一種浸漬液及其製備的高定量透明紙張與快速製備高定量透明紙張的方法與流程
2023-05-23 23:52:51 1
本發明屬於透明紙張技術領域，尤其涉及一種高定量透明紙張及其快速製備方法。
背景技術：
透明紙作為一種新興的高性能透明襯底具有可持續發展、原料易得和抄紙方便、生物相容性和降解性、利於卷對卷印刷製作、優異的光學、力學以及阻隔性能等優勢，已經廣泛應用於食品包裝、地圖、可剝離標籤紙、高檔包裝、裝裱等領域。近年來，在柔性電子器件如：場發射電晶體、電子顯示器、有機太陽能電池以及超級電容器也相繼見諸報導，引起了政府、科研機構與企業的廣泛關注。
目前，工業化生產的透明紙張主要是採用高打漿度的天然纖維抄造而成，這種方法多用在描圖紙的生產中。目前國內生產描圖紙的傳統方法是由漂白的硫酸鹽木漿，經過高黏度打漿，然後進行施膠，再在長網紙機上抄造而成。但這種方法能耗大、成本高、無法實現高定量透明紙張的規模化生產。因而，限制了其在更高要求領域中的應用。
因此，研發出一種高定量透明紙張及其快速製備方法，用於解決現有技術中存在製備工藝能耗大、成本高、無法實現高定量透明紙張規模化生產的技術缺陷，成為本領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明提供了一種浸漬液，用於製備高定量透明紙張，該浸漬液具有原料簡單、來源豐富、易於製備的特點。
本發明還提供了一種採用所述浸漬液製備的高定量透明紙張及其快速製備方法。該製備方法具有操作工藝簡便、易於工業化生產的優勢，製備的紙張具有良好的透明度，同時也具有優異的拉伸強度。在原紙定量為20-40g/m2，緊度為0.4-0.8g/cm3時，通過2-6張低定量浸漬紙張複合製備的紙張的透明度為50-80%，拉伸強度為60-150mpa。
本發明通過如下技術方案實現。
一種浸漬液，包括：透明劑、表面活性劑、抗水劑和潤滑劑。
優選的，以質量份計，所述浸漬液包括透明劑100份、表面活性劑0.3-0.8份、抗水劑0.5-1.0份，潤滑劑0.8-1.8份。
優選的，所述透明劑為環氧樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、丙烯酸樹脂、丁苯樹脂和水性聚氨酯中的一種或多種。
優選的，所述表面活性劑為烷基醇醚羧酸鹽、烷基磷羧酸鹽、烷基磺酸鈉、仲烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉、烷基硫酸酯鈉、仲烷基硫酸酯鈉、氨基磺酸鈉、高級脂肪醇硫酸酯、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯、蔗糖酯、硫酸化蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基萘磺酸鈉、琥珀酸烷基酯磺酸鈉、醇類化合物、磷酸酯類化合物、酮類化合物和醚類化合物中的一種或多種。
優選的，所述抗水劑為脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、碳酸鋯銨、聚醯胺多胺環氧氯丙烷樹脂和聚肽胺聚脲甲醛樹脂中的一種或多種。
優選的，所述潤滑劑為硬脂酸鈣、硬脂酸銨、硬脂酸鈉、油酸鉀、硫酸化蓖麻油、硫酸化油酸、脂肪酸、石蠟、聚氧化乙烯蠟、合成石蠟、聚乙二醇、聚乙二醇醚和大豆卵磷酯中的一種或多種。
一種採用所述的浸漬液快速製備高定量透明紙張的方法，包括如下步驟：
將多張低定量原紙置於浸漬液中浸漬，然後將浸漬後的低定量浸漬紙張在浸漬液中緊密複合在一起，取出複合的浸漬紙張並放入兩張薄膜材料中間，利用擠壓裝置將多餘的浸漬液擠出，接著將複合的浸漬紙張與薄膜材料分離，烘乾，壓光處理，得到所述高定量透明紙張。
優選的，所述低定量原紙為漂白針葉木漿、漂白闊葉木漿、漂白非木漿、漂白廢紙漿、絨毛漿以及棉漿抄造而成的紙張，包括描圖紙、包裝紙、毛邊紙、郵封紙、書寫紙、複印紙、裝飾紙或空氣過濾紙中的一種。
優選的，所述低定量原紙定量為20-40g/m2，緊度為0.4-0.8g/cm3。
優選的，所述浸漬液的固含量為10-40%。
優選的，所述浸漬的時間為5-30s，浸漬量為20-100%。
優選的，所述低定量浸漬紙張在浸漬液中的複合數量為2-6張。
優選的，所述薄膜材料為銅箔、聚對苯二甲酸乙二醇酯高分子薄膜材料、鋁箔、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、淋膜紙、bopp和尼龍薄膜中的一種。
優選的，所述擠壓裝置為液壓機、輥式擠壓機中的一種。
優選的，所述烘乾的方式為熱風乾燥、紅外乾燥、烘缸乾燥中的一種，烘乾的溫度為70-120℃。
優選的，所述壓光處理的壓力為2-10mpa。
由上述任一項所述製備方法製得的高定量透明紙張，透明度為50-80%，拉伸強度為60-150mpa。
與現有技術相比，本發明具有如下優點和有益效果：
（1）本發明的浸漬液具有原料簡單、來源豐富、易於製備的特點；
（2）本發明製備高定量透明紙張的方法具有操作工藝簡便、易於工業化生產的優勢；
（2）本發明的高定量透明紙張具有良好的透明度，同時也具有優異的拉伸強度，在原紙定量為20-40g/m2，緊度為0.4-0.8g/cm3時，通過2-6張低定量浸漬紙張複合所製備紙張的透明度為50-80%，拉伸強度為60-150mpa。
具體實施方式
為了更詳細說明本發明，下面結合實施例對本發明的技術方案作進一步地描述。
下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
本發明提供了一種浸漬液及其製備的高定量透明紙張與製備高定量透明紙張的方法，用於解決現有技術中存在製備工藝能耗大、成本高、無法實現高定量透明紙張規模化生產的技術缺陷。
本發明的浸漬液包括透明劑、表面活性劑、抗水劑和潤滑劑，浸漬液的製備方法如下：將100份透明劑、0.3-0.8份表面活性劑、0.5-1.0份抗水劑和0.8-1.8份潤滑劑相互混合，在300-600rpm轉速下攪拌20-30min，得到浸漬液。
本發明所述的透明紙張的快速製備方法，其步驟如下：
（1）提供初始的原紙；
（2）配製浸漬液；
（3）將多張低定量原紙置於浸漬液中浸漬並進行複合，然後將複合的浸漬紙張緊密貼合在兩張薄膜材料中間，利用擠壓裝置將多餘的浸漬液擠出；
（4）將複合的浸漬紙張與薄膜材料分離，複合的浸漬紙張烘乾後進一步壓光處理，得到高定量透明紙張。
本發明的高定量透明紙張的製備方法具有操作工藝簡便、易於工業化生產等優點。所製備的紙張具有良好的透明度，同時也具有優異的拉伸強度。在原紙定量為20-40g/m2，緊度為0.4-0.8g/cm3時，通過2-6張低定量浸漬紙張複合所製備紙張的透明度為50-80%，拉伸強度為60-150mpa。
實施例1
原紙採用定量為20g/m2包裝紙，緊度為0.6g/cm3。
浸漬液：透明劑500g、表面活性劑1.5g、抗水劑2.5g和潤滑劑4g；所述透明劑為丙烯酸樹脂，表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，抗水劑為脲醛樹脂，潤滑劑為硬脂酸鈣；浸漬液固含量為10%。
製備步驟：
將多張低定量原紙置於浸漬液中浸漬並進行複合，浸漬時間為10s，浸漬量為20%，複合數量為5張；然後將複合的浸漬紙張緊密貼合在兩張薄膜材料中間，利用擠壓裝置將多餘的浸漬液擠出，採用的薄膜材料為淋膜紙，採用的擠壓裝置為輥式擠壓機；
將複合的浸漬紙張與薄膜材料分離，複合的浸漬紙張烘乾後進一步壓光處理，熱風乾燥溫度為70℃，壓光處理的壓力為2mpa，得到高定量透明紙張。
製備的高定量透明紙張經測試，透明度為67.6%，拉伸強度為110mpa。
實施例2
原紙採用定量為25g/m2描圖紙，緊度為0.4g/cm3。
浸漬液：透明劑500g、表面活性劑2.5g、抗水劑3.5g和潤滑劑5g；所述透明劑為環氧樹脂，表面活性劑為脂肪酸甘油酯，抗水劑為碳酸鋯銨，潤滑劑為油酸鉀；浸漬液固含量為25%。
製備步驟：
將多張低定量原紙置於浸漬液中浸漬並進行複合，浸漬時間為5s，浸漬量為60%，複合數量為3張，；然後將複合的浸漬紙張緊密貼合在兩張薄膜材料中間，利用擠壓裝置將多餘的浸漬液擠出，採用的薄膜材料為聚乙烯薄膜，採用的擠壓裝置為液壓機；
將複合的浸漬紙張與薄膜材料分離，複合的浸漬紙張烘乾後進一步壓光處理，熱風乾燥溫度為80℃，壓光處理的壓力為4mpa，得到高定量透明紙張。
製備的高定量透明紙張經測試，透明度為80%，拉伸強度為60mpa。
實施例3
原紙採用定量為40g/m2書寫紙，緊度為0.8g/cm3。
浸漬液：透明劑500g、表面活性劑4g、抗水劑4g和潤滑劑6g；所述透明劑為脲醛樹脂，表面活性劑為聚山梨酯，抗水劑為三聚氰胺甲醛樹脂，潤滑劑為聚乙二醇；浸漬液固含量為40%。
製備步驟：
將多張低定量原紙置於浸漬液中浸漬並進行複合，浸漬時間為20s，浸漬量為80%，複合數量為2張；然後將複合的浸漬紙張緊密貼合在兩張薄膜材料中間，利用擠壓裝置將多餘的浸漬液擠出，採用的薄膜材料為bopp，採用的擠壓裝置為液壓機；
將複合的浸漬紙張與薄膜材料分離，複合的浸漬紙張烘乾後進一步壓光處理，烘缸乾燥溫度為100℃，壓光處理的壓力為8mpa，得到高定量透明紙張。
製備的高定量透明紙張經測試，透明度為72.9%，拉伸強度為76.5mpa。
實施例4
原紙採用定量為30g/m2描圖紙，緊度為0.5g/cm3。
浸漬液：透明劑500g、表面活性劑3.5g、抗水劑5g和潤滑劑9g；所述透明劑為丙烯酸樹脂，表面活性劑為烷基硫酸酯鈉，抗水劑為碳酸鋯銨，潤滑劑為硫酸化蓖麻油；浸漬液固含量為30%。
製備步驟：
將多張低定量原紙置於浸漬液中浸漬並進行複合，浸漬時間為30s，浸漬量為100%，複合數量為6張；然後將複合的浸漬紙張緊密貼合在兩張薄膜材料中間，利用擠壓裝置將多餘的浸漬液擠出，採用的薄膜材料為聚丙烯薄膜，採用的擠壓裝置為輥式擠壓機；
將複合的浸漬紙張與薄膜材料分離，複合的浸漬紙張烘乾後進一步壓光處理，紅外乾燥溫度為120℃，壓光處理的壓力為10mpa，得到高定量透明紙張。
製備的高定量透明紙張經測試，透明度為50%，拉伸強度為150mpa。
綜上所述，本發明提供了一種浸漬液，所述浸漬液包括：透明劑、表面活性劑、抗水劑和潤滑劑。本發明還提供了一種上述浸漬液快速製備高定量透明紙張的方法，所述製備方法為：將多張低定量原紙置於浸漬液中，然後將以上低定量浸漬紙張在浸漬液中緊密複合在一起，取出後放入兩張薄膜材料中，利用擠壓裝置將多餘的浸漬液擠出，接著將浸漬紙張與薄膜材料分離，浸漬紙張烘乾後進一步壓光處理得到透明紙張。所提供的浸漬液具有原料簡單、來源豐富、易於製備的特點。所提供的製備方法具有操作工藝簡便、易於工業化生產的優勢。所製備的紙張具有良好的透明度，同時也具有優異的拉伸強度。在原紙定量為20-40g/m2，緊度為0.4-0.8g/cm3時，通過2-6張低定量浸漬紙張複合所製備紙張的透明度為50-80%，拉伸強度為60-150mpa。解決了現有技術中存在製備工藝能耗大、成本高、無法實現高定量透明紙張規模化生產的技術缺陷。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。