湿强标签纸的应用现状分析

1、湿强标签纸的应用现状分析纸张纤堆具有很强的亲水性.熾情况F未録过处理的纸更经水浸泡后.大部分纤维强度会欠去。纸页强度来源于纤錐帛身的强度和纤錐与纤堆阿的结合°纤维Z何的結件力主雅黛氢键.纤维被水浸泡后,存在着纤錐与水之阿以及与纤维与纤维之刑結合的竞争现竦總柱纸贞中會水星的堀加，纤维Z仙的繪含强度会逐渐卜降M纤维被水完全浸湿后.纤錐间的結合变曲，纸贞强度将只甸卜初始强度的3%io%m.这部分强度通常被认为是来白于纤维送何的擦擦力叫为了瀰足人们生活需求和现代工业技术的疑展需耍，紙的应用频域越來越人.其中,有部分紙种要求在有水的环境F使用.如酒标紙、台布孤擦手原纸、医疗用药搐纸、钞票用最、

2、职相原纸*浸渍白1皮纸、水转印纸、户外广吿用纸、I：业滤St*海图纸、军用地图纸等等"富些种类的纸张不仅要求有较好的干强度.込耍仃淀的翔强丿僦即湿强纸.通常认儿淘强纸琏指通过加浆料中添"I某些月堵涮强效果的化学品，使得生产的紙帐在被水就泡后仍能达到便用所要求的机械魅度.湿强剂种类常用的仃屮醛树脂、舉乙烯亚胺搦脂.环氧捉丙烷、仪醉淀粉等.直中聚醜胺聚胺环柱轨内烷（PAE）神脂葩湿强刑中很仃生侖力的产砧0研究开发可满足不同湿強性能要求的PAE湿强妁脂意又重大.閔酒、恢料、诠品等使用普通标签紙印刷,作为日常饮用品,经常存放于冰箱再冷柜等潮腥环境中，存取放时标签贴会因IR收水分造成

3、破损，影响消费者使用*在回收啤酒瓶或饮料罐时.商标易就碎在水中.遗虑水处理的难度和消既增加工人的劳动强度"乂绪俺业堀加了运疔成本.而R不符合坏怩耍求口綁强啤椚杯第纸是一种呦料涂布纸.湿强度囲透诚tk制水性好.妙械迅速、能与瓶休紧职平整的结&在岬酒K回收时具有良好的脱靭性能回收酒瓶清沈时标签在械液中能整张脱落而不会撕烂大大降低T对清洗水的阳染.洗瓶水可重复使用,廿的用水.符合环保要求卩叽肪水整纸作为屮湿強标篦纸的涂布原纸，真血址很A程度1:影响涂布后加T紙的质【鼠随着人们生活庚址的提高，人们对包装声绘的需求也越来越高.呻酒拆签作为啤酒包装的克观表现.其新的功能性披啤酒僅业和消费

4、背所車视.湿强剂通过逍纸过S中的加入.在紙料纤维Z何通过网状交联作用和离子谜作用更加紧密的连接在一起.大大提宵了纸的湿强效果被广泛用子转种纸的生产中.湿强标籃纸具有湿強高.透WE性、耐水性好同时具有段好的牲你件能.冋收酒精淸洗时.标签能在維液中能輾张脱落.标签在水力件用卜不碎、不fit.同时.iftJK水可重芟回收利用.H釣用水有利于节能减排叫湿强标签纸在啤酒、饮品.借品等的商标标签上被广泛使用.H前80%WI的呻酒标签使用湿織标签纸.普通纸在水中湿润饱和后,原有的抗张强度绝大部分会损失。在湿润状态F检测的纸张抗张强度称为湿强度.纸张的湿强度可分为初始湿强度和再湿湿强度.初始湿强度是指纸机匕未

5、烘干的湿纸的抗张强度。血再湿湿强度是指F燥后的纸张经水润湿后的抗张强度.习惯上湿强度指的是再湿湿强度在纸张抄造中加入湿强剂能提高成纸的湿抗张强度,其湿抗怅强度可达到F抗张强度的15-40%.湿强剂就是用來增加湿纸页抗张强度的功能助剂.如果纸张的湿抗张强度达到了其F抗帐强度的15%以上,该纸即为湿强纸冏.湿强纸分为瞬时性湿强纸和永久性湿强纸。纸被水浸饱和后儿秒钟就失去强度的为瞬时性湿强纸，如擦乎纸仃些纸张的湿强度不会消失，永久保持.如钞票纸,为永久性湿强纸。另外，根据湿强度的人小可分为高、中、低湿强纸。湿强标签纸是近年來少数发达国家刚刚兴起的一种JI（J-高科技含就环保节约型包装材料。湿强标签纸

6、是一种濒料涂布纸,故能使其具备良好的印刷性能,彼广泛应作啤酒、饮品、tr品等商标的标签。防水原纸是生产湿强标签纸的原纸。原纸经过涂伯加匸，达到光泽度、高平滑度的质童要求，保证油星附着力,使标签纸适尸印刷，同时良好的涂层使印刷色彩艳删、图案细腻，能够满足印刷和啤酒厂贴标及终端客户的使用要求.初期湿强纸的生产H式是在浆料中添加抗水性助剂，从Ifu使纸页JI仃抗水保护乩如加入聚乙烯类、石蜡、丁苯胶乳等叫这些化工材料在纭制品表面形成了隔离层，阻止水与纤维接触，因此纤维结介力没仃降低，保持了湿强性，然而不是賈止总义的捉岛湿强度。20世纪初期（30年代，人们发现部分水溶性树脂添加到浆料中,经纸机干燥后能増

7、加纸张湿抗张强度.后来,湿强树脂的应用得到飞快的发展卩叭我国湿强剂的研发和生产远落后于欧洲和LI本等发达国家,国内个别企业生产的湿强剂质£和稳定性不如进口的,优质湿强剂宅要依靠进口。II前，我国湿強标签纸生产厂家较少，一直部分依赖进口，主要仃法国、奥地利等品牌。随着我IN人民生活水平不断提高，中窈档呷酒、饮料等需求虽越來越人，政府時环境保护越來越巫视，相应地湿强标答纸需求虽也加人。国内卬刷企业.啤酒行业为降低生产成本，急需寻找替代品.经过不断努力地进行小试、中试，潍坊某公司成功生产湿强标签纸，替代了进口纸.原來，其主耍原料湿强剂直使用进LI产品，进口产品借价高，供货周期长,给企业增加

8、了很大的生产成本.随着市场竞争的变化.企业必須不断的提高产品品质和降低生产成本.提高产品的竞争力.因此研究高效能、低成本的湿强剂以及优化湿强剂（防水原纸的应用艺成为企业发展的详务Z急。通常，湿强剂上要仃以卜特征：是大分子址的聚合物，具仃保护纤维£纤维Z何的结合力，不彼水润胀和损坏强度的性能：是阳电荷性质的，可以号帶负电荷的纤维互相作用，提髙其射着效果：可以在水中充分溶解.丿卜保证在浆料中均匀分布、被充分吸收:能形成化学网状结构.为热固型树脂，能増加纸页抗水润胀能力。随看补会的不断进步、化丁技术的迅速发展以及环保要求的H渐提高，湿强剂生产技术得到不断开发卩叭含甲醛的湿强剂如豚醛树脂和三

9、聚獗胺屮酔树脂等,被广泛应用F湿强纸的牛产中.们随苕中、碱性抄纸技术的发展和人们对环境保护的重视，含甲醛湿强剂的应用受到了限制叫聚酸胺聚胺环氧絨内烷树脂及英改性产品的增湿强性能非常显幷轻微影响成纸白度.并且能在pH值较广范圉(pH5-9)内使用.便F操作.纤维吸附性好，现在被大盘的用于生产中.其性能受到普遍的肯定.并以其中、碱性条件卜使用的优点得到广泛便用.腺醛树脂朦醛树脂(UF)是一种氨基树脂.英具有热囲性、酸性固化性,是校早被用作纸张湿强剂的合成类树脂。其是先通过尿素与甲醛反应合成二羟甲基单体,然后再经聚合MU制成的.反应条件要求中性或弱械性.H分子式如卜：HNCHjOHcpH7-8I+2

10、HCHO-j=OH-NCH2OHf=oHNCH2OHH*HNCH2OHOHNCHOHHNCH2OH图ll朦廉树脂的制备及其结构禾早便用的腺醉树脂是IF离子的.住纸浆中号纤维的吸附效果差.导致氏在抄造过程的留着率和湿增强效果很低.后來，在豚醛树脂聚介工程中加入了改性剂，収卩朦醉树脂阳电荷性.开发出了离子型腺醛树脂I叫三聚氟胺甲醛树脂NHCHOH1942年研究人员开发出来了一种湿强剂三聚飮胺甲醛树脂（MF）其是三聚熬胺号屮醉的缩聚产物，即三兇星三聚熬胺三聚贰胺屮M树脂的处理过用相对简肛.加入星约为2%-6%.而人部分纸种中加入2%4%即可满足耍求.湿强度能达到40%.使用三聚報胺屮醉树脂不但能提高

11、纸张的湿强度还能提岛纸张的十强度，如耐破度、裂断长、耐折度、施胶度等.三聚漲胺屮M树脂主耍用F生产特种纸如钞票纸、海图纸等（叫其分子式如卜：HOCHNH+3%0*图1.2三聚杲胺屮醉树脂加成反应式三聚象胺甲醛树脂具有以F特点:A）含较多轻基官能团，能便纸张产生更高的湿强度:B）在pH值4.5以上使用：C）在温度100C以上固化速度较快,壞湿强度效果好：D）分解速度校慢，且会产生游离的甲廉：E）便用三聚忸胺甲醛树脂的纸张,具有耐水潑透性，耐折度高和挺度好的特点.三聚報胺甲醛树脂作为湿强剂使用时.必须先在稀盐酸溶液中熟化。熟化时何约72h,观察何蓝酸雾出现并且必须稀释浓度在小于6%时稳定。同时因为

12、树脂中含仃人虽的游离屮廉，存在安全危害，冈此人们对三聚熬胺屮廉树脂进行了改性处理.MF树脂改性产品存两种：阳离子改性，以醉胺为改性剂：阴离子改性，以亚硫酸氢钠为改性剂.改性麻可在较高pH值的条件卜便用，H不需耍盐酸处理即可使用甲醛合S<1%.由于腺廉树脂和三聚秋按屮廉树脂会仃较多的屮廉残留，危害操作人员健廉.污染操作环境，而且它们均是需要在较低pH值卞进行犍联、熟化的热周性树脂.随着中、碱性抄纸技术的发展以及雄以対损纸进行回收利用，氏使用受到了限制（161聚乙烯亚胺树脂聚乙烯亚胺树脂（PEI）湿强剂是一种多支链的聚合物.在20世纪40年代，西方造纸工业开始使用PEI.PEI是由乙烯亚胺单

13、体聚合而成的叫是带（J高阳电荷的聚合物.聚乙烯亚胺树脂的特点是：A）分子内部无可形成共价交联的垦团.熟化快.纸张F机后即可获得湿强度。但其增湿强效果要比热固性树脂差：B）井遍应用于中、碱性抄纸体系：C）缺点是成本高，HJ史用后纸品发黄，白度卜降。一二CHrCNch2ch2nhch2ch2nh:ch2ch2nh2_n图1.3聚乙烯亚胺树脂结构聚丙烯醜胺乙二醛树脂阳离子聚内烯酸胺（CPAM）通常是通过内烯酸胺打阳离于也体共聚而介成的。图1.4为用于合成CPAM的典型阳离子单体。图1.5为丙烯旣胺与阳离子单体的共聚反血式。CHCHCH2c|>CH3CHy=CHCH2、CH、HI1.4阳离子单体

14、二烯丙基二甲基氯化佞图15丙烯酰胺与阳离f单体的共聚反应式CPAM为I色、无味的粉末固体状或为稠状的透明胶体。CPAM在水中可电离出阳离子基团,可与带负电荷的纤维或填料发生强烈收引，形成网状立体结构,駅P纸娠湿强度.CPAM能够适用于不同的pH值抄纸系统，半添加虽为0.51.0%时,增强效果明显，可达到14%.用较广的聚丙烯醸胺类湿强剂是它的改性产品.聚内烯猷胺乙二來树脂l，9J0,o由于其本身帯仃醛基、按基，因此交联、共联等均可产生.反应式如F：081.6聚丙烯就胺乙:醛的fNHI年一OHHC-OYHj-fCHj-CNH2II聚醸胺聚胺环氧氯丙烷（PAE）廉醉树脂和三聚畝胺屮醉树脂一般在偏酸

15、性条件卜使用.不仅使成纸变脆.白度降低，还会腐蚀设备。为了能够满足在中、减性条件卜抄纸的需要，开发了聚猷胺聚胺环氧氯丙烷（PAE）树脂叫PAE树脂于二卜世纪六I年代应用于造纸行业。PAE是阳离犷水溶性热固性讨脂，第-步先由二兀酸、三尤胺反应生成聚磁胺然后第一步的产物马环HUlAj烷反应±成PAE树脂J1：要应用于生活用纸、更疗用纸、特种纸等的生产，如湿强标签纸、擦于纸、婴儿呆布纸：也用于钞票纸、水果套袋纸、液体包装用纸等中.PAE合成步骤如卜：NC(CHj)p6nh(ch2)2nhHN(CH?2化(CH?)2HNC(CH2HN(CH?2化(CH?)2HNC(CH2gh2cich2oh

16、图1.7聚酰胺聚胺和环氧氯丙烷反应生成PAE树脂pae树脂的支琏可以与其rI身的胺基进彳r“均联”反隊还可与纤维I：的竣基进行“共交联"反应。研究表明其中最主要是均联反应。但是.PAE树脂熟化较慢,在下机时,纸的干强度和湿强度均没有达到最佳值.在贮存过程中,纸张的干强度可増加人约20%,而湿强度则可增加1倍以b,24,<通常，使用PAE树脂的pH值范|恥J为59在范閑78的条件卜效果较好.PAE树脂特点：A）无毒无味，不含屮醉，环保：B）可在从弱酸到弱碱的pH值条件下使用（pH=5-9）sC）湿堪强性能显苦,当其用足为0.5%-1.0%时，纸张的相对湿强度达15%以上，用址较低

17、：D）熟化时何长：E）拥纸不易回收:F）具有良好的分散性,易被纤维吸附,具有较高的増干湿强度效果,并有一定的助留助濾功能.总Z由于PAE树脂及其改性产品可在中性、弱碱性抄纸体系中使用，【占I化效果好,并可减轻对环境的污染，而且生产的纸中不含游离甲醛，同时避免了纸张随着时何延长向泛黄的不足因此被广泛使用.但是.II前该类产品的生产成本较高.为了降低成本、提升产品质凤，对聚醸胺环筑氯丙烷开始进行改性处理，以适应发展碍耍。其它种类湿强剂<1）壳聚權花聚糖是相对分子虽较人的线形水溶性聚合物。与纤维产生高粘结强度人仃号纤维形成聚桥的能力。山于K本身是阳离子聚合物，分子计架上分伤看正电荷中心和氢愷中心，因此易与纤维上的负电荷形成离子键,而与纤维上非离子表面形成氢键.可用作湿强ffl1251.甲売质分子式如卜:3HNHj图19脱他胺乩的说:聚椭<2）双醛淀粉DASDAS通常是山亂化別或側催化剂氣化玉米淀粉制得