本项目涉及纸吸管生产领域，主要是一种可热封合吸管纸的生产方法。
背景技术：
2020年1月16日，国家发改委、生态环境部共同发布了《关于进一步加强塑料污染治理的意见》其中规定，到2020年底，全国范围餐饮行业禁止使用不可降解一次性塑料吸管。麦当劳中国最早宣布，在北京、上海、广州、深圳近千家餐厅将率先停用塑料吸管，其塑料吸管的年均使用量约400吨。而作为全球最大咖啡连锁企业星巴克，在2018年就宣布，今年在全球范围全面停止使用塑料吸管，此前星巴克在中国地区的塑料吸管年均使用量为200吨左右。
与塑料吸管相比，纸吸管由纸制成，是一种环保吸管，使用几个月后便可降解消失在土壤中，不会对环境造成任何污染，更有利于绿色可持续发展，显然，使用纸吸管代替塑料吸管显得尤为重要。
目前，市面上的纸吸管产品主要通过多层原纸缠绕式胶水粘合的方式实现，后续需经过烘干房烘干，生产工艺相对复杂，对设备要求高，且胶水用量高，产品应用性能及食品安全性受胶水影响较大。
纸吸管的生产将迎来爆发期，但目前，纸吸管的生产工序复杂，设备、设施投入较大。本发明在原纸生产过程中，采用膜转移施胶机，在原纸表面施胶热塑性水性丙烯酸酯乳液、水性乙烯丙烯酸嵌段共聚物、pe蜡乳液与羧甲基纤维素的混合施胶液，施胶后的产品具有热封合性，只需将产品进行热封合就能制成纸吸管产品，省去了原纸吸管生产工艺上胶、烘干等后续，降低了成本，提高了生产效率。
技术实现要素：
本发明主要是提供一种可热封合吸管纸的生产方法。本发明采用机内施胶的方式，一次成型。
该方法需重点考虑吸管纸原纸产品指标及后续表胶选择、表面施胶方式等。
吸管纸原纸需具备一定耐水洗、抗水性及产品挺度，以满足使用要求。本发明吸管纸原纸的具体生产方法如下：
将针叶木浆与阔叶木浆分别碎解后，针叶木浆打浆至30~40°sr，阔叶木浆打浆至25~35°sr，针叶木浆用量为40~50%，阔叶木浆用量为50~60%，将两种浆料混合均匀，在流送系统中依次加入相对每吨绝干原料10~30kg的akd中性施胶液、相对每吨绝干原料15~30kg的pae湿强剂原液、相对每吨绝干原料10~30kg的阴离子羧甲基纤维素、相对每吨绝干原料10~30kg的阳离子淀粉，通过案板脱水、压榨、干燥后得到吸管纸原纸。本发明中pae湿强剂、akd中性施胶液的加入主要提高产品抗水性及耐水洗，阴离子羧甲基纤维素、阳离子淀粉的加入主要提供产品挺度，添加过程采用阴阳离子交替配合使用的方法，能够使得更多化学品吸附到纤维表面，更好的发挥作用，提升产品各方面性能，依据需要，产品生产中可以适当加入本色浆，以进一步提高产品挺度。
表胶选择、表面施胶方式的选择是实现产品热封合性能的关键。通过热塑性水性丙烯酸酯乳液、水性乙烯丙烯酸嵌段共聚物、pe蜡乳液等热塑性聚合物均具有热封合性，尝试用于本产品生产，本发明中添加pe蜡乳液能够降低纸张表面能（纸张的表面能较高，不利于产品粘接），热塑性水性丙烯酸酯乳液、水性乙烯丙烯酸嵌段共聚物粘接性好，在热处理下，聚合物发生熔融，使纸张之间形成黏连，冷却后固化，将纸张粘合住。表胶配方需考虑初粘力、热却速度、界面能等因素。热塑性水性丙烯酸酯乳液与水性乙烯丙烯酸嵌段共聚物性能上存在一定差异，水性乙烯丙烯酸嵌段共聚物初粘力更高，而热塑性水性丙烯酸酯乳液冷却速度更快，本发明通过大量实验，得到该产品配方。在表胶中添加pva，能够显著提升吸管纸挺度。为防止表胶向纸张内部渗透，需用保水性较好的化学品，如羧甲基纤维素，所用羧甲基纤维素羧基取代度为0.85~1.0，取代度较高，保水效果优异，聚合度为500~800，表面施胶剂的粘度为30~50cp（20℃）。
热塑性水性丙烯酸酯乳液有如：帝斯曼公司neocrylbt-62，neocryla-2092、陶氏公司rhobarr320；索理思公司topscreen；万华化学wantipro0614；翁开尔公司se2457等。
在选择施胶方式时，膜转移表面施胶机较其它施胶方式具有如下优点：（1）能够实现表面单面施胶，节省化学品成本；（2）胶辊直接将胶料转移至纸张表面，胶料向纸张内渗透少，且纸张涂胶以后没有经过挤压，在纸张表面的胶料较多，化学品能够更好的在纸张表面发挥作用。（3）可以提升表面施胶的施胶量。通过实验表明，本发明只有膜转移表面施胶机并保证一定上胶量（单面2.5~5g/m2）才能够明显提升热封合性能，其它方式的施胶难以保证该效果。
具体生产方法如下：
干燥后的吸管纸原纸经过膜转移表面施胶机进行单面表面施胶，上胶量为2.5~5.0g/m2，所采用表面施胶剂为聚乙烯醇、热塑性水性丙烯酸酯乳液、水性乙烯丙烯酸嵌段共聚物、pe蜡乳液与羧甲基纤维素的混合施胶液，质量浓度为5~10%，聚乙烯醇占表面施胶剂固含的10~30%，绝干热塑性水性丙烯酸酯用量占表面施胶剂固含的20~60%，绝干乙烯丙烯酸嵌段共聚物用量占表面施胶剂固含的20~60%，绝干pe蜡用量占表面施胶剂固含的5~15%，羧甲基纤维素用量占表面施胶剂固含的5~15%，表面施胶剂的粘度为30~50cp（20℃），所用羧甲基纤维素取代度为0.85~1.0，聚合度为500~800，吸管纸原纸反面使用自来水进行表面施胶，纸幅经过膜转移表面施胶机后，再经过热风通道烘干处理，再通过烘缸及压光机，卷取成型，吸管纸定量为200~300g/m2，紧度为0.75~0.85g/m3，正面平滑度≥100s。
所述吸管纸的生产通过叠网或圆网或长网机抄造，抄造方式为单层或双层或三层抄造。烘缸最好是大直径的，这样能够进一步提升纸张的挺度。
本发明达到的效果如下：
本发明生产的吸管纸挺度好，抗水及耐水性优异，cobb60吸水值为15±2g/m2，横向挺度≥15mn•m，纵向干抗张强度≥10kn/m，纵向湿抗张强度≥2.2kn/m。后续可以通过热封合机单缝封合的方式实现纸吸管的生产，热封合温度120℃~170℃，热封合压力为0.2~0.5mpa，热封合时间0.3~0.7s。生产的纸吸管产品挺度优异，耐85℃以上高温，适用于冷、热饮料，且产品通过耐溶胀测试，即在40或60℃条件下，测试2h，实验后纸张无分离翘起、弯折、破裂，且能正常使用，纸吸管的食品安全符合gb4806系列标准的要求。
具体实施方式
实施例1
（1）将针叶木浆与阔叶木浆分别碎解后，针叶木浆打浆至35°sr，阔叶木浆打浆至25°sr，针叶木浆用量为50%，阔叶木浆用量为50%，将两种浆料混合均匀，在流送系统中依次加入相对每吨绝干原料20kg的akd中性施胶液、相对每吨绝干原料25kg的pae湿强剂原液、相对每吨绝干原料20kg的阴离子羧甲基纤维素、相对每吨绝干原料20kg的阳离子淀粉，通过案板脱水、压榨、干燥后得到吸管纸原纸；
（2）干燥后的吸管纸原纸经过膜转移表面施胶机进行单面表面施胶，上胶量为2.5g/m2，所采用表面施胶剂为聚乙烯醇、热塑性水性丙烯酸酯乳液、水性乙烯丙烯酸嵌段共聚物、pe蜡乳液与羧甲基纤维素的混合施胶液，质量浓度为5%，聚乙烯醇占表面施胶剂固含的10%，绝干热塑性水性丙烯酸酯（帝斯曼公司neocrylbt-62）用量占表面施胶剂固含的60%，绝干乙烯丙烯酸嵌段共聚物用量占表面施胶剂固含的20%，绝干pe蜡用量占表面施胶剂固含的5%，羧甲基纤维素用量占表面施胶剂固含的5%，表面施胶剂的粘度为30cp（20℃），所用羧甲基纤维素取代度为1.0，聚合度为800，吸管纸原纸反面使用自来水进行表面施胶，纸幅经过膜转移表面施胶机后，再经过热风通道烘干处理，再通过烘缸及压光机，卷取成型，吸管纸定量为200g/m2，紧度为0.85g/m3，正面平滑度125s。
生产的吸管纸cobb60吸水值为17g/m2，横向挺度16.5mn•m，纵向干抗张强度10.3kn/m，纵向湿抗张强度2.3kn/m。
实施例2
（1）将针叶木浆与阔叶木浆分别碎解后，针叶木浆打浆至40°sr，阔叶木浆打浆至30°sr，针叶木浆用量为40%，阔叶木浆用量为60%，将两种浆料混合均匀，在流送系统中依次加入相对每吨绝干原料10kg的akd中性施胶液、相对每吨绝干原料15kg的pae湿强剂原液、相对每吨绝干原料10kg的阴离子羧甲基纤维素、相对每吨绝干原料10kg的阳离子淀粉，通过案板脱水、压榨、干燥后得到吸管纸原纸；
（2）干燥后的吸管纸原纸经过膜转移表面施胶机进行单面表面施胶，上胶量为5g/m2，所采用表面施胶剂为聚乙烯醇、热塑性水性丙烯酸酯乳液、水性乙烯丙烯酸嵌段共聚物、pe蜡乳液与羧甲基纤维素的混合施胶液，质量浓度为10%，聚乙烯醇占表面施胶剂固含的30%，绝干热塑性水性丙烯酸酯（陶氏公司rhobarr320）用量占表面施胶剂固含的20%，绝干乙烯丙烯酸嵌段共聚物用量占表面施胶剂固含的30%，绝干pe蜡用量占表面施胶剂固含的15%，羧甲基纤维素用量占表面施胶剂固含的5%，表面施胶剂的粘度为40cp（20℃），所用羧甲基纤维素取代度为0.92，聚合度为660，吸管纸原纸反面使用自来水进行表面施胶，纸幅经过膜转移表面施胶机后，再经过热风通道烘干处理，再通过烘缸及压光机，卷取成型，吸管纸定量为300g/m2，紧度为0.75g/m3，正面平滑度154s。
生产的吸管纸cobb60吸水值为16.2g/m2，横向挺度17.4mn•m，纵向干抗张强度19.5kn/m，纵向湿抗张强度4.2kn/m。
实施例3
（1）将针叶木浆与阔叶木浆分别碎解后，针叶木浆打浆至30°sr，阔叶木浆打浆至35°sr，针叶木浆用量为45%，阔叶木浆用量为55%，将两种浆料混合均匀，在流送系统中依次加入相对每吨绝干原料30kg的akd中性施胶液、相对每吨绝干原料30kg的pae湿强剂原液、相对每吨绝干原料30kg的阴离子羧甲基纤维素、相对每吨绝干原料30kg的阳离子淀粉，通过案板脱水、压榨、干燥后得到吸管纸原纸；
（2）干燥后的吸管纸原纸经过膜转移表面施胶机进行单面表面施胶，上胶量为3.5g/m2，所采用表面施胶剂为聚乙烯醇、热塑性水性丙烯酸酯乳液、水性乙烯丙烯酸嵌段共聚物、pe蜡乳液与羧甲基纤维素的混合施胶液，质量浓度为8.0%，聚乙烯醇占表面施胶剂固含的20%，绝干热塑性水性丙烯酸酯（翁开尔公司se2457）用量占表面施胶剂固含的30%，绝干乙烯丙烯酸嵌段共聚物用量占表面施胶剂固含的25%，绝干pe蜡用量占表面施胶剂固含的10%，羧甲基纤维素用量占表面施胶剂固含的15%，表面施胶剂的粘度为50cp（20℃），所用羧甲基纤维素取代度为0.85，聚合度为500，吸管纸原纸反面使用自来水进行表面施胶，纸幅经过膜转移表面施胶机后，再经过热风通道烘干处理，再通过烘缸及压光机，卷取成型，吸管纸定量为260g/m2，紧度为0.80g/m3，正面平滑度159s。
生产的吸管纸cobb60吸水值为15.4g/m2，横向挺度16.8mn•m，纵向干抗张强度18.5kn/m，纵向湿抗张强度3.3kn/m。
实施例4
（1）将针叶木浆与阔叶木浆分别碎解后，针叶木浆打浆至36°sr，阔叶木浆打浆至28°sr，针叶木浆用量为47%，阔叶木浆用量为53%，将两种浆料混合均匀，在流送系统中依次加入相对每吨绝干原料25kg的akd中性施胶液、相对每吨绝干原料20kg的pae湿强剂原液、相对每吨绝干原料25kg的阴离子羧甲基纤维素、相对每吨绝干原料25kg的阳离子淀粉，通过案板脱水、压榨、干燥后得到吸管纸原纸；
（2）干燥后的吸管纸原纸经过膜转移表面施胶机进行单面表面施胶，上胶量为4.5g/m2，所采用表面施胶剂为聚乙烯醇、热塑性水性丙烯酸酯乳液、水性乙烯丙烯酸嵌段共聚物、pe蜡乳液与羧甲基纤维素的混合施胶液，质量浓度为8.5%，聚乙烯醇占表面施胶剂固含的10%，绝干热塑性水性丙烯酸酯（索理思公司topscreen）用量占表面施胶剂固含的20%，绝干乙烯丙烯酸嵌段共聚物用量占表面施胶剂固含的60%，绝干pe蜡用量占表面施胶剂固含的5%，羧甲基纤维素用量占表面施胶剂固含的5%，表面施胶剂的粘度为35cp（20℃），所用羧甲基纤维素取代度为0.90，聚合度为700，吸管纸原纸反面使用自来水进行表面施胶，纸幅经过膜转移表面施胶机后，再经过热风通道烘干处理，再通过烘缸及压光机，卷取成型，吸管纸定量为240g/m2，紧度为0.80g/m3，正面平滑度145s。
生产的吸管纸cobb60吸水值为15.0g/m2，横向挺度16.9mn•m，纵向干抗张强度14.5kn/m，纵向湿抗张强度3.4kn/m。
本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想。应当清楚，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不离开本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。