本发明涉及吸管,具体涉及一种纸吸管热封涂层及其纸吸管加工工艺。
背景技术:
1、在日常生活中,由于塑料吸管的材质具有不可降解性,产生大量的白色垃圾,污染环境,对人体健康和自然生态造成了危害,为了降低这种危害,生产的食品级纸吸管具有环保和可降解特点,已经成为一种代替塑料吸管的极佳方案。
2、在纸吸管加工工艺中,通常采用白乳胶粘管的方式进行加工,即在纸吸管纸表面涂上白乳胶,然后成管,该工艺制备的纸吸管性能较软,且吸管的耐水性能较差,纸吸管浸泡长时间后容易变软散管,另外该工艺制备的纸吸管水分含量高,容易滋生细菌,且成管强度较低,并且采用的白乳胶在加工过程中会对车间环境造成污染,产生清洗废水。
3、因此,需要提供一种纸吸管热封涂层及其纸吸管加工工艺,以解决上述现有存在的问题。
技术实现思路
1、本发明目的在于为克服现有的技术缺陷,提供一种纸吸管热封涂层及其纸吸管加工工艺,纸吸管热封涂层能有效提高纸吸管的耐水和耐热性能,并且采用纸吸管热封涂层用于纸吸管加工工艺能加快涂层受热,使纸张快速卷曲粘结成管,减少纸张原料的使用,也避免对车间环境造成污染。
2、为了实现上述目的,第一方面,本发明提供了以下技术方案:一种纸吸管热封涂层,包括如下重量份原料:双丙酮丙烯酰胺10~15份、n-羟甲基丙烯酰胺12~16份、甲基丙烯酸甲酯11~15份、丙烯酸丁酯8~13份、甲基丙烯酸7~12份、引发剂a 0.8~1.5份、引发剂b 0.4~0.8份、乳化剂0.5~2份、表面活性剂0.6~1份、ph调节剂0.1~1份、余量为去离子水。
3、本发明采用以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯作为交联单体,以n-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺和甲基丙烯酸作为交联剂,使涂布液具有强度高、耐水强和耐热性能强的特点,甲基丙烯酸甲酯为硬单体,提供强度和硬度,丙烯酸丁酯作为软单体,提供柔软性和粘附性,n-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺与甲基丙烯酸甲酯进行交联反应,使甲基丙烯酸甲酯单体具有硬度和耐磨性高的性能,丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸进行交联反应,使丙烯酸丁酯单体具有耐水、耐腐蚀和耐热的性能,与常用的白乳胶相比,涂布液有效提高纸吸管的硬度、耐水和耐热性能。
4、优选的,所述纸吸管热封涂层由涂布液烘干形成,所述涂布液通过如下步骤制备:
5、s1、制备预乳化液;
6、s2、在氮气环境下,将引发剂a与10%预乳化液混合,加热搅拌,进行聚合反应,待反应体系出现蓝光后,将剩余预乳化液和引发剂b使用恒流泵继续滴加,滴加完成后,保温,冷却至室内,得到粗品乳化液;
7、s3、将ph调节剂加入粗品乳化液中,调节ph为7.5~8.0,得到涂布液。
8、本发明采用半连续乳液聚合的方法,能控制加料快慢从而控制聚合反应速率和放热速率,避免出现间歇聚合时发生的放热高峰,使反应可平稳地进行,并且不存在单体的积累,共聚物组成可以有效地控制。
9、优选的,步骤s2中,加热搅拌条件为:70~80℃,200~300r/min,恒温泵滴加条件为:40~60d/min,2.5~3h。
10、优选的,所述预乳化液通过如下步骤制备:将甲基丙烯酸、乳化剂和去离子水混合,加热搅拌,直至乳化剂完全溶解,再加入双丙酮丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯,继续搅拌,获得牛奶状均匀且稳定性好的预乳化液。
11、优选的,加热搅拌条件为:60~80℃,0.5~1h。
12、优选的,所述引发剂a为过硫酸钠,所述引发剂b为过硫酸铵。
13、优选的,所述乳化剂为十二烷基硫酸钠,所述表面活性剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10,所述ph调节剂为碳酸氢钠。
14、本发明的另一目的,提供了一种纸吸管加工工艺,包括如下步骤:
15、第一步:将涂布液喷洒在网纹辊上,网纹辊均匀涂布在纸张上,烘干,烘干完成后对纸张进行卷曲;
16、第二步:对卷曲后的纸张进行切分,卷管,对胶面进行热封,制得纸吸管。
17、本发明中采用预先在纸张进行涂覆涂布液的方式,无需再次上胶,可直接进行加热,纸张上涂覆后的涂层在受热熔融产生粘性,纸张容易卷曲粘结成管,并且在经热封工序中,再进行二次高温烘烤,使纸张的水分较低,能避免出现霉变的情况,并且采用制备的涂布液涂覆在纸张后,提高了纸管的强度、耐热和耐水性,在卷管工序中,无废水产生。
18、优选的,第一步中,涂布在纸张上的涂布量为8~12g/m2,烘干温度为100~120℃。
19、优选的,第一步中,涂布在纸张的类型包括单面涂布的底纸和双面涂布的中纸。
20、本发明的上述技术方案至少包括以下有益效果:
21、1、本发明的涂布液采用双丙酮丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸作为原料,能增强纸管的强度、耐热和耐水性能。
22、2、本发明采用预先在纸张上涂覆涂布液的方式,一是无需进行二次上胶,从而降低了生产成本,并且在卷管工序中,无废水产生,能减少对环境的污染,二是经两次烘烤后,使纸吸管内的水分数值降低,避免出现霉变的情况。
1.一种纸吸管热封涂层,其特征在于:包括如下重量份原料:双丙酮丙烯酰胺10~15份、n-羟甲基丙烯酰胺12~16份、甲基丙烯酸甲酯11~15份、丙烯酸丁酯8~13份、甲基丙烯酸7~12份、引发剂a 0.8~1.5份、引发剂b 0.4~0.8份、乳化剂0.5~2份、表面活性剂0.6~1份、ph调节剂0.1~1份,余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的纸吸管热封涂层,其特征在于:所述纸吸管热封涂层由涂布液烘干形成,所述涂布液通过如下步骤制备:
3.根据权利要求2所述的纸吸管热封涂层,其特征在于:步骤s2中,加热搅拌条件为:70~80℃,200~300r/min,恒温泵滴加条件为:40~60d/min,2.5~3h。
4.根据权利要求2所述的纸吸管热封涂层,其特征在于:所述预乳化液通过如下步骤制备:将甲基丙烯酸、乳化剂和去离子水混合,加热搅拌,直至乳化剂完全溶解,再加入双丙酮丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯,继续搅拌,获得牛奶状均匀且稳定性好的预乳化液。
5.根据权利要求4所述的纸吸管热封涂层,其特征在于:加热搅拌条件为:60~80℃,0.5~1h。
6.根据权利要求1所述的纸吸管热封涂层,其特征在于:所述引发剂a为过硫酸钠,所述引发剂b为过硫酸铵。
7.根据权利要求1所述的纸吸管热封涂层,其特征在于:所述乳化剂为十二烷基硫酸钠,所述表面活性剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10,所述ph调节剂为碳酸氢钠。
8.一种如权利要求1至7中任一项所述的纸吸管加工工艺,其特征在于:包括如下步骤:
9.根据权利要求8所述的纸吸管加工工艺,其特征在于:第一步中,涂布在纸张上的涂布量为8~12g/m2,烘干温度为100~120℃。
10.根据权利要求8所述的纸吸管加工工艺,其特征在于:第一步中,涂布在纸张的类型包括单面涂布的底纸和双面涂布的中纸。
