本發(fā)明涉及膠帶，具體涉及一種可回收再利用的美紋遮蔽膠帶及其制備方法。

背景技術：

1、美紋遮蔽膠帶是以美紋紙和壓敏膠水為主要原料，在美紋紙上涂覆壓敏膠粘劑，另一面涂以離型劑而制成的卷狀膠粘帶。美紋紙是由美紋原紙在浸漬液中浸漬后得到的，而美紋原紙一般由高檔原木漿制備，如：闊葉漿、針葉木漿等，還可以根據(jù)需要加入化學纖維或棉纖維。

2、2020年全球美紋遮蔽膠帶市場規(guī)模約為53億美元，在2020-2026年的預測期內(nèi)，膠帶市場預計將以約4.8％的復合年增長率增長。但是，由于廢棄美紋遮蔽膠帶往往在使用過程中粘有各種雜質，而且通過常規(guī)方法將美紋遮蔽膠帶溶解后，紙和壓敏膠部分難以分離，造成回收得到的材料沒有用武之地，因此難以有效地進行回收處理。所以現(xiàn)階段大部分地區(qū)將廢膠帶歸為干垃圾或不可回收垃圾，直接變?yōu)閺U棄物，美紋遮蔽膠帶的壓敏膠在環(huán)境中難以降解加劇了白色污染。因此，想要實現(xiàn)美紋遮蔽膠帶行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展，就需要從源頭出發(fā)，對膠帶的再利用性能進一步開發(fā)。

3、專利cn103694493b公開了一種從廢舊膠帶中回收膜的方法，該申請通過配制一種堿性分解液用于分解膠帶上膠黏劑，最后獲得塑料膜，這種方法簡單易行，但并不適用于對美紋紙的回收，堿性物質會破壞紙纖維，使美紋紙與膠黏劑同時分解，而且堿性液體破壞了膠黏劑的結構，回收的膠黏劑無法繼續(xù)使用造成浪費。

4、專利cn211769494u公開了一種可回收的壓敏膠帶，通過在壓敏膠上層粘附一層可撕層，并設計了回收組件以期對可撕層更簡便快捷的回收，但這種方法也只能回收壓敏膠帶的其中一部分。

5、因此市場上急需一種可以將美紋紙與壓敏膠部分輕松分離，并且可再利用的美紋遮蔽膠帶。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于獲得一種可以將美紋紙與壓敏膠部分輕松分離，并且可再利用的美紋遮蔽膠帶。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案如下：

3、本發(fā)明一方面提供了一種再利用美紋遮蔽膠帶依次包括離型劑層、美紋紙層、壓敏膠層，所述美紋紙層和壓敏膠層中間還設置一層由改性聚乙烯醇形成的預涂層；所述美紋紙層為將美紋原紙在浸漬液中經(jīng)過浸漬處理和烘干后得到。

4、針對美紋遮蔽膠帶不易回收再利用的問題，申請人在美紋紙層和壓敏膠層中間設置了一層由改性聚乙烯醇形成的預涂層，改性聚乙烯醇在90℃的熱水中可以溶解，本發(fā)明中的美紋遮蔽膠帶回收后加入熱水中，美紋紙層將優(yōu)先脫落，繼續(xù)溶解一段時間后，與壓敏膠粘結在一起預涂層溶解在水中，壓敏膠層得以分離，可以對美紋紙層和壓敏膠與改性聚乙烯醇分別回收再利用。

5、在一些實施方式中，按重量份計，所述浸漬液包括以下原料：羧基丁苯膠乳30-50份、雙丙酮丙烯酰胺改性丙烯酸酯膠乳30-50份、三聚氰胺甲醛樹脂30-50份、殼聚糖15-25份、己二酸二酰肼0.5-0.7份和雙丙酮丙烯酰胺共聚物10-20份。

6、在一些實施方式中，所述浸漬液的制備方法，包含以下步驟：

7、(1)將羧基丁苯膠乳、雙丙酮丙烯酰胺改性丙烯酸酯膠乳、三聚氰胺甲醛樹脂、殼聚糖和己二酸二酰肼在常溫中混合10-20min；

8、(2)在步驟(1)的得到產(chǎn)物中加入雙丙酮丙烯酰胺共聚物反應10-20min，得到浸漬液。

9、在一些實施方式中，所述雙丙酮丙烯酰胺改性丙烯酸酯膠乳的制備方法，包括以下步驟：

10、(1)在反應釜中加入乳化劑和去離子水，依次加入丙烯酸酯單體和雙丙酮丙烯酰胺，攪拌20min-30min，得到預乳化液；

11、(2)將步驟(1)獲得的預乳化液以及含引發(fā)劑的水溶液逐漸滴加到反應釜中，在80℃-90℃的溫度下，攪拌2h-3h，得到改性丙烯酸酯膠乳。

12、優(yōu)選地，所述雙丙酮丙烯酰胺改性丙烯酸酯膠乳的制備方法，包括以下步驟：

13、(1)在反應釜中加入乳化劑和去離子水，依次加入丙烯酸酯單體和雙丙酮丙烯酰胺單體，乳化劑、去離子水和單體的質量比為0.1-0.2:100-200:50-80，攪拌20min-30min，得到預乳化液；

14、(2)將步驟(1)獲得的預乳化液以及含引發(fā)劑的水溶液在3h-4h的時間內(nèi)滴加到反應釜中，其中預乳液與含引發(fā)劑的水溶液的質量比為1-2:1-2，引發(fā)劑的水溶液中，引發(fā)劑和水的質量比為0.01-0.02:100-200，在80℃-90℃的溫度下，攪拌2h-3h，得到改性丙烯酸酯膠乳。

15、優(yōu)選地，所述乳化劑為反應性乳化劑sr-10和js-20。

16、進一步優(yōu)選地，sr-10和js-20的質量比為1:1。

17、優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鈉和過硫酸鉀中的一種或多種。

18、聚乙烯醇在90℃的熱水中可以溶解的特點使得美紋遮蔽膠帶的回收變?yōu)榭赡?，但是聚乙烯醇上大量的羥基使其本身耐水性能存在缺陷，只有解決了這個問題，這種再利用美紋紙才能被更廣泛地應用，針對這個問題，申請人在浸漬液中加入雙丙酮丙烯酰胺改性的丙烯酸酯膠乳和己二酸二酰肼而引入交聯(lián)結構，提高浸漬后的美紋紙層的耐水性能，從而阻止水的滲透。

19、同時，申請人在浸漬液中加入雙丙酮丙烯酰胺共聚物發(fā)現(xiàn)可以進一步強化這種交聯(lián)作用，雙丙酮丙烯酰胺共聚物在其他原料混合攪拌10min-20min后加入是為了使己二酸二酰肼優(yōu)先使改性的丙烯酸酯膠乳發(fā)生交聯(lián)，殘留的己二酸二酰肼繼續(xù)與雙丙酮丙烯酰胺共聚物發(fā)生交聯(lián)，形成互穿聚合物網(wǎng)絡結構，更高效的阻止水的滲透，這種結構不僅在美紋遮蔽膠帶使用過程中發(fā)揮作用，在回收階段，也解決了常規(guī)浸漬液在熱水中部分溶解的問題，使回收得到的美紋紙層的性能不受影響。

20、另外，雙丙酮丙烯酰胺共聚物具有“水呼吸性”，其本身不溶于水，但可以吸收自身重量的20％-50％的水，水分經(jīng)過美紋紙層滲透到預涂層的過程中，被雙丙酮丙烯酰胺共聚物吸收一部分后，減少了水分的滲透，且在干燥環(huán)境下，雙丙酮丙烯酰胺共聚物可以釋放水分，水分起到增塑劑的作用防止膠層因干燥裂開或脫落。

21、在一些實施方式中，按重量份計，所述壓敏膠層包括以下原料：聚氨酯丙烯酸酯共聚物5-15份、丙烯酸酯共聚物80-90份。

22、在壓敏膠中加入部分聚氨酯丙烯酸酯共聚物，不僅可以使壓敏膠具有聚氨酯帶來的更好的耐磨性、附著力和柔韌性，還可以讓聚氨酯上的-nh基團與聚乙烯醇上的-oh基團產(chǎn)生氫鍵作用，使美紋遮蔽膠帶在水溶解過程中，美紋紙層優(yōu)先脫落回收，防止部分膠黏劑粘污美紋紙層。

23、在一些實施方式中，所述改性聚乙烯醇的制備方法，包含以下步驟：

24、(1)將醋酸乙烯酯單體和丙烯酸羥乙酯單體的甲醇溶液送入聚合釜，加熱到60℃-70℃，攪拌均勻后逐漸滴加含引發(fā)劑的甲醇溶液，反應6h-7h；

25、(2)將步驟(1)的得到產(chǎn)物用旋蒸儀在60℃-70℃的溫度下脫除醋酸乙烯酯單體和甲醇，得到聚合物；

26、(3)將步驟(2)得到的聚合物配成甲醇溶液，攪拌并加熱到30℃-50℃，滴加氫氧化鈉的甲醇溶液，攪拌10min-30min后，抽濾洗滌干燥后得到改性聚乙烯醇。

27、優(yōu)選地，所述改性聚乙烯醇的制備方法，包含以下步驟：

28、(1)將醋酸乙烯酯單體和丙烯酸羥乙酯單體的甲醇溶液送入聚合釜，醋酸乙烯酯和丙烯酸羥乙酯與甲醇的質量比例為1:2，加熱到60℃-70℃，攪拌30min-60min后逐漸滴加偶氮二異丁腈的甲醇溶液，偶氮二異丁腈與甲醇的質量比例為0.01:1，反應6h-7h；

29、(2)將步驟(1)的得到產(chǎn)物用旋蒸儀在60℃-70℃的溫度下脫除醋酸乙烯酯單體和甲醇，得到聚合物；

30、(3)將步驟(2)得到的聚合物配成甲醇溶液，聚合物和甲醇的質量比例為1:2，攪拌并加熱到30℃-50℃，滴加質量濃度為5％的氫氧化鈉的甲醇溶液，攪拌10min-30min后，抽濾洗滌干燥后得到改性聚乙烯醇。

31、在一些實施方式中，所述丙烯酸羥乙酯單體和醋酸乙烯酯單體的質量比為5-15:85-99。

32、聚乙烯醇上有大量羥基，鏈段之間有氫鍵作用，促進了鏈段的規(guī)整排列，使得其容易形成晶體，影響美紋遮蔽膠帶的柔韌性，為解決聚乙烯醇容易結晶的問題，申請人使用丙烯酸羥乙酯對聚乙烯醇改性，一方面丙烯酸羥乙酯的玻璃化轉變溫度為-15℃，與醋酸乙烯酯共聚后會降低聚乙烯醇的結晶溫度，另一方面丙烯酸羥乙酯的引入破壞了聚乙烯醇鏈段的規(guī)整性，使其結晶能力下降，并且，丙烯酸羥乙酯聚合后上也有一個羥基不會使改性后的聚乙烯醇上的羥基含量減少，避免了常規(guī)改性劑對聚乙烯醇水溶性的影響。

33、另外，聚乙烯醇可以起到預涂層的作用，羥基的存在使聚乙烯醇和美紋紙層間存在親和性，雙鍵鏈段的存在使聚乙烯醇和丙烯酸酯乳液有很好的親和性，預涂層的存在增加了壓敏膠層與美紋紙層的結合力，防止掉膠。

34、本發(fā)明另一方面提供了再利用美紋遮蔽膠帶的制備方法，包含以下步驟：

35、(1)將美紋原紙浸漬在浸漬液中，美紋原紙與浸漬液的質量比為1:2-3，當浸漬量為38％-50％時將美紋原紙取出，刮去美紋原紙表面明顯浸漬液，置于90℃-100℃的烘箱中干燥，得到美紋紙層；

36、(2)在美紋紙層的一側上涂布離型劑，置于100℃-150℃的烘箱中，干燥2min-3min，在美紋紙層上面形成離型劑層；

37、(3)在美紋紙層的另一側上涂布改性聚乙烯醇的熱水溶液，置于100℃-150℃的烘箱中，干燥2min-3min，在美紋紙層下面形成預涂層；

38、(4)在預涂層上涂布壓敏膠，在預涂層下層形成壓敏膠層，置于100℃-150℃的烘箱中，干燥2min-3min，分切收卷，收卷速度為30m/min-50m/min，制得再利用美紋遮蔽膠帶。

39、優(yōu)選地，改性聚乙烯醇和熱水的質量比為1:2-4。

40、優(yōu)選地，熱水的溫度為90-100℃。

41、進一步優(yōu)選地，熱水的溫度為95℃。

42、在一些實施方式中，涂布的濕膜厚度設置為20-40μm。

43、在一些實施方式中，所述離型劑為水性離型劑。

44、優(yōu)選地，水性離型劑的型號為bmr-168，購自福建藍海黑石新材料科技有限公司。

45、申請人使用水性離型劑替代常規(guī)使用的有機硅離型劑使美紋遮蔽膠帶在使用過程中無有機硅滲出，使美紋遮蔽膠帶更環(huán)保從而減少對人體和環(huán)境的危害。

46、本發(fā)明還提供了再利用美紋遮蔽膠帶的再利用方法，包含以下步驟：

47、(1)美紋遮蔽膠帶的分離：將回收的美紋遮蔽膠帶在90℃-100℃的去離子水中浸泡至美紋紙層與壓敏膠層分離，將美紋紙層與壓敏膠層取出來后得到改性聚乙烯醇水溶液；

48、(2)美紋紙層的回收：將步驟(1)得到的美紋紙層烘干后得到可再利用的美紋紙層；

49、(3)壓敏膠的回收：將步驟(1)得到的壓敏膠層烘干后，溶解于溶劑中，分離殘留的雜質后得到可再利用的壓敏膠；

50、(4)改性聚乙烯醇的回收：將步驟(1)得到的改性聚乙烯醇水溶液，用濾紙分離殘留的雜質后烘干得到可再利用的改性聚乙烯醇。

51、優(yōu)選的，所述再利用美紋遮蔽膠帶的再利用方法，包含以下步驟：

52、(1)美紋遮蔽膠帶的分離：將回收的美紋遮蔽膠帶在90℃-100℃的去離子水中浸泡至美紋紙層與壓敏膠層分離，將美紋紙層與壓敏膠層取出來后得到改性聚乙烯醇水溶液；

53、(2)美紋紙層的回收：將步驟(1)得到的美紋紙層用30℃-40℃的去離子水清洗3-4次，在100℃-150℃的烘箱中烘干后得到可再利用的美紋紙層；

54、(3)壓敏膠的回收：將步驟(1)得到的壓敏膠層用30℃-40℃的去離子水清洗3-4次，在100℃-150℃的烘箱中烘干后溶解于甲苯溶劑中，得到的溶液用過濾紙分離殘留的雜質后得到可再利用的壓敏膠；

55、(4)改性聚乙烯醇的回收：將步驟(1)得到改性聚乙烯醇水溶液，用濾紙分離殘留的雜質后在100℃-150℃的烘箱中烘干得到可再利用的改性聚乙烯醇。

56、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

57、(1)本技術通過在美紋紙層和壓敏膠層之間增加一層改性聚乙烯醇，獲得一種可以將美紋紙層與壓敏膠部分輕松分離，并且可再利用的美紋遮蔽膠帶。同時改性聚乙烯醇起到預涂層的作用，預涂層的存在增加了壓敏膠層與美紋紙層的結合力，防止掉膠。

58、(3)本技術通過使用丙烯酸羥乙酯對聚乙烯醇改性，解決聚乙烯醇容易結晶的問題，并且丙烯酸羥乙酯聚合后形成的聚合物上也有一個羥基不會使改性后的聚乙烯醇上的羥基含量減少，避免了常規(guī)改性劑對聚乙烯醇水溶性的影響。

59、(4)本技術通過構建雙丙酮丙烯酰胺共聚物和含雙丙酮丙烯酰胺單體的丙烯酸酯膠乳與己二酸二酰肼反應構建互穿聚合物網(wǎng)絡結構，提高美紋紙層的耐水性能，這種結構不僅在美紋遮蔽膠帶使用過程中發(fā)揮作用，在回收階段，也解決了常規(guī)浸漬液在熱水中部分溶解的問題，使回收得到的美紋紙層性能不受影響。

60、(5)本技術通過引入具有“水呼吸性”的雙丙酮丙烯酰胺共聚物，使水分經(jīng)過美紋紙層滲透到預涂層的過程中，被雙丙酮丙烯酰胺共聚物吸收一部分后，減少了水分的滲透，且在干燥環(huán)境下，雙丙酮丙烯酰胺共聚物可以釋放水分，水分起到增塑劑的作用防止膠層因干燥裂開或脫落。