CN110420815A - 纸塑包装防起毛封涂工艺和纸塑包装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纸塑包装防起毛封涂工艺，涉及纸塑包装加工技术领域，其技术方案要点是包括如下步骤，封涂液配制：将封涂剂配制成水溶液，得封涂液；所述封涂剂选自甲壳素及其衍生物、水溶性纤维素醚及其衍生物、水溶性生物胶或水溶性合成高分子聚合物中的一种或多种；喷涂：采用喷雾的方式将封涂液均匀施加于纸塑包装表面；热处理：于200‑230℃条件下对经由喷涂处理的纸塑包装加热5‑90s。经由该工艺处理的纸塑产品表面光滑，存储运输过程中不易产生细碎毛屑。本发明另一目的在于提供一种纸塑包装，其经由前述纸塑包装防起毛工艺封涂处理，具有表面不易因摩擦产生细碎毛屑的优势。

Description

纸塑包装防起毛封涂工艺和纸塑包装

技术领域

本发明涉及纸塑加工技术领域，更具体地说，它涉及一种纸塑包装防起毛封涂工艺和纸塑包装。

背景技术

常见的手机、电脑类电子产品的包装方式一般有三种：

一是采用泡沫材料制成的包装盒进行包装，虽然泡沫材料加工方便，应用广泛，但它是主要的环境污染物，由于它无法回收利用，在自然环境下基本上不可以降解，燃烧时会释放有毒气体，所以其大量使用是不利于环境保护；二是采用纸皮进行包装，虽然采用纸皮进行包装十分方便，但是纸皮的制作是需要花费大量的原材料（具体为植物纤维），造价昂贵；三是采用泡沫材料制成的泡沫内衬与纸皮结合使用，而此种方式的弊端就是上述两种方式的结合。

出于以上情况，近年来，随着纸浆模塑技术的不断发展，纸浆模塑材料(或称纸塑材料)由于其成品可以回收再制造，符合环保再利用之节能减碳趋势，使得其被作为泡沫材料的替代物在包装行业上开始广泛使用，快速地受到工商业界及普罗大众的重视并乐于接受及采用。

现有授权公告号为CN202686979U的中国专利公开了一种手机、电脑类电子产品的纸塑包装结构，包括有彼此配对并能结合在一起形成一容置空间的上、下纸塑外壳以及置于该容置空间内的上纸塑内衬和下纸塑内衬，上纸塑内衬对应嵌入上纸塑外壳内，下纸塑内衬对应嵌入下纸塑外壳内，同时，该上纸塑内衬和下纸塑内衬对应配合，各自形成有用于顶住相应外壳或容纳物品的凹凸结构。其通过具有凹凸结构的上纸塑内衬和下纸塑内衬，使得上纸塑外壳和下纸塑外壳不易变形，并且因凹凸结构使得内容物在跌落时具有一定的缓冲保护作用，能更好地保护产品。

但是，纸塑包装无法完全与产品贴合，在产品包装后的存储运输过程中，产品会因震动等原因与纸塑包装内表面摩擦，使得纸塑包装内表面产生细碎的毛屑。这些细碎的毛屑容易附着在产品表面，或者经由产品表面的孔洞、缝隙进入产品内部，对产品的使用性能造成的负面影响。将纸塑包装用于精密电子产品的包装时，该种问题尤为显著。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种纸塑包装防起毛封涂工艺，经由该工艺处理的纸塑产品光滑、存储运输过程中不易产生细碎毛屑。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种纸塑包装防起毛封涂工艺，包括如下步骤，

封涂液配制：将封涂剂配制成水溶液，得封涂液；所述封涂剂选自甲壳素及其衍生物、水溶性纤维素醚及其衍生物、水溶性生物胶或水溶性合成高分子聚合物中的一种或多种；

喷涂：采用喷雾的方式将封涂液均匀施加于纸塑包装表面；

热处理：于200-230℃条件下对经由喷涂处理的纸塑包装加热5-90s。

通过采用上述技术方案，采用喷雾的方式使得配制的封涂剂溶液形成均匀细密的液雾，然后将纸塑产品送入液雾中停留足够时间即可使得纸塑产品表面附着一层细密的封涂剂溶液。随后于200-300℃条件下进行热处理，使得水分迅速蒸发，封涂剂固着于纸塑产品表面，在纸塑产品表面形成保护层，从而将纸塑产品表层的纤维封堵、有效避免了纸塑产品在后续使用过程中因摩擦等产生细碎毛屑，解决现有纸塑产品用于包装精密电子产品等时容易产生毛屑的问题。

200-300℃条件下，封涂剂的分子连段能充分运动、交缠并向纸塑产品内层渗透，利于在纸塑产品表面附着形成牢固、均匀的保护层，充分将纸塑表层纤维封堵；而水分子由于分子小高温下会迅速蒸发，减少了因润湿纸塑造成纸塑变形的可能。烘干时间以能够使水溶液高分子封涂剂固着、不影响纸塑产品为准，可以根据纸塑产品表面封涂液附着量等进行调整，通常是5-90s。

进一步地，所述封涂液配制步骤中配制的封涂液的浓度为5-15wt%。

通过采用上述技术方案，封涂液浓度过低时，形成的保护膜均匀性较差，封堵纸塑表层纤维毛屑的作用不够持久；封涂液浓度过高，会增加封涂液的粘度，增加了雾化难度，不利于将封涂液施加于纸塑表面，且容易造成雾化喷头堵塞。经过反复试验发现，封涂液的浓度在5-15wt%最为适宜。

进一步地，所述喷涂步骤于80-110℃条件下进行，且纸塑包装在封涂液喷雾中停留时间为3-60s。

通过采用上述技术方案，80-110℃条件下进行喷涂，封涂液更容易形成细密液雾，使得在纸塑包装表面能够均匀附着。纸塑包装的停留时间过短，则封涂液附着量小，防起毛效果较差；停留时间过长，纸塑表层会吸收过多封涂液，造成溶胀变形等，不利于纸塑产品保持其形状。因而，停留时间以3-60s即可满足封涂要求。

进一步地，所述甲壳素及其衍生物选自α-甲壳素、β-甲壳素、甲壳素低聚物、羟甲基甲壳素、羟乙基甲壳素、羟丙基甲壳素、乙基壳聚糖、丁基壳聚糖、辛基壳聚糖、十六烷基壳聚糖、N-顺丁二酰基壳聚糖、壳聚糖低聚物中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，甲壳素由蟹壳、虾壳等天然材料提取而得，壳聚糖由甲壳素去乙酰化制得，原料广泛，可降解，用于纸塑产品无毒无害、绿色环保；甲壳素或壳聚糖的低聚物、醚化衍生物、酰化衍生物等具有较好的溶解性，同样可以用于封堵纸塑表面细碎毛屑。上述各物质除能够提高纸塑表面的抗起毛性外，还具有提高纸塑产品润湿强度、抗菌抗霉性、耐水耐碱性的作用。

进一步地，所述水溶性纤维素醚选自甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素。

通过采用上述技术方案，纤维素醚由纤维素醚化制得，水溶性佳、且具有热塑性，用于纸塑产品同样可以起到良好的抗起毛作用。

进一步地，所述水溶性生物胶选自瓜尔豆胶、槐豆胶、罗望子胶、亚麻籽胶、皂荚豆胶、***胶、黄蓍胶、印度树胶、刺梧桐胶、桃胶、果胶、魔芋胶、印度芦荟提取液、菊糖、仙草多糖、明胶、海藻酸钠、干酪素、黄原胶、大豆蛋白胶、琼脂中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，瓜尔豆胶、槐豆胶、罗望子胶、亚麻籽胶、皂荚豆胶、***胶、黄蓍胶、印度树胶、刺梧桐胶、桃胶、果胶、魔芋胶、印度芦荟提取液、菊糖、仙草多糖、明胶、海藻酸钠、干酪素、黄原胶、大豆蛋白胶、琼脂等均是有天然多糖或蛋白质分子组成，具有水溶性、安全性和可降解性，单独或者与甲壳素等混合使用作为纸塑产品封涂剂时可以起到良好的防起毛效果。

进一步地，所述水溶性合成高分子聚合物选自聚乳酸、聚乙醇酸中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解；聚乙醇酸是一种具有良好生物降解性和生物相容性的合成高分子材料，使用到一定时间后逐渐降解，并最终变成对人体、动植物和自然环境无害的水和二氧化碳。聚乳酸和聚乙醇酸均是可降解的高分子材料，用于纸塑封涂可起到良好的抗起毛作用，并且由于其可降解性，还具有绿色环保的优点。

进一步地，所述封涂液配制步骤中用20-90℃的酸性物质的水溶液作为溶剂，溶解封涂剂得到封涂液。

通过采用上述技术方案，使得封涂剂更容易溶解、配制成均匀的水溶液。

进一步地，所述酸性物质的水溶液选自盐酸、硫酸水溶液、醋酸溶液、柠檬酸水溶液、苹果酸水溶液、酒石酸水溶液、富马酸水溶液、叠氮酸水溶液中任一种。

通过采用上述技术方案，常规的无机酸或有机酸均可用于本发明的封涂剂的配制。

本发明的另一目的在于提供一种纸塑包装，其具有表面不易因摩擦产生细碎毛屑的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种纸塑包装，其特征在于：经由如权利要求1-9任一项所述的纸塑包装防起毛封涂工艺封涂处理。

通过采用上述技术方案，处理后的纸塑表面光滑，使用过程中不易因与产品的摩擦而产生大量毛屑，适用于各类产品的包装，尤其适用于要求高的精密电子产品包装。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用喷雾的方式使得配制的封涂剂溶液形成均匀细密的液雾，使得纸塑产品表面附着一层细密的封涂剂溶液，随后于200-300℃条件下进行热处理，使得水分迅速蒸发，封涂剂固着于纸塑产品表面，在纸塑产品表面形成保护层，从而将纸塑产品表层的纤维封堵、有效避免了纸塑产品在后续使用过程中因摩擦等产生细碎毛屑，解决现有纸塑产品用于包装精密电子产品等时容易产生毛屑的问题；

2、封涂剂的选择多样，可以是甲壳素及其衍生物，如α-甲壳素、β-甲壳素、甲壳素低聚物、羟甲基甲壳素、羟乙基甲壳素；水溶性纤维素醚及其衍生物，如羟乙基纤维素醚、羟丙基纤维素醚等；水溶性生物胶，如明胶、***胶、黄原胶等；或水溶性合成高分子聚合物，如聚乳酸、聚乙醇酸，中的一种或多种，不仅可以起到了良好的防起毛作用，还具有绿色环保、安全无毒副作用的优点；

3、根据需要在配制封涂液时可以选择一定温度的无机酸或有机酸水溶液作为溶剂，更容易溶解封涂剂、配制的封涂剂均匀且容易雾化；

4、本发明还公开了一种纸塑包装，其采用本发明的纸塑包装防起毛封涂工艺处理，使用过程中不易因与产品的摩擦而产生大量毛屑，适用于各类产品的包装，尤其适用于要求高的精密电子产品包装。

附图说明

图1为实施例中纸塑包装防起毛封涂工艺的工艺流程图；

图2为纸塑包装防起毛封涂***的结构示意简图。

图中：1、纸塑包装；2、雾化室；21、高压喷嘴；3、热处理箱；4、输送机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

一种纸塑包装防起毛封涂工艺，参照图1和图2，其包括如下步骤：

用90℃的热水将α-甲壳素配制成浓度为10wt%的水溶液，趁热过滤，得封涂液备用。将封涂液通过高压喷嘴21喷入配备有加热装置的雾化室2，在雾化室2内形成均匀细密的封涂液液雾。雾化室2内提前用加热装置加热至90℃并保温。然后，借助输送机4将成型的纸塑包装1以开口朝上状态送入雾化室2，控制纸塑包装1在雾化室2内停留时间为3s,使得纸塑包装1表面均匀附着一层封涂液液雾。从雾化室2出来的纸塑包装1随即进入热处理箱3，热处理箱3内温度设置为220℃，控制纸塑包装1在热处理箱3内的停留时间为5s。经由热处理后，待纸塑包装1自然冷却至室温，即完成对纸塑包装1的防起毛封涂处理。处理后的纸塑包装1表面即形成有一层保护膜，表层纤维绒毛被封涂，不易因摩擦产生细小毛屑。

实施例2：

一种纸塑包装防起毛封涂工艺，参照图1和图2，其包括如下步骤：

用80℃、浓度为5wt%的醋酸水溶液将封涂剂配制成浓度为12wt%的水溶液，本实施例中封涂剂由α-甲壳素和N-顺丁二酰基壳聚糖按质量比1:1的比例混合而成，趁热过滤，得封涂液备用。将封涂液通过高压喷嘴21喷入配备有加热装置的雾化室2，在雾化室2内形成均匀细密的封涂液液雾。雾化室2内提前用加热装置加热至95℃并保温。然后，借助输送机4将成型的纸塑包装1以开口朝上状态送入雾化室2，控制纸塑包装1在雾化室2内停留时间为20s,使得纸塑包装1表面均匀附着一层封涂液液雾。从雾化室2出来的纸塑包装1随即进入热处理箱3，热处理箱3内温度设置为225℃，控制纸塑包装1在热处理箱3内的停留时间为10s。经由热处理后，待纸塑包装1自然冷却至室温，即完成对纸塑包装1的防起毛封涂处理。处理后的纸塑包装1表面即形成有一层保护膜，表层纤维绒毛被封涂，不易因摩擦产生细小毛屑。

实施例3：

一种纸塑包装防起毛封涂工艺，参照图1和图2，其包括如下步骤：

用80℃、浓度为5wt%的醋酸水溶液将N-顺丁二酰基壳聚糖配制成浓度为10wt%的水溶液，趁热过滤，得封涂液备用。将封涂液通过高压喷嘴21喷入配备有加热装置的雾化室2，在雾化室2内形成均匀细密的封涂液液雾。雾化室2内提前用加热装置加热至90℃并保温。然后，借助输送机4将成型的纸塑包装1以开口朝上状态送入雾化室2，控制纸塑包装1在雾化室2内停留时间为10s,使得纸塑包装1表面均匀附着一层封涂液液雾。从雾化室2出来的纸塑包装1随即进入热处理箱3，热处理箱3内温度设置为215℃，控制纸塑包装1在热处理箱3内的停留时间为20s。经由热处理后，待纸塑包装1自然冷却至室温，即完成对纸塑包装1的防起毛封涂处理。处理后的纸塑包装1表面即形成有一层保护膜，表层纤维绒毛被封涂，不易因摩擦产生细小毛屑。

实施例4：

一种纸塑包装防起毛封涂工艺，参照图1和图2，其包括如下步骤：

用60℃、浓度为5wt%的醋酸水溶液将封涂剂配制成浓度为8wt%的水溶液，本实施例中封涂剂由α-甲壳素和羟乙基甲壳素按质量比1:1的比例混合而成，趁热过滤得封涂液备用。将封涂液通过高压喷嘴21喷入配备有加热装置的雾化室2，在雾化室2内形成均匀细密的封涂液液雾。雾化室2内提前用加热装置加热至100℃并保温。然后，借助输送机4将成型的纸塑包装1以开口朝上状态送入雾化室2，控制纸塑包装1在雾化室2内停留时间为30s,使得纸塑包装1表面均匀附着一层封涂液液雾。从雾化室2出来的纸塑包装1随即进入热处理箱3，热处理箱3内温度设置为215℃，控制纸塑包装1在热处理箱3内的停留时间为90s。经由热处理后，待纸塑包装1自然冷却至室温，即完成对纸塑包装1的防起毛封涂处理。处理后的纸塑包装1表面即形成有一层保护膜，表层纤维绒毛被封涂，不易因摩擦产生细小毛屑。

实施例5：

一种纸塑包装防起毛封涂工艺，参照图1和图2，其包括如下步骤：

用40℃、浓度为5wt%的硫酸水溶液将封涂剂配制成浓度为5wt%的水溶液，本实施例中封涂剂由N-顺丁二酰基壳聚糖、羟乙基纤维素、海藻酸钠、瓜尔豆胶按质量比1:0.5:0.2:0.2的比例混合而成，趁热过滤，得封涂液备用。将封涂液通过高压喷嘴21喷入配备有加热装置的雾化室2，在雾化室2内形成均匀细密的封涂液液雾。雾化室2内提前用加热装置加热至95℃并保温。然后，借助输送机4将成型的纸塑包装1以开口朝上状态送入雾化室2，控制纸塑包装1在雾化室2内停留时间为40s,使得纸塑包装1表面均匀附着一层封涂液液雾。从雾化室2出来的纸塑包装1随即进入热处理箱3，热处理箱3内温度设置为210℃，控制纸塑包装1在热处理箱3内的停留时间为90s。经由热处理后，待纸塑包装1自然冷却至室温，即完成对纸塑包装1的防起毛封涂处理。处理后的纸塑包装1表面即形成有一层保护膜，表层纤维绒毛被封涂，不易因摩擦产生细小毛屑。

实施例6：

一种纸塑包装防起毛封涂工艺，参照图1和图2，其包括如下步骤：

用20℃、浓度为5wt%的柠檬酸水溶液将封涂剂配制成浓度为15wt%的水溶液，本实施例中封涂剂由聚乳酸和聚乙醇酸按质量比1:1的比例混合而成，趁热过滤，得封涂液备用。将封涂液通过高压喷嘴21喷入配备有加热装置的雾化室2，在雾化室2内形成均匀细密的封涂液液雾。雾化室2内提前用加热装置加热至80℃并保温。然后，借助输送机4将成型的纸塑包装1以开口朝上状态送入雾化室2，控制纸塑包装1在雾化室2内停留时间为60s,使得纸塑包装1表面均匀附着一层封涂液液雾。从雾化室2出来的纸塑包装1随即进入热处理箱3，热处理箱3内温度设置为230℃，控制纸塑包装1在热处理箱3内的停留时间为60s。经由热处理后，待纸塑包装1自然冷却至室温，即完成对纸塑包装1的防起毛封涂处理。处理后的纸塑包装1表面即形成有一层保护膜，表层纤维绒毛被封涂，不易因摩擦产生细小毛屑。

实施例7：

一种纸塑包装，其经由实施例1的纸塑包装防起毛封涂工艺进行封涂处理。

实施例8：

一种纸塑包装，其经由实施例2的纸塑包装防起毛封涂工艺进行封涂处理。

实施例9：

一种纸塑包装，其经由实施例3的纸塑包装防起毛封涂工艺进行封涂处理。

实施例10：

一种纸塑包装，其经由实施例4的纸塑包装防起毛封涂工艺进行封涂处理。

实施例11：

一种纸塑包装，其经由实施例5的纸塑包装防起毛封涂工艺进行封涂处理。

实施例12：

一种纸塑包装，其经由实施例6的纸塑包装防起毛封涂工艺进行封涂处理。

对照例：

一种纸塑包装，与实施例7的纸塑包装区别仅在于未经过封涂处理。

性能测试

1、外观检查。

2、抗起毛性评价试验：

随机对实施例6-12以及对照例的纸塑包装进行抽检，抽检量≥30件，在纸塑包装内装入内装物后，参照GB/T4857.23-2012《包装 运输包装件基本实验第23部分：随机振动实验方法》进行振动实验。实验结束后观察内装物表面毛屑附着情况，并参照抗起毛效果评分标准评分，计算平均分用于评价纸塑包装的抗起毛效果。

抗起毛效果评分标准：

内装物表面无肉眼可见毛屑附着 5分，

内装物表面有少量肉眼可见毛屑附着 3分，

内装物表面有大量肉眼可见毛屑附着 1分；

实验结果记录如表1所示：

表1.纸塑包装抗起毛效果实验结果表

由表1试验数据可知：经由本发明的纸塑包装防起毛封涂工艺处理后的纸塑包装，表面光滑，在振动实验后内装物表面基本无某眼可见毛屑附着，具有优异的抗起毛性。本发明的纸塑包装或经由本发明方法处理的纸塑包装适用于各类产品包装，尤其适用于高要求的精密电子产品包装。

上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种纸塑包装防起毛封涂工艺，其特征在于：包括如下步骤，

封涂液配制：将封涂剂配制成水溶液，得封涂液；所述封涂剂选自甲壳素及其衍生物、水溶性纤维素醚及其衍生物、水溶性生物胶或水溶性合成高分子聚合物中的一种或多种；

喷涂：采用喷雾的方式将封涂液均匀施加于纸塑包装表面；

热处理：于200-230℃条件下对经由喷涂处理的纸塑包装加热5-90s。

2.根据权利要求1所述的一种纸塑包装防起毛封涂工艺，其特征在于：所述封涂液配制步骤中配制的封涂液的浓度为5-15wt%。

3.根据权利要求1所述的一种纸塑包装防起毛封涂工艺，其特征在于：所述喷涂步骤于80-110℃条件下进行，且纸塑包装在封涂液喷雾中停留时间为3-60s。

4.根据权利要求1所述的一种纸塑包装防起毛封涂工艺，其特征在于：所述甲壳素及其衍生物选自α-甲壳素、β-甲壳素、甲壳素低聚物、羟甲基甲壳素、羟乙基甲壳素、羟丙基甲壳素、乙基壳聚糖、丁基壳聚糖、辛基壳聚糖、十六烷基壳聚糖、N-顺丁二酰基壳聚糖、壳聚糖低聚物中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种纸塑包装防起毛封涂工艺，其特征在于：所述水溶性纤维素醚选自甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素。

6.根据权利要求1所述的一种纸塑包装防起毛封涂工艺，其特征在于：所述水溶性生物胶选自瓜尔豆胶、槐豆胶、罗望子胶、亚麻籽胶、皂荚豆胶、***胶、黄蓍胶、印度树胶、刺梧桐胶、桃胶、果胶、魔芋胶、印度芦荟提取液、菊糖、仙草多糖、明胶、海藻酸钠、干酪素、黄原胶、大豆蛋白胶、琼脂中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种纸塑包装防起毛封涂工艺，其特征在于：所述水溶性合成高分子聚合物选自聚乳酸、聚乙醇酸中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种纸塑包装防起毛封涂工艺，其特征在于：所述封涂液配制步骤中用20-90℃的酸性物质的水溶液作为溶剂，溶解封涂剂得到封涂液。

9.根据权利要求8所述的一种纸塑包装防起毛封涂工艺，其特征在于：所述酸性物质的水溶液选自盐酸、硫酸水溶液、醋酸溶液、柠檬酸水溶液、苹果酸水溶液、酒石酸水溶液、富马酸水溶液、叠氮酸水溶液中任一种。

10.一种纸塑包装，其特征在于：经由如权利要求1-9任一项所述的纸塑包装防起毛封涂工艺封涂处理。