冷却或通过将涂布纸或纸板与滚筒接触实现冷却，以使涂布纸或纸板的温度为40℃或更低。该冷却的涂布纸可通过压光(calandering)进一步加工。
所描述的方法可有效地用于提供涂布纸或纸板制品。该涂布纸或纸板制品包含在至少一侧上用由第一丙烯酸聚合物乳液形成的第一涂料层涂布的纸或纸板层。该涂布纸或纸板制品也包含与第一涂料层接触的第二涂料层。该第二涂料层包含由第二丙烯酸乳液形成的第二涂料层。将该涂布纸或纸板制品用Cobb吸水试验(时间30分钟按照ASTM D 3285，其已通过引用结合到本文中)测定的防水性低于10g/m2，24小时内的水蒸气抗性(MVTR-值按照ASTM E 96, 其已通过引用结合到本文中)低于120 g/m2(温度25℃，相对湿度75%)和在200℃下15分钟后(按照本文实施例4所述的干燥试验)提供的油脂渗透率为0。此外，该涂层在220℃下保持其防水性以及水蒸气抗性的阻隔性能。在食物与涂层相接触时，该涂层或在涂层中的任何物质都不会迁移至食物中(按照欧洲FDA试验方法BfR XXXVI和BfR XXXVI/2所测定，其已通过引用结合到本文中)。同时，该涂层在80-100psi的压力，160-200℃的温度，时间为1-1.5秒条件时是可热密封的。
另一方面，所述涂布纸或纸板制品包含在至少一侧上涂布由苯乙烯丁二烯聚合物乳液形成的第一涂料层的纸或纸板层。该涂布纸或纸板制品也包含与第一涂料层接触的第二涂料层。该第二涂料层包含由丙烯酸乳液形成的第二涂料层。将该涂布纸或纸板制品用Cobb吸水试验(时间30分钟)测定的防水性低于7g/m2，24小时内的水蒸气抗性 (MVTR-值)低于30 g/m2(温度25℃，相对湿度75%)和在200℃下15分钟后提供的油脂渗透率为0。此外，该涂层在220℃下保持其防水性以及水蒸气抗性的阻隔性能。在食物与涂层相接触时，该涂层或在涂层中的任何物质都不会迁移至食物中。同时涂层在压力为80-100psi和温度为160-200℃和时间为1-1.5秒下是可热密封的。
另一方面，纸或纸板可包含多个涂料层。在第一层干燥后可涂覆第二涂料层。在最后的涂料层后进行冷却和压光。涂料层没有上限，但在实际中三层对于较大体积的就已是最大值了。第一层可在纸板机上通过表面上胶添加。然后，另外两层可用纸板机添加。将这三层加到板的背面以提供阻隔性能。涂料层可都包含相同的聚合物乳液或每个涂料层可由不同的聚合物乳液形成。可利用不同的涂料层对最终产品提供各种涂层性能。
另一方面，纸或纸板可双面涂布。每一面可包含单个或多个涂料层。例如，根据本发明生产的制品一面上可含有可热密封的阻隔涂层和相反面上含有一种或多种颜料涂层。在一个优选的方法中，将多个离线的涂布站提供至纸板的每一面，这样一种或多种相同或不同的涂料组合物可在单个生产运行期间应用于每一面上的层中。
本发明的还另一方面，制备了涂料组合物，以使在涂布过程中产生的修剪废物(trim waste)和其它废物可回收用于纸板生产过程中而无需首先从基底分离所涂覆的一种或多种涂料。已发现，本发明的组合物在纸板制浆过程中允许这样的材料重新使用，对由此生产的纸板没有不利的影响。优选这些离线涂布站共同位于纸板制造设备处，以减少废纸运送至纸生产***的成本。
附图简述
图1为简要阐明用于生产涂布的可再生纸或纸板的工艺流程图。
图2阐明了离线涂布机。
图3显示了涂布纸板制品。
详述
图1简要描述了用于生产涂布的可再生纸或纸板的工艺的流程图。图2较详细阐明了将涂布站引入该工艺的本发明优选的实施方案的整个***与工艺。如图1所简要描述的，纸或纸板由基板机20以传统的方式生产。将未涂布的纸或纸板以及涂料组合物提供给一个或多个离线涂布机60。该涂布工艺包括在纸或纸板至少一面上涂覆聚合物乳液涂料。在聚合物乳液中存在的水在一个或多个干燥站中除去，之后将成品冷却。
纸和纸板
可利用工业上已知的基板机生产纸或纸板。例如，可使用的一种类型的基板机由Ahlstrom制造。基板机可通过此工业上众所周知的参数操作。基板机20提供纸或纸板的表面上胶与压光以提供具有所需的厚度、颗粒密度和平滑度的基底。不同于生产涂布纸和纸板制品的传统***，本发明的纸或纸板制造***优选不用于涂布操作。
在基板机上生产的各式各样的未涂布的纸或纸板，可用于后续涂布。任何类型的基于纤维的材料均可被涂布，例如，漂白的或未漂白的、硬木的或软木的、未使用的或回收的、未涂布型的纸或纸板。生产的纸或纸板的纸张基重优选在每3,000平方英尺80至300磅范围内，并且厚度范围为0.008至0.025英寸。
生产纸或纸板以提供可有效地将渗水降至最低的恒定的表面性能。在这方面，对纸或纸板上胶以使Cobb 值为40g/m2 (60 秒)或更低。优选在纸或纸板中不使用氟化合物以改善耐油性。
涂料组合物
为涂布纸或纸板提供了涂料组合物。该涂料组合物为合成聚合物与颜料的水性分散体。合成聚合物通常作为粘合剂以将颜料固定在纸或纸板上。本文中所使用的“聚合物乳液”通常是指分散体的原材料。此外本文中所使用的“聚合物分散体” 是指将聚合物乳液与颜料和添加剂混合后的涂料液。干燥的成品涂料被称为“分散体涂料”。
涂料组合物可包含占涂料干重约70至约90重量%的合成聚合物乳液以及占涂料干重约10至约30重量%的颜料。
可用于形成水基乳剂的合成聚合物包含丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、苯乙烯与丁二烯的共聚物、乙酸乙烯酯聚合物、聚乙烯醇、聚乙烯乙酸乙烯、聚乙烯氯乙烯、聚偏氯乙烯及它们的混合物。合适的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的实例包括丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯(2-theylhexyl acrylate)、丙烯酸甲酯(methylacrylate)、甲基丙烯酸乙酯等及它们的混合物。
该颜料可选自任何对于基底涂料组合物有用的颜料。示例性合适的颜料为涂料级粘土的水性分散体如高岭土、二氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、滑石、硫酸锌、硫酸铝、氧化钙的反应产物、立德粉、硫化锌、其它涂料颜料、其它类似的材料及它们的混合物。在一方面，可利用的颜料包含滑石及粘土。
在一方面，滑石可用作颜料。滑石可用含5-15％水的干燥粉末或颗粒添加而不是含55-65％水的浆料。以干粉形式加入的滑石提供了较高的固体含量和较高的粘度，同时可使所需的任何增稠剂的量降至最低，更重要的是使干燥所需的容量和能量的量降至最低。
涂料组合物将有约400至约1000 mPas的粘度以及占涂料重量约40至60重量%的固体含量。
该涂料组合物可包含添加剂。添加剂可包含增稠剂、消泡剂或防沫剂、分散助剂、附加颜料、交联剂、润滑添加剂、隔离剂和防粘连剂。优选在纸或纸板中不使用氟化合物以改善耐油性。
在涂料制备罐40中通过聚合物、水、颜料以及任选的添加剂共混形成分散体制备涂料组合物。混合通常需要进行约20至约30分钟。粘度可通过加水或增稠剂来调节。该聚合物乳液可存储于储存罐中或直接运往离线涂布机60。该涂料优选在混合后立即使用，以获得最佳性能和避免可能随着时间推移产生的颜料絮凝与沉淀的不利影响。如果存放该涂料组合物，优选用混合器搅拌和/或循环以使沉淀降至最低。
涂料应用
纸或纸板可用离线或在线涂布站涂布。在使用在线涂布站的***中，涂布站位于纸或纸板机上。在离线涂布***中，涂布站是在单独的机器上的。如图2所示，本发明的***优选的实施方案包含至少一个，和优选多个离线涂布站210、212、214和216，它们共同位于同一设备上作为纸板制造***。本文所用的“离线”是指可独立于基板机操作且无需在同一条生产线上的涂布机。离线涂布机可设在同一工厂内作为提供纸或纸板基底的机器。使用离线涂布机有效地提供更优化的涂料。例如，在在线涂布中，当涂覆涂料时纸或纸板的基底是热的。涂料对较高温度的基底渗透高于凉的基底。涂料渗透的增加将导致涂层厚度较低的、品质较差的和成本较高的产品。使用离线涂布机，使得在涂布前纸或纸板的温度达到40 ℃或更低。可将纸或纸板保持足够的时间来使其冷却或可通过在卷筒上吹冷空气使其冷却。可在另一个涂布站之前添加冷却站220使纸或纸板更快的冷却。因此，已发现，与直接在线涂布于基板制造机的热的卷筒上相比，较高品质的涂料可以较少量涂料涂覆于凉的基底。
纸或纸板在涂布前优选冷却至低于约40 ℃，和最优选为约30 ℃的温度。冷却可如通过在卷筒上吹冷空气或将纸或纸板卷轴保持在室温下足够长的时间使其冷却来实现。如图2所示，可将纸或纸板提供给来自纸或纸板辊200的涂布站。涂料组合物可通过任何已知的方法如通过气刀、刮刀涂布、计量辊式涂布、凹版涂布、棒式涂布、幕式涂布和喷涂涂覆于纸或纸板的至少一面。在一个重要的方面，涂料层可用能有效地提供更均匀的涂料厚度的棒/杆计量加到纸或纸板上。用棒/杆所涂覆的每层的涂料量从约5 g/m2至约10 g/m2，根据在涂布的基底的表面有1 g/m2或更小的厚度的变化。刻槽的棒可特别有效地用于将涂料组合物涂覆至纸板的纸。选择槽的大小以对具用所述特定的涂料混合物的每层提供5-10g/m2的涂料重量。涂料的固体含量、粘度和其它流变学的性能可对槽大小的选择产生影响。通常棒的表面经铬处理以及具有10-15mm的直径。
如图2所示，顶部预涂可在涂布站200上应用。干燥站230优选设在各个连续涂布站之间，以在涂覆下一涂料前减少该涂料的含水量。该涂料的干燥可通过向涂布纸或纸板卷筒直接吹热空气来实现。热空气可利用已知的技术提供，例如，丙烷热(propane heat)。空气不断循环除湿。在这方面，可将温度为约100至约150 ℃的热空气提供给纸或纸板卷筒以使卷筒温度不超过110 ℃。在本发明的一个方面，在第一涂布站之后的该卷筒的温度为从约80至约90 ℃且在第二组涂布站以及干燥站之后的该卷筒的温度为从约105至约110 ℃。卷筒温度可在多个位置测定，例如，在卷筒温度测量点240。或者，也可改变供热站230用以提供冷却，例如，使用冷却的空气。
该水基乳液涂料在单层中的干涂料重量为5至15 g/m2范围内，通常为7至8 g/m2。干燥温度和线速度由具体的涂料配方的干燥特性指示，如固体百分含量、基底基重和吸收率、以及设备的特点。所涂覆的涂料量可在涂料测量点250上测量。干燥条件应加以控制，以防止在涂覆的基底复卷或纸板脱层期间涂料起泡和涂料辊吸着(blocking)或起毛(picking)。
在另一个方面，纸或纸板的每一面可包含多个涂料层。这些层可由多个离线涂布站涂覆，例如，如图2所示每面两个，210、212、214和216，但数量还可更多。每个涂布站可被用于涂布与第一涂布机相同或不同的聚合物分散体。
通常，将第一层优化以提供最佳的耐油性和防水性能，且第二层旨在提供另外的防水性，并提供可热密封面。然而，其它方法也有可能在本发明的范围内。
该***优选包含多个可在同一生产运行中有效地独立涂布具有一个或多个层的基底的两个面的涂布站。将所需的涂料组合物提供给特定的涂布站，在此将其涂覆。因此，例如，该***可装备有两个用于涂覆两个连续颜料层(所述颜料层适于在基底的第一个面上表面印刷)的涂布站，和两个另外用于将两个阻隔层涂布至所述基底相反的第二个面的涂布站，所述阻隔层用于提供足够的耐油性、防水性和可热密封的性能。由于离线涂布站的使用，该***可方便地在基底的一个面或两个面上通过简单地调整所用涂层站的数量来提供较多的或较少的层，而不需要改装纸或纸板制造机。涂料组合物本身也可很容易地在混合站中改变以使每层的性能不同。因此，可制造出一系列广泛的专业设计的制品，因为从一种产品到另一种产品的转变为相对简单的操作，且不需要改变纸板制造机的配置或操作。
利用离线涂布站有其他优势，能够对通过远程设备生产的纸或纸板进行涂布。
在另一个方面，涂层厚度使用红外光谱测量。在线的红外光谱测量能对涂层厚度进行连续监测，以便操作参数可以根据需要调整，始终如一地实现所需的涂层厚度。优选可测量每个应用的涂料层的量，以在每一个生产运行中实现类似的阻隔性能和其它的性能，并避免使用过量涂料的成本。可在图2所示的测量点250上进行测量。
经过一个或多个涂布站后，将涂布纸或纸板在另一个干燥站中干燥，然后在滚筒卷取前冷却。通过使用冷空气和冷却滚筒将涂布的和干燥的纸或纸板冷却，其中水在与卷筒相反滚动的滚筒内循环(如图2的200所示)。凉水直接从滚筒的其他端进入并从另一端出来。存在两个冷却滚筒，纸或纸板卷筒的每一面各有一个。冷却有效地用于提供温度为40℃或更低的涂布纸或纸板。为实现好的成膜和良好的阻隔性能，同时避免在卷轴上的可热密封涂料粘附，这也称为“吸着”，适当的干燥是必需的。选择冷却条件以在正确的阶段停止干燥，以避免完全干燥，以使涂层为可热密封的，同时提供足够的干燥以防止吸着。
冷却后，可压光涂布纸或纸板。
本发明的***和工艺的另外的优势在于存在这样的事实，即由该过程产生的所有涂布纸板废料可直接回收用于纸或纸板生产过程中，无需在回收前分离涂料。在这方面，可回收100％的涂布纸板废料。在这点上，优选使用的涂料组合物不含有可检测水平的蜡。虽然在许多涂料中蜡通常用来改善耐水性和用以提供蒸汽隔离，但是由于它们在回收的纸浆中产生的胶粘物，在回收中带来了负面影响。在本文中所述的组合物适合于提供极好的阻隔性能，无需使用含蜡组分。当涂布在与生产纸或纸板相同的工厂中完成时，降低了运输涂布纸板废料的运输成本。
涂布纸或纸板制品
按照本文所描述的工艺生产的涂布纸或纸板制品为可堆肥的(compostable)以及可回收的，且无需分离涂料。该涂布纸或纸板制品可用于提供防水性以及耐油性。涂布纸或纸板制品是可热密封的，并可用微波炉加热。涂布纸和纸板制品，可用于各种食品的包装，例如面包包装、色拉盘、冷冻食品的容器、三明治的包装、糖果和口香糖。
图3大体上阐明了涂布纸板。如图3所示，该纸或纸板制品可包含基板中间层110。该基板中间层110通常包含机械纸浆和磨纸浆，并可包含在该中间层的两面上由漂白过程中产生的化学纸浆区。在中间层中，机械纸浆提供体积(bulk)，而化学纸浆层提供柔韧性以及较高的白度。基板也可完全由化学纸浆制成或可含回收纸浆。纸也可作为待涂布的基底材料。
基板中间层110的一面上可用颜料预涂层120和颜料顶涂层121涂布。这些层提供良好的表面可印刷性。通过提供两个颜料层，可更均匀地提供有较少的变化和针孔的涂料。可在对面上涂覆第一阻隔层130和第二阻隔层131以在成品材料中提供所需的阻隔性能，如耐油性，防水性和耐热性。
下面的例子旨在阐明本发明，而不是限制它。除非另有说明，否则在本文中使用的所有百分比都是基于重量的。在本文中引用的所有专利、专利申请和参考文献通过全文引用结合到本文中。
实施例
实施例 1: 涂料的制备
用如下所描述的组分类型和数量制备涂料。
涂料 A: (46.3%固体)
组分 量(Kg)
丙烯酸乳液 867
滑石(干粉末) 124
合成的消泡剂 5.0
分散助剂 1.3
合成的增稠剂 3.3
涂料 B: (56%固体)
组分 量
丙烯酸乳液 779
滑石(干粉末) 160
合成的消泡剂 4.4
分散助剂 1.9
涂料 C: (60%固体)
组分 量
苯乙烯丁二烯分散体 1000
实施例 2: 耐油性和防水性的涂布纸板的制备
将由Stromdal的纸板机生产的纸板，斯特罗姆-基板(Strom-baseboard)231 g/m2，提供至离线涂布机。将该纸板用实施例1所描述的涂料A以8 g/m2的涂料重量涂覆(涂料重量以干重表示)。将该涂布纸板用温度为260℃的热空气干燥约0.4秒，以提供温度为70-90℃的卷筒。在涂覆涂料A后，将实施例1所描述的涂料B在下一涂布站中用与涂覆涂料A相同的步骤涂覆。以7 g/m2的比率将涂料B涂覆。将该涂布纸板用温度为500℃热空气干燥约0.4秒，然后再用温度160℃的热空气干燥约4秒。在此之后，该卷筒的温度达到100-108℃。通过将涂覆的和干燥的纸板基底与温度为30-40℃的辊和冷空气接触使其冷却，以使该卷筒在Pope卷取机上卷取该纸板卷筒前温度达到30-40℃。将顶部面用可印刷的颜料涂料涂布。通过将冷却的基底通过具有压区压力为40kN/m温度为160℃的辊使该基底被压光。涂料层A提供了在烘箱温度为200℃，15分钟后的油脂渗透为0的纸板。涂料层B提供了防水性。用Cobb吸水试验(时间30分钟)测量的防水性低于10 g/m2。由此产生的涂布纸板具有使其能有效深加工的表面性能，例如，在可热密封的、无吸着用途时。该涂层经得起烤箱温度为220℃，而没失去其的阻隔性能。此外，在涂料中的任何物质都不会迁移至与该涂层接触的食品中。同时，该涂料在压力为80-100psi和温度为160-200℃和时间为1-1.5秒下是可热密封的。如在本文中所用，“可热密封的”是指在压力和高温，无粘合剂下密封的材料，且当分离两个可热密封表面时引起纤维撕裂。该涂料也可与水基胶水胶合而无需表面穿孔或进行任何电晕处理(该处理如传统上使用的挤压的聚烯烃如PE-涂料所需要的)。
实施例 3: 防水性和耐油性的纸板的制备
将纸板提供至涂布机。将该纸板用实施例1所描述的涂料C以8 gsm的比率涂布。将该涂布纸板在温度为200℃下干燥约0.4秒。然后将实施例1所描述的涂料B在下一涂布站中用与涂覆涂料C相同的步骤涂覆。以7 g/m2的比率将涂料B涂覆。将该涂布纸板用温度为500℃的热空气干燥约0.4秒，然后再用温度160 ℃的热空气干燥约4秒。在此之后，该卷筒的温度达到100-108℃。通过将涂覆的和干燥的纸板基底与温度为30-40℃的辊和冷空气接触使其冷却，以使该卷筒在Pope卷取机上卷取该纸板卷筒前温度达到30-40℃。将顶部面用可印刷的颜料涂料涂布。通过将冷却的基底通过具有压区压力为40kN/m温度为160℃的辊使该基底被压光。涂料层C提供的水蒸气抗性(MVTR)低于35 g/m2。涂料层B提供具有热密封性和防水性的纸板，用Cobb吸水试验(时间30分钟)测量的防水性低于10 g/m2。这两种涂料层的组合提供的在烘箱温度为200℃，15分钟后的油脂渗透为0。由此产生的涂布纸板具有使其能有效深加工的表面性能，例如，在可热密封的、无吸着用途时。该涂层经得起烤箱温度为220℃，而不失去其的阻隔性能。此外，在该涂料中的任何物质都不会迁移至与该涂层接触的食品中。同时，该涂料在压力为80-100psi和温度为160-200℃和时间为1-1.5秒下是可热密封的。如在本文中所用，“可热密封的”是指在压力和高温，无粘合剂下密封的材料，且当分离两个可热密封表面时引起纤维撕裂。该涂料也可与水基胶水胶合而无需表面穿孔或进行任何电晕处理(该处理如传统上使用的挤压的聚烯烃如PE-涂料所需要的)。
两层涂料色彩，以每层11g/m2，涂覆于纸板的对面。颜料主要是碳酸钙，但粘土也用于顶部涂层。将颜料涂料用同一涂布站涂覆，但使用刀片代替棒或刻槽的棒以计量所需涂料的重量并具有均匀的涂料表面。
实施例 4: 烘焙实验
用涂布纸板的10x10cm样本进行烘焙试验。 将奶油糕点放置于涂布面上在200℃焙烤15分钟。冷却(5分钟)后从该板的未涂布面检查穿透涂料的油脂渗透。等级为0-5，其中0表示无油脂渗透。
评价等级
尽管通过参考特定方法和制品实施方案对本发明进行特别描述，但要意识到，多种改动、修改和调整可基于本公开，并且将在本发明的精神和范围内，如所附权利要求书所限定。

Claims (14)

1.一种使用包括用于表面上胶与压光的基板机的常规纸或纸板制造***生产可再生纸或纸板的方法，特征在于，所述方法包括以下步骤：
a) 在涂布之前，冷却所述纸或纸板至30℃至40℃的温度；
b) 使用下述涂料涂布所述纸或纸板：所述涂料由相互接触而叠置的至少两层组成，并且具有占所述涂料重量的40至60重量%的固体含量，每个涂料层由水性聚合物分散体限定，所述水性聚合物分散体由占所述涂料干重70至90重量%的作为粘合剂的聚合物乳液和占所述涂料干重10至30重量%的作为颜料的滑石以及由添加剂构成的任何剩余部分组成，且在所述涂料中不存在可检测水平的蜡，使得颜料粘合剂比为0.1至0.43，所述添加剂选自增稠剂、消泡剂或防沫剂、分散助剂、交联剂、润滑添加剂、隔离剂和防粘连剂；
c) 干燥每个涂料层至不超过110℃的高温；和
d) 在涂覆所述涂料层后，在将涂布纸或纸板卷取到纸卷筒之前将涂布面冷却到30℃至40℃的温度，
其中，所述步骤(a)至(d)产生这样的涂布纸或纸板：对于涂料重量5-15 g/m2的涂布纸板制品上的涂料，所述涂布纸或纸板的防水性低于10 g/m2且水蒸气传输率低于120 g/m2，使得所述涂布纸或纸板在80-100psi的压力和160-200℃的温度下是可热密封的。
2.权利要求1的方法，其中所述水性聚合物分散体作为涂料液被涂覆在温度为40℃或更低的纸或纸板卷筒上。
3.权利要求2的方法，其中冷却步骤(a)通过空气冷却或通过用在温度30℃至40℃范围内的冷却滚筒包含所述涂布纸或纸板完成。
4.权利要求1或3的方法，其中所述涂料有400至1000 mPas的粘度和占所述涂料重量40至60重量%的固体含量。
5.权利要求1的方法，其中所述聚合物乳液选自丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、苯乙烯与丁二烯的共聚物、乙酸乙烯酯聚合物、聚乙烯醇、聚乙烯乙酸乙烯及其混合物。
6.权利要求5的方法，其中所述丙烯酸聚合物选自丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯及其混合物。
7.权利要求6的方法，其中所述聚合物乳液为丙烯酸乳液或苯乙烯丁二烯乳液。
8.权利要求1的方法，其中使用杆或棒以5 g/m2至10 g/m2的水性涂料形成每个涂布层。
9.权利要求8的方法，其中每个涂料层使用不同的聚合物乳液形成。
10.权利要求8或9的方法，其中将至少一个涂料层涂覆于所述纸或纸板的每侧。
11.一种涂布纸或纸板制品，其具有基板层，所述基板层上具有包含水性聚合物分散体的涂料，特征在于，所述涂料含有相互叠置的至少第一和第二涂布层，并且具有占所述涂料重量的40至60重量%的固体含量，每个涂布层由水性聚合物分散体限定，所述水性聚合物分散体由占所述涂料干重70至90重量%的作为粘合剂的聚合物乳液和占所述涂料干重10至30重量%的作为颜料的滑石以及由添加剂构成的任何剩余部分组成，且不存在可检测水平的蜡，使得颜料粘合剂比为0.1至0.43，所述添加剂选自增稠剂、消泡剂或防沫剂、分散助剂、交联剂、润滑添加剂、隔离剂和防粘连剂，由至少所述第一和第二层形成的涂料具有5-15g/m2的涂料重量，其中，当将所述第一和第二涂布层在30℃至40℃的温度下冷却，然后在涂布操作中涂覆所述水性聚合物分散体的涂料，并干燥所述涂料至不超过110℃的高温，其中在涂覆所述涂料后但在将纸或纸板卷取到纸卷筒之前，将所述第一和第二涂布层冷却到30℃至40℃的温度，藉此形成在80-100psi的压力和160-200℃的温度下可热密封的涂布纸或纸板制品时，所述涂布纸或纸板制品的防水性低于10 g/m2，且在25℃和75%的相对湿度下24小时后的水蒸气传输率低于120 g/m2。
12.权利要求11的制品，其中所述第一和第二丙烯酸聚合物乳液选自丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯及其混合物。
13.权利要求11的制品，其中，所述第一涂料层由苯乙烯丁二烯乳液形成；和
与所述第一涂料层接触的第二涂料层由丙烯酸聚合物乳液形成。
14.权利要求13的制品，其中所述丙烯酸聚合物乳液选自丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯及其混合物。
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