一种加固文件封及其生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种加固文件封的制备工艺，通过在面纸、芯纸、里纸之间涂覆蚕丝网，然后喷涂加固涂料，形成微米级保护层，制备得到加固性能优良的文件封，包括步骤1)芯纸和里纸的制备，步骤2)芯纸和里纸贴合，步骤3)面纸的预处理，步骤4)加固涂料的配制，步骤5)文件封的制作。
【专利说明】
一种加固文件封及其生产工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及包装技术领域，尤其是涉及一种用于信件包装投递的加固文件封。
【背景技术】
[0002] 信封在封装信函或文件后，由邮局或快递公司送达至收件人，实现发件人与收件 人之间的信息互换;这种通过信封邮寄信函或文件实现信息交换的方式可大大节省发件人 与收件人间交流的路途成本或时间成本，信封邮寄信函或文件便利了人们的生活。目前，邮 局或快递公司选用的信封为纸质材料制作而成，一般的纸质材料加固性能很差。
[0003] 本发明人前期曾通过使用多层微型瓦楞纸板，提高了文件封自身的硬度和挺度， 通过涂布防水层保证了文件封具备防潮防水性能，通过使用初粘性好、持粘性强和剥离强 度高的双面胶进行封合，并利用撕拉条进行拆分，在提高包封牢固度的同时，方便了拆分操 作，并实现了对文件封的二次回收使用，通过添加具有撕毁性、不可恢复的防盗刀口，保证 了文件封所装物品的投递安全性。
[0004] 现有的文件封丝网加固技术是采用单根蚕丝织成丝网，在丝网上喷涂树脂粘结 剂，但是，由于其采用织网的蚕丝是一种动物蛋白质纤维材料，是微生物赖以生存的场所， 因此以蚕丝为原料加工不利于保存；另外，丝网上喷涂的树脂粘结剂是具有胶粘性能的高 聚物树脂材料，其原聚合单体很难全部除尽，故该树脂中会残留一些醛类物质，不但加重了 蚕丝的老化变质，而且会使树脂粘结剂的性能劣化。
[0005] 现在市场上，文件封的功能单一，加固性能不好。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有较好加固性能的文件封及 其生产工艺。
[0007] 首先，本发明提供具有较好加固性能的文件封生产工艺，通过在面纸、芯纸、里纸 之间涂覆蚕丝网，然后喷涂加固涂料，形成微米级保护层，制备得到加固性能优良的文件 封。具体而言，包括：
[0008] 步骤1)芯纸和里纸的制备:在化学木浆中加入10-20wt %的苇浆或草浆，加入右旋 苯氰菊酯水性乳化剂，加入量为化学木浆的〇. 1-0.5wt%，得到悬浮液，经搅拌剪切后进一 步制备芯纸。在化学木浆中加入常规类型的无机填料，例如高岭土、粘土、二氧化钛、石膏、 滑石，和天然与合成碳酸钙二者，例如白垩、粉碎的大理石、粉碎的碳酸钙和沉淀碳酸钙，经 搅拌剪切后进一步制备里纸。
[0009] 芯纸和里纸的纸料当然也可含有其他的造纸添加剂，例如湿强剂、施胶剂，例如基 于松香、二乙烯酮、乙烯酮多聚体、链烯基琥珀酸酐等。
[0010] 步骤2)芯纸和里纸贴合，将芯纸预热至40-50°C，将里纸预热至与芯纸相同的温 度，将芯纸和里纸对压成型，形成一体。
[0011] 步骤3)面纸的预处理，将面纸进行压光处理后进行胶印，使用油性油墨进行印刷， 254nm紫外灯福照30_60min。
[0012] 步骤4)加固涂料的配制，将重钙、氧化锌、纳米二氧化钛、无机硼化合物配料混合， 氧化锌、纳米二氧化钛、无机硼化合物的添加量分别是重钙的10_60wt %，在球磨罐中加入 适量的乙二醇、水，球磨4h，然后加入适量的铵盐分散剂和润湿剂球磨lh，铵盐分散剂优选 E80(高帝斯生产），润湿剂优选X405(陶氏生产），出料后，用聚氨酯增稠剂调节体系至合适 粘度即得到加固涂料。
[0013] 步骤5)文件封的制作，先在步骤3)预处理的面纸上涂覆蚕丝网，涂覆量为0.1-5g/ m2,然后使用K-式涂布法、喷涂法或者刮涂法对涂覆蚕丝网的面纸涂覆加固涂料，涂料厚度 为100-8000μπι，上裱纸机将面纸裱在芯纸上面，这样便制作出多层纸板，模切机模切，贴背 带机贴背袋，成型机上折合、贴双面胶和撕拉胶条。
[0014] 优选地，步骤1)的无机填料是高岭土、粘土、二氧化钛、石膏、滑石，和天然与合成 碳酸钙二者，例如白垩、粉碎的大理石、粉碎的碳酸钙和沉淀碳酸钙;更优选是沉淀碳酸钙。
[0015] 优选地，步骤1)的芯纸和里纸中加入其他的造纸添加剂，例如湿强剂、施胶剂，例 如基于松香、二乙烯酮、乙烯酮多聚体、链烯基琥珀酸酐等;更优选加入二乙烯酮。
[0016] 优选地，步骤2)的预热温度是45°C。
[00?7] 优选地，步骤3)的紫外灯福照40-50min，更优选45min。
[0018]优选地，步骤4)的氧化锌、纳米二氧化钛、无机硼化合物的添加量优选分别是重钙 的20_40wt%，更优选是30wt%。
[0019 ]优选地，无机硼化合物为氧化硼、氮化硼，更优选是氧化硼。
[0020] 优选地，步骤5)的涂料厚度是100-8000μπι，优选1000-3000μπι，更优选2000μπι。
[0021] 本发明通过在芯纸和里纸的原料木浆中加入右旋苯氰菊酯水性乳化剂，使木浆本 身具有防虫性能，增强了文件封的防虫性能。同时，通过在面纸压光、胶印后紫外灯辐照，涂 覆加固涂料，进一步保证了文件封的加固性能。尽管本发明人并不能理论上解释其原因，但 本发明人发现紫外灯的辐照对于加固涂料的涂覆是十分必要的，即使使用相同的加固涂 料，经过紫外灯辐照后所得文件封的加固性能优于未经紫外灯辐照而直接涂覆加固涂料的 文件封。
[0022] 因此本发明所提供的全新结构的文件封整体改变了传统文件封的安全性能，具有 较强的市场推广使用价值。
【具体实施方式】
[0023]以下对本发明的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的 理解本发明的方案，但并不因此限制本发明的保护范围。
[0024] 实施例一：
[0025] -种具有较好加固性能的文件封的生产工艺，包括：
[0026]步骤1)芯纸和里纸的制备：在化学木浆中加入10wt%的苇浆，加入右旋苯氰菊酯 水性乳化剂，得到悬浮液，经搅拌剪切后进一步制备芯纸。在化学木浆中加入常规类型的高 岭土，经搅拌剪切后进一步制备里纸。
[0027] 步骤2)芯纸和里纸贴合，将芯纸预热至40°C，将里纸预热至与芯纸相同的温度，将 芯纸和里纸对压成型，形成一体。
[0028] 步骤3)面纸的预处理，将面纸进行压光处理后进行胶印，使用油性油墨进行印刷， 254nm紫外灯福照30min。
[0029] 步骤4)加固涂料的配制，将重钙、氧化锌、纳米二氧化钛、氧化硼配料混合，氧化 锌、纳米二氧化钛、无机硼化合物的添加量分别是重钙的10wt %，在球磨罐中加入适量的乙 二醇、水，球磨4h，然后加入适量的铵盐分散剂和润湿剂球磨lh，出料后，用聚氨酯增稠剂调 节体系至合适粘度即得到加固涂料。
[0030] 步骤5)文件封的制作，使用喷涂法对步骤3)预处理的面纸涂覆蚕丝网，涂覆量为 〇. 5g/m2，然后使用K-式涂布法对涂覆蚕丝网的面纸涂覆加固涂料，涂料厚度为ΙΟΟΟμπι，上 裱纸机将面纸裱在芯纸上面，这样便制作出多层纸板，模切机模切，贴背带机贴背袋，成型 机上折合、贴双面胶和撕拉胶条。
[0031] 所制备的文件封加固性能优良，文件封不会因受潮而变形，而且对文件封的耐压 强度、戳穿力及存放时间都有很大程度的提高（文件封的含水率增加1 %，抗压强度降低 3% )，且性能稳定。
[0032] 实施例二：
[0033] -种具有较好加固性能的文件封的生产工艺，包括：
[0034]步骤1)芯纸和里纸的制备：在化学木浆中加入20wt%的苇草浆，右旋苯氰菊酯水 性乳化剂，得到悬浮液，经搅拌剪切后进一步制备芯纸。在化学木浆中加入沉淀碳酸钙，经 搅拌剪切后进一步制备里纸。
[0035]芯纸和里纸的纸料加入适量的二乙烯酮。
[0036] 步骤2)芯纸和里纸贴合，将芯纸预热至50°C，将里纸预热至与芯纸相同的温度，将 芯纸和里纸对压成型，形成一体。
[0037] 步骤3)面纸的预处理，将面纸进行压光处理后进行胶印，使用油性油墨进行印刷， 254nm紫外灯福照60min。
[0038] 步骤4)加固涂料的配制，将重钙、氧化锌、纳米二氧化钛、氮化硼配料混合，氧化 锌、纳米二氧化钛、无机硼化合物的添加量分别是重钙的30wt %，在球磨罐中加入适量的乙 二醇、水，球磨4h，然后加入适量的铵盐分散剂和润湿剂球磨lh，铵盐分散剂优选E80 (高帝 斯生产），润湿剂优选X405(陶氏生产），出料后，用聚氨酯增稠剂调节体系至合适粘度即得 到加固涂料。
[0039] 步骤5)文件封的制作，使用喷涂法对步骤3)预处理的面纸涂覆蚕丝网，涂覆量为 1.5g/m 2,然后使用K-式涂布法对涂覆蚕丝网的面纸涂覆加固涂料，涂料厚度为2000μπι，上 裱纸机将面纸裱在芯纸上面，这样便制作出多层纸板，模切机模切，贴背带机贴背袋，成型 机上折合、贴双面胶和撕拉胶条。
[0040] 所制备的文件封加固性能优良，文件封不会因受潮而变形，而且对文件封的耐压 强度、戳穿力及存放时间都有很大程度的提高（文件封的含水率增加1 %，抗压强度降低 2.5%)，且性能稳定。
[0041] 实施例三：
[0042] -种具有较好加固性能的文件封的生产工艺，包括：
[0043]步骤1)芯纸和里纸的制备：在化学木浆中加入14wt%的草浆，加入右旋苯氰菊酯 水性乳化剂，得到悬浮液，经搅拌剪切后进一步制备芯纸。在化学木浆中加入高岭土、石膏、 滑石，经搅拌剪切后进一步制备里纸。
[0044] 步骤2)芯纸和里纸贴合，将芯纸预热至45°C，将里纸预热至与芯纸相同的温度，将 芯纸和里纸对压成型，形成一体。
[0045] 步骤3)面纸的预处理，将面纸进行压光处理后进行胶印，使用油性油墨进行印刷， 254nm紫外灯福照50min。
[0046]步骤4)加固涂料的配制，将重钙、氧化锌、纳米二氧化钛、氧化硼配料混合，氧化 锌、纳米二氧化钛、无机硼化合物的添加量分别是重钙的40wt %，在球磨罐中加入适量的乙 二醇、水，球磨4h，然后加入适量的铵盐分散剂和润湿剂球磨lh，出料后，用聚氨酯增稠剂调 节体系至合适粘度即得到加固涂料。
[0047] 步骤5)文件封的制作，使用喷涂法对步骤3)预处理的面纸涂覆蚕丝网，涂覆量为 2.5g/m2，然后使用K-式涂布法对涂覆蚕丝网的面纸涂覆加固涂料，涂料厚度为3000μπι，上 裱纸机将面纸裱在芯纸上面，这样便制作出多层纸板，模切机模切，贴背带机贴背袋，成型 机上折合、贴双面胶和撕拉胶条。
[0048] 所制备的文件封加固性能优良，文件封不会因受潮而变形，而且对文件封的耐压 强度、戳穿力及存放时间都有很大程度的提高（文件封的含水率增加1 %，抗压强度降低 2.6% )，且性能稳定。
[0049] 实施例四：
[0050] -种具有较好加固性能的文件封的生产工艺，包括：
[0051] 步骤1)芯纸和里纸的制备:在化学木浆中加入15wt%的苇浆，加入右旋苯氰菊酯 水性乳化剂，得到悬浮液，经搅拌剪切后进一步制备芯纸。在化学木浆中加入高岭土、粘土， 经搅拌剪切后进一步制备里纸。
[0052]芯纸和里纸的纸料同时加入乙烯酮多聚体、链烯基琥珀酸酐。
[0053] 步骤2)芯纸和里纸贴合，将芯纸预热至45°C，将里纸预热至与芯纸相同的温度，将 芯纸和里纸对压成型，形成一体。
[0054] 步骤3)面纸的预处理，将面纸进行压光处理后进行胶印，使用油性油墨进行印刷， 254nm紫外灯福照40min。
[0055]步骤4)加固涂料的配制，将重钙、氧化锌、纳米二氧化钛、氮化硼配料混合，氧化 锌、纳米二氧化钛、无机硼化合物的添加量分别是重钙的40wt %，在球磨罐中加入适量的乙 二醇、水，球磨4h，然后加入适量的铵盐分散剂和润湿剂球磨lh，铵盐分散剂优选E80 (高帝 斯生产），润湿剂优选X405(陶氏生产），出料后，用聚氨酯增稠剂调节体系至合适粘度即得 到加固涂料。
[0056] 步骤5)文件封的制作，使用喷涂法对步骤3)预处理的面纸涂覆蚕丝网，涂覆量为 3.5g/m2,然后使用喷涂法对涂覆蚕丝网的面纸涂覆加固涂料，涂料厚度为4000μπι，上裱纸 机将面纸裱在芯纸上面，这样便制作出多层纸板，模切机模切，贴背带机贴背袋，成型机上 折合、贴双面胶和撕拉胶条。
[0057]所制备的文件封加固性能优良，文件封不会因受潮而变形，而且对文件封的耐压 强度、戳穿力及存放时间都有很大程度的提高（文件封的含水率增加1 %，抗压强度降低 2.5%)，且性能稳定。
[0058] 实施例五：
[0059] -种具有较好加固性能的文件封的生产工艺，包括：
[0060] 步骤1)芯纸和里纸的制备：在化学木浆中加入15wt%的苇浆，加入右旋苯氰菊酯 水性乳化剂，得到悬浮液，经搅拌剪切后进一步制备芯纸。在化学木浆中加入高岭土、二氧 化钛、石膏，经搅拌剪切后进一步制备里纸。
[0061] 步骤2)芯纸和里纸贴合，将芯纸预热至45°C，将里纸预热至与芯纸相同的温度，将 芯纸和里纸对压成型，形成一体。
[0062] 步骤3)面纸的预处理，将面纸进行压光处理后进行胶印，使用油性油墨进行印刷， 254nm紫外灯福照50min。
[0063] 步骤4)加固涂料的配制，将重钙、氧化锌、纳米二氧化钛、氧化硼配料混合，氧化 锌、纳米二氧化钛、无机硼化合物的添加量分别是重钙的45wt%，在球磨罐中加入适量的 乙二醇、水，球磨4h，然后加入适量的铵盐分散剂和润湿剂球磨lh，铵盐分散剂优选E80 (高 帝斯生产），润湿剂优选X405(陶氏生产），出料后，用聚氨酯增稠剂调节体系至合适粘度即 得到加固涂料。
[0064] 步骤5)文件封的制作，使用喷涂法对步骤3)预处理的面纸涂覆蚕丝网，涂覆量为 4.5g/m 2,然后使用刮涂法对涂覆蚕丝网的面纸涂覆加固涂料，涂料厚度为3000μπι，上裱纸 机将面纸裱在芯纸上面，这样便制作出多层纸板，模切机模切，贴背带机贴背袋，成型机上 折合、贴双面胶和撕拉胶条。
[0065] 所制备的文件封加固性能优良，文件封不会因受潮而变形，而且对文件封的耐压 强度、戳穿力及存放时间都有很大程度的提高（文件封的含水率增加1 %，抗压强度降低 2.4%)，且性能稳定。
[0066] 别测定各实施例样品的抗张强度、撕裂度、耐破度等性能。
[0067] (1)抗张强度的测定(纵向）
[0068]抗张强度是指在标准试验方法规定的条件下，单位宽度的纸断裂前所承受最大拉 力。抗张强度是纸张力学特征中的重要参数之一，抗张强度又是最常用的纸张强度指标，在 测定时外力通过纤维网络在纤维间传递，作用于纤维与纤维之间的剪切力导致纤维间结合 的破坏，当剪切力增大到超过纤维间结合的抗剪强度时，纤维间结合就会发生断裂。通过测 定老化前后纸样抗张强度的变化，可以评价纸张的耐久性强弱。耐折度性能指标数值比较 大的则说明，老化过程对其纸张纤维破坏程度较小;数值比较小的则说明，老化过程对其纸 张纤维破坏程度较大。
[0069]将纸样按纵横向，裁剪成长250mm，宽15±0.1mm的足够数量的纸条，以保证纵向和 横向各有10个有效的数据(如距夹头l〇mm以内断裂者，应除去不记）。纸样不允许有任何纸 病，纸样的两个边应是平直的，切口应整齐无任何损伤。按国标GB/T453~2002进行纸样的 抗张强度测定(恒速加荷法）。
[0070] (2)撕裂度的测定(纵向）
[0071]撕裂度是指撕裂纸时所做的功。在表示纸的机械强度的指标中，撕裂度具有重要 的意义。本发明采用内撕裂发表示，是指在规定的条件下，已被切的纸沿切口撕开时所需要 的力，单位是mN。由于纸撕裂时要把纤维从样品中拉出，或者要把纤维撕断，所以撕裂度的 大小取决于纤维的平均长度，其次是纤维间的结合力，纤维的排列方向、纤维本身的强度及 纤维的交织情况等，撕裂度随着纤维的长度增加而增加。通过测定老化前后纸样撕裂度的 变化，可以评价纸张的耐久性强弱。耐折度性能指标数值比较大的则说明，老化过程对其纸 张纤维破坏程度较小;数值比较小的则说明，老化过程对其纸张纤维破坏程度较大。
[0072] 试样大小为长75 ± 2mm，宽63 ± 0.5mm，纵、横向分别切取。若纸纵向与试样长向平 行，则进行横向试验，反之则进行纵向试验。每次试验所采取的试样层数为16层，试样8层正 面对着刀，另外8层反面对着刀。每个方向做10次有效的试验，若试样撕裂线的末端与刀口 延长线左右偏斜超过l〇mm，应弃去不记。按国标GB/T455~2002进行试样的撕裂度测定。 [0073] (3)耐破度的测定
[0074]耐破度是指纸在单位面积上所能承受的均匀增加的最大压力，单位为kPa，具体说 它是通过一定面积的弹性胶膜向纸逐步施加压力，在这个过程中胶膜将试样顶起，当试样 被顶破的瞬间，测量试样所能承受的最大压力，即为试样的耐破度。耐破度是纸的一项主要 物理指标，它是表示纸张在不破裂时所能承受外压的程度，代表纸张的总强度与均匀性，主 要受纤维间的结合力，纤维的平均长度，纤维本身的强度，匀度与纤维的交织、排列情况，伸 长率等。通过测定老化前后纸样耐破度的变化，可以评价纸张的耐久性强弱。耐破度性能指 标数值比较大的则说明，老化过程对其纸张纤维破坏程度较小;数值比较小的则说明，老化 过程对其纸张纤维破坏程度较大。
[0075]切取大小为70mm*70mm的试样进行试验，此时不分纵横。每次试验所采取的试样层 数为4层，试样2层正面对着胶膜，另外2层反面对胶膜，保证上下夹盘重合。做10次有效的试 验，若破裂形式(如在测量面积周边处破裂)表明夹持力过高或在夹持时夹盘转动导致试样 损伤，则应舍弃此组实验数据。按国标GB/T450~2002进行试样的耐破度测试。
[0076]表一实施例1 -5的样品的各种物理性能测试 [0077]
[0078]以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于 此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明 所要保护的技术范畴，本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。
【主权项】
1. 一种加固文件封的制备工艺，步骤如下： 步骤1)芯纸和里纸的制备:在化学木浆中加入10-20wt %的苇浆或草浆，加入右旋苯氰 菊酯水性乳化剂得到悬浮液，经搅拌剪切后进一步制备芯纸。在化学木浆中加入常规类型 的无机填料，例如高岭土、粘土、二氧化钛、石膏、滑石，和天然与合成碳酸钙二者，例如白 垩、粉碎的大理石、粉碎的碳酸钙和沉淀碳酸钙，经搅拌剪切后进一步制备里纸。 步骤2)芯纸和里纸贴合，将芯纸预热至40-50°C，将里纸预热至与芯纸相同的温度，将 芯纸和里纸对压成型，形成一体。 步骤3)面纸的预处理，将面纸进行压光处理后进行胶印，使用油性油墨进行印刷， 254nm紫外灯福照30_60min。 步骤4)加固涂料的配制，将重钙、氧化锌、纳米二氧化钛、无机硼化合物配料混合，氧化 锌、纳米二氧化钛、无机硼化合物的添加量分别是重钙的10-60wt %，在球磨罐中加入适量 的乙二醇、水，球磨4h，然后加入适量的铵盐分散剂和润湿剂球磨Ih，铵盐分散剂优选E80 (高帝斯生产），润湿剂优选X405(陶氏生产），出料后，用聚氨酯增稠剂调节体系至合适粘度 即得到加固涂料。 步骤5)文件封的制作，先在步骤3)预处理的面纸上涂覆蚕丝网，涂覆量为0.1-5g/m2,然 后使用K-式涂布法、喷涂法或者刮涂法对涂覆蚕丝网的面纸涂覆加固涂料，涂料厚度为 100-8000μπι，上裱纸机将面纸裱在芯纸上面，这样便制作出多层纸板，模切机模切，贴背带 机贴背袋，成型机上折合、贴双面胶和撕拉胶条。2. 根据权利要求1所述的制备工艺，优选地，步骤1)的芯纸和里纸中加入其他的造纸添 加剂，例如湿强剂、施胶剂，例如基于松香、二乙烯酮、乙烯酮多聚体、链烯基琥珀酸酐等;更 优选加入二乙烯酮。3. 根据权利要求1-2任一项所述的制备工艺，其特征在于，优选地，步骤1)的无机填料 是高岭土、粘土、二氧化钛、石膏、滑石，和天然与合成碳酸钙二者，例如白垩、粉碎的大理 石、粉碎的碳酸钙和沉淀碳酸钙;更优选是沉淀碳酸钙。4. 根据权利要求1-3任一项所述的制备工艺，其特征在于，优选地，步骤2)的预热温度 是45°C。优选地，步骤3)的紫外灯福照40-50min，更优选45min。5. 根据权利要求1-4任一项所述的制备工艺，其特征在于，优选地，步骤4)的氧化锌、纳 米二氧化钛、无机硼化合物的添加量优选分别是重钙的20-40wt%，更优选是30wt%。6. 根据权利要求1-5任一项所述的制备工艺，其特征在于，优选地，步骤5)的涂料厚度 是 100-8000μπι，优选 1000-3000μπι，更优选2000μπι。
【文档编号】D21H17/67GK105887564SQ201610214381
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】常江
【申请人】常江