專(zhuān)利名稱(chēng)：防潮性瓦楞紙板的制作方法
防潮性瓦楞紙板本發(fā)明涉及包含一個(gè)或多個(gè)瓦楞層的單面或雙面瓦楞紙板，其中至少一個(gè)掛面紙板層或瓦楞層為包含如下物質(zhì)的紙膜組裝體:i) 30_600g/m2 克重(grammage)的紙基結(jié)構(gòu)材料， )厚度為1-100 μ m的可生物降解聚合物涂層。更具體而言，本發(fā)明涉及包含一個(gè)或多個(gè)瓦楞層的單面或雙面瓦楞紙板，其中至少一個(gè)掛面紙板層或瓦楞層為包含如下物質(zhì)的紙膜組裝體:i) 30-600g/m2克重的紙基結(jié)構(gòu)材料作為外層，ii)厚度為1-100 μ m的可生物降解聚合物涂層作為中間層，和iii)30-600g/m2克重的紙基結(jié)構(gòu)材料作為內(nèi)層。本發(fā)明進(jìn)一步涉及生產(chǎn)該瓦楞紙板的方法。聚合物涂布的紙基產(chǎn)品具有許多應(yīng)用，更具體而言用于其噴墨適印性可通過(guò)聚合物涂層改進(jìn)的紙張品種中，即所有印刷紙、天然紙、紙板和卡紙板。在所有這些應(yīng)用中，改變紙基結(jié)構(gòu)材料的表面，如上述應(yīng)用如適印性或防護(hù)性能實(shí)際所需要的那樣。涂布有可生物降解聚合物(共混物)的紙基產(chǎn)品由W02010/034712已知。然而，存在其中實(shí)際上需要紙張的表面性能的許多應(yīng)用。在瓦楞紙板生產(chǎn)中，未處理的紙張表面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)瓦楞層在所謂的瓦楞輥(fluted row)上生產(chǎn)時(shí)，未處理的紙張表面不粘附。另一方面，未處理的紙基結(jié)構(gòu)材料對(duì)于許多應(yīng)用具有不夠的濕強(qiáng)度或抗油性。紙張的隨后浸潰或 上蠟導(dǎo)致紙基結(jié)構(gòu)材料再循環(huán)中的問(wèn)題。德國(guó)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)D0S2124092描述了具有包含紙張/聚乙烯/紙張結(jié)構(gòu)的瓦楞的濕強(qiáng)度瓦楞紙板。該實(shí)施方案是不利的，因?yàn)榧垙?聚乙烯組裝體對(duì)于使用常規(guī)方法的再循環(huán)不簡(jiǎn)單(例如在新聞紙情況下通過(guò)E009174077.9所述方法脫墨)。因此，本發(fā)明提出的問(wèn)題在于提供具有類(lèi)似于紙張的表面性能，但同時(shí)具有濕強(qiáng)度、抗油性、較高防潮性且還可簡(jiǎn)單再循環(huán)的瓦楞紙板。該問(wèn)題通過(guò)本發(fā)明瓦楞紙板解決。內(nèi)外表面具有未處理的紙基結(jié)構(gòu)材料。結(jié)構(gòu)增強(qiáng)存在于組裝體內(nèi)部且改進(jìn)整個(gè)組裝體的防護(hù)性能如防潮性、濕強(qiáng)度、抗水蒸氣性和抗油性。本發(fā)明瓦楞紙板在再循環(huán)方面也具有明顯的優(yōu)點(diǎn)且可通過(guò)EP09174077.9所述的方法再循環(huán)。瓦楞紙板首先加入含水廢紙懸浮液中，將其a)在至少一種水解酶存在下制漿，b)在堿性介質(zhì)中制漿，和/或c)在脫墨工藝中在堿性介質(zhì)中處理，并且隨后將聚合物膜與廢紙懸浮液分離。所述方法優(yōu)選在僅一個(gè)所述實(shí)施方案a)、b)或c)中進(jìn)行。但還可以進(jìn)行至少兩個(gè)實(shí)施方案的任意所需組合。然而，一個(gè)所述實(shí)施方案通常足以實(shí)現(xiàn)可生物降解聚合物與紙質(zhì)纖維的完全分離。廢紙和從紙基產(chǎn)品中回收廢紙?jiān)谠旒埞I(yè)中在經(jīng)濟(jì)上特別重要，因?yàn)榭捎纱吮Ｗo(hù)資源(纖維素紙漿)。術(shù)語(yǔ)“廢紙”基于德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明書(shū)DIN6730，因此定義為由生產(chǎn)或加工以使用或未使用形式待再循環(huán)和作為半漿待返回至制造工藝的紙張或紙板。僅在德國(guó)，在2003年，廢紙利用率(feed rate)，即廢紙占全部國(guó)內(nèi)紙張生產(chǎn)的比例為65%。廢紙通常在紙張和紙板生產(chǎn)中用作次要原料。然而，廢紙不能被無(wú)限次地再循環(huán)。在每個(gè)使用循環(huán)下，纖維由于機(jī)械應(yīng)力而變短，并在約4-6個(gè)循環(huán)之后不能再成形為紙頁(yè)，這又對(duì)紙張強(qiáng)度有不利影響。瓦楞紙板生產(chǎn)利用包含新-和高等級(jí)的紙質(zhì)纖維的紙張。這是在瓦楞紙板情況下廢紙比例非常小的原因。我們現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明瓦楞紙板中廢紙的比例可顯著提高，而同時(shí)組裝體性能如紙張強(qiáng)度可維持在高水平。在紙基組裝體中，聚合物的內(nèi)涂層，更確切地說(shuō)聚合物紙頁(yè)的內(nèi)涂層承擔(dān)重要結(jié)構(gòu)功能。對(duì)本發(fā)明而言，術(shù)語(yǔ)“紙基產(chǎn)品”包括所有品種的紙張，更具體而言紙板和卡紙板。作為制備這些紙基產(chǎn)品的纖維原料，考慮常用于此目的的所有質(zhì)量，例如機(jī)械漿、漂白和未漂白化學(xué)漿、來(lái)自所有一年生植物的紙基紙料以及廢紙(也呈涂布和未涂布的損紙形式)。這些纖維原料可單獨(dú)或以相互的任意所需混合物用于生產(chǎn)紙漿，紙基產(chǎn)品由所述紙漿生產(chǎn)。機(jī)械漿例如包括磨木漿、熱法機(jī)械漿(TMP)、化學(xué)熱磨機(jī)械漿(CTMP)、壓力磨木漿、半化學(xué)漿、高得率化學(xué)漿和盤(pán)磨機(jī)械漿(RMP)。作為化學(xué)漿，例如考慮硫酸鹽漿、亞硫酸鹽漿和堿法漿。適用于生產(chǎn)紙料的一年生植物例如為稻、小麥、甘蔗和洋麻。紙漿通常與基于干紙料為O. 01-3重量％，優(yōu)選O. 05-1重量％的施膠劑(在每種情況下固體)混合，并且它們?nèi)Q于待施膠紙張所需的施膠度。紙基結(jié)構(gòu)材料可進(jìn)一步包含其他物質(zhì)，例如淀粉、顏料、染料、光學(xué)增白劑、生物殺傷劑、紙張用增強(qiáng)劑、固定劑、消泡劑、助留劑和/或助濾劑。中央聚合物層可包含常用于紙張涂布的任意可生物降解聚合物?？缮锝到饩酆衔锸潜绢I(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知的且尤其公開(kāi)于Ullmann工業(yè)化學(xué)百科全書(shū)(Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry)(在線(xiàn)版本 2009),Polymers, Biodegradable, Wiley-VCH Verlag GmbH&Co. KG, Weinheim, 2009,第 131 頁(yè)中。更具體而言，對(duì)本發(fā)明而言術(shù)語(yǔ)“可生物降解聚合物”包括聚乳酸(PLA)、聚己酸內(nèi)酯(PCL)、聚羥基烷酸酯(PHA)、聚碳酸亞烷基酯如聚碳酸亞丙酯(PPC)或聚碳酸亞乙酯(PEC)、殼聚糖和谷蛋白，以及一種或多種基于脂族二醇和脂族/芳族二羧酸的聚酯，例如聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚琥珀酸癸二酸丁二醇酯(PBSSe)、聚己二酸-共-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚癸二酸-共-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBSeT)、聚琥珀酸-共-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBST)。還合適的為一種或多種所述可生物降解聚合物與天然聚合物如淀粉、葡萄糖、低聚葡烯糖、纖維素、纖維素衍生物、木素、殼聚糖、谷蛋白、膠原蛋白、玉米醇溶蛋白及其共聚酯的配混物。作為可生物降解聚合物，其更具體地為適用于中央聚合物層的部分芳族聚酯?；谥宥己椭?芳族二羧酸的部分芳族聚酯還指聚酯衍生物如聚醚酯、聚酯酰胺或聚醚酯酰胺。部分芳族聚酯包括未擴(kuò)鏈的線(xiàn)性聚酯(W092/09654A1)。由丁二醇、對(duì)苯二甲酸和脂族C6-C18 二羧酸如己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸和巴西基酸形成的脂族/芳族聚酯(例如如W02006/097353-56中所述)尤其為合適的共混配對(duì)。優(yōu)選擴(kuò)鏈和/或支化的部分芳族聚酯。后者由文獻(xiàn) W096/15173-15176、21689-21692、25446、25448 或 W098/12242 已知，其明確地通過(guò)參考并入本文。類(lèi)似地考慮不同的部分芳族聚酯的混合物。特別適用于中央聚合物膜的部分芳族聚酯按如下構(gòu)造
i)基于組分1-1i為40_70mol%的一種或多種二羧酸衍生物或二羧酸，其選自琥珀
酸、己二酸、癸二酸、壬二酸和巴西基酸， )基于組分1-1i為60_30mol%的對(duì)苯二甲酸衍生物，iii)基于組分1-1i為98_102mol%的C2-C8亞烷基二醇或C2-C6氧亞烷基二醇，iv)基于組分1-1ii總重量為0.00重量％_2重量％的增鏈劑和/或交聯(lián)劑，其選自二-或多官能異氰酸酯、異氰脲酸酯、唑啉、環(huán)氧化物、羧酸酐和/或至少能夠形成三個(gè)酯和/或酰胺鍵的支化劑(brancher),V)基于組分1-1v總重量為0.00重量％_50重量％的有機(jī)填料，其選自天然或塑化淀粉、天然纖維、木粉，和/或無(wú)機(jī)填料，其選自白堊、沉淀碳酸鈣、石墨、石膏、導(dǎo)電炭黑、氧化鐵、氯化鈣、白云石、高嶺土、二氧化硅(石英)、碳酸鈉、二氧化鈦、硅酸鹽、硅灰石、云母、蒙脫石、滑石、玻璃纖維和礦物纖維，和vi)基于組分1-1v總重量為0.00重量％_2重量％的至少一種穩(wěn)定劑、成核劑、增滑和脫模劑、表面活性劑、蠟、抗靜電劑、防霧劑、染料、顏料、UV吸收劑、UV穩(wěn)定劑或其他塑料添加劑。上述組成的部分芳族聚酯可通過(guò)EP09174077.9所述方法而優(yōu)異地再循環(huán)，任選
與聚乳酸混合。特別合適的為 具有的根據(jù)EN IS01133(190° C，2.16kg重量)的熔體體積速率(MVR)為 5-50cm3/10min，更特別為 5_25cm3/10min，更優(yōu)選為 5_12cm3/10min 的部分芳族聚酯。此外，適用于中央聚合物層的尤其為以下組成的共聚物混合物:(a) 5-95重量％，優(yōu)選30_90重量％，更優(yōu)選40_70重量％的可生物降解的脂族-芳族聚酯，和(b) 95-5重量％，優(yōu)選70-10重量％，更優(yōu)選60_30重量％的一種或多種聚合物，其選自聚乳酸、聚己酸內(nèi)酯、聚羥基烷酸酯、殼聚糖和谷蛋白以及一種或多種基于脂族二醇和脂族/芳族二羧酸的聚酯，例如聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚琥珀酸癸二酸丁二醇酯(PBSSe)、聚對(duì)苯二甲酸-共-己二酸丁二醇酯(PBTA)，和(c) 0-2重量％的增容劑。(c)組的增容劑為羧酸酐如馬來(lái)酸酐，更具體地為基于苯乙烯、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的含環(huán)氧基共聚物。含環(huán)氧基單元優(yōu)選為(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。上述類(lèi)型
的含環(huán)氧基共聚物例如由BASF Resins B.V.以JonerVl ADR牌號(hào)出售。例如Joncryl
ADR4368作為增容劑特別有用。因此，特別優(yōu)選的共聚物混合物包含: (a) 20-90重量％，優(yōu)選30_50重量％，更優(yōu)選35_45重量％的可生物降解的脂族-芳族聚酯，(b) 80-10重量％，優(yōu)選70-50重量％，更優(yōu)選65_55重量％的一種或多種聚合物，其選自聚乳酸和聚羥基烷酸酯，和(c) 0-2重量％的含環(huán)氧基聚(甲基)丙烯酸酯。作為(b)組的聚乳酸，優(yōu)選使用具有以下性能特性的聚乳酸:
-根據(jù)ENISOl 133在190。C和2.16kg下的MVR熔體體積速率為
0.5-100ml/1Omin,優(yōu)選 5_70ml/1Omin,更優(yōu)選 9_50ml/1Omin,-熔點(diǎn)低于240° C，-玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于55°C，-水含量低于IOOOppm,-殘留單體含量(丙交酯)低于0.3重量％，和-分子量高于10000道爾頓。優(yōu)選的聚乳酸例如為NatureWorks 6201D、6202D、6251D、3051D，更特別為
3251D(來(lái)自NatureWorks的聚乳酸)。聚乳酸還可包含聚合物層的唯一聚合物成分。(b)組的聚羥基烷酸酯主要為聚-4-羥基丁酸酯和聚-3-羥基丁酸酯、上述羥基丁酸酯與3-羥基戊酸酯或3-羥基己酸酯的共聚酯。聚-3-羥基丁酸酯-共-4-羥基丁酸酯尤
其由Metabolix已知。它們以商品名Mirel 出售。聚_3_羥基丁酸酯-共_3_羥基己酸酯由P&G或Kaneka已知。聚_3_輕基丁酸酯例如由PHB Industrial以商品名Biocycle :和由Tianan以商品名Enmat ;出售。聚羥基烷酸酯的分子量Mw通常為100 000-1 000 000道爾頓，優(yōu)選300 000-600
000道爾頓。聚羥基烷酸酯還可包含聚合物膜的唯一聚合物成分。聚己酸內(nèi)酯例如由Daicel以商品名Plaeeel 出售。其可單獨(dú)或優(yōu)選以聚合物共
混物用于聚合物層中。聚己酸內(nèi)酯可作為組分b)使用或包含聚合物層的唯一聚合物成分。聚碳酸亞烷基酯應(yīng)理解為更具體地是指聚碳酸亞乙酯和聚碳酸亞丙酯。聚碳酸亞乙酯為由氧化乙烯和二氧化碳形成的聚合物。聚碳酸亞丙酯為由氧化丙烯和二氧化碳形成的聚合物。聚碳酸亞丙酯是特別優(yōu)選的且可單獨(dú)或與其他可生物降解聚合物組合用于聚合物層中。應(yīng)理解其他可生物降解聚合物也可用于聚合物層中-單獨(dú)地或與其他聚合物混合地。就此而言發(fā)現(xiàn)有利的是這些聚合物也具有高流動(dòng)性。例如，發(fā)現(xiàn)具有的根據(jù)EN IS01133(190° C，2.16kg重量)的熔體體積速率(MVR)為5-70cm3/10min,更優(yōu)選為9-50cm3/10min,甚至更優(yōu)選為5-25cm3/10min的聚乳酸為該類(lèi)聚合物共混物中有利的共混配對(duì)。流動(dòng)性聚酯與上述流動(dòng)性聚合物共混物的共混物也適用于紙張涂布。如所描述的那樣，可生物降解的脂族-芳族聚酯和聚合物共混物由W02010034712已知。不僅對(duì)于這些聚酯的組成而且對(duì)于其制備方法，該文獻(xiàn)和其中引用的參考文獻(xiàn)在此明確地通過(guò)參考并入本文。對(duì)本發(fā)明而言，當(dāng)任意一種材料或物質(zhì)組合物具有的DIN EN13432生物降解程度百分?jǐn)?shù)等于至少90%時(shí)，應(yīng)認(rèn)為該材料或物質(zhì)組合物滿(mǎn)足“可生物降解”特征。生物降解能力的一般作用在于聚合物和聚合物共混物(下文也簡(jiǎn)稱(chēng)為聚合物(共混物))在適當(dāng)和可證實(shí)的時(shí)間間隔內(nèi)分解。降解可以酶促水解、氧化方式和/或通過(guò)電磁輻射如UV輻射作用而進(jìn)行且可主要由于微生物如細(xì)菌、酵母、真菌和藻類(lèi)作用而進(jìn)行。生物降解能力可例如通過(guò)聚合物(共混物)與堆肥混合并儲(chǔ)存一定時(shí)間而量化。根據(jù)DINEN13432，例如，不含CO2的空氣在堆肥期間流過(guò)熟成的堆肥并且經(jīng)處理的堆肥經(jīng)受限定的溫度程序。這里，生物降解能力通過(guò)樣品釋放的凈CO2 (在扣除樣品不存在下堆肥釋放的CO2之后)與樣品可釋放的最大CO2量(由樣品碳含量計(jì)算)之比以生物降解程度百分?jǐn)?shù)定義。在僅僅幾天堆肥之后，可生物降解聚合物(共混物)通常顯示出明顯的降解信號(hào)，例如真菌生長(zhǎng)、裂解和開(kāi)孔。測(cè)定生物降解能力的其他方法例如描述于ASTM D5338和ASTM D6400-4中。瓦楞紙板包含一個(gè)或兩個(gè)掛面紙板層、瓦楞層和在多層瓦楞紙板品種情況下一個(gè)或多個(gè)中間層。取決于存在的掛面紙板層/中間層和瓦楞層數(shù)量，單面瓦楞紙板包含粘附于紙張或卡紙板的一層瓦楞紙。單瓦楞雙面瓦楞紙板包含粘附于兩層紙張和卡紙板之間的一層瓦楞紙。雙瓦楞的瓦楞紙板包含通過(guò)紙張或卡紙板層而粘附在一起且其自由外表面同樣各自粘附于紙張或卡紙板層的兩層瓦楞紙。具有更多瓦楞的瓦楞紙板具有類(lèi)似結(jié)構(gòu)。強(qiáng)度/抵抗性能細(xì)分為各種各樣的且可評(píng)述于DIN55468中。海運(yùn)尤其利用包含濕強(qiáng)度粘合劑和濕強(qiáng)度紙張的瓦楞紙板。濕強(qiáng)度紙張為上蠟或浸潰的和/或以本體與施膠劑或濕強(qiáng)度樹(shù)脂混合。由此賦予濕強(qiáng)度的紙張不能被再循環(huán)。蠟或相應(yīng)地施膠劑妨礙再循環(huán)。用于掛面紙板層和中間層的硫酸鹽漿紙板尤其具有低的再循環(huán)含量。另一方面，對(duì)于生產(chǎn)硫酸鹽漿紙板尤其使用高-和新等級(jí)的造紙纖維，且能夠回收這些造紙纖維在經(jīng)濟(jì)上是非常有意義的。本發(fā)明瓦楞紙板優(yōu)選包括作為瓦楞層和中間層或作為掛面紙板層的硫酸鹽漿紙板，其具有如下結(jié)構(gòu):紙基結(jié)構(gòu)材料/包含可生物降解聚合物的聚合物層或優(yōu)選紙基結(jié)構(gòu)材料/包含可生物降解聚合物的聚合物層/紙基結(jié)構(gòu)材料。所用硫酸鹽漿紙板優(yōu)選按如下構(gòu)造:i) 30-600g/m2,優(yōu)選40-400，更優(yōu)選50_150g/m2克重的紙基結(jié)構(gòu)材料，ii)厚度為1-100 μ m，優(yōu)選5-80 μ m，更優(yōu)選10-60 μ m的可生物降解聚合物涂層。特別優(yōu)選具有如下結(jié)構(gòu)的硫酸鹽漿紙板:i)30-600g/m2，優(yōu)選40-400，更優(yōu)選50_150g/m2克重的紙基結(jié)構(gòu)材料作為外層，ii)厚度為1-100 μ m，優(yōu)選5-80 μ m，更優(yōu)選10-60 μ m的可生物降解聚合物涂層作為中間層，和iii) 30-600g/m2，優(yōu)選40-400，更優(yōu)選50-150g/m2克重的紙基結(jié)構(gòu)材料作為內(nèi)層。兩層或更多層紙張組裝體(硫酸鹽漿紙板)優(yōu)選使用層壓和擠壓工藝生產(chǎn)。就此而言應(yīng)明確參考W02010/034712和其中描述的工藝，包括共擠壓工藝?？深~外將聚合物或配混物擠壓成膜。這里，考慮管狀膜擠壓和冷淬輥擠壓方法用于膜生產(chǎn)。在薄層的情況下，也考慮施加熱熔體，作為擠壓涂布或分散體施用的特殊情況。該工藝描述于Ullmann,TSE Troller Coating中。將熱熔體從預(yù)熱至約150-200° C的原料儲(chǔ)存容器中泵送至模中，由所述模進(jìn)行表面施用。在纏繞-狹縫模(wind-slot die)的情況下，紙幅以高速度速率直接移動(dòng)經(jīng)過(guò)模唇(die lip)?？p隙、導(dǎo)紙、紙幅速度和熔體料流的均勻性決定聚合物層的質(zhì)量。取決于基材的平滑度，l_5g/m2涂層是常見(jiàn)的?？捎纱耸┯梅浅１〉臄D壓涂層。分散體涂料在施用之前無(wú)需任何加熱。施用技術(shù)類(lèi)似于在平面涂料情況下的熱熔體的施用技術(shù)。紙幅速度最高為高達(dá)3000m/min。這意味著分散體涂料還可以在造紙機(jī)上聯(lián)機(jī)。用聚合物如聚碳酸亞丙酯涂布例如也可使用聚合物在醇中的溶液進(jìn)行。每層(瓦楞層或表面層)中的紙基和聚合物層的單層和多層組裝體是可以且明顯的，以使卡紙板層的溶脹最小化。瓦楞紙幅中聚合物層的厚度不受任何特定限制。聚合物層的定量例如為1-1OOg/
m2o瓦楞紙幅的紙基層可利用各種材料，例如白色或棕色硫酸鹽漿紙板、半漿、廢紙、可起瓦楞的紙料或令包裝紙。這些紙基層的厚度可在寬范圍內(nèi)改變，例如可高達(dá)300g/m2或更高。

紙膜組裝體通常具有31-1000g/m2的總厚度。80-500 μ m的紙膜組裝體優(yōu)選可通過(guò)層壓獲得，50-300 μ m的紙膜組裝體更優(yōu)選可通過(guò)擠壓涂布獲得。由此獲得的瓦楞紙幅隨后以常規(guī)方式與一個(gè)或兩個(gè)掛面紙板紙幅粘附以獲得單面或雙面瓦楞紙板，但是具有兩個(gè)或三個(gè)瓦楞紙幅和一個(gè)或相應(yīng)地兩個(gè)中間掛面紙板紙幅的雙或三瓦楞紙板當(dāng)然也是可以的。根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的聚合物增強(qiáng)的瓦楞紙板具有許多優(yōu)于常規(guī)瓦楞紙板的優(yōu)點(diǎn): 瓦榜紙板具有極高的堆積壓縮值(stack compression value)、斷裂強(qiáng)度和耐戳穿強(qiáng)度，尤其是在暴露于潮濕的大氣條件之后，被極大地提高。.耐破強(qiáng)度，尤其是在暴露于潮濕的大氣條件之后，被極大地提高。瓦楞層可在兩步中生產(chǎn)。在該情況下，第一步包括通過(guò)擠壓涂布、熱熔體施用或分散體涂布而用可生物降解和可再循環(huán)的聚合物如所述那樣涂布紙幅。在第二步中，將一個(gè)或多個(gè)涂布紙層在機(jī)器中在2個(gè)具有波狀齒的寬齒輪(溝紋輥)之間在約100-200° C，優(yōu)選160-180° C下和在高速下起瓦楞而使它們具有典型的波狀。瓦楞材料的成型和輸送在一個(gè)操作中通過(guò)相互嚙合的齒輪進(jìn)行。三層瓦楞層(紙張/聚合物/紙張)可在常規(guī)設(shè)備上使用如例如德國(guó)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)D0S2124092所述的溝紋輥由已擠壓或?qū)訅旱牧蛩猁}漿紙板而生產(chǎn)。有利的是通過(guò)在一個(gè)操作中在瓦楞紙板機(jī)器上起瓦楞下通過(guò)熱封而生產(chǎn)多層瓦楞紙幅(參見(jiàn)DE2842869)。當(dāng)聚合物層位于表面時(shí)，聚合物可粘附至溝紋齒。在該情況下，聚合物層通過(guò)齒輪的聚四氟乙烯涂層或通過(guò)可容易地與聚合物層分離的附屬膜保護(hù)以免受熱的直接影響而防止任何粘附。所述膜例如可以約10-50 μ m PP或HDPE起作用，因?yàn)檫@兩種聚烯烴的均聚物僅非常低地粘附于可生物降解塑料(例如聚乳酸、PLA、PBAT, PBSeT, PBSSe, PHA, PCL、PPC)。在起瓦楞之后，瓦楞尖端通過(guò)施膠單元用熱淀粉溶液在約80° C下涂布，瓦楞表面隨后與其一起結(jié)合至上部掛面紙板層。對(duì)于下部掛面紙板層隨后進(jìn)行相同操作。對(duì)于掛面紙板層和瓦楞層的其他組合可進(jìn)行其他粘附操作，以生產(chǎn)具有多層瓦楞層的高強(qiáng)度卡紙板。代替使用淀粉，淀粉和/或可成膜的可生物降解分散體如聚酯-聚氨酯分散體(例如Luphen D DS3585)的混合物也可以用于粘附。另一可能性在于使用熱熔體粘合劑代替淀粉體系。該類(lèi)瓦楞紙板使得可以改進(jìn)瓦楞結(jié)合的防潮性。瓦楞紙幅和掛面紙板層之間的結(jié)合還可使用其外層經(jīng)聚合物涂布的瓦楞層而產(chǎn)生。在該情況下，僅熱誘導(dǎo)的粘附或焊接瓦楞紙幅的聚合物表面至掛面紙板層的紙質(zhì)或聚合物表面是可能的。隨后使用自動(dòng)化切割裝置將最終卡紙板紙幅切割成適合生產(chǎn)的尺寸、折疊、沖切并加工成卡紙板包裝材料。以下實(shí)施例闡述本發(fā)明而不限制本發(fā)明。實(shí)施例1 (兩層瓦楞)A)生產(chǎn)涂布紙張半工廠(chǎng)化涂布設(shè)備(；ER-WE-PA)由主擠壓機(jī)A ( Reifenh3user, 80mm直徑-30D)和3個(gè)60mm直徑/2 長(zhǎng)度的擠壓機(jī)(B、C、D)組成。用Ecoflex F BX7011(來(lái)自BASF SE的具有約2. 5cm3/10min的MVR的聚對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇酯，在下文使用的所有MVR值根據(jù)EN IS01133(190° C，2. 16kg重量)測(cè)定)，可以在811/min下實(shí)現(xiàn)約90kg/h的通過(guò)量。主擠壓機(jī)('ReifenhSuser，80mm直徑-30D)的通過(guò)量在771/min速度下為190kg/h。改變擠壓機(jī)的通過(guò)量以實(shí)現(xiàn)極薄層。共擠壓設(shè)備包括用于模共擠壓的工具，其允許在IOOOmm模寬度和O. 5mm可調(diào)節(jié)縫隙寬度下共擠壓至多7層。借助熔體通道中的鑲嵌物，可一起使用不同層。所述設(shè)備配備有AAABBBB形式的兩層連接器鑲嵌物(來(lái)自Cloeren，具有邊緣包封)，具有主擠壓機(jī)作為擠壓機(jī)A和60擠壓機(jī)作為擠壓機(jī)B。外層A以40%總厚度操作，卡紙板上內(nèi)層B以60%總
厚度操作。所用紙張為基于100%廢紙的可起瓦楞紙張。紙張?jiān)谂c熔融聚合物接觸之前通過(guò)火焰離子化單元(煤氣噴燈)或電暈放電設(shè)備而活化。所有涂料在250° C的熔體溫度和4巴的冷淬輥上正常接觸壓力下擠壓至卡紙板上。紙幅速度在30m/min至200m/min之間改變。更高的速度取決于產(chǎn)品而導(dǎo)致半工廠(chǎng)化設(shè)備上的熔體共振。所用聚酯聚酯IEcoflex F BX7011 (來(lái)自BASF SE的聚己二酸共對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)，MVR為
2.5cm3/10min。聚酯2聚對(duì)苯二甲酸癸二酸丁二醇酯，MVR為6. 4cm3/10min。聚乳酸來(lái)自NatureWorks 的 NatureWorks* 3251D, MVR (190。C，2. 16kg，根據(jù)IS01133)為 30ml/10min。擠壓涂布24%聚酯2、16%聚酯I和60%聚乳酸的配混物用于主擠壓機(jī)和次擠壓機(jī)A和B中。熔體溫度為258° C。
在170m/min的最大紙幅速度下，獲得16.5 μ m的平均層厚(-48%參考層厚)。涂層僅可隨著卡紙板基質(zhì)中纖維斷裂而脫離。流動(dòng)不穩(wěn)定性如通過(guò)量提高和降低或熔體紙幅寬度的動(dòng)態(tài)改變(熔體共振)僅從240m/min出現(xiàn)。觀察到特別低的向內(nèi)彎曲。B)生產(chǎn)瓦楞層在A)下描述的紙膜組裝體在PTI Austria Huwell2瓦楞設(shè)備上使用兩個(gè)類(lèi)型A溝紋的相互嚙合齒輪而起瓦楞。對(duì)于起瓦楞，聚四氟乙烯涂層保護(hù)聚合物層免受熱的直接作用，以避免膜組裝體任意粘附至齒輪。起瓦楞在170° C下進(jìn)行。性能特征瓦楞的防潮性通過(guò)DIN EN IS07263平壓性能(CMC)在DIN EN20187標(biāo)準(zhǔn)大氣下測(cè)定。樣品具有的尺寸為160x12.7mm，在調(diào)節(jié)(即在30° C和90%相對(duì)濕度下儲(chǔ)存48小時(shí))和不調(diào)節(jié)下測(cè)量。表1:平壓性能
權(quán)利要求
1.包含一個(gè)或多個(gè)瓦楞層的單面或雙面瓦楞紙板，其中至少一個(gè)掛面紙板層或瓦楞層為包含如下物質(zhì)的紙膜組裝體: i) 30-600g/m2克重的紙基結(jié)構(gòu)材料， )厚度為1-1OOym的可生物降解聚合物涂層。
2.包含一個(gè)或多個(gè)瓦楞層的單面或雙面瓦楞紙板，其中至少一個(gè)掛面紙板層或瓦楞層為包含如下物質(zhì)的紙膜組裝體: i) 30-600g/m2克重的紙基結(jié)構(gòu)材料作為外層， )厚度為1-100 μ m的可生物降解聚合物涂層作為中間層，和 iii) 30-600g/m2克重的紙基結(jié)構(gòu)材料作為內(nèi)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的瓦楞紙板，其中聚合物涂層具有一種或多種選自如下的聚合物:脂族/芳族聚酯、脂族聚酯、聚乳酸、聚碳酸亞烷基酯、聚己酸內(nèi)酯和聚羥基烷酸酯及其與天然聚合物的配混物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的瓦楞紙板，其中所述層i)和任選層iii)包含10-100%的廢紙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的瓦楞紙板，其中所述層i)和任選層iii)包含50-150g/m2克重的紙張。
6.生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的紙膜組裝體的方法，其通過(guò)借助或不借助層壓粘合劑來(lái)層壓預(yù)熱紙幅連同聚合物膜而進(jìn)行。
7.生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的紙膜組裝體的方法，其通過(guò)擠壓涂布而進(jìn)行，其中將可生物降解聚合物作為熱熔體施用。
全文摘要
本發(fā)明涉及在一面或兩面粘合的單層或多層瓦楞紙板，其中至少一個(gè)頂部層或瓦楞為包含如下物質(zhì)的紙膜復(fù)合材料i)30-600g/m2克重的紙材料，和ii)厚度為1-100μm的可生物降解塑料涂層。本發(fā)明尤其涉及在一面或兩面粘合的單層或多層瓦楞紙板，其中至少一個(gè)頂部層或瓦楞為包含如下物質(zhì)的紙膜復(fù)合材料i)30-600g/m2克重的紙材料作為外層，ii)厚度為1-100μm的可生物降解塑料涂層作為中間層，和iii)30-600g/m2克重的紙材料作為內(nèi)層。本發(fā)明進(jìn)一步涉及生產(chǎn)所述瓦楞紙板的方法。
文檔編號(hào)D21H19/74GK103080419SQ201180040985
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者R·布盧姆, G·斯庫(kù)平, H·科勒納, J·凱克 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司