[發(fā)明專(zhuān)利]一種聚乳酸涂塑紙的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410040375.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103774490A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邰晶磊;陳克復(fù);楊飛;楊仁黨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): D21H19/38
• 分類(lèi)號(hào): D21H19/38;D21H19/44;D21H21/06;D21H21/08;D21H21/12
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳文姬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及特種紙制備領(lǐng)域，特別涉及一種聚乳酸涂塑紙的制備方法。

背景技術(shù)

聚乳酸是以有機(jī)酸乳酸為原料生產(chǎn)的新型脂肪族聚酯材料，是一種植物基的熱塑性高分子材料，可完全生物降解，其最終降解產(chǎn)物是二氧化碳和水。聚乳酸具有無(wú)毒、強(qiáng)度高、良好的可塑性、易加工、生物相容性等特點(diǎn)。但由于聚乳酸還存在韌性差、加工溫度范圍較窄、成本高的缺點(diǎn)，在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。通過(guò)與紙結(jié)合，即在紙或紙板上涂覆聚乳酸材料可替代目前廣泛使用的不能完全降解的聚乙烯涂層紙。已存在若干聚乳酸與紙基結(jié)合的專(zhuān)利。

中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利ZL99252343.5、ZL99125782.0、ZL00263400.7、和ZL200410011366.5涉及紙塑復(fù)合結(jié)構(gòu)的包裝用復(fù)合材料，其外層為（改性）聚乳酸層或聚乳酸共聚物層。

中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利ZL200710079372.8、ZL200710127504.X是偉盟工業(yè)股份有限公司的一系列關(guān)于聚乳酸-紙復(fù)合包裝材料的專(zhuān)利，涉及聚乳酸復(fù)合紙板的板材、容器、復(fù)合方法及加工裝置。

上述專(zhuān)利涉及到的聚乳酸與紙基結(jié)合的制備方法有溶劑涂布法和熔融涂布法（淋膜法）。其中，溶劑涂布法是將樹(shù)脂溶于有機(jī)溶劑中配成溶液，再將溶液涂于紙張表面，通過(guò)揮發(fā)干燥成膜，該過(guò)程用到有機(jī)溶劑，存在VOC問(wèn)題，不夠安全、環(huán)保。淋膜法是成熟的紙塑復(fù)合方法，是通過(guò)螺桿擠出機(jī)將樹(shù)脂熔融，通過(guò)一個(gè)機(jī)頭擠出薄膜覆在紙張表面，冷卻固化，該過(guò)程需要在熔融溫度之上對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行熱處理，聚乳酸在有水分存在的情況下熱穩(wěn)定性不太好，而且，在此過(guò)程中需要添加助劑，這些都對(duì)產(chǎn)品的最終性能有一定的影響；另外，對(duì)于紙張而言，淋膜法屬于機(jī)外加工，需要用到專(zhuān)門(mén)的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種聚乳酸涂塑紙的制備方法，可避免VOC問(wèn)題，可與造紙工藝相結(jié)合，省去專(zhuān)門(mén)設(shè)備，節(jié)約了成本。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種聚乳酸涂塑紙的制備方法，包括以下步驟：

（1）按以下質(zhì)量比稱(chēng)量物料：

以聚乳酸顆粒作為涂布顏料，加入水溶性樹(shù)脂、水、分散劑、消泡劑及脫模劑，配制成涂料；

（2）采用步驟（1）制備的涂料，對(duì)紙進(jìn)行機(jī)內(nèi)或機(jī)外涂布，干燥后得到涂布紙，對(duì)涂布紙進(jìn)行熱壓處理，得到聚乳酸涂塑紙。

在進(jìn)行步驟（2）之后，進(jìn)行以下步驟：

對(duì)步驟（2）得到的聚乳酸涂塑紙進(jìn)行在100～120℃進(jìn)行退火處理，處理時(shí)間為1～3小時(shí)。

步驟（1）所述水溶性膠黏劑為聚乙烯醇溶液或殼聚糖水溶液。

所述分散劑為十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）。

所述消泡劑為有機(jī)硅類(lèi)消泡劑。

所述脫模劑為硬脂酸鎂。

所述聚乙烯醇溶液的濃度為2～10%w/v。

所述殼聚糖水溶液的濃度為1～2%w/v。

步驟（2）所述熱壓處理，具體為：

使干燥后的涂布紙通過(guò)一對(duì)可加熱的鋼輥，在160～170℃的溫度下、1～10kN/m的線壓力下使涂層中的聚乳酸顆粒熔合成連續(xù)樹(shù)脂膜層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

（1）本發(fā)明的制備方法以聚乳酸顆粒為顏料，以水溶性樹(shù)脂為膠乳，制備類(lèi)似于涂布紙板的涂料，采用機(jī)內(nèi)涂布、壓光的方法制造紙塑復(fù)合紙，與溶劑法相比，可避免VOC問(wèn)題，與淋膜法相比，避免了聚乳酸材料在螺桿擠出機(jī)內(nèi)的處理過(guò)程，只是在最后對(duì)涂布層進(jìn)行熱壓處理，盡量減少聚乳酸材料在加工過(guò)程中的熱降解，也避免了提高其加工性的助劑，并且可與造紙工藝相結(jié)合，省去專(zhuān)門(mén)設(shè)備，節(jié)約了成本。

（2）本發(fā)明的制備方法可根據(jù)具體需要，在熱壓之后可進(jìn)行退火處理，可以改變樹(shù)脂涂層的結(jié)晶性、柔韌性。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的聚乳酸涂塑紙的制備方法，包括以下步驟：

（1）按以下質(zhì)量比稱(chēng)量物料：

以聚乳酸顆粒作為涂布顏料，加入水溶性樹(shù)脂、水、分散劑、消泡劑及脫模劑，配制成涂料；所述分散劑為十六烷基三甲基溴化銨；所述消泡劑為有機(jī)硅類(lèi)消泡劑；所述脫模劑為硬脂酸鎂；