武建峰

(河南省衛(wèi)輝市鑫森紙業(yè)有限公司，河南衛(wèi)輝，453100)

·仿塑印刷紙·

仿塑印刷紙生產(chǎn)技術(shù)探討

武建峰

(河南省衛(wèi)輝市鑫森紙業(yè)有限公司，河南衛(wèi)輝，453100)

介紹了仿塑印刷紙用途、質(zhì)量要求、生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及生產(chǎn)工藝，重點(diǎn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了分析討論。

仿塑印刷紙；質(zhì)量要求；生產(chǎn)工藝；關(guān)鍵技術(shù)；解決措施

仿塑印刷紙是一種生產(chǎn)難度相對(duì)較高的特種高級(jí)包裝用紙，主要用于食品包裝，對(duì)食品起到防潮保鮮作用，食品保鮮期能延長(zhǎng)25%以上。仿塑印刷紙的生產(chǎn)主要以天然植物纖維為原料，不含任何有害物質(zhì)，可降解回收和循環(huán)使用，是一種新型的低碳環(huán)保高端食品包裝材料，是替代目前食品行業(yè)備受歡迎的聚丙烯薄膜(BOPP)的新型包裝材料。由于聚丙烯薄膜外觀光亮、透明、印刷效果良好，具有良好的防水性和阻透性能，備受各食品包裝廠家青睞。但是聚丙烯薄膜價(jià)格越來(lái)越高，由其制作的包裝袋商品價(jià)格高；且聚丙烯薄膜不可降解，會(huì)產(chǎn)生白色污染破壞生態(tài)環(huán)境。仿塑印刷紙是人們一直尋找的優(yōu)秀替代物，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策。本文重點(diǎn)介紹了仿塑印刷紙的技術(shù)特征及質(zhì)量要求、生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)工藝和關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)等內(nèi)容，以供同行參考。

1 技術(shù)特性及質(zhì)量要求

仿塑印刷紙主要技術(shù)特性為：紙質(zhì)細(xì)膩、表面光滑、手感爽滑、吸墨性強(qiáng)、適印性能良好；紙張具有高防水性能和良好的阻透性能，可有效防水且保持紙面平整、不變形、不破損、不脫色。

質(zhì)量要求為：紙張顏色柔和、透明，類似于聚丙烯薄膜，整體勻度良好無(wú)外觀紙??；具有較低的表面吸水性，非常低的透氣度和透油度，表面具有非常高的平滑度；紙張強(qiáng)度高、柔韌性能好，主要指具有較高的抗張強(qiáng)度和撕裂度；整體平整度好且具有良好的尺寸穩(wěn)定性。

2 生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

仿塑印刷紙的生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

3 生產(chǎn)工藝

3.1 漿料配比

仿塑印刷紙的漿料配比為：60%～70%漂白針葉木漿， 30%～40%漂白闊葉木漿，漂白針葉木漿及闊葉木漿的白度≥86%。

3.2 打漿配料工藝

3.2.1 打漿配料及紙機(jī)抄造工藝流程圖

仿塑印刷紙的打漿配料及紙機(jī)抄造工藝流程見圖1。

表1 仿塑印刷紙的企業(yè)內(nèi)定標(biāo)準(zhǔn)

注 裂斷長(zhǎng)及撕裂指數(shù)均為縱橫向平均值。

圖1 仿塑印刷紙的打漿配料及紙機(jī)抄造工藝流程圖

3.2.2 打漿質(zhì)量要求

以生產(chǎn)定量22 g/m2仿塑印刷紙為例，介紹打漿質(zhì)量要求。

針葉木漿：打漿濃度3.2%～3.5%，打漿度72～75°SR，濕重5.0～6.0 g。

闊葉木漿：打漿濃度3.5%～4.0%，打漿度50～52°SR，濕重≥1.5 g。

干損紙漿：打漿濃度3.5%～3.8%，打漿度(70±4)°SR，濕重≥4.0 g。

3.3 加填工藝

自制石蠟乳液用量250 kg/t漿(絕干石蠟量為5 kg/t漿，過(guò)濾后加入配料池)，陽(yáng)離子淀粉用量25 kg/t漿(按照工藝糊化后經(jīng)過(guò)濾加入配料池)，分散松香膠用量25～30 kg/t漿，Al2(SO4)3用量30～45 kg/t漿，挺度劑用量5.0 kg/t漿，干強(qiáng)劑用量10 kg/t漿，分散劑用量0.3 kg/t漿(按照工藝溶解稀釋后采用計(jì)量泵加入壓力篩出口)，抗水劑用量10.0 kg/t漿(稀釋后采用計(jì)量泵加入流漿箱進(jìn)口管道)。

3.4 石蠟乳液制備工藝

在體積1.5 m3的分散罐中加入約1 m3清水，開動(dòng)攪拌器并通蒸汽，升溫至70～80℃。將固體石蠟 20 kg/罐用手錘敲碎依次均勻加入分散罐后，繼續(xù)通蒸汽升溫至95℃以上；在此溫度下保溫熬制15 min以上，待石蠟完全融化后，均勻地加入200 kg/罐滑石粉攪拌分散，并保持溫度不低于90℃，在此條件下分散10 min以上，制成石蠟乳液，經(jīng)旋振篩過(guò)濾泵入儲(chǔ)存罐備用，儲(chǔ)存溫度70～75℃。要求分散罐帶導(dǎo)流板且攪拌器轉(zhuǎn)速不低于350 r/min。

3.5 表面施膠工藝

3.5.1 表面施膠液技術(shù)指標(biāo)

表面施膠液固含量5.0%～6.0%，黏度8.0～15 mPa·s(檢測(cè)溫度45～50℃)，儲(chǔ)存溫度60～65℃。

3.5.2 表面施膠液糊化工藝

開動(dòng)淀粉糊化罐攪拌器，在1 m3糊化罐中加入1/2體積的清水后緩慢均勻地加入50 kg/罐氧化淀粉攪拌均勻，緩慢均勻通蒸汽，升溫至90～95℃，保溫15 min以上，至膠液呈半透明亮黃狀態(tài)時(shí)停止保溫,用清水將糊化罐注滿并調(diào)節(jié)溫度至60～65℃，然后依次加入5 kg/罐聚乙烯醇溶液、5 kg/罐干強(qiáng)劑和20 mL殺菌劑，過(guò)濾，泵入儲(chǔ)存罐供施膠機(jī)使用。

3.5.3 斜列式施膠機(jī)操作工藝

施膠壓力0.25 MPa,紙張單面施膠量2～3 g/m2。

3.6 紙機(jī)抄造工藝

紙機(jī)為幅寬1760 mm、車速250 m/min的長(zhǎng)網(wǎng)多缸紙機(jī)，生產(chǎn)定量22 g/m2仿塑印刷紙，生產(chǎn)規(guī)格：787 mm、889 mm卷筒紙，紙機(jī)車速220 m/min。

上網(wǎng)濃度0.35%～0.40%；胸輥、網(wǎng)案搖振頻次180次/min，振幅10 mm。壓榨部采用四輥三壓區(qū)：真空一壓區(qū)工作線壓力35 N/mm，二壓區(qū)工作線壓力40 N/mm，三壓區(qū)工作線壓力45 N/mm；干燥部最高干燥溫度80℃。原紙定量22 g/m2，厚度27～28 μm，水分5%～8%。

3.7 超級(jí)壓光工藝

使用10輥超級(jí)壓光機(jī)及噴射蒸汽增濕裝置，原紙濕潤(rùn)水分16%～18%，超級(jí)壓光壓力1.5～1.8 MPa(15～18 kgf/cm2)，成品紙水分5%～7%，厚度18～22 μm，緊度1.18～1.22 g/cm3。

4 關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)探討

4.1 改善紙張外觀特征的措施

仿塑印刷紙外觀光亮、透明、手感光滑，接近聚丙烯薄膜，改善紙張外觀特征，使其接近聚丙烯薄膜解決措施：①在原紙生產(chǎn)工藝中添加適量的石蠟乳液，石蠟乳液的應(yīng)用有效提高了原紙的平滑度和光澤度；②原紙生產(chǎn)定量低，確定為22 g/m2，且采用后續(xù)濕潤(rùn)和超級(jí)壓光工藝處理使紙張平滑度達(dá)到2500 s以上，緊度達(dá)到1.18～1.22 g/cm3，紙張具備光亮透明特性，外觀達(dá)到仿塑效果；③在原紙生產(chǎn)工藝中表面施膠使用適量的聚乙烯醇，并添加干強(qiáng)劑，可有效提高表面施膠劑在紙張表面的成膜性能，紙張爽滑性能提高，外觀更類似于聚丙烯薄膜。

4.2 提高紙張阻透性能的措施

紙張阻透性能主要指防潮性、防油性能、抗酸堿性能和透氣性能。提高紙張阻透性能的主要措施：①原紙生產(chǎn)中應(yīng)用石蠟乳液，石蠟具有抗酸、抗堿、耐硬水和分散性好的特性，石蠟乳液可以降低紙張吸濕性，促使膠料在紙張纖維結(jié)構(gòu)中均勻分布，提高適印性能，提高平滑度，起到防潮、防油及抗酸堿作用。②原紙生產(chǎn)中采用新型抗水劑和分散松香膠工藝，其中聚酰胺環(huán)氧氯丙烷是一種水溶性、非甲醛類、陽(yáng)離子型熱固化樹脂新型抗水劑，具有無(wú)游離甲醛、用量少、成紙返黃少、無(wú)毒害、pH值使用范圍廣、增濕強(qiáng)效果好等優(yōu)點(diǎn)，符合仿塑印刷紙的使用要求，既符合食品安全要求，又對(duì)環(huán)境無(wú)污染。其作用機(jī)理為樹脂與纖維間形成化學(xué)鍵和樹脂分子自身交聯(lián)形成網(wǎng)膜，對(duì)紙張纖維交織起到保護(hù)作用，經(jīng)受熱固化后生成交鍵耐水網(wǎng)，起到防水作用。同時(shí)選擇石蠟乳液配合高分散松香膠，用來(lái)提高紙張表面疏水性、疏油性、防潮性、耐折性、光滑性和適印性，具有使用方便、性能穩(wěn)定、覆蓋性好、在紙張表面成膜均勻等特點(diǎn)，增加了成紙表面的疏水、疏油效果，提高了紙張阻透性能和防潮性能，從而延長(zhǎng)了食品保鮮期。同時(shí)還改變了紙張光學(xué)性能，透明度得到提高，紙面反射光能力增強(qiáng)，紙質(zhì)變得既透明又光亮，外觀特征更接近聚丙烯薄膜。③原紙采用后續(xù)超級(jí)壓光工藝處理可提高紙張緊度，降低紙張透氣性能，使紙張阻透性能進(jìn)一步提高。

4.3 提高紙張強(qiáng)度的措施

提高紙張強(qiáng)度的措施：①生產(chǎn)漿料中采用60%以上的高強(qiáng)度針葉木漿長(zhǎng)纖維；②生產(chǎn)工藝中控制合理的打漿度和纖維濕重；③漿內(nèi)添加高取代度陽(yáng)離子淀粉及干強(qiáng)劑，表面施膠工藝中采用聚乙烯醇和干強(qiáng)劑，以上措施有效提高了低定量紙張的強(qiáng)度性能。

仿塑印刷紙主要用于食品包裝，因此所有生產(chǎn)漿料及原輔材料要符合食品安全要求，無(wú)任何有毒有害物質(zhì)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)及設(shè)備必須符合食品用紙清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié) 語(yǔ)

仿塑印刷紙強(qiáng)度高、紙質(zhì)細(xì)膩光滑，外觀與聚丙烯薄膜(BOPP)相似，表面光亮、透明，既能印刷文字和精美圖案又符合食品安全要求，可降解回收，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，是目前替代食品包裝行業(yè)聚丙烯薄膜的優(yōu)良新材料，可使食品保鮮期延長(zhǎng)，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策。目前，根據(jù)市場(chǎng)需求還可以開發(fā)生產(chǎn)彩色仿塑印刷紙。仿塑印刷紙產(chǎn)品適合我國(guó)中小紙機(jī)生產(chǎn)，可以有效提高造紙及包裝企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

[1] WU Jian-feng. Production Technology of Color Artificial Parchment Paper with Color Fastness to Wash[J]. China Pulp & Paper, 2015, 34(12): 78. 武建峰. 彩色仿羊皮紙生產(chǎn)技術(shù)探討[J]. 中國(guó)造紙， 2015, 34(12): 78.

(責(zé)任編輯：劉振華)

Study on the Production Technology of Imitated Plastic Printing Paper

WU Jian-feng

(HenanWeihuiXinsenPaperCo.,Ltd.,Weihui,He’nanProvince, 453100)

(*E-mail: 13739547018@126.com)

The purpose of this paper is to discuss the use of imitated plastic printing paper and the quality requirements and production process of domestic imitated plastic printing paper. The key problems in the production process were analyzed and discussed.

imitation plastic printing paper; quality requirement; production process

武建峰先生；主要從事防偽紙、藝術(shù)紙、熒光紙及高檔色卡等特種紙的生產(chǎn)研發(fā)工作。

2016- 11- 11(修改稿)

TS761.7

A

10.11980/j.issn.0254- 508X.2017.03.014