专利名称：一种具有防伪功能的纸浆模塑制品及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种纸浆模塑制品及制备方法，尤其涉及具有磁性能的防伪功能纸浆模塑三层结构制品及其制作方法，属于包装制品技术领域。
背景技术：
随着社会进步，包装无处不在，包装的作用越来越大。包装可以防止被包装对象在运输过程中免遭损坏，包装的这种保护功能是其基本的功能。纸浆模塑制品是采用纸浆作为基料，采用独特工艺和专门的助剂，在定型的专用网模上压塑成型的一类立体纸类产品。纸浆模塑产品的可回用性及可降解性使其成为包装行业的首选产品。纸浆模塑产品性能具有轻质、防震等优点，在国际商品流通上，被广泛用于玻璃制品、电器产品等易碎、易破、怕挤压物品的周转包装上。目前纸浆模塑制品没有涉及到防伪方面的应用，本发明制备的磁性纸浆模塑三层结构制品，具有良好的防伪功能，并具有检测迅速、隐藏性高等特点，可用于高档白酒、红酒的防伪包装。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有磁性纸浆模塑三层结构制品及制备方法，该磁性纸浆模塑三层结构制品具有防伪功能。首先分别制备面层纸浆模塑、中间层纸浆模塑、背层纸浆模塑，中间层纸浆模塑由磁性纤维制作，并在半湿态下将面层纸浆模塑、中间层纸浆模塑、背层纸浆模塑进行压榨、干燥、热整饰定型，制作成的纸浆模塑的三层结构制品，该纸浆模塑制品具有较好的磁性特性，可以通过检测其磁性，达到其防伪的功能。本发明的具有磁性功能纸浆模塑三层结构制品，其特征在于，包括具有磁性的中间层纸浆模塑和无磁性的面层纸浆模塑及无磁性的背层纸浆模塑，中间层磁性纸浆模塑是由磁性纤维制成的。所述具有磁性的中间层纸浆模塑指的是含有四氧化三铁的纸浆模塑层。上述所述的背层和面层厚度分别为1. 0-3. Omm,优选2. 0-2. 5mm ;中间层为0. 5-2. Omm,优选1. Omm,并且背层和面层的厚度均大于中间层的厚度。上述具有磁性纸浆模塑三层结构制品的制作方法，包括以下步骤( I)、中间层磁性纸浆模塑的制作首先，制备磁性植物纤维在氮气保护下，将植物纤维浆料或脱脂棉纤维浆料与氯化亚铁、氯化铁混合均匀，其中植物纤维干料或脱脂棉干料氯化亚铁氯化铁的质量比为1: (0. 269-0. 807) : (0.731-2. 193);然后逐滴加入氢氧化钠，调pH值8 9，生成磁性四氧化三铁，再加入助留剂聚乙烯亚胺，助留剂用量为植物纤维干料或脱脂棉干料的0. 5wt9T2. 0wt% ;熟化2 4小时后得到包含四氧化三铁的磁性植物纤维，这种植物纤维即是磁性植物纤维。
然后，用水将磁性植物纤维稀释到质量浓度为1%，在纸浆模塑成型机上，压榨脱水，成型半湿态磁性纸浆模塑，半湿态水分含量50% 70%。上述氯化亚铁氯化铁的质量比优选为0. 269:0. 731。(2 )、面层、背层纸浆模塑的制作根据面层及背层纸浆模塑的需要，选择好后植物纤维，用水将其稀释到质量浓度为1%，在纸浆模塑成型机上，压榨脱水，成型半湿态纸浆模塑。( 3 )、磁性纸浆模塑三层结构制品的制作将已成型的面层纸浆模塑、磁性纸浆模塑和背层纸浆模塑在半湿态下按顺序严密贴合，经过压榨脱水、干燥脱水、热压定型等工序，得到磁性纸浆模塑三层结构制品。或者，也可以采用对半湿态的中间层磁性纸浆模塑喷洒淀粉粘合剂，将面层纸浆模塑、中间层磁性纸浆模塑、背层纸浆模塑按顺序严密贴合，可增强各层纸浆模塑间的结合强度。经过压榨脱水、干燥脱水、热压定型等工序，得到粘合剂粘结合层的磁性纸浆模塑三层结构制品。上述所述的半湿态指的是水分质量含量50% 70%。作为面层和背层的纤维一般选择白度值并且强度均较中间层高的纸浆纤维为面层及背层纸浆模塑原料。制备磁性植物纤维时，植物纤维浆料或脱脂棉纤维浆料还可以进行超声波处理。磁性纸浆模塑三层结构制品的磁性测试一般讲,磁性材料经磁化后具有保留磁性的能力。利用这种性质，可以对磁性纸浆模塑三层结构制品的磁性进行检测，从而达到防伪的作用。该种方法操作简单快捷，便于实施。
图1为具有磁性能的防伪功能纸浆模塑三层结构制品示意简图，I为面层，2为中间层，3为背层。
具体实施例方式通过以下具体的实施例及应用实例对本发明作进一步说明。以下的具体描述是为了便于理解本发明，并不用来限制本发明的保护范围。实施例1以漂白麦草浆纤维为原料制备中间层磁性纸浆模塑，以漂白针叶木浆为面层、背层纸浆模塑制备磁性纸浆模塑三层结构制品。其具体步骤如下(I)在氮气保护下，将干料纤维氯化亚铁氯化铁的质量比为1:0. 269:0. 731的漂白麦草纤维浆与氯化亚铁、氯化铁混合均匀；逐滴加入氢氧化钠溶液，调PH值8 9，混合液迅速变成黑色；加入助留剂聚乙烯亚胺，助留剂用量为绝干纤维质量的0. 5% ;熟化2 4小时后，充分过滤洗涤得到磁性纸浆纤维。(2)用自来水将磁性纸浆纤维稀释到质量浓度为1%，在纸浆模塑成型机上，经过压榨脱水，脱水时间30秒，成型水分含量为55%半湿态的磁性纸浆模塑。(3)用自来水将漂白针叶木浆纤维稀释到质量浓度为1%，在纸浆模塑成型机上，经过压榨脱水，脱水时间30秒，成型水分含量为55%半湿态的面层、背层纸浆模塑。
(4)将已成型的面层纸浆模塑、磁性纸浆模塑和背层纸浆模塑在半湿态下按顺序严密贴合，经过压榨脱水、干燥脱水、热压定型等工序，得到磁性纸浆模塑三层结构制品。得到的磁性纸浆模塑制品层间结合强度为0. 506kg/cm。 或(5 )对半湿态的中间层磁性纸浆模塑喷洒淀粉粘合剂，将面层纸浆模塑、中间层磁性纸浆模塑、背层纸浆模塑按顺序严密贴合，经过压榨脱水、干燥脱水、热压定型等工序，得到粘合剂粘结各层的磁性纸浆模塑三层结构制品。得到的粘合剂粘结各层的磁性纸浆模塑制品层间结合强度为0. 727kg/cm。上述中间层的厚度为1. 0mm，背层和面层分别为2. 0mm。实施例2对漂白麦草浆纤维进行超声波处理，处理条件为超声功率500W，超声温度70°C，超声时间60min。以超声波处理的漂白麦草浆纤维为原料制备中间层磁性纸浆模塑，以漂白针叶木浆为面层、背层纸浆模塑制备磁性纸浆模塑三层结构制品。本实施例与实施例1的不同在于中间层磁性纸浆模塑原料为超声波处理的漂白麦草浆，且超声波处理的漂白麦草浆纤维、氯化亚铁和氯化铁的质量比为1:0. 807:2. 193，其余与实施例1相同，即可得到以超声波处理的漂白麦草浆纤维为原料的中间层磁性纸浆模塑。得到的磁性纸浆模塑制品层间结合强度为0. 622kg/cm ;得到的粘合剂粘结各层的磁性纸浆模塑制品层间结合强度为
0.727kg/cm。上述中间层的厚度为1. 2mm,背层和面层分别为2. 0mm。实施例3以针叶木浆纤维为原料制备中间层磁性纸浆模塑，以漂白针叶木浆为面层、背层纸浆模塑制备磁性纸浆模塑三层结构制品。本实施例与实施例1的不同在于中间层磁性纸浆模塑原料为针叶木浆，且针叶木浆纤维干料、氯化亚铁和氯化铁的质量比为1:0. 538:1. 462，其余与实施例1相同，即可得到以针叶木浆纤维为原料的中间层磁性纸浆模塑。得到的磁性纸浆模塑制品层间结合强度为0. 705kg/cm ;得到的粘合剂粘结各层的磁性纸浆模塑制品层间结合强度为0. 923kg/cm。上述中间层的厚度为1. 4mm,背层和面层分别为2. 5mm。实施例4对针叶木浆纤维进行超声波处理，处理条件为超声功率300W，超声温度80°C，超声时间30min。以超声波处理的针叶木浆纤维为原料制备中间层磁性纸浆模塑。以漂白针叶木浆为面层、背层纸浆模塑制备磁性纸浆模塑三层结构制品。本实施例与实施例1的不同在于中间层磁性纸浆模塑原料为超声波处理的针叶木浆，其余与实施例1相同，即可得到以超声波处理的针叶木浆纤维为原料的中间层磁性纸浆模塑。得到的纸浆模塑制品层间结合强度为0. 992kg/cm ;得到的粘合剂粘结各层的磁性纸浆模塑制品层间结合强度为1.167kg/cm。上述中间层的厚度为1. 2mm,背层和面层分别为2. 5mm。实施例5以脱脂棉浆纤维为原料制备中间层磁性纸浆模塑，以漂白针叶木浆为面层、背层纸浆模塑制备磁性纸浆模塑三层结构制品。本实施例与实施例1的不同在于中间层磁性纸浆模塑原料为脱脂棉浆，且脱脂棉浆纤维干料、氯化亚铁和氯化铁的质量比为1:0. 538:1. 462，其余与实施例1相同，即可得到以脱脂棉浆纤维为原料的中间层磁性纸浆模塑。得到的磁性纸浆模塑制品层间结合强度为0. 733kg/cm ;得到的粘合剂粘结各层的磁性纸衆模塑制品层间结合强度为0. 990kg/cm。上述中间层的厚度为1. 5mm,背层和面层分别为2. Omm实施例6对脱脂棉浆纤维进行超声波处理，处理条件为超声功率500W，超声温度70°C，超声时间50min。以超声波处理的脱脂棉浆纤维为原料制备中间层磁性纸浆模塑，以漂白针叶木浆为面层、背层纸浆模塑制备磁性纸浆模塑三层结构制品。本实施例与实施例1的不同在于中间层磁性纸浆模塑原料为超声波处理的脱脂棉浆，且超声波处理的脱脂棉浆纤维干料、氯化亚铁和氯化铁的质量比为1:0. 807:2. 193，其余与实施例1相同，即可得到以超声波处理的脱脂棉浆纤维为原料的中间层磁性纸浆模塑。得到的磁性纸浆模塑制品层间结合强度为0. 940kg/cm ;得到的粘合剂粘结各层的磁性纸浆模塑制品层间结合强度为1.158kg/cm。上述中间层的厚度为1. Omm,背层和面层分别为2.5mm。如上所述得到纸浆模塑三层结构制品的白度能达到73. 6%，可完全遮盖住中间层黑色磁性纸浆模塑，不会影响防伪纸浆模塑制品表层印刷，可较好实现本发明的目的。
权利要求
1 一种具有防伪功能的纸浆模塑制品，其特征在于，此纸浆模塑制品包括三层结构，包括具有磁性的中间层纸浆模塑和无磁性的面层纸浆模塑及无磁性的背层纸浆模塑。
2.按照权利要求1的一种具有防伪功能的纸浆模塑制品，其特征在于，所述的背层和面层厚度分别为1. 0-3. 0mm，中间层为O. 5-2. Omm,并且背层和面层的厚度均大于中间层的厚度。
3.制备权利要求1的一种具有防伪功能的纸浆模塑制品的方法，其特征在于，包括以下步骤(I )、中间层磁性纸浆模塑的制作首先，制备磁性植物纤维在氮气保护下，将植物纤维浆料或脱脂棉纤维浆料与氯化亚铁、氯化铁混合均匀，其中植物纤维干料或脱脂棉干料氯化亚铁氯化铁的质量比为1: (O. 269-0. 807) : (O. 731-2. 193);然后逐滴加入氢氧化钠，调pH值8 9，生成磁性四氧化三铁，再加入助留剂聚乙烯亚胺，助留剂用量为植物纤维干料或脱脂棉干料的O.5wt9T2. 0wt% ;熟化2 4小时后得到包含四氧化三铁的磁性植物纤维，这种植物纤维即是磁性植物纤维；然后，用水将磁性植物纤维稀释到质量浓度为1%，在纸浆模塑成型机上，压榨脱水，成型半湿态磁性纸浆模塑；(2 )、面层、背层纸浆模塑的制作根据面层及背层纸浆模塑，分别选择植物纤维，用水将其稀释到质量浓度为1%，在纸浆模塑成型机上，压榨脱水，成型半湿态纸浆模塑；(3 )、磁性纸浆模塑三层结构制品的制作将已成型的面层纸浆模塑、磁性纸浆模塑和背层纸浆模塑在半湿态下按顺序严密贴合，经过压榨脱水、干燥脱水、热压定型工序，得到磁性纸浆模塑三层结构制品；或者，采用对半湿态的中间层磁性纸浆模塑喷洒淀粉粘合剂，将面层纸浆模塑、中间层磁性纸浆模塑、背层纸浆模塑按顺序严密贴合，可增强各层纸浆模塑间的结合强度。经过压榨脱水、干燥脱水、热压定型工序，得到粘合剂粘结合层的磁性纸浆模塑三层结构制品。
4.按照权利要求3的方法，其特征在于，氯化亚铁氯化铁的质量比优选为O.269:0. 731。
5.按照权利要求3的方法，其特征在于，所述的半湿态指的是水分质量含量509Γ70%。
6.按照权利要求3的方法，其特征在于，作为面层和背层的纤维一般选择白度值并且强度均较中间层高的纸浆纤维为面层及背层纸浆模塑原料。
7.按照权利要求3的方法，其特征在于，制备磁性植物纤维时，植物纤维浆料或脱脂棉纤维浆料还进行超声波处理。
全文摘要
一种具有防伪功能的纸浆模塑制品及制备方法，属于包装制品技术领域。纸浆模塑制品包括三层具有磁性的中间层纸浆模塑和无磁性的面层纸浆模塑及无磁性的背层纸浆模塑。首先采用氯化亚铁和氯化铁制备具有磁性的中间层纸浆模塑，然后分别制备面层纸浆模塑、背层纸浆模塑，然后在半湿态下将面层纸浆模塑、中间层纸浆模塑、背层纸浆模塑进行压榨、干燥、热整饰定型，制作成的纸浆模塑的三层结构制品，该纸浆模塑制品具有较好的磁性特性，可以通过检测其磁性，达到其防伪的功能。
文档编号D21H17/66GK103031782SQ20121056839
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者刘全校, 许文才, 李东立, 付亚波, 吕玉彬 申请人:北京印刷学院