一种具有持久爽滑、疏水功能的白色接装纸及其制备方法

技术领域

本发明涉及接装纸, 更具体涉及一种具有持久爽滑疏水功能的白色接装纸及其制备方法。

背景技术

接装纸俗称“水松纸”，是一种用于接装卷烟烟支与滤嘴的特种纸，即在卷烟机上利用卷烟搭口胶，将包裹有卷烟烟支和滤嘴的接装纸粘结成棒状，实现卷烟烟支与滤嘴的连接。随着国民经济的快速发展和人民生活水平的逐步提高，人们的消费理念也发生了巨大改变，追求时尚和个性化正在成为主流。在这样的消费理念和习惯引领及带动下，接装纸生产工艺技术也得到了迅猛的发展，出现了诸如旋转、镂空、异形边、烫金、打孔、珠光、亮银转移、镭射转移、加香加味等类型接装纸产品，其功能也不仅仅局限于简单的接装作用，而是集接装、装饰、降焦减害、防伪、宣传等功能于一体。因此，接装纸的制备技术向日趋复杂化发展，涉及有机高分子、油墨配方、颜色复制及调配、激光雕刻、机械设备、精准套印、激光打孔、高精度分切等技术，学科交叉程度高。

接装纸的制备工艺技术日渐成熟，一般经过印刷和印后整饰处理制备而得，即以接装白原纸、亮银转移纸或镭射转移纸等薄型纸为基材，在基材上印刷单色或多色油墨，经干燥后在印刷纸基上进行烫金、打孔等印后整饰处理而成。接装纸的主要成分为植物纤维，纤维中含有亲水性基团羟基、羧基、磺酸基等，有这些亲水性基团的存在，具有极易吸湿的特点。消费者在抽吸卷烟时，接装纸直接与吸食者的嘴唇接触，接装纸会快速吸收水分，随着接装纸与嘴唇接触时间延长，接装纸与吸食者唇部因缺少水分润湿而干燥，产生接装纸粘连嘴唇的现象，严重时会撕裂嘴唇而伤害消费者。而卷烟在消费时，首先是用手接触，若接触卷烟时具有爽滑的特殊手感，则可以满足消费者对感官的特殊喜好。针对这一现象，现有技术是在接装纸印刷面外层再印刷一道含有蜡质材料的防粘唇涂层，也就是在接装纸印刷工序增加一组印刷防粘唇工序。因蜡质材料具有极低的表面能和摩擦系数，该防粘唇涂层在干燥过程中，小分子量的蜡质材料会迁移至接装纸印刷面表面，形成一层致密的疏水薄膜层，实现爽滑触感和疏水防粘唇的技术效果。

但现有技术也存在不足，首先，接装纸的爽滑疏水功能是通过迁移至墨层表面的蜡质材料层实现，而蜡层与墨层树脂不发生化学反应，而仅通过简单的物理吸附方式附着于墨层上，在后续加工或使用过程中，极易受外力作用而遭破坏，会降低或丧失爽滑疏水功能，也就是说现有技术条件下得到的爽滑疏水功能是不持久的；其次，现有技术条件下至少通过两次以上印刷才能实现爽滑疏水的技术效果，这样的印刷方式会增加接装纸印刷面的粗糙度，导致印刷面的平滑度降低，也就降低了接装纸印刷面的爽滑手感；最后，蜡质材料的使用，降低了接装纸印刷面的表面能，使接装纸印刷面的重涂性和层间附着力变差，在后续的卷接过程中，不利于卷烟搭口胶的良好粘结，会出现爆口、泡皱等粘结质量问题。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术通过两次以上印刷会降低接装纸爽滑手感，且得到的爽滑疏水功能不持久，以及重涂性和层间附着力差，不利于卷烟搭口胶的良好粘结等缺陷，提供一种具有持久爽滑疏水功能的白色接装纸及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术手段：一种具有持久爽滑疏水功能的白色接装纸，直接在定量为29-34g/m

优选的，所述环保型水性白墨由下列重量份原料制备而成：水性羟基丙烯酸乳液6-7份，水性丙烯酸丁酸乳液2.5-3.5份，水性氨基树脂1.8-2.5份，聚醋酸乙烯酯乳液2-3份，有机硅2-2.8份，钛白粉3份，乙醇28-30份，乙二醇20份，去离子水32-35份，防沉剂0.2份，湿润分散剂0.2份，PH调节剂适量，防霉剂0.3份。

优选的，所述环保型水性白墨由下列重量份原料制备而成：水性羟基丙烯酸乳液6份，水性丙烯酸丁酸乳液3份，水性氨基树脂2份，聚醋酸乙烯酯乳液2.3份，有机硅4份，钛白粉3份，乙醇29份，乙二醇18份，去离子水32份，防沉剂0.2份，湿润分散剂0.2份，PH调节剂适量，防霉剂0.3份。

所述水性羟基丙烯酸乳液，是一种以水为分散介质具环保羟基丙烯酸乳液，外观乳白色蓝光液体，固含量44-46%，比重1.18g/m

所述水性丙烯酸丁酸乳液，外观乳白色液体，固含量55-60%，粘度80-200mPa.s，PH值7-8，丙烯酸丁酯乳液是水性涂料的主要成膜物质之一，属于软单体，在水性涂料原材料中占有较大比例，主要用作涂料、胶粘剂、腈纶纤维改性、塑料改性、纤维及织物加工、纸张处理剂、皮革加工以及丙烯酸类橡胶等许多方面。

所述水性氨基树脂为三聚氰胺甲醛树脂，外观无色透明澄清液体，固含量82±2%，粘度1.5-3.5pa.s，色泽≤1.0，游离甲醛≤1.0，本品具有优异的水溶性，可无限水稀释；在120℃以上产生反应，能提高漆膜的附着力、硬度和耐水性，并有较好的储存性；环境友好型，开盖无刺激性气味，适用于金属底材、玻璃底材等的水性烤漆体系。

所述聚醋酸乙烯酯乳液是由醋酸乙烯酯单体经聚合反应得到的一种热塑性胶，俗称白乳胶，是合成树脂中产量最大的品种，也是卷烟搭口胶的主要成分。其外观白色均匀乳液，粘度1400-15000mPa.s，固含量48-50%，PH值4-6，改品具有无毒无害，涂膜透气性好、细腻、平滑、色彩鲜艳、装饰效果好。生产简单等优点。已广泛用于木材加工、建筑装潢、织物粘合、包装材料、印刷装订等领域中多孔材料的粘接。

所述有机硅为乙烯基三乙氧硅烷，这是一种低聚乙烯基硅烷，含有乙烯基及乙氧基官能团，无色透明液体，具有酯味。沸点为62.5～63℃（2.666kPa）相对密度0.9027。折射率1.3960。易水解，放出乙醇，生成乙烯基硅三醇的缩合物。能与乙醇、乙醚和苯混溶，不溶于水，易燃。乙烯基三乙氧基硅烷兼有偶联剂和交联剂的作用，适用的聚合物类型有聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯等，还可用于提高玻璃纤维、无机填料和对乙烯基反应的树脂之间的亲和力，常用于硅烷交联聚乙烯电缆和管材。

所述湿润分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(英文简称为PVP)，是由N-乙烯基吡咯烷酮均聚而成的一种水溶性白色树脂状固体，分子式为(C6H9NO)x，根据分子量的不同，有K15、K30、K60、K90等种类。PVP是一种性能优良、附加值高的重要精细化工产品，其分子中含有极性较大的内酰胺基，具有亲极性基团的能力，既可溶于水，又能溶于醇、羧酸、醇胺、卤代烃等极性有机溶剂，PVP固体及其水溶液的化学性能均很稳定。因其毒性较小，即溶于水也溶于大部分的有机溶剂，所以可以做食品澄清剂和稳定剂，也可以做个人护理用品的定型剂、分散剂和亲合剂等。

所述PH值调节剂为二甲基乙醇胺，简称DMEA，系无色易挥发液体，有氨味，沸点134.6℃，与水混溶，可混溶于醚、芳烃，用于离子交换树脂;用于高纯水制备及糖液脱色，电影洗液三废治理等;用于聚氨酯软质块状泡沫，模塑泡沫和硬质泡沫，阴燃弹性泡沫等;用作水溶性涂料助溶剂，聚氨酯漆固化剂;与丙烯酸微生物的反应产物作为城市净化水场的絮凝剂。

所述防霉剂为复合抗菌剂，其通过将银离子负载在亚微米级立方磷酸锆上，再利用特定复合技术与二氧化钛、锌离子等结合而得到的复合抗菌剂，外观为白色粉末。银离子对人体安全无害，锌离子是人体的必需元素，二氧化钛对人体皮肤有保护作用，它们通过对细菌内蛋白质进行干扰破坏，实现广谱的抗菌效果，对含有蛋白质衣壳的各类病毒、真菌也有较好的抑制作用。该品具有良好的耐热性能和化学稳定性，加工性能好良好的加工抗变色性能，在高分子材料中均匀分散。

本发明一种具有持久爽滑疏水功能的白色接装纸及其制备方法，包括以下步骤：

（1）采用基材：接装纸白原纸层为定量29-34g/m

（2）环保型白墨的制备

①防沉液的制备

a、乙醇和去离子水按1：1比例各准确称量5份置于容器中，常温条件下搅拌3-5min，搅拌速度为100-300r/min，得混合溶液A；

b、在100-300r/min的搅拌条件下，向混合溶液A中散投慢加入按配比称量好的防沉剂，逐步提升搅拌速度至600-1000r/min，常温搅拌 0.5 - 1h，使防沉剂溶胀彻底，手感无颗粒即得得防沉液；

②钛白粉分散液的制备

a、乙醇和乙二醇按1：1比例各准确称量5份置于容器中，常温条件下搅拌3-5min，搅拌速度为100-300r/min，得混合溶液B；

b、在100-300r/min的搅拌条件下，向混合溶液B中散投慢加入按配比称量好的钛白粉，静止浸泡1-2h，逐步提升搅拌速度至600-1000r/min，常温搅拌 0.5 - 1h，使钛白粉分散均匀彻底，将搅拌速度调至100-300r/min的搅拌条件下缓慢加入防沉液,逐步提升搅拌速度至600-1000r/min，常温搅拌 0.5 - 1h，得钛白粉分散液 ；

③水性树脂液的制备

a、把称量好的去离子水20份加入容器中，在100-300r/min低速搅拌条件下，加入按配比称量好的湿润分散剂，逐步提升搅拌速度至600-1000r/min，常温搅拌 0.5-1h，使树脂溶解完全，得湿润分散剂溶液；

b、在100-300r/min低速搅拌条件下，向湿润分散剂溶液中依次加入按配比称量好的水性氨基树脂、水性羟基丙烯酸乳液、水性丙烯酸丁酸乳液、聚醋酸乙烯酯乳液，逐步提升搅拌速度至600-1000r/min，常温搅拌 0.5-1h，得水性树脂液；

④有机硅醇溶液的制备

把称量好的乙醇5份加入容器中，在100-300r/min低速搅拌条件下，加入按配比称量好的有机硅，逐步提升搅拌速度至600-1000r/min，常温搅拌 0.5-1h，得有机硅醇溶液；

⑤混合

在100-300r/min低速搅拌条件下，向水性树脂液中依次加入钛白粉分散液、有机硅醇溶液，以及加入按配比称量好的防霉剂，按配比量补足剩余乙醇、乙二醇、去离子水的量，逐步提升搅拌速度至600-1000r/min，常温搅拌 0.5-1h，用PH调节剂调整PH至9-10，200目筛网过滤，得环保型白墨。

（3）印刷：在湿度为60-80%的环境下，采用80线/cm的印刷版，以乙醇与去离子水的比例为5：1的混合溶剂为稀释剂，将环保型白墨稀释至2

（4）烫金：将经印刷和分切好的白色接装纸半成品和相应的电化铝烫印箔置于数字烫金机上，以烫印温度160-180℃，压力3.0-5.0Pa，机速80-100m/min的烫印工艺参数进行烫金。

（5）打孔：按所需规格分切已烫金白色接装纸，置于激光打孔机上，透气度、孔带（孔线）及距边宽度、透气度变异系数等参数按产品技术要求，以120-140m/min的机速进行打孔，得具有持久爽滑疏水功能的白色接装纸。

本发明墨层以水性丙烯酸乳液为主体，经添加聚醋酸乙烯酯乳液、水性氨基树脂、有机硅等共混改性，乳液烘干成膜过程中发生交联反应，得到综合性能优良的墨膜。首先，使具有爽滑疏水性质的有机硅与其它树脂发生化学反应，将有机硅包裹在所形成的网状大分子结构中，使接装纸具备了持久爽滑疏水功能；其次，经改性的白色油墨涂层中含有聚醋酸乙烯酯，不仅与底材附着好，而且其与后续加工过程使用的胶黏剂性质相近，可产生良好的层间附着。从而解决了现有技术条件下接装纸的爽滑疏水性不持久，以及低表面能导致印刷面重涂性和层间附着力差的缺陷。

本发明制备工艺简单，只需一次印刷，具有平滑度高的特点，解决了现有技术条件下多次印刷使接装纸印刷面粗糙度增加而降低平滑度的问题。墨层配方中搭配软树脂，从而有效改善墨层的硬度和脆性，使接装纸具备了一定的柔韧性，适应高速卷接的使用要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式做进一步说明。

实施例 1

一种具有持久爽滑疏水功能的白色接装纸，直接在定量为29g/m

所述环保型白墨由下列重量份原料制备而成：水性羟基丙烯酸乳液8.0份，水性丙烯酸丁酸乳液2.6份，水性氨基树脂1.8份，聚醋酸乙烯酯乳液2.0份，有机硅2.0份，钛白粉2.0份，乙醇30份，乙二醇17.4份，去离子水31.5份，防沉剂0.1份，湿润分散剂0.3份，PH调节剂适量，防霉剂0.3份。

[一种具有持久爽滑疏水功能的白色接装纸的制备方法，包括以下步骤 ：

（1）采用基材：接装纸白原纸层为定量29g/m

[（2）环保型白墨的制备

①防沉液的制备

a、乙醇和去离子水按1：1比例各准确称量5份，置于容器中，常温条件下搅拌3-5min，搅拌速度为100-300r/min，得混合溶液A；

b、在100-300r/min的搅拌条件下，向混合溶液A中散投慢加入按配比称量好的防沉剂有机膨润土，逐步提升搅拌速度至600-1000r/min，常温搅拌 0.5 - 1h，使防沉剂溶胀彻底，手感无颗粒即得得防沉液 ；

②钛白粉分散液的制备

a、乙醇和乙二醇按1：1比例各准确称量5份，置于容器中，常温条件下搅拌3-5min，搅拌速度为100-300r/min，得混合溶液B；

b、在100-300r/min的搅拌条件下，向混合溶液B中散投慢加入按配比称量好的钛白粉，静止浸泡1-2h，逐步提升搅拌速度至600-1000r/min，常温搅拌 0.5 - 1h，使钛白粉分散均匀彻底，将搅拌速度调至100-300r/min的搅拌条件下缓慢加入防沉液,逐步提升搅拌速度至600-1000r/min，常温搅拌 0.5 - 1h，得钛白粉分散液 ；

③水性树脂液的制备

a、把称量好的去离子水20份加入容器中，在100-300r/min低速搅拌条件下，加入按配比称量好的湿润分散剂聚乙烯吡咯烷酮，逐步提升搅拌速度至600-1000r/min，常温搅拌 0.5-1h，使树脂溶解完全，得湿润分散剂溶液；

b、在100-300r/min低速搅拌条件下，向湿润分散剂溶液中依次加入按配比称量好的水性氨基树脂、水性羟基丙烯酸乳液、水性丙烯酸丁酸乳液、聚醋酸乙烯酯乳液，逐步提升搅拌速度至600-1000r/min，常温搅拌 0.5-1h，得水性树脂液;

④有机硅醇溶液的制备

把称量好的乙醇5份加入容器中，在100-300r/min低速搅拌条件下，加入按配比称量好的有机硅，逐步提升搅拌速度至600-1000r/min，常温搅拌 0.5-1h，得有机硅醇溶液；

⑤环保型白墨的制备

在100-300r/min低速搅拌条件下，向水性树脂液中依次加入钛白粉分散液、有机硅醇溶液，以及加入按配比称量好的防霉剂，按配比量补足剩余乙醇、乙二醇、去离子水的量，逐步提升搅拌速度至600-1000r/min，常温搅拌 0.5-1h，用PH调节剂调整PH至9-10，200目筛网过滤，得环保型白墨。

（3）印刷：在湿度为60-80%的环境下，采用80线/cm的印刷版，以乙醇与去离子水的比例为5：1的混合溶剂为稀释剂，将环保型白墨稀释至2

（4）烫金：将经印刷和分切好的白色接装纸半成品和相应的电化铝烫印箔置于数字烫金机上，以烫印温度160-180℃，压力3.0-5.0Pa，机速80-100m/min的烫印工艺参数进行烫金。

（5）打孔：按所需规格分切已烫金白色接装纸，置于激光打孔机上，透气度、孔带（孔线）及距边宽度、透气度变异系数等参数按产品技术要求，以120-140m/min的机速进行打孔，得具有持久爽滑疏水功能的白色接装纸。

以平滑度和吸水性为指标，对原纸、现有技术条件的二次印刷以及本发明提供的接装纸进行对比结果如下：

实施例 2

一种具有持久爽滑疏水功能的白色接装纸，直接在定量为32g/m

所述环保型白墨由下列重量份原料制备而成：水性羟基丙烯酸乳液6.0份，水性丙烯酸丁酸乳液3.0份，水性氨基树脂2.0份，聚醋酸乙烯酯乳液2.3份，有机硅4份，钛白粉3.0份，乙醇29份，乙二醇18份，去离子水32份，防沉剂0.2份，湿润分散剂0.2份，PH调节剂适量，防霉剂0.3份。

一种具有持久爽滑疏水功能的白色接装纸的制备方法，同实施例1。

实施例 3

一种具有持久爽滑疏水功能的白色接装纸，直接在定量为34g/m

所述环保型白墨由下列重量份原料制备而成：水性羟基丙烯酸乳液7.0份，水性丙烯酸丁酸乳液2份，水性氨基树脂2.5份，聚醋酸乙烯酯乳液4.0份，有机硅2.3份，钛白粉3.0份，乙醇27.6份，乙二醇20.0份，去离子水31.0份，防沉剂0.1份，湿润分散剂0.1份，PH调节剂适量，防霉剂0.4份。

一种具有持久爽滑疏水功能的白色接装纸的制备方法，同实施例1。

实施例4

一种具有持久爽滑疏水功能的白色接装纸，直接在定量为34g/m

所述环保型白墨由下列重量份原料制备而成：水性羟基丙烯酸乳液5.0份，水性丙烯酸丁酸乳液3.5份，水性氨基树脂1.4份，聚醋酸乙烯酯乳液3.0份，有机硅3.4份，钛白粉3.0份，乙醇25份，乙二醇15份，去离子水40份，防沉剂0.3份，湿润分散剂0.2份，PH调节剂适量，防霉剂0.2份。

一种具有持久爽滑疏水功能的白色接装纸的制备方法，同实施例1。

对比例1

本对比例为背景技术提到的接装纸印刷面外层再印刷一道含有蜡质材料的防粘唇涂层，即一种不粘唇接装纸，其包括克重为29-32g/m

其中，色层的原料组成为：聚乙烯醇缩丁醛树脂6份，铁黄5份，铁红0.3份，钛白粉3份，蜡粉0.03份，乙醇30份。制备方法：将聚乙烯醇缩丁醛树脂加入乙醇中搅拌溶解后，依次加入铁黄、铁红、钛白粉、蜡粉，1200rpm条件下分散30分钟，得到混合分散液；将混合分散液加入砂磨机中进行砂磨，研磨时间为2小时，取出过滤后即得到彩色油墨；使用印刷机按以下参数在原纸表面印刷：张力、2bar，胶辊压力、5bar，车速、100m/min，温度、100℃；使得色层的干印刷量为2.5g/m

表面涂层的原料组成为：改性水性树脂液15份，改性水性树脂乳液42份，水18份，乙醇13份，水性添加剂12份，水性添加剂由蜡乳液、硅酸镁按照1:5的重量比混合而成。制备方法：在搅拌条件下按顺序依次加入部分和乙醇、部分水性添加剂和全部的聚甲基丙烯酸甲酯树脂或聚氨酯树脂液，搅拌混合至均匀后，然后高速分散至所述树脂分散均匀后冷却至室温；将上述得到的物料进行研磨至固体颗粒的粒径≤15μm；在搅拌条件下向上述研磨后的物料中按顺序依次加入剩余的水、乙醇、水性添加剂、和全部的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯的共聚乳液，搅拌混合至均匀后过滤掉大颗粒，即得到所述的水基胶；然后将水基胶涂覆在色层表面，使得表面涂层的干涂布量为0.8g/m

对比例2

同对比例1，有以下不同点：色层2由的干印刷量为2.8g/m

按照以下方法，对实施例以及对比例接装纸的平滑度、疏水性及持久性进行检测，结果见表1。

试样按:GB/T10739-2002《纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件》进行温度23±1℃、相对湿度50±2%处理，并在相同的大气条件下进行测试。

1、爽滑功能以平滑度进行表征，平滑度越高表明爽滑功能越好，测定采用GB/T456-2002《纸和纸板平滑度的测定方法（别克法）》进行检测。

2、疏水功能以吸水值进行表征，吸水值越低表明疏水性越好，吸水性采用GB/T1540-2002《纸和纸板吸水性的测定法（可勃法）》进行检测。

3、附着持久性

取实施例和对比例所制备的接装纸，使用3M600型号胶带粘牢在接装纸上，用橡皮擦来回擦拭3次，成90°垂直迅速拉起胶带，对得到的试样按上述方法分别测定平滑度和吸水性，得到的数值与未经胶带粘拉的试样进行对比，其数值变化小，则表示试样附着持久性好。

表1

结果表明疏水程度相近，但本发明提供的接装纸具有更好的爽滑手感。经胶带粘拉处理后，本发明提供的接装纸平滑度和吸水度数值变化小，说明本发明提供的接装纸具有更持久的爽滑、疏水功能。