[发明专利]一种高阻隔环保涂布内衬纸及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高阻隔环保涂布内衬纸及其制造方法，属于卷烟包装技术领域。

技术背景

卷烟内衬纸是包装于卷烟烟支和烟包小盒之间的纸张，其主要作用是防潮保香。目前国内外市场上使用的香烟内衬纸有：1、铝箔复合内衬纸，如专利申请CN1378013A，其生产工艺简单，主要由铝箔和原纸和复合胶经过复合设备加工分切而成，其成型性强，阻隔性能好。但所使用的铝箔不易于降解和回收利用，不符合建立环境友好型社会的要求；2、无铝涂布内衬纸，如专利申请CN1888308A，其生产的内衬纸虽有一定的气体阻隔性，但其使用的是木浆型原纸，在造纸原料上需要砍伐大量的森林资源，且造纸过程中产生大量的废水对环境造成严重的二次污染。

石头纸作为一种介于纸张和塑料之间的新型材料，以储量大、分布广的石灰石矿产资源为主要原材料(碳酸钙含量为70～80％)，以高分子聚合物为辅料(含量为20～30％)制成。具有成本低，不会产生污染等优点。近年来石头纸已在卷烟包装材料上初步得到应用，如专利申请CN 102424206 A，其特点是在石头纸表面上进行直接或转移镀铝，使石头纸达到防潮保香等效果。但是由于镀铝技术工艺复杂，生产成本较高，而且因为石头纸在制造过程中没有加入纤维，故镀铝后的内衬纸挺度较小，折叠后反弹较大，难以满足现代高速卷烟生产需求(500～800包/min)。

发明内容

针对目前衬纸存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种高阻隔环保涂布内衬纸及其制造方法。通过在石头纸上印刷一层水性油墨再涂布阻隔涂层经烘干而成，可取代传统的复合内衬纸或镀铝内衬纸，且同样具有优异的阻隔作用，气体透过率＜3000cm³/(m²·d·Pa)，水蒸气透过率＜1000(g/m²·24h)，均小于国家行业标准。其创新点在于：一是在阻隔涂料中添加了适量的香茅醛，香茅醛不仅可以和聚乙烯醇形成高度致密的交联结构，而且还能封闭聚乙烯醇的部分羟基，从而大大增强涂料高分子链的阻隔性和耐水性，并且使得涂层烘干后内衬纸具备较好水气阻隔性。二是让发生交联后的PVA涂料与少量碳纳米纤维共混，一方面，可在表面形成一层稳定的气体薄膜，制成疏性界面，使得涂层烘干后内衬纸的水汽阻隔性进一步大幅度地提高；另一方面，碳纳米纤维的加入使得内衬纸的挺度和强度均得到了很大程度的改善(见表1)。

本发明提供的高阻隔环保涂布内衬纸，其结构为石头纸层、石头纸上表面的油墨层以及该油墨层表面上的高阻隔层，共三层结构(见附图1)；所述的油墨层是由水性大豆油墨烘干后形成的涂层；所述的阻隔层是由改性聚乙烯醇(以下简称PVOH)涂料涂布在基材纸表面上烘干后形成的涂层；所述的改性PVOH涂料由含有下述重量含量的原料聚合而成：聚乙烯醇4～7％、碳纳米纤维5～9％、香茅醛3～6％、催化剂3-7％，，消泡剂2～7％，软化水70～79％；

所述的石头纸基材为专利CN102060564A、CN102060569A涉及的石头纸，克重为55～80g/m²；

所述的油墨层上墨量为3.0～5.0g/m²；

所述的阻隔层涂布量为4.0～7.0g/m²；

所述的聚乙烯醇聚合度为1800-2100，醇解度为99％；

所述的催化剂为柠檬酸、对甲苯磺酸、磷酸、马来酸的一种或任意组合；

所述的消泡剂为乙醇或有机硅消泡剂；

所述的内衬纸总克重为62-92g/m²。

相应地，本发明还提供一种高阻隔环保涂布内衬纸的制造方法，该方法包括如下步骤：

1、改性PVOH涂料的制备：

将4～7％的聚乙烯醇加入70－79％的软水中，开启搅拌加热，温度为28-38℃,转速为100－160转/分钟，使其分散均匀后再升温加速溶解,当温度达到90－95℃度时保持0.5－1小时至完全溶解，后降温，当温度降到75－80℃后，加入消泡剂2～7％。再加入香茅醛3～6％和催化剂3-7％，并将搅拌速度提至100-200转/分钟，恒温2-5小时，最后加入碳纳米纤维5～9％，搅拌待充分混合，待反应完毕，即制得改性PVOH涂料。

2、涂布内衬纸的制造：