環保合成紙專用塗布液及塗布工藝和設備的製作方法

2023-12-03 23:05:41 2

本發明涉及環保合成紙加工
技術領域：
，具體涉及環保合成紙專用塗布液及塗布工藝和設備。
背景技術：
：環保合成紙（石頭紙）是以石灰石礦產資源為主要原材料（碳酸鈣含量為70-80%），以高分子聚合物為輔料（含量為20-30%），利用高分子界面化學原理和高分子改性的特點，經特殊工藝處理後，採用聚合物擠出、吹製成型工藝製成，具有產出高、成本低、能耗低的優點，無需砍伐樹木，保護自然生態，加工過程不需要添加強酸、強鹼、漂白劑等化學原料，不排放廢水、廢渣和有毒氣體，對優化環境、保護生態做出了突出貢獻，是目前旨在替代傳統紙張的一種新型材料。合成紙的生產過程先由原材料加工製成合成紙原紙，這種原紙多適用於包裝、牆紙，且紙品光澤度低、印刷效果差，使其實際使用推廣很受局限，因此往往需要對原紙進行塗布加工以獲得良好的手感、光澤度、強度、可印刷性等。現有技術合成紙塗布層與原紙之間結合不牢固，容易出現脫皮、掉渣現象，且紙張平滑度、吸墨性差，限制了合成紙的應用範圍；另外，現有普通造紙塗布工藝常採用刮塗、滾塗、噴塗等方法，烘乾工藝流程較長，操作複雜，相應的現有塗布生產線全程約數十米，設備龐大，佔地面積較大，嚴重影響了加工的時效性和單位面積產出率，且加工成本高，設備投資較大。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種環保合成紙專用塗布液及塗布工藝和設備，旨在解決現有技術合成紙脫皮、掉渣，平滑度、吸墨性差，以及工藝流程長、工作效率低、設備投資大的技術問題。本發明解決上述技術問題的技術方案如下：環保合成紙專用塗布液，其特徵在於，包括如下成分的重量百分比：澱粉2-18%，水20-50%，鈦白粉5-15%，植物膠10-30%，塑料粘合劑10-30%；所述植物膠採用糯米膠，所述塑料粘合劑的複合成分包括聚乙烯醇、水、鈦酸酯偶聯劑。進一步的，所述聚乙烯醇、水、鈦酸酯偶聯劑以1:3:0.1-2的重量比例混合。採用所述環保合成紙專用塗布液的塗布工藝，其特徵在於，包括如下步驟：a）塗布液的配製：將上述各成分按所述重量百分比混合均勻製成塗布液；b）塗布：將步驟a所得塗布液塗覆在合成紙原紙表面製得塗布層；c）壓力熱風噴射：向塗布層表面施加壓力熱風；所述壓力熱風溫度為80-100℃，塗布層表面風壓為0.1-0.4mpa，單次壓力熱風噴射的作用時間為0.1-2s，壓力熱風噴射作用次數為15-25次，相鄰兩次壓力熱風噴射間隔0.1-2s。所述壓力熱風噴射為在線連續工作，相鄰兩次壓力熱風噴射的間隔通過設備運行功能實現。進一步的，所述塗布液的配製過程如下：將澱粉加入到常溫水中攪拌均勻，然後加熱成粘稠狀，再向其中加入鈦白粉、植物膠和塑料粘合劑，電動攪拌至均勻即得塗布液。進一步的，所述熱風作用於塗布層表面表現為由若干作用點連成的直線。所述塗布工藝採用的設備，其特徵在於，包括傳輸裝置、熱風噴射裝置，所述熱風噴射裝置包括沿合成紙運動方向均勻設置的預設數量的熱風噴射單元，所述熱風噴射單元包括熱風氣壓站以及沿垂直於合成紙運動方向均勻設置的預設數量的噴頭，噴頭通過連接管道與熱風氣壓站相連，所述噴頭設置為鴨嘴式噴頭，噴頭埠面向合成紙，並垂直於合成紙的運動方向，相鄰噴頭以埠首尾相接的方式設置。進一步的，所述熱風噴射裝置的前部還設置有塗液裝置，所述塗液裝置包括塗布液槽、第一輥件和第二輥件，第一輥件底端位於塗布液槽的液面以下，第二輥件設置在第一輥件上端，且第二輥件的輥面與第一輥件的輥面相切。進一步的，所述熱風氣壓站通過風管與熱風機相連。進一步的，所述連接管道上設置有控制閥。進一步的，所述熱風噴射單元數量為15-25個。本發明的有益效果是：1.本發明通過採用塑料粘合劑和植物膠，配方簡單，附著力強，配合熱風壓力噴射工藝能快速將塗布層與原紙層牢固的結合在一起，全程僅需30-42s即可完成塗布工藝的全過程，大大縮短了塗布工藝流程，極大提高了工作效率；產品不脫皮、不掉渣，紙品的平滑度、油墨吸收性、印刷光澤性均有顯著提高，擴大了合成紙的應用範圍；2.本發明的塗布設備全長約為8m，佔用空間小，提高了單位面積產出率，操作快捷方便，而且本設備投資小，僅為普通塗布機的十分之一。附圖說明圖1是本發明塗布設備的結構示意圖；圖2是本發明熱風噴射單元的結構示意圖。圖中：1.傳輸裝置，2.熱風噴射單元，3.熱風氣壓站，4.噴頭，5.連接管道，51.控制閥，6.合成紙，7.塗布液槽，8.第一輥件，9.第二輥件。具體實施方式下面結合附圖1、附圖2對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實施例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。在本發明的描述中，需要理解的是，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。實施例1使用環保合成紙專用塗布液的塗布工藝，包括如下步驟：a）塗布液的配製：以重量百分比計，將2%澱粉加入到20%常溫水中攪拌均勻，然後加熱成粘稠狀，再向其中加入15%鈦白粉、30%糯米膠和30%塑料粘合劑，電動攪拌至均勻即得塗布液；其中，所述塑料粘合劑採用聚乙烯醇、水、鈦酸酯偶聯劑以1:3:0.1的重量比例混合製成；b）塗布：將步驟a所得塗布液塗覆在合成紙原紙表面製得塗布層；c）壓力熱風噴射：向塗布層表面施加壓力熱風；所述壓力熱風溫度為80℃，塗布層表面風壓為0.1mpa，單次壓力熱風噴射的作用時間為2s，壓力熱風噴射作用次數為25次，相鄰兩次壓力熱風噴射間隔0.1s；所述壓力熱風作用於塗布層表面表現為由若干作用點連成的直線。本實施例的塗布工藝所採用的設備，包括傳輸裝置1、熱風噴射裝置，所述熱風噴射裝置包括沿合成紙6運動方向均勻設置的25個熱風噴射單元2，所述熱風噴射單元2包括熱風氣壓站3以及沿垂直於合成紙6運動方向均勻設置的預設數量的噴頭4，噴頭4通過連接管道5與熱風氣壓站3相連，所述噴頭4設置為鴨嘴式噴頭，噴頭4埠面向合成紙6，並垂直於合成紙6的運動方向，相鄰噴頭4以埠首尾相接的方式設置。本實施例所述的熱風噴射裝置的前部還設置有塗液裝置，所述塗液裝置包括塗布液槽7、第一輥件8和第二輥件9，第一輥件8底端位於塗布液槽7的液面以下，第二輥件9設置在第一輥件8上端，且第二輥件9的輥面與第一輥件8的輥面相切。本實施例所述的熱風氣壓站3通過風管與熱風機相連。本實施例所述的連接管道5上設置有控制閥51。實施例2使用環保合成紙專用塗布液的塗布工藝，包括如下步驟：a）塗布液的配製：以重量百分比計，將10%澱粉加入到35%常溫水中攪拌均勻，然後加熱成粘稠狀，再向其中加入10%鈦白粉、20%糯米膠和20%塑料粘合劑，電動攪拌至均勻即得塗布液；其中，所述塑料粘合劑採用聚乙烯醇、水、鈦酸酯偶聯劑以1:3:1的重量比例混合製成；b）塗布：將步驟a所得塗布液塗覆在合成紙原紙表面製得塗布層；c）壓力熱風噴射：向塗布層表面施加壓力熱風；所述壓力熱風溫度為90℃，塗布層表面風壓為0.2mpa，單次壓力熱風噴射的作用時間為1s，壓力熱風噴射作用次數為20次，相鄰兩次壓力熱風噴射間隔0.5s；所述壓力熱風作用於塗布層表面表現為由若干作用點連成的直線。本實施例的塗布工藝所採用的環保合成紙塗布設備同實施例1，所不同的是，熱風噴射單元2的數量為20個。實施例3使用環保合成紙專用塗布液的塗布工藝，包括如下步驟：a）塗布液的配製：以重量百分比計，將18%澱粉加入到50%常溫水中攪拌均勻，然後加熱成粘稠狀，再向其中加入5%鈦白粉、10%糯米膠和10%塑料粘合劑，電動攪拌至均勻即得塗布液；其中，所述塑料粘合劑採用聚乙烯醇、水、鈦酸酯偶聯劑以1:3:2的重量比例混合製成；b）塗布：將步驟a所得塗布液塗覆在合成紙原紙表面製得塗布層；c）壓力熱風噴射：向塗布層表面施加壓力熱風；所述壓力熱風溫度為100℃，塗布層表面風壓為0.4mpa，單次壓力熱風噴射的作用時間為0.1s，壓力熱風噴射作用次數為15次，相鄰兩次壓力熱風噴射間隔2s；所述壓力熱風作用於塗布層表面表現為由若干作用點連成的直線。本實施例的塗布工藝所採用的環保合成紙塗布設備同實施例1，所不同的是，熱風噴射單元2的數量為15個。所述塗布工藝的設備的工作原理是：首先合成紙6原紙穿過第一輥件8和第二輥件9之間，第一輥件8在滾動下將沾取塗布液槽7中的塗布液施加到合成紙6上，再在第一輥件8和第二輥件9的擠壓作用下，塗布液均勻的塗布在合成紙表層，經過熱風噴射單元2時，熱風氣壓站3中的具有特定壓力的熱風經由噴頭4噴射到塗布層表面，由於同一熱風噴射單元2上的多個噴頭4埠首尾相接，若干熱風作用點形成一條垂直於合成紙6運動方向的熱風直線作用在塗布層表面，熱風壓力噴射能夠使塗布層所含水分向表層漂移、汽化，同時密實固化塗布層與原紙的結合，相鄰兩次熱風壓力噴射之間預留有約20cm的緩衝距離，便於合成紙平衡內應力，經過多次熱風壓力噴射作用，塗布層能夠很好的與原紙結合為一體。將合成原紙及上述實施例分別進行紙張定量檢測，檢測方法參照gb/t451.2-2002；將合成原紙及上述實施例分別進行紙張厚度檢測，檢測方法參照gb/t451.3-2002；將合成原紙及上述實施例分別進行紙張亮度檢測，檢測方法參照gb/t7974-2002；將合成原紙及上述實施例分別進行紙張不透明度檢測，檢測方法參照gb/t1541-2005；將合成原紙及上述實施例分別進行紙張抗張強度檢測，檢測方法參照gb/t12914-2008中恆速拉伸法；將合成原紙及上述實施例分別進行紙張平滑度檢測，檢測方法參照gb/t456-2002；將合成原紙及上述實施例分別進行紙張油墨吸收性檢測，檢測方法參照gb/t12911-1991；將合成原紙及上述實施例分別進行紙張印刷光澤度檢測，檢測方法參照gb/t12032-2005和gb/t8941.3-1988；檢測數據見表1。表1合成紙原紙及實施例的檢測結果類別合成原紙實施例1實施例2實施例3定量（g/m2）165260266268厚度（mm）0.1530.2010.2060.207亮度（%）82.888.988.888.8不透明度（%）87.297.497.697.5抗張強度（縱/橫向）（kn/m）1.15/1.041.40/1.211.43/1.221.44/1.22平滑度（s）5899油墨吸收性（%）19383739印刷光澤度（光澤度單位）13313130由表1數據可知，與合成紙原紙相比，採用本發明專用塗布液及塗布工藝製得的塗布紙，平滑度提高了60-80%，油墨吸收性提高了一倍左右，平滑度、油墨吸收性以及印刷光澤度均有顯著性提高，同時塗布紙的亮度、不透明度、抗張強度也分別有顯著提升，因此具有顯著的創造性特徵。本發明的有益效果是：1.本發明通過採用塑料粘合劑和植物膠，配方簡單，附著力強，配合熱風壓力噴射工藝能快速將塗布層與原紙層牢固的結合在一起，全程僅需30-42s即可完成塗布工藝的全過程，大大縮短了塗布工藝流程，極大提高了工作效率；產品不脫皮、不掉渣，紙品的平滑度、油墨吸收性、印刷光澤性均有顯著提高，擴大了合成紙的應用範圍；2.本發明的塗布設備全長約為8m，佔用空間小，提高了單位面積產出率，操作快捷方便，而且本設備投資小，僅為普通塗布機的十分之一。儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。當前第1頁12