專利名稱：提高紙制品疏水和疏油性組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種疏水和疏油性組合物，特別涉及賦予紙制包裝材料及制品和紙制一次性餐具優(yōu)異的拒水、拒油性的疏水和疏油性組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
塑料包裝材料及制品和塑料一次性餐具對環(huán)境的影響已引起人們的廣泛關(guān)注，有些方面已經(jīng)限制其使用。紙制包裝材料及制品和紙制一次性餐具是一種新興高檔材料，它環(huán)保，可以印刷，并有一定的拒水性。且耐折、耐磨，可回收再生利用，對環(huán)境無污染，是替代塑料的理想材料。近年來紙制包裝材料及制品和一次性餐具已風行發(fā)達國家，在我國也得到廣泛的重視。
紙制包裝材料及制品和一次性餐具強度較差，耐水、耐油性低，使用時間稍長就會產(chǎn)生滲透現(xiàn)象，特別是接觸對油性物品的材料。
表面涂布和施膠工藝已給紙制品帶來顯而易見的優(yōu)點，包括制品強度的增加、紙制品外觀和印刷質(zhì)量的提高等。在表面涂布和施膠中人們已注意到了耐水和耐油性能，并有文章和專利披露利用改性淀粉、液體石蠟等組分改善紙制品的拒水、拒油性能。盡管不同的材料對不同的紙制品的性能有改善，但人們還是在不斷的尋找更有效的阻擋水和油脂的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種提高紙制品疏水和疏油性組合物，以解決目前紙制品及紙制包裝材料等強度差，耐水、耐油性低，使用時間稍長就會產(chǎn)生滲透現(xiàn)象的問題。
本發(fā)明的再一目的是提供一種提高紙制品疏水和疏油性組合物的制備方法。
本發(fā)明采取在涂布材料中加入有機氟乳液或在上光油中加入有機氟乳液，能夠有效的提高紙制品及紙制包裝材料和一次性餐具的耐水、耐油性。
本發(fā)明的提高紙制品疏水和疏油性組合物，其由固體含量和水組成，以重量份計的固體含量組成包括填料或填料和顏料 50～100份粘合劑1～20份有機氟樹脂乳液1～10份可交聯(lián)石蠟乳液0.5～15份流變改性劑0.05～5份其中顏料的加入量≤10％填料和顏料總量；水的加入量是足以維持所需固體的含水量，固體含量通常占組合物重量的20％～80％。
本發(fā)明組合物的固體含量中可進一步加入潤滑劑、分散劑、消泡劑等。
所述的填料包括高嶺土、碳酸鈣、瓷土、硅藻土、硫酸鋇、滑石粉或它們的任意混合物。
所述的顏料包括二氧化鈦或立德粉等。
所述的粘合劑可以是淀粉及其改性物、大豆蛋白、酪蛋白、聚醋酸乙烯酯、苯乙烯丁二烯膠乳、丙烯酸膠乳或它們的任意混合物等。
所述的有機氟樹脂乳液為丙烯酸氟烴酯類樹脂乳液，它具有極低的表面張力，表現(xiàn)出優(yōu)異的疏水性和疏油性。有機氟樹脂乳液的表面張力很低，其潤濕性和滲透力好，可以在各種不同物質(zhì)的表面很容易潤濕和鋪展。在溶劑(水)揮發(fā)后可形成微觀不連續(xù)的膜，使其宏觀上具有優(yōu)異的拒水拒油性，在微觀上還具有制品的可書寫和印刷性。
所述的有機氟樹脂乳液可為丙烯酸氟烴酯類樹脂乳液，如美國3M公司的Scotchgard FC、杜邦公司的Zepel、日本大金工業(yè)株式會社的Unidyne TG、旭硝子公司的Asahigard AG或汽巴的Oleophobol C等。
所述的流變改性劑可以是藻酸鈉、羧甲基纖維素或高粘度羥乙基纖維素等。
本發(fā)明的提高紙制品疏水和疏油性組合物的制備方法是將50～100份的填料或填料和顏料制備成水漿液，高速攪拌，在轉(zhuǎn)入低速攪拌的同時加入1～20份的粘合劑，1～10份的有機氟樹脂乳液，0.5～15份的可交聯(lián)石蠟乳液，0.05～5份的流變改性劑，最后加水稀釋，使其固含量為20％～80％。
本發(fā)明組合物在使用時可根據(jù)本領(lǐng)域人員需要加入一些潤滑劑、分散劑、消泡劑等，以消除組合物中填料或顏料的分散不均勻等缺陷。
本發(fā)明的組合物可通過各種方法將涂料組合物涂布到紙張或紙版表面上，以便得到一定的涂覆量，然后干燥形成最終的紙制品。對于將涂料組合物涂布到紙表面上，可使用本領(lǐng)域熟知的各種方法。最常用的如用氣刀涂布機、拖刀涂布機、倒置式刮刀涂布機、輥式涂布機等方法。本發(fā)明所述的紙制品包括各種包裝用紙紙板，一次性餐具用紙版等可能接觸水和油脂的紙制品。
本發(fā)明組合物中由于使用了有機氟樹脂乳液，使組合物中的有機氟樹脂乳液在紙制品表面形成不連續(xù)分散，使紙制品在宏觀上具有優(yōu)異的拒水拒油性，在微觀上還具有孔隙結(jié)構(gòu)，以保證紙的可書寫和印刷性。
具體實施例方式
實施例1，以重量份計。
涂料配方為瓷土 100份苯乙烯丁二烯膠乳 10份日本旭硝子公司AG-710有機氟樹脂乳液5份可交聯(lián)石蠟乳液4份羧甲基纖維素 0.2份水適量將100份瓷土制成含固量為65％的水漿液，高速攪拌1小時，在轉(zhuǎn)入低速攪拌并同時依次加入10份苯乙烯丁二烯膠乳、5份有機氟樹脂乳液AG-710、4份可交聯(lián)石蠟乳液、0.2份羧甲基纖維素，最后加水稀釋，使其固含量為60％。
實施例2，以重量份計。
涂料配方為碳酸鈣100份丙烯酸乳膠12份汽巴的Oleophobol C有機氟樹脂乳液 8份可交聯(lián)石蠟乳液2份高粘度羥乙基纖維 0.2份水適量將100份碳酸鈣制成含固量為70％的水漿液，高速攪拌1小時，在轉(zhuǎn)入低速攪拌并同時依次加入10份丙烯酸乳膠、8份有機氟樹脂乳液OleophobolC、2份可交聯(lián)石蠟乳液、0.2份高粘度羥乙基纖維，最后加水稀釋，使其固含量為65％。
實施例3，以重量份計。
涂料配方為二氧化鈦 50份淀粉 10份美國3M公司的Scotchgard FC有機氟樹脂乳液 6份可交聯(lián)石蠟乳液3份高粘度羥乙基纖維 0.2份水適量10份淀粉，以12％重量濃度將淀粉懸浮于冷水(20℃)中，然后用連續(xù)的蒸汽注射噴射熬煮使懸浮的淀粉分散，其中淀粉漿液以67psia的壓力和148℃的溫度泵入“熬煮室”的蒸汽流中。收集樣品并冷卻至65℃待用。同時將50份二氧化鈦制成含固量為50％的水漿液，高速攪拌1小時，在轉(zhuǎn)入低速攪拌并同時依次加入已制備好的淀粉漿液80份、8份有機氟樹脂乳液Scotchgard FC、3份可交聯(lián)石蠟乳液、0.2份高粘度羥乙基纖維，最后加水稀釋，使其固含量為50％。
權(quán)利要求
1.一種提高紙制品疏水和疏油性組合物，其特征是所述的組合物由固體含量和水組成，以重量份計的固體含量組成包括填料或填料和顏料50～100份粘合劑 1～20份有機氟樹脂乳液 1～10份可交聯(lián)石蠟乳液 0.5～15份流變改性劑 0.05～5份其中顏料的加入量≤10％填料和顏料總量；水的加入量是足以維持所需固體的含水量，固體含量占組合物重量的20％～80％；所述的填料包括高嶺土、碳酸鈣、瓷土、硅藻土、硫酸鋇、滑石粉或它們的任意混合物；所述的顏料包括二氧化鈦或立德粉；所述的有機氟樹脂乳液是丙烯酸氟烴酯類樹脂乳液。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征是所述的粘合劑是淀粉及其改性物、大豆蛋白、酪蛋白、聚醋酸乙烯酯、苯乙烯丁二烯膠乳、丙烯酸膠乳或它們的任意混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征是所述的流變改性劑是藻酸鈉、羧甲基纖維素或高粘度羥乙基纖維素。
4.一種如權(quán)利要求1～3任一項所述的組合物的制備方法，其特征是將50～100份的填料或填料和顏料制備成水漿液，高速攪拌，在轉(zhuǎn)入低速攪拌的同時加入1～20份的粘合劑，1～10份的有機氟樹脂乳液，0.5～15份的可交聯(lián)石蠟乳液，0.05～5份的流變改性劑，最后加水稀釋，使其固含量為20％～80％；所述的填料包括高嶺土、碳酸鈣、瓷土、硅藻土、硫酸鋇、滑石粉或它們的任意混合物；所述的顏料包括二氧化鈦或立德粉；所述的有機氟樹脂乳液是丙烯酸氟烴酯類樹脂乳液。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征是所述的粘合劑是淀粉及其改性物、大豆蛋白、酪蛋白、聚醋酸乙烯酯、苯乙烯丁二烯膠乳、丙烯酸膠乳或它們的任意混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的流變改性劑是藻酸鈉、羧甲基纖維素或高粘度羥乙基纖維素。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高紙制品疏水和疏油性組合物及其制備方法。將50～100份的填料或填料和顏料制備成水漿液，高速攪拌，在轉(zhuǎn)入低速攪拌的同時加入1～20份的粘合劑，1～10份的有機氟樹脂乳液，0.5～15份的可交聯(lián)石蠟乳液，0.05～5份的流變改性劑，最后加水稀釋，使其固含量為20％～80％。本發(fā)明組合物在使用時可根據(jù)本領(lǐng)域人員需要加入一些潤滑劑、分散劑、消泡劑等。本發(fā)明組合物中由于使用了有機氟樹脂乳液，使組合物中的有機氟樹脂乳液在紙制品表面形成不連續(xù)分散，使紙制品在宏觀上具有優(yōu)異的拒水拒油性，在微觀上還具有孔隙結(jié)構(gòu)，以保證紙的可書寫和印刷性。
文檔編號D21H19/44GK1629399SQ2003101213
公開日2005年6月22日 申請日期2003年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月15日
發(fā)明者江雷, 劉必前, 李蘭 申請人:中科納米技術(shù)工程中心有限公司