一种耐摩擦且防掉毛掉尘的湿压纸浆托及其制备方法

摘要

本发明提供了一种耐摩擦且防掉毛掉尘的湿压纸浆托及其制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将原料和水依次经打浆、配浆和成型处理，制得湿胚；(2)在湿胚上喷涂保护涂层；(3)喷涂完保护涂层的湿胚经热压和后续处理得到湿压纸浆托成品。本发明通过在湿压纸浆托的制备过程中增加喷涂工艺，在湿压纸浆托表面形成一层光滑且耐磨的保护涂层，可以在包装运输测试与实际运输过程中，避免纸浆托出现擦花掉毛等现象，不会再有摩擦产生的粉尘与植物纤维脱离纸浆托主体，污染包装内部空间环境的问题，可以有效避免电子商品因为粉尘与植物纤维入侵造成的故障、损坏或报废的风险。

说明书

技术领域

本发明属于纸浆工艺技术领域，涉及一种湿压纸浆托及其制备方法，尤其涉及一种耐摩擦且防掉毛掉尘的湿压纸浆托及其制备方法。

背景技术

纸浆托，又名纸浆模塑，是以纸箱边角料、新闻纸和白色纯木浆等为原料，经过碎浆并调配成一定比例浓度的浆料，在根据产品设计，定制的数控模具上，经真空吸附成型，后干燥而形成的不同种类和用途的环保纸制品。

通过几十年的发展，纸浆托已在包装应用领域广泛应用，技术相对较为成熟，其包括干压纸浆托和湿压纸浆托。干压纸浆托本身较为粗糙，在包装应用方面，适用于较大件且对包装效果要求不高的产品；湿压纸浆托适用于较小型的产品，对包装效果要求较高的内托及外盒。随着国际社会及消费者环保意识的提高，湿压纸浆托已在通讯终端、小型电子和日用等方面大量应用。

在包装方案设计前，都考虑尽量减少塑胶材料、提高资源利用率、降低能耗以及减少包装物料，这样即节能环保，又达到包装简约的效果；其次，减少包装应用方面的人工操作，从而又节约企业的包装成本。以手机包装为例，之前都是采用塑料胶袋包装手机、附件以及说明书，再放入塑料托中，外加礼品盒；现在塑料胶袋逐渐取消，纸卡逐渐替代原塑胶托被用于中低端手机的包装中，纸浆托替代塑胶托用于中高端手机包装中托。从而尽量减少或替代塑胶包装制品，以达到节能环保、简约的包装效果及节约包装成本的目标。

目前，高端品牌已完成从塑料托到湿压纸浆托的包装切换，随着高端品牌对包装效果的追求。

CN 104074105A公开了一种纸浆模塑生产方法，所述方法包括以下步骤：(1)将原料粉碎、除砂、研磨处理，制得纸浆纤维；(2)将粘结剂、助剂和水按照重量比10～15:1:10～15混炼制成糊料；(3)将上述制备的纸浆纤维与糊料加入混料机进行混料；(4)将上述混料进行切料得到混料颗粒；(5)将上述混料颗粒中加入发泡剂后注射入模；(6)成型；(7)冷却脱模。

CN 105908578A公开了一种纸浆模塑制品的生产方法，所述方法包括如下步骤：(1)将纸浆纤维、水和聚丙烯酰胺树脂溶液混合并搅拌后，得浆料；(2)在负压条件下，对浆料进行吸浆并脱水，得含水率60％～70％的纸浆模塑湿坯；(3)将含水率60％～70％的纸浆模塑湿坯进行热定型，得含水率6％～10％的纸浆模塑干坯。

然而上述方法制备得到的湿压纸浆托在包装应用方面仍存在日益凸显的不足和缺陷：经过产业化的实际应用，发现现有湿压纸浆托在包装运输测试与实际应用中会与产品发生振动摩擦产生擦花与掉毛(如染色纸浆托色粉、植物纤维和粉尘等脱离纸浆托主体)，导致纸浆托将所包装的商品的染色，污染包装内部空间环境，与高端品牌环保包装的理念不协调，严重影响包装效果。同时，若粉尘进入所包装的电子商品中，存在电子商品故障、损坏或报废的风险。

因此，如何通过升级湿压纸浆托工艺，解决商品与湿压纸浆托经过包装运输测试与实际运输过程中因振动摩擦产生擦花掉毛的现象尤为重要。

发明内容

针对现有湿压纸浆托在包装运输测试与实际应用中会与产品发生振动摩擦产生擦花与掉毛，导致纸浆托将所包装的商品的染色，污染包装内部空间环境，与高端品牌环保包装的理念不协调，严重影响包装效果等问题，本发明提供了一种耐摩擦且防掉毛掉尘的湿压纸浆托及其制备方法。本发明通过在湿压纸浆托的制备过程中增加喷涂工艺，在湿压纸浆托表面形成一层光滑且耐磨的保护涂层，可以在包装运输测试与实际运输过程中，避免纸浆托出现擦花掉毛等现象，不会再有摩擦产生的粉尘与植物纤维脱离纸浆托主体，污染包装内部空间环境的问题，可以有效避免电子商品因为粉尘与植物纤维入侵造成的故障、损坏或报废的风险。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种湿压纸浆托制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将原料和水依次经打浆、配浆和成型处理，制得湿胚；

(2)在步骤(1)制得的湿胚上喷涂保护涂层；

(3)步骤(2)中喷涂完保护涂层的湿胚经热压和后续处理得到湿压纸浆托成品。

本发明所述方法在湿压纸浆托的制备过程中，在形成湿胚和热压成型过程中，增加了喷涂工艺，在湿胚表面喷涂一层光滑且耐磨的保护涂层，喷涂的保护涂层经热压成型后，可以在湿压纸浆托表面形成一层光滑且耐磨的保护层，使制得的湿压纸浆托经数百次的摩擦实验测试，表面虽有较轻擦痕但依然没有掉粉、掉色、掉屑或掉毛(植物纤维)的情况发生。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中所述原料为芦苇、稻草、甘蔗、麦秸秆、树木、竹子或回收瓦楞纸中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：芦苇和稻草的组合，甘蔗和麦秸秆的组合，竹子和回收瓦楞纸的组合，芦苇、稻草和甘蔗的组合，稻草、甘蔗、麦秸秆和竹子的组合，芦苇、稻草、甘蔗、麦秸秆和竹子的组合，芦苇、原木、稻草、甘蔗、麦秸秆、树木、竹子和回收瓦楞纸的组合等。

本发明中，所述原料采用可回收和可再生的原料，并不仅限于上述所述原料，其可以从源头改变包装，节约成本，同时可兼顾环境保护和经济可持续发展。

优选地，步骤(1)中所述水为清水和/或循环水。

优选地，步骤(1)中原料和水的固液比为(1.5～3):1000，例如1.5:1000、1.7:1000、2:1000、2.3:1000、2.5:1000、2.7:1000或3:1000等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)中所述配浆过程中加入色粉和/或助剂。

本发明中，在配浆过程中加入色粉，可以调节浆料的颜色，以根据实际应用的需要生产出不同颜色的湿压纸浆托。

优选地，所述助剂为防水剂、湿强剂、杀菌剂、增白剂或固色剂中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：防水剂和湿强剂的组合，杀菌剂和增白剂的组合，增白剂和固色剂的组合，防水剂、湿强剂和杀菌剂的组合，湿强剂、杀菌剂、增白剂和固色剂的组合，防水剂、湿强剂、杀菌剂、增白剂和固色剂的组合等。

作为本发明优选的技术方案，步骤(2)中所述保护涂层的喷涂方式为人工喷涂和/或机械喷涂。

作为本发明优选的技术方案，步骤(2)中所述喷涂过程中喷涂的喷头与待喷涂表面呈80°～90°，例如80°、81°、82°、83°、84°、85°、86°、87°、88°、89°或90°等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为90°。本发明中所述的喷涂角度可根据不同产品的结构和生产需要进行调整。但喷涂角度也不能偏差过大，若喷涂角度偏差过大，会使喷涂层厚薄不均匀，影响保护涂层的效果。

优选地，步骤(2)中所述喷涂过程中控制喷涂得到的保护涂层的均匀度为75％～95％，例如75％、77％、80％、83％、85％、87％、90％、93％或95％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为85～95％。其保护涂层的喷涂包括产品平面与侧面结构。

本发明所述方法在喷涂过程中同时还需要严格控制喷涂均匀度，若无法满足一定的均匀度，会使产品表面局部没有处理到或处理过厚使表面触感光滑度有影响。

作为本发明优选的技术方案，步骤(2)中所述保护涂层喷涂的厚度≤100μm，例如100μm、95μm、90μm、85μm、80μm、75μm、70μm、65μm或60μm等以及更低，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，步骤(2)中所述保护涂层为水性油混合物。

优选地，所述水性油混合物主要由合成树脂、丙烯酸乳液、蜡添加剂、无水乙醇和水组成，其中合成树脂的含量为40wt％～50wt％，例如40wt％、42wt％、44wt％、46wt％、48wt％或50wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；丙烯酸乳液的含量为38wt％～45wt％，例如38wt％、39wt％、40wt％、41wt％、42wt％、43wt％、44wt％或45wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；无水乙醇的含量为2wt％～5wt％，例如2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；蜡添加剂的含量为3wt％～6wt％，例如3wt％、4wt％、5wt％或6wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；余量为水。本发明中，所述保护涂层的材料并非任意材料均可(例如，当仅喷涂蜡时，则无法达到保护效果)，其需要保持一定的浓度。

优选地，所述水性油混合物的浓度为40wt％～60wt％，例如40wt％、43wt％、45wt％、47wt％、50wt％、53wt％、55wt％、57wt％或60wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为50wt％。

本发明所述方法中水性油混合物的浓度对于保护涂层的形成有很大影响，若其浓度过大，会使喷涂装置堵塞，且高湿热压容易变色；若其浓度过小，会影响表面抗磨性能。

作为本发明优选的技术方案，步骤(3)中所述热压的温度为120℃～170℃，例如120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃或170℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(3)中所述热压的时间为50s～120s，例如50s、60s、70s、80s、90s、100s、110s或120s等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，步骤(3)中所述后续处理包括切边、检验、包装或出货中任意一种或至少两种的组合。

更为具体的，上述上述湿压纸浆托制备方法可为：

(1)将原料与清水和/或循环水依次经打浆、配浆和成型处理，配浆过程中加入色粉和/或助剂，制得湿胚；

(2)在步骤(1)制得的湿胚经干燥后，人工喷涂和/或机械喷涂浓度为50wt％的水性油混合物的水溶液形成保护涂层，喷涂过程中的喷涂角度为80～90°，喷涂得到的保护涂层的均匀度为85％～95％；

(3)步骤(2)中喷涂完保护涂层的湿胚经热压以及切边、检验、包装和出货处理得到湿压纸浆托成品。

第二方面，本发明提供了上述湿压纸浆托制备方法制得的湿压纸浆托，所述湿压纸浆托表面覆有保护涂层。

优选地，所述保护涂层的均匀度为75％～95％，例如75％、77％、80％、83％、85％、87％、90％、93％或95％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为85％～95％。

优选地，所述保护涂层为水性油混合物。

优选地，所述水性油混合物主要由合成树脂、丙烯酸乳液、蜡添加剂、无水乙醇和水组成，其中合成树脂的含量为40wt％～50wt％，例如40wt％、42wt％、44wt％、46wt％、48wt％或50wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；丙烯酸乳液的含量为38wt％～45wt％，例如38wt％、39wt％、40wt％、41wt％、42wt％、43wt％、44wt％或45wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；无水乙醇的含量为2wt％～5wt％，例如2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；蜡添加剂的含量为3wt％～6wt％，例如3wt％、4wt％、5wt％或6wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；余量为水。

优选地，所述水性油混合物的浓度为40wt％～60wt％，例如40wt％、43wt％、45wt％、47wt％、50wt％、53wt％、55wt％、57wt％或60wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为50wt％。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过在湿压纸浆托的制备过程中增加喷涂工艺，在湿压纸浆托表面形成一层光滑且耐磨的保护涂层，可以在包装运输测试与实际运输过程中，避免纸浆托因震动摩擦而出现擦花掉毛等现象。经本发明所述方法制得的湿压纸浆托经耐磨测试，表面摩擦200次时擦花轻微，无无掉粉、掉屑和掉毛现象；待耐磨测试品表面摩擦1000次时擦花加重，但仍无掉粉、掉屑和掉毛现象。

经本发明所述方法制得的湿压纸浆托不会再出现因摩擦产生的粉尘与植物纤维脱离纸浆托主体，进而污染包装内部空间环境的问题，可以有效避免电子商品因为粉尘与植物纤维入侵造成的故障、损坏或报废的风险。在不影响原包装设计理念与效果的前提下，达到湿压纸浆托包装经过振动摩擦不会产生擦花掉毛现象。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。

本发明具体实施例部分提供了一种湿压纸浆托及其制备方法，所述湿压纸浆托表面覆有保护涂层。

所述方法包括以下步骤：

(1)将原料和水依次经打浆、配浆和成型处理，制得湿胚；

(2)在步骤(1)制得的湿胚上喷涂保护涂层；

(3)步骤(2)中喷涂完保护涂层的湿胚经热压和后续处理得到湿压纸浆托成品。

以下为本发明典型但非限制性实施例：

实施例1：

本实施例提供了一种湿压纸浆托及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将原料与清水按固液比2:1000依次经打浆、配浆和成型处理，制得湿胚；

(2)步骤(1)制得的湿胚经干燥后，人工喷涂浓度为50wt％的水性油混合物的水溶液形成保护涂层，其中，所述水性油混合物主要由合成树脂、丙烯酸乳液、蜡添加剂、无水乙醇和水组成，其中合成树脂的含量为45wt％、丙烯酸乳液的含量为40wt％、无水乙醇的含量为3wt％，蜡添加剂的含量为4wt％，余量为水；喷涂过程中的喷涂的喷头与待喷涂表面呈90°，喷涂得到的保护涂层的均匀度为95％，保护涂层的厚度为80μm；

(3)步骤(2)中喷涂完保护涂层的湿胚于150℃下热压100s以及切边、检验、包装和出货处理得到湿压纸浆托成品。

实施例2：

本实施例提供了一种湿压纸浆托及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将原料与循环水按固液比1.5:1000依次经打浆、配浆和成型处理，配浆过程中加入色粉和助剂，所述助剂为粘结剂，制得湿胚；

(2)在步骤(1)制得的湿胚经机械喷涂浓度为40wt％的水性油混合物的水溶液形成保护涂层，其中，所述水性油混合物主要由合成树脂、丙烯酸乳液、蜡添加剂、无水乙醇和水等物质混合调配组成；其中合成树脂的含量为40wt％、丙烯酸乳液的含量为38wt％、无水乙醇的含量为2wt％，蜡添加剂的含量为3wt％，余量为水；喷涂过程中的喷涂的喷头与待喷涂表面呈90°，喷涂得到的保护涂层的均匀度为90％，保护涂层的厚度为100μm；

(3)步骤(2)中喷涂完保护涂层的湿胚于120℃下热压120s以及切边、检验、包装和出货处理得到湿压纸浆托成品。

实施例3：

本实施例提供了一种湿压纸浆托及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将原料与循环水按固液比3:1000依次经打浆、配浆和成型处理，配浆过程中加入色粉和助剂，所述助剂为发泡剂，制得湿胚；

(2)在步骤(1)制得的湿胚经机械喷涂浓度为60wt％的水性光油的水溶液形成保护涂层，其中，所述水性油混合物主要由合成树脂、丙烯酸乳液、蜡添加剂、无水乙醇和水等物质混合调配组成；其中合成树脂的含量为50wt％、丙烯酸乳液的含量为45wt％、无水乙醇的含量为5wt％，蜡添加剂的含量为6wt％，余量为水；喷涂过程中的喷涂的喷头与待喷涂表面呈80°，喷涂得到的保护涂层的均匀度为90％，保护涂层的厚度为90μm；

(3)步骤(2)中喷涂完保护涂层的湿胚于170℃下热压50s以及切边、检验、包装和出货处理得到湿压纸浆托成品。

实施例4：

本实施例提供了一种湿压纸浆托及其制备方法，所述制备方法除了步骤(2)中护涂层的均匀度为80％外，其他物料用量与制备过程均与实施例1中相同，制得到湿压纸浆托成品。

实施例5：

本实施例提供了一种湿压纸浆托及其制备方法，所述制备方法除了步骤(2)中护涂层的均匀度为75％外，其他物料用量与制备过程均与实施例1中相同，制得到湿压纸浆托成品。

对比例1：

本对比例提供了一种湿压纸浆托及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将原料与清水依次经打浆、配浆和成型处理，制得湿胚；

(2)步骤(1)中制得湿胚经热压以及切边、检验、包装和出货处理得到湿压纸浆托成品。

可见，本对比例所述的制备方法除了不在湿胚上喷涂保护涂层外，其他步骤均与实施例1中相同。

对上述实施例1-5和对比例1中制得的湿压纸浆托成品进行耐磨测试，测试方法如下：

(a)取测试样品平整区域表面与白纸对磨；

(b)负荷4磅，每分钟进行43次；

(c)反复来回的按照规定的次数进行揉搓，来回200次。

测试温度：23℃；湿度：58％。

判定标准：待耐磨测试品表面擦花但没有掉粉、掉屑和掉毛现象，接受。(注：掉粉、掉屑和掉毛现象，250mm视距与测试品表面45°观察3秒可视粉尘、碎屑和植物纤维)。

经测试可知，实施例1-5中制得的湿压纸浆托成品表面摩擦200次时擦花轻微，无无掉粉、掉屑和掉毛现象；待耐磨测试品表面摩擦1000次时擦花加重，但仍无掉粉、掉屑和掉毛现象，测试结果合格。

对比例1中制得的湿压纸浆托成品表面摩擦18次时擦花，有掉屑现象，测试结果不合格。

综合上述结果可以看出，本发明通过在湿压纸浆托的制备过程中增加喷涂工艺，在湿压纸浆托表面形成一层光滑且耐磨的保护涂层，可以在包装运输测试与实际运输过程中，避免纸浆托因震动摩擦而出现擦花掉毛等现象。经本发明所述方法制得的湿压纸浆托不会再出现因摩擦产生的粉尘与植物纤维脱离纸浆托主体，进而污染包装内部空间环境的问题，可以有效避免电子商品因为粉尘与植物纤维入侵造成的故障、损坏或报废的风险。在不影响原包装设计理念与效果的前提下，达到湿压纸浆托包装经过振动摩擦不会产生擦花掉毛现象。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。