[00119617]纳米覆膜胶在彩印包装纸盒生产工艺上的研发应用

一、课题来源与背景 覆膜属于彩色包装纸盒印后加工的一种主要工艺,是将涂布黏合剂后的塑料薄膜,与纸质印刷品经加热、加压后黏合在一起,形成纸塑合一的产品,它是目前常见的纸质印刷品印后加工工艺之一。经过覆膜的印刷品,由于表面多了一层薄而透明的塑料薄膜,表面更加平滑光亮,不但提高了印刷品的光泽度和牢度,延长了印刷品的使用寿命,同时塑料薄膜又起到防潮、防水、防污、耐磨、耐折、耐化学腐蚀等保护作用。覆膜后的包装印刷品能显著提高商品包装的档次和附加值。然而,传统覆膜工艺在覆膜过程容易产生甲苯、天拿水等有毒物质,损害人们健康。因此,“无毒、无害、绿色环保”自然成为覆膜工艺必然的发展趋势。丙烯酸酯是目前较为广泛使用的覆膜胶。丙烯酸酯覆膜胶具有成本低、使用安全、合成条件容易控制等优点。然而,丙烯酸复膜胶粘接性能不太理想,难以满足内聚强度、剥离强度和初粘力这三者的平衡,容易造成纸塑脱落、变形等质量问题。 二、技术原理与性能指标 项目根据无机纳米粒子作用下的核壳乳液聚合,采用苯乙烯为硬单体,丙烯酸异辛酯为软单体,丙烯酸和丙烯酸羟乙酯为功能单体,在乳化剂作用下,制备出了制备出有机-无机复合乳液,进一步制作生产出纳米SiO2复合乳液,并将其作用于纸塑和塑塑覆膜胶。其主要原理为纳米SiO2的表面包裹一层有机材料,使其具有亲水性,将其添加到聚丙烯酸酯乳液中可形成一种硅石结构,即纳米SiO2形成网络结构,可抑制胶体流动速度过快,提高粘附作用。该覆膜胶以水为连续相,成本低廉、安全无毒,环境友好。同时其对各种材料具有良好的粘接性、涂膜无色透明。纳米SiO2覆膜胶改善了覆膜胶的内聚力、粘附力,从而增强了其剥离强度,解决了由覆膜胶质量或覆膜胶使用不当所引起的粘合不良、起泡、皱膜、覆膜产品发翘等问题,大大提高了彩印包装纸盒的产品质量。 三、技术的创造性与先进性 （1）传统覆膜用覆膜胶的粘接性能不太理想,难以满足内聚强度、剥离强度和初粘力这三者的平衡,使用过程中容易造成纸塑脱落、变形等质量问题,影响彩印包装盒的质量。本项目在聚丙烯酸酯乳液中添加无机纳米粒子的方法,采取原位乳液聚合等工艺,制备出具有有机-无机结构的纳米覆膜胶,改善了覆膜胶的内聚力、粘附力,从而增强了其剥离强度,解决了由覆膜胶质量或覆膜胶使用不当所引起的粘合不良、起泡、皱膜、覆膜产品发翘等问题,大大提高了彩印包装纸盒的产品质量。 （2）覆膜剂与塑料薄膜及印刷品之间,随空气相对湿度的变化而改变含水量。对湿度敏感的印刷品会因尺寸变化而产生内应力。如：印刷品纵向伸缩率为0.5%,BOPP薄膜纵向热收缩为4%,如果印刷品吸水量过大而伸长,和薄膜加热收缩之间造成内应力,会导致覆膜产品卷曲,起皱,黏合不牢。另外,在湿度较高的环境中,印刷品的平衡水分值也将改变,从空气介质中吸收的大量水分,在热压复合过程中将从表面释放出来,停滞於黏合界面,局部形成非黏合现象。况且,印刷品平衡水分值的改变（从空气介质中吸湿或向空气介质中放湿）多发生在印刷品边缘,使其形成荷叶边或紧边,在热压复合中都不易同薄膜形成良好的黏合而产生皱摺,使生产不能顺利进行。为了保证覆膜的质量,从而提高彩色纸盒的印刷质量,本项目引进了4台除湿机,将印刷车间的湿度控制在最佳水平。 四、技术成熟程度 公司已投入大量的财力、物力、人力,对项目品进行开发、验证,经市场初步试用,产品的质量、安全性、可靠性均得到客户的认可。同时,我公司拥有丰富的生产经验,实施 本项目技术研发、生产制造能力很强,基本设备、场地和生产条件准备充分。产品质量有保障,市场前景很好,已形成较稳定的销售网络,因此,该项目技术成熟可靠。 科学技术部西南信息中心查新中心在查新编号为J20114566的查新报告中指出：“国内已见纸塑光敏覆膜胶的文献报道,但涉及本项目所述的采用纳米SiO2作为添加剂,生产出彩印包装纸盒用纳米SiO2覆膜胶,国内还未见相同报道”。可见项目具有较强的新颖性。 五、应用情况及存在的问题 本项目采用先进技术,制备出纳米SiO2覆膜胶,改善了覆膜胶的内聚力、粘附力,从而增强了其剥离强度,解决了由覆膜胶质量或覆膜胶使用不当所引起的粘合不良、起泡、皱膜、覆膜产品发翘等问题,大大提高了彩印包装的产品质量。项目产品获利模式为彩盒、彩纸、说明书等彩色印刷品的制作与销售。应用情况良好 六、历年获奖情况 无。 七、成果简介 公司研究在聚丙烯酸酯乳液中添加无机纳米粒子的方法,采取原位乳液聚合等工艺,制备出具有有机-无机结构的纳米覆膜胶。该覆膜胶以水为连续相,成本低廉、安全无毒,环境友好。同时其对各种材料具有良好的粘接性、涂膜无色透明。纳米SiO2覆膜胶改善了覆膜胶的内聚力、粘附力,从而增强了其剥离强度,大大提高了彩印包装盒的产品质量。