CN110644280A - 烟用接装纸用背涂材料、烟用接装纸及其制备方法 - Google Patents

烟用接装纸用背涂材料、烟用接装纸及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种烟用接装纸用背涂材料，所述背涂材料包括以下重量份数的各组分：树脂1～10份；柔软剂10～50份；保水剂5～25份；所述树脂为伯胺改性聚乙烯亚胺和/或丙烯酰胺改性聚碳酸酯，所述柔软剂为氨基改性有机硅。本发明还涉及一种烟用接装纸。本发明进一步涉及一种烟用接装纸的制备方法。

Description

烟用接装纸用背涂材料、烟用接装纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及烟包辅材行业技术领域，具体涉及一种烟用接装纸用背涂材料、烟用接装纸及其制备方法。
背景技术
烟用接装纸是卷烟产品的主要辅材之一，其作用是将滤嘴和烟支牢固地接装在一起。接装纸的卷接适应性，即接装纸在卷接时适应高速卷接机的能力和卷接后保证卷烟外观和内在质量的能力，是考察接装纸性能的一个重要指标。适应性良好的接装纸可以大幅度降低卷烟的泡皱、漏气等质量问题出现的几率。
近年来，为开发新产品和新品牌，卷烟包装呈现出采用多色烫印工艺、特种纸张基材、烟支向中支/细支方向的发展趋势，同时烟支的卷接包装速度越来越快，这都对接装纸的卷接性能提出了更高的要求。现有烟用接装纸，为提高产品外观形象，大多数都需要进行烫印工序。这些烫印型的烟用接装纸，尤其是烫印宽条和烫金到边的接装纸产品，纸张极易产生荷叶边现象，表面平整度低，造成烟用接装纸卷接适应性差，烟支废品率高的问题。
发明内容
基于此，有必要针对烫印型烟用接装纸易产生荷叶边，表面平整度低的问题，提供一种烟用接装纸用背涂材料、烟用接装纸及其制备方法。
本发明提供一种烟用接装纸用背涂材料，所述背涂材料包括以下重量份数的各组分：树脂1～10份；柔软剂10～50份；保水剂5～25份；所述树脂为伯胺改性聚乙烯亚胺和/或丙烯酰胺改性聚碳酸酯，所述柔软剂为氨基改性有机硅。
在其中一个实施例中，所述树脂为伯胺改性聚乙烯亚胺和丙烯酰胺改性聚碳酸酯树脂。
在其中一个实施例中，所述伯胺改性聚乙烯亚胺树脂和丙烯酰胺改性聚碳酸酯树脂的质量比为(1～3)：3。
在其中一个实施例中，所述伯胺改性聚乙烯亚胺的数均分子量为3000至8000。
在其中一个实施例中，所述丙烯酰胺改性聚碳酸酯的数均分子量为5000至40000。
在其中一个实施例中，所述柔软剂的重量份数为30～40份。
在其中一个实施例中，所述保水剂为丙三醇、丙二醇、丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述背涂材料还包括消泡剂和稀释剂。
在其中一个实施例中，所述背涂材料在25℃，英式2#杯测量下的粘度为12秒～18秒。
本发明还提供一种所述的烟用接装纸用背涂材料的制备方法，包括以下步骤：
将所述树脂加入稀释剂中进行搅拌，使所述树脂完全溶解得到树脂溶液；
向所述树脂溶液中加入其他成分混合均匀得到所述背涂材料。
本发明进一步提供一种烟用接装纸，包括基纸层、形成在所述基纸层一表面上的印刷层和形成在所述基纸层另一表面上的背涂层，所述背涂层由所述的背涂材料干燥后形成。
在其中一个实施例中，所述基纸层为接装纸原纸、高光纸、防渗透纸或镀铝转移纸。
在其中一个实施例中，所述背涂材料的涂布量为0.5g/m2至1.2g/m2。
本发明进一步提供一种所述的烟用接装纸的制备方法，包括以下步骤：将所述背涂材料涂布于所述基纸层的非印刷面；以及在所述基纸层形成所述印刷层。
在其中一个实施例中，在所述基纸层形成所述印刷层之后，将所述背涂材料涂布于所述基纸层的非印刷面。
纸张主要由纤维素组成，而纤维素又是亲水性很强的物质，具有很强的吸水性和脱水性。由于纸张含水量的变化，导致纸张中纤维的膨胀和收缩，使纸张的纤维发生形变且形变不一致，从而导致整个纸张形状发生变化，另外，纸张内部纤维间存在氢键结合，纸张中含水量变化时，氢键的作用得到加强或削弱，使纤维相互拉紧或推开，也会导致纸张的形变。烟用接装纸在进行印刷过程中，因纸张失水而发生纤维形变，导致纸张卷曲，平整度降低。本发明提供的烟用接装纸用背涂材料，通过在背涂材料中添加氨基改性有机硅柔软剂，其分子基团能与纸张中的纤维有效结合，有效降低纸张纤维间的摩擦因数和相互作用力，使纤维产生移动，增加纤维之间的滑动性，并在纤维表面或周围产生取向作用，使纤维重新变的舒展而柔软；而伯胺改性聚乙烯亚胺和/或丙烯酰胺改性聚碳酸酯的加入则可以将纸张中的纤维进行固化固定，有效将其定型，同时还能够增强纸张中纤维之间的结合力，防止纸张出现掉粉现象；另外，保水剂的加入则能够增强纸张的韧性，避免纸张中水分损失过多，防止纸张再次遭遇失水时，造成纸张因过干过脆而容易发生断纸，拉伸强度不足的问题。通过伯胺改性聚乙烯亚胺和/或丙烯酰胺改性聚碳酸酯、氨基改性有机硅以及保水剂的协同配合作用弱化了纸张纤维之间的作用力，使得纸张中的纤维再次形变并重新定型，从而抵消了纸张翘曲和荷叶边的应力，提高了纸张的平整度。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种烟用接装纸用背涂材料，包括以下重量份数的各组分：
1～10份树脂、10～50份柔软剂、5～25份保水剂。
本发明中树脂为伯胺改性聚乙烯亚胺和/或丙烯酰胺改性聚碳酸酯。优选的，该树脂为伯胺改性聚乙烯亚胺和丙烯酰胺改性聚碳酸酯树脂。该伯胺改性聚乙烯亚胺的数均分子量为3000至8000。该丙烯酰胺改性聚碳酸酯的数均分子量为5000至40000。
伯胺改性聚乙烯亚胺树脂和丙烯酰胺改性聚碳酸酯树脂配合使用时，可以以任意比例混合，优选的，伯胺改性聚乙烯亚胺树脂和丙烯酰胺改性聚碳酸酯树脂的质量比为(1～3)：3，可以是该区间范围内的任意比值，例如1:3，。
上述树脂的重量份数可以是1～10份区间范围内的任意值，例如可以是1份，2份，3份，4份，5份，6份，7份，8份，9份，10份。
本发明中柔软剂为氨基改性有机硅。柔软剂的重量份数的重量份数可以是10～50份区间范围内的任意值，例如，10份，20份，30份，40份，50份等。在一实施例中，柔软剂的重量份数优选为30～40份，可以是该区间范围内的任意值。
本发明中保水剂优选为丙三醇、丙二醇、丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物中的至少一种。保水剂的重量份数可以为5～25份区间范围内的任意值，例如5份，10份，15份，20份，25份等。
该背涂材料还可以包括适量的消泡剂。消泡剂可以为BYK-024、BYK-093、BYK-094中的至少一种。消泡剂的重量份数优选为0.01～0.05份，消泡剂的重量份数可以是该区间范围内的任意值，例如0.01份，0.02份，0.03份，0.04份，0.05份等。
该背涂材料进一步包括稀释剂。本发明对稀释剂没有特别限制，只要能够与上述组分互溶，使该烟用接装纸用背涂材料达到合适的粘度即可。该稀释剂可以为水或者为水与乙醇的混合溶液。优选的，稀释剂为水与乙醇的混合溶液。以水与乙醇的混合溶液为稀释剂合理有效兼容背涂材料的干燥性能以及背涂材料的存储稳定性能。在一实施例中，水与乙醇的混合溶剂中水和乙醇的质量比为(7～10)：(1～3)。水过多，不利于背涂材料的干燥，乙醇过多，体系稳定性差，纸张水分易损失过多。稀释剂的重量份数优选为20～50份，稀释剂的重量份数可以是该区间范围内的任意值，例如20份，25份，30份，35份，40份，45份，50份等。
上述烟用接装纸用背涂材料的粘度为12秒至18秒。该粘度为25℃，英式2#杯测量下的粘度。
本发明还提供一种上述烟用接装纸用背涂材料的制备方法，包括以下步骤：
S100，将所述树脂加入所述稀释剂中进行搅拌，使所述树脂完全溶解得到树脂溶液；
S200，向所述树脂溶液中加入其他成分混合均匀得到所述背涂材料。
本发明进一步提供一种烟用接装纸，包括基纸层、形成在基纸层一表面上的印刷层和形成在基纸层另一表面上的背涂层，所述背涂层由上述的背涂材料干燥后形成。该基质层可以为接装纸原纸、高光纸、防渗透纸或镀铝转移纸。该背涂材料的涂布量为0.5g/m2至1.2g/m2。
上述烟用接装纸的制备方法采用任意常规方法即可，例如，以接装纸原纸作为基纸层，在接装纸原纸的一表面上印刷各种图案或文字，然后在另一表面涂布该背涂材料，涂布均匀后进行干燥得到该烟用接装纸。
本发明还提供一种上述烟用接装纸的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、将背涂材料涂布于基纸层的非印刷面；
步骤b、以及在基纸层形成印刷层。
步骤a可以在步骤b之前，也可以在步骤b之后，优选的，在所述基纸层形成所述印刷层之后，将所述背涂材料涂布于所述基纸层的非印刷面。
本发明所述印刷包括烫印、凹版印刷、油印、水印、丝网印等任何可能导致纸张形变、翘曲的操作方式，尤其针对烫印导致的纸张平整度问题。
以下为具体实施例
实施例1
本实施例背涂材料采用以下组分及含量的原料进行配制：
Figure BDA0002216501550000051
上述背涂材料按以下步骤制备：
将伯胺改性聚乙烯亚胺树脂和丙烯酰胺改性聚碳酸酯树脂加入水和乙醇的混合溶液(水和乙醇质量比为7:1)中进行搅拌，并使其完全溶解，然后加入氨基改性有机硅、丙三醇和BYK-024混合均匀得到成品。
实施例2
本实施例背涂材料采用以下组分及含量的原料进行配制：
Figure BDA0002216501550000061
上述背涂材料按以下步骤制备：
将伯胺改性聚乙烯亚胺加入水和乙醇的混合溶液(水和乙醇质量比为7:1)中进行搅拌，并使其完全溶解，然后加入氨基改性有机硅、丙三醇和BYK-024混合均匀得到成品。
实施例3
本实施例背涂材料采用以下组分及含量的原料进行配制：
Figure BDA0002216501550000062
上述背涂材料按以下步骤制备：
将丙烯酰胺改性聚碳酸酯树脂加入水和乙醇的混合溶液(水和乙醇质量比为7:1)中进行搅拌，并使其完全溶解，然后加入氨基改性有机硅、丙三醇和BYK-024混合均匀得到成品。
实施例4
本实施例背涂材料采用以下组分及含量的原料进行配制：
Figure BDA0002216501550000063
Figure BDA0002216501550000071
上述背涂材料按以下步骤制备：
将伯胺改性聚乙烯亚胺树脂和丙烯酰胺改性聚碳酸酯树脂加入水和乙醇的混合溶液(水和乙醇质量比为7:1)中进行搅拌，并使其完全溶解，然后加入氨基改性有机硅、丙三醇和BYK-024混合均匀得到成品。
实施例5
本实施例背涂材料采用以下组分及含量的原料进行配制：
Figure BDA0002216501550000072
上述背涂材料按以下步骤制备：
将伯胺改性聚乙烯亚胺树脂和丙烯酰胺改性聚碳酸酯树脂加入水和乙醇的混合溶液(水和乙醇质量比为7:1)中进行搅拌，并使其完全溶解，然后加入氨基改性有机硅、丙三醇和BYK-024混合均匀得到成品。
实施例6
本实施例背涂材料采用以下组分及含量的原料进行配制：
Figure BDA0002216501550000073
上述背涂材料按以下步骤制备：
将伯胺改性聚乙烯亚胺树脂和丙烯酰胺改性聚碳酸酯树脂加入水和乙醇的混合溶液(水和乙醇质量比为7:1)中进行搅拌，并使其完全溶解，然后加入氨基改性有机硅、丙三醇和BYK-024混合均匀得到成品。
对比例1
本对比例的背涂材料及制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例采用琥珀酸十八醇酯磺酸钠代替氨基改性有机硅作为柔软剂。
对比例2
本对比例的背涂材料及制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例采用十八酸聚氧乙烯醚代替氨基改性有机硅作为柔软剂。体系稳定性差，有析出现象。
对比例3
本对比例的背涂材料及制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例采用二甲基十八胺代替氨基改性有机硅作为柔软剂。
对比例4
本对比例的背涂材料及制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例采用二甲基硅代替氨基改性有机硅作为柔软剂。体系稳定性差，有析出现象。
对比例5
本对比例的背涂材料及制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例采用未改性有机硅代替氨基改性有机硅作为柔软剂。体系稳定性差，有析出现象。
对比例6
本对比例的背涂材料及制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例采用聚乙烯醇树脂代替伯胺改性聚乙烯亚胺树脂和丙烯酰胺改性聚碳酸酯树脂。
对比例2、对比例4和对比例5制备的背涂材料体系稳定性均较差，有析出现象发生。
测试例
取12份接装纸原纸，分别在每一份接装纸原纸的一表面烫印图案(图案未到边)，烫印完成后在其另一表面均匀涂布实施例1～6以及对比例1～6制备的背涂材料，待背涂材料干燥后进行柔软度以及外观平整度测试，测试结果如表1所示。另取12份接装纸原纸，分别在每一份接装纸原纸的一表面烫印金边，烫印完成后在其另一表面均匀涂布实施例1～6以及对比例1～6制备的背涂材料，待背涂材料干燥后进行下面外观荷叶边测试，测试结果如表1所示。
1、柔软度测试
根据纸张柔软度测定仪(PN-RT1000电脑柔软度测定仪)的操作说明对上述12份经烫金和涂布背涂材料的接装纸原纸进行柔软度测试。柔软度在430～550mN为良好，柔软度在550～700mN为一般，柔软度在700mN以上为较差。
2、外观平整度测试
观察上述12份经烫金(未烫印到边)和涂布背涂材料的接装纸原纸的外观，并根据本领域技术人员的常规知识判断纸张的平整度，将其分为平整、轻微翘曲、严重翘曲三个不同程度的平整度。
3、外观荷叶边测试
观察上述12份经烫金(烫印到边)和涂布背涂材料的接装纸原纸的外观，并根据本领域技术人员的常规知识判断纸张荷叶边现象，将其分为无荷叶边、轻微荷叶边、严重荷叶边三个不同程度的荷叶边。
表1
Figure BDA0002216501550000091
另外，涂有对比例1背涂材料的接装纸卷接时易发生搓皱情况，导致卷烟合格率非常低；涂有对比例3背涂材料的接装纸在背涂材料干燥后变黄，影响外观；而涂有对比例6背涂材料的接装纸，纸张则非常硬，卷烟时造成卷接适应性极差，卷烟合格率也非常低。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种烟用接装纸用背涂材料，其特征在于，所述背涂材料包括以下重量份数的各组分：
树脂 1～10份；
柔软剂 10～50份；
保水剂 5～25份；
所述树脂为伯胺改性聚乙烯亚胺和/或丙烯酰胺改性聚碳酸酯，所述柔软剂为氨基改性有机硅。
2.根据权利要求1所述的烟用接装纸用背涂材料，其特征在于，所述树脂为伯胺改性聚乙烯亚胺和丙烯酰胺改性聚碳酸酯树脂。
3.根据权利要求2所述的烟用接装纸用背涂材料，其特征在于，所述伯胺改性聚乙烯亚胺树脂和丙烯酰胺改性聚碳酸酯树脂的质量比为(1～3)：3。
4.根据权利要求1所述的烟用接装纸用背涂材料，其特征在于，所述伯胺改性聚乙烯亚胺的数均分子量为3000至8000。
5.根据权利要求1所述的烟用接装纸用背涂材料，其特征在于，所述丙烯酰胺改性聚碳酸酯的数均分子量为5000至40000。
6.根据权利要求1所述的烟用接装纸用背涂材料，其特征在于，所述保水剂为丙三醇、丙二醇、丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物中的至少一种。
7.根据权利要求1～6任一项所述的烟用接装纸用背涂材料，其特征在于，所述背涂材料在25℃，英式2#杯测量下的粘度为12秒～18秒。
8.一种烟用接装纸，其特征在于，包括基纸层、形成在所述基纸层一表面上的印刷层和形成在所述基纸层另一表面上的背涂层，所述背涂层由权利要求1～6任一项所述的背涂材料干燥后形成。
9.根据权利要求8所述的烟用接装纸，其特征在于，所述背涂材料的涂布量为0.5g/m2至1.2g/m2。
10.一种如权利要求8～9任一项所述的烟用接装纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述背涂材料涂布于所述基纸层的非印刷面；以及在所述基纸层形成所述印刷层。
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