一种银卡纸及其制备方法与流程

1.本技术涉及纸张加工技术领域，尤其是涉及一种银卡纸及其制备方法。


背景技术：

2.卡纸通常是指每平方米重约120克以上的纸，用于明信片、卡片、画册衬纸等，纸面较细致平滑，坚挺耐磨，根据用途，还有不同的特性，如米色银卡纸必须具有适当的柔软性等。
3.银卡纸是属于卡纸的一种，银卡纸是利用转印技术在纸张表面涂上粘结层，再通过辊筒将镀铝膜或特定图案转移到印刷纸张上面。银卡纸广泛应用于彩印包装，且适用于酒类、化妆品、牙膏盒、医药和礼品的包装等行业。
4.目前，银卡纸大多用于包装物品，需要保证包装物品的完好性，但是银卡纸在遇到水或在潮湿的环境下时，容易使包装的物品受潮，影响物品的使用。


技术实现要素：

5.为了提高银卡纸的防水防潮性能，本技术提供一种银卡纸及其制备方法。
6.第一方面，本技术提供一种银卡纸，采用如下技术方案：一种银卡纸，所述银卡纸由下至上依次包括防水层、基纸层、粘结层、镀铝膜，所述防水层包括以下重量份的原料：水性聚氨酯乳液60-90份、改性纳米二氧化硅15-30份、成膜助剂2-8份；所述改性纳米二氧化硅采用聚二甲基硅氧烷对其纳米二氧化硅进行改性制得。
7.通过采用上述技术方案，本技术的银卡纸，通过各原料之间的协同作用，不仅使银卡纸保持良好的挺度，还能够减少银卡纸的吸水量，提高银卡纸的防水防潮性能，其中，吸水量为0.43-0.93g/m2，渗透时间为15-42min，挺度为5.37-5.56mn.m。
8.银卡纸包括基纸层，涂覆在基纸层上的防水层，涂覆在基纸层远离防水层一面的粘结层、粘附在粘结层上的镀铝膜，通过防水层的设置，能够提高银卡纸的防水防潮性。水性聚氨酯乳液本身具有防水防潮作用，应用到防水层的原料中，能够提高银卡纸的防水防潮性能，成膜助剂便于防水层在银卡纸上更好的成膜。
9.利用聚二甲基硅氧烷对纳米二氧化硅进行改性，纳米二氧化硅自身具有较高的比表面能，具有自聚集作用，当大量的纳米二氧化硅粒子聚集时，能够产生粗糙表面，起到防水防潮的作用；聚二甲基硅氧烷自身具有防水防潮的作用，且通过聚二甲基硅氧烷对纳米二氧化硅进行改性，能够消耗掉纳米二氧化硅上的多个羟基，使其具有超疏水性，从而赋予防水层防水防潮的特性，提高银卡纸的防水防潮性能。
10.作为优选：所述防水层包括以下重量份的原料：水性聚氨酯乳液70-85份、改性纳米二氧化硅18-25份、成膜助剂4-6份。
11.通过采用上述技术方案，通过对水性聚氨酯乳液、改性纳米二氧化硅、成膜助剂的掺量进行优化，有助于各原料更好的发挥作用，更有助于提高银卡纸的防水防潮性。
12.作为优选：所述改性纳米二氧化硅采用以下方法进行制备：将纳米二氧化硅放入
甲苯中，超声分散，加入聚二甲基硅氧烷，升温至70-90℃，搅拌均匀，然后过滤，洗涤，烘干得到改性纳米二氧化硅。
13.进一步的，所述改性纳米二氧化硅采用以下方法进行制备：将纳米二氧化硅放入甲苯中，超声分散30-40min，加入聚二甲基硅氧烷，升温至70-90℃，搅拌2-4h，然后过滤，用质量分数为70-90％的乙醇溶液洗涤3-5次，烘干得到改性纳米二氧化硅；其中，每1g纳米二氧化硅中甲苯的添加量为25-35ml。
14.通过采用上述技术方案，利用上述制备方法对改性纳米二氧化硅进行制备，有助于聚二甲基硅氧烷更好的对纳米二氧化硅进行改性，使改性纳米二氧化硅表现出更优的疏水性，应用在防水层的原料中，有助于提高银卡纸的防水防潮性。
15.作为优选：所述纳米二氧化硅和聚二甲基硅氧烷的重量配比为1：(0.8-1.0)。
16.当聚二甲基硅氧烷的添加量过少时，对纳米二氧化硅的改性效果不佳，导致改性纳米二氧化硅的超疏水性能较差；当大量的粒子聚集时才能形成足够的粗糙度，当聚二甲基硅氧烷的添加量过多时，导致纳米二氧化硅的量较少，无法形成足够的粗糙度，进而影响防水防潮性能。通过采用上述技术方案，当聚二甲基硅氧烷和纳米二氧化硅的重量配比在上述范围内时，不仅能够形成粗糙表面，还能够使聚二甲基硅氧烷较好的对纳米二氧化硅进行改性，提高超疏水性，从而有助于提高银卡纸的防水防潮性能。
17.作为优选：所述防水层还包括8-12份的石蜡微乳液。
18.通过采用上述技术方案，石蜡微乳液能够降低纸张的吸湿性，且石蜡微乳液粒径较细，能够渗透在防水层的各原料之间，烘干后，提高防水层的致密性，从而进一步增强防水防潮的效果，提高银卡纸的防水防潮性。
19.作为优选：所述基纸层包括以下重量份的原料：针叶木浆20-40份、阔叶木浆30-45份、玉米秸秆20-30份。
20.通过采用上述技术方案，针叶木浆是由针叶树作为原料制成，针叶木浆纤维长且细，制成的纸柔韧性好，耐折度高；阔叶木浆是由阔叶树作为原料制成，纤维粗且短，制成的纸挺度好，包装性能好。通过针叶木浆和阔叶木浆复配，能够使制成的基纸层具有较优的柔韧性和挺度。玉米秸秆应用到基纸层的原料中，不仅可以代替部分针叶木浆和阔叶木浆，节约成本，而且实现了废物利用，节约资源，保护环境，玉米秸秆中的粗纤维含量较高，也能够提高基纸层的挺度，从而提高银卡纸的挺度。
21.作为优选：所述粘结层为vae乳液。
22.通过采用上述技术方案，vae乳液具有较强的粘接作用，无毒、无臭，不会危害健康，为环保型胶粘剂，干燥速度快，粘接强度高，能够使镀铝膜与基纸层粘接的更加牢固，便于银卡纸的制备。
23.第二方面，本技术提供一种银卡纸的制备方法，采用如下技术方案：一种银卡纸的制备方法，包括如下步骤：s1：将针叶木浆、阔叶木浆、玉米秸秆混合，进行打浆、抄浆、造纸，得到基纸层；s2：将改性纳米二氧化硅、成膜助剂加入水性聚氨酯乳液中，搅拌均匀，得到混合物，将混合物均匀涂覆在基纸层下面，烘干后得到防水层；s3：向基纸层远离防水层的一面均匀涂覆vae乳液，将镀铝膜与基纸层对齐并贴附，烘干，冷却后得到银卡纸。
24.进一步的，一种银卡纸的制备方法，包括如下步骤：s1：将针叶木浆、阔叶木浆、玉米秸秆混合，搅拌10-20min，进行打浆，打浆时间为1-2h，再进行抄浆、造纸，得到基纸层；s2：将改性纳米二氧化硅、成膜助剂加入水性聚氨酯乳液中，搅拌40-50min，得到混合物，将混合物均匀涂覆在基纸层下面，在110-130℃干燥2-3h，再冷却至22
±
4℃后得到防水层；s3：向基纸层远离防水层的一面均匀涂覆vae乳液，将镀铝膜与基纸层对齐并贴附，在80-90℃的温度下干燥20-40min，冷却至22
±
4℃，得到银卡纸。
25.作为优选：步骤s2中的混合物的涂覆量为40-60g/m2，步骤s3中的vae乳液的涂覆量为12-20g/m2。
26.通过采用上述技术方案，利用上述制备方法对银卡纸进行制备，首先将基纸层的各原料混合均匀并进行制备，并将防水层进行制备，能够使各原料更好的发挥作用，然后再依次涂覆防水层、粘结层、镀铝膜，能够使防水层的各原料混合的更加均匀，且通过防水层各原料之间的协同作用，便于提高银卡纸的防水防潮性能。
27.作为优选：在向水性聚氨酯乳液中加入成膜助剂时，一并加入石蜡微乳液。
28.通过采用上述技术方案，石蜡微乳液的加入能够进一步增加防水层的防水防潮性能，从而提高银卡纸的防水防潮性。
29.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1、由于本技术中采用改性纳米二氧化硅，由于粒子的聚集作用，能够形成粗糙的表面，便于防水防潮，利用聚二甲基硅氧烷对纳米二氧化硅进行改性，能够消耗掉纳米二氧化硅上的羟基，使其具有超疏水性，进一步提高防水防潮性能，可使吸水量达到0.43g/m2，渗透时间达到42min，挺度达到5.56mn.m。
30.2、本技术中优选石蜡微乳液，石蜡微乳液不仅能够降低纸张的吸湿性，还能够分散在防水层各原料之间的空隙中，增强防水层的致密性，从而进一步提高银卡纸的防水防潮性能。
具体实施方式
31.以下结合具体内容对本技术作进一步详细说明。
32.原料水性聚氨酯乳液粘度为1500-2000，玻璃化温度为-20℃，总固物含量为48
±
1％，ph值为7-9；纳米二氧化硅型号为cw-sio
2-2001，平均粒径为20nm，比表面积为80m2/g，体积密度为0.23g/cm3；聚二甲基硅氧烷cas号为9006-65-9，熔点为-35℃，密度为1g/ml，粘度为25ccp；成膜助剂为十二碳醇酯，型号为texanol；石蜡微乳液cas号为62，固含量为30
±
2％，ph值为6-8；针叶木浆白度为60，纤维长度为2.3mm；阔叶木浆白度为86，货号为ykdhfl，纤维长度为2.5mm；玉米秸秆平均长度为2.5mm；uv光油型号为pp-09；vae乳液为707乳液，且为工业级；镀铝膜厚度为1mm。
33.制备例制备例1一种改性纳米二氧化硅，其采用以下方法制备：
将10kg纳米二氧化硅放入0.3l甲苯中，超声分散35min，加入8kg聚二甲基硅氧烷，升温至80℃，搅拌3h，然后过滤，用质量分数为80％的乙醇溶液洗涤固体物4次，烘干后得到改性纳米二氧化硅。
34.制备例2一种改性纳米二氧化硅，其和制备例1的区别之处在于，聚二甲基硅氧烷的添加量不同，制备例2中的聚二甲基硅氧烷的添加量为9kg。
35.制备例3一种改性纳米二氧化硅，其和制备例1的区别之处在于，聚二甲基硅氧烷的添加量不同，制备例3中的聚二甲基硅氧烷的添加量为10kg。实施例
36.实施例1一种银卡纸，其原料配比见表1所示。
37.一种银卡纸，其采用以下方法制备：s1：将针叶木浆、阔叶木浆、玉米秸秆混合，搅拌15min，进行打浆，打浆时间为1.5h，再进行抄浆、造纸，得到基纸层；s2：将采用制备例1制备得到的改性纳米二氧化硅、成膜助剂加入水性聚氨酯乳液中，搅拌45min，得到混合物，将混合物均匀涂覆在基纸层下面，且混合物的涂覆量为50g/m2，在120℃干燥2.5h，再冷却至26℃后得到防水层；s3：向基纸层远离防水层的一面均匀涂覆vae乳液，且vae乳液的涂覆量为16g/m2，将镀铝膜与基纸层对齐并贴附，在85℃的温度下干燥30min，冷却至26℃，得到银卡纸。
38.实施例2-5一种银卡纸，其和实施例1的区别之处在于，银卡纸的原料配比不同，其原料配比见表1所示。
39.表1实施例1-5银卡纸各原料掺量(单位：kg)实施例6-9一种银卡纸，其和实施例5的区别之处在于，银卡纸的原料配比不同，其原料配比见表2所示。
40.表2实施例6-9银卡纸各原料掺量(单位：kg)9银卡纸各原料掺量(单位：kg)实施例10一种银卡纸，其和实施例7的区别之处在于，银卡纸防水层中的改性纳米二氧化硅的来源不同，实施例10中的改性纳米二氧化硅采用制备例2制备得到。
41.实施例11一种银卡纸，其和实施例7的区别之处在于，银卡纸防水层中的改性纳米二氧化硅的来源不同，实施例11中的改性纳米二氧化硅采用制备例3制备得到。
42.实施例12-14一种银卡纸，其和实施例10的区别之处在于，银卡纸防水层的原料中还包括石蜡微乳液，其原料配比见表3所示。
43.表3实施例12-14银卡纸各原料掺量(单位：kg)对比例
对比例1一种银卡纸，其和实施例1的区别之处在于，银卡纸防水层的原料中用纳米二氧化硅等量替换改性纳米二氧化硅。
44.对比例2一种银卡纸，其和实施例1的区别之处在于，银卡纸防水层的原料中的改性纳米二氧化硅采用以下方法进行制备：将10kg纳米二氧化硅放入0.3l甲苯中，超声分散35min，加入9kg十八烷基三氯硅烷，升温至80℃，搅拌3h，然后过滤，用质量分数为80％的乙醇溶液洗涤固体物4次，烘干后得到改性纳米二氧化硅。
45.对比例3一种银卡纸，其和实施例1的区别之处在于，银卡纸防水层的原料中未添加改性纳米二氧化硅。
46.对比例4一种银卡纸，其和实施例1的区别之处在于，银卡纸基纸层的原料中用针叶木浆等量替换阔叶木浆。
47.对比例5一种银卡纸，其和实施例1的区别之处在于，银卡纸基纸层的原料中用阔叶木浆等量替换针叶木浆。
48.对比例6一种银卡纸，其和实施例1的区别之处在于，银卡纸基纸层的原料中未添加玉米秸秆。
49.性能检测试验对实施例1-14和对比例1-6中的银卡纸裁剪为50mm
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50mm的矩形，并进行下述性能检测：吸水量：依据gb/t1540-2002《纸和纸板吸水性的测定可勃法》对银卡纸的吸水量进行测定，检测结果如表4所示。
50.抗透水性：依据gb/t22897-2008《纸和纸板抗透水性的测定》对银卡纸的抗透水性进行测定，检测结果如表4所示。
51.挺度：依据gb/t22364-2008《纸和纸板弯曲挺度的测定》对银卡纸的挺度进行测定，检测结果如表4所示。
52.表4检测结果
从表4中可以看出，本技术的银卡纸，通过各原料之间的协同作用，不仅使银卡纸保持良好的挺度，还能够减少银卡纸的吸水量，提高银卡纸的防水防潮性能，其中，吸水量为0.43-0.93g/m2，渗透时间为15-42min，挺度为5.37-5.56mn.m。
53.结合实施例1和对比例1-3可以看出，实施例1中的吸水量为0.93g/m2，渗透时间为15min，挺度为5.37mn.m，优于对比例1-3，表明银卡纸的原料中采用改性纳米二氧化硅更为合适，且采用聚二甲基硅氧烷对纳米二氧化硅进行改性更为合适，不仅能够使银卡纸保持良好的挺度，还提高了银卡纸的防水防潮性能。
54.结合实施例1和对比例4-6可以看出，实施例1中的吸水量为0.93g/m2，渗透时间为15min，挺度为5.37mn.m，优于对比例4-6，表明银卡纸的原料中采用针叶木浆、阔叶木浆、玉米秸秆共同作为基纸层更为合适，通过三者之间的协同作用，能够使银卡纸保持优良的挺度。
55.结合实施例1-5可以看出，实施例5中的吸水量为0.72g/m2，渗透时间为27min，挺度为5.40mn.m，优于其他实施例，表明实施例5中的改性纳米二氧化硅的添加量更为合适，更能够提高银卡纸的防水防潮性能。
56.结合实施例7、实施例10-11可以看出，实施例10中的吸水量为0.57g/m2，渗透时间为34min，挺度为5.56mn.m，优于其他实施例，表明采用制备例2的制备方法对改性纳米二氧化硅进行制备更为合适，能够进一步提高银卡纸的防水防潮性能。
57.结合实施例10、实施例12-14可以看出，实施例14中的吸水量为0.43g/m2，渗透时间为42min，挺度为5.55mn.m，优于其他实施例，表明银卡纸防水层的原料中加入石蜡微乳液更为合适，且实施例14中的石蜡微乳液的添加量更为合适，能够进一步提高银卡纸的防水防潮性能。
58.上述具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。