一种可用于高速二维码联机喷印的液体包装纸及其制备方法与流程

本发明属于造纸技术领域，具体涉及一种可用于高速二维码联机喷印的液体包装纸及其制备方法。

背景技术：

近年来，随着包装印刷行业对卫生环保要求的不断提升，“低碳经济、绿色印刷”已成为了时下印刷行业发展的主题。尤其是食品等印刷材料，要求严禁使用有毒有害成分，使得环保水性油墨在印刷行业中的全面推广成为了必然趋势。

此外，2015年新修订的《食品安全法》鼓励企业采用信息化技术实现食品安全溯源，食品电子追溯体系正式成为大势所趋，而喷印二维码凭借成本低、操作简易、存储信息量大等优势，成为了全球食品供应链最受关注的应用技术之一，目前液体包装企业已全面采用二维码作为产品的溯源窗口。

但是，由于环保水性油墨喷印二维码对纸张喷印要求高，存在较多应用技术壁垒。国内、国外的液体包装纸均存在各种各样的承印弊端，使得二维码喷印工艺一直达不到理想的效果。目前仅能通过以下两种方式生成：一种是在纸张涂布层直接印刷上的静态码，该工艺的缺点是静态码生成后，其内容是固定且不可以修改的，每个包装盒上的静态码扫码出来的内容是一致的，无法满足产品追溯的要求；更为关键的是，静态二维码因油墨发散或不干，存在模糊不清的现象，导致信息扫描无效。另一种是在印刷淋膜后增加一道喷码工序，即机外喷码。该工艺的缺点是喷码速度低，一般在50-80米/分钟，生产效率低；因在淋膜面上喷印，二维码清晰度差，经常出现不能读码的情况。

因此，亟需提供一种具有高的吸墨性和快速干燥性，能够满足水性油墨高速二维码联机喷印的液体包装纸。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种可用于高速二维码联机喷印的液体包装纸，具有高的吸墨性和快速干燥性，能够满足水性油墨高速二维码联机喷印。

一种液体包装纸，包括原纸层以及分别涂覆于所述原纸层的上表面和下表面的涂布层和背涂层，其中：所述原纸层包括从上至下依次层叠的面纸层、芯纸层以及底纸层；所述涂布层包括从上至下的面涂层、芯涂层和预涂层；

按重量份数计，所述预涂层或芯涂层的组成分别独立包括：碳酸钙90-97份、煅烧高岭土3-10份、苯丙胶乳10-20份、羧甲基纤维素0.8-1.5份、分散剂0.03-0.1份、抗水剂0.3-1.0份、润滑剂0.3-1.2份、消泡剂0.03-0.08份。

进一步优选的，按重量份数计，所述预涂层或芯涂层的组成还分别独立包括：烧碱0.05-0.2份、杀菌剂0.05-0.3份。

在预涂层和芯涂层中加入适量煅烧高岭土，配合合适的碳酸钙以改善涂层的孔隙率，增加涂层的吸墨性和油墨的干燥速度。高速联机喷印需要快速的平衡吸墨速度和干燥速度，预涂层和芯涂层中的煅烧高岭土过量会导致吸墨太多，干燥慢，容易出现油墨扩散，导致清晰度不够；煅烧高岭土过少则会引起吸墨不够，喷印后二维码颜色浅，不清晰。

优选的，按重量份数计，所述面涂层的组成包括：碳酸钙50-80份、瓷土20-50份、苯丙胶乳10-20份、羧甲基纤维素0.1-0.5份、分散剂0.03-0.1份、抗水剂0.3-1.0份、润滑剂0.3-1.2份、消泡剂0.03-0.08份、烧碱0.05-0.2份、杀菌剂0.05-0.3份。

优选的，按重量百分比计，所述面纸层的浆料组成为30％-70％漂白硫酸盐针叶木浆和30％-70％漂白硫酸盐阔叶木浆；所述芯纸层的浆料组成为30％-70％漂白热磨机械浆、10％-40％漂白硫酸盐针叶木浆和20％-40％未漂白硫酸盐针叶木浆；所述底纸层的浆料组成为80％-100％未漂白硫酸盐针叶木浆和0-20％漂白硫酸盐针叶木浆。通过对面纸层、芯纸层、底纸层的浆料合理配比，使得原纸层只有3层的情况下也能达到良好的挺度和强度，且层间结合强度高，纸张性能优异，可大大节省原料与加工工序。

优选的，以定量为230g/m²液体包装纸计，所述面纸层的定量为52-60g/m²，所述芯纸层的定量为105-135g/m²，所述底纸层的定量为35-39g/m²。

优选的，在所述面纸层、芯纸层和底纸层的浆料中使用了湿部化学助剂，所述湿部化学助剂为松香和硫酸铝，其中，所述面纸层的浆料中松香的添加量为20-40kg/t，所述芯纸层的浆料中松香的添加量为20-40kg/t，所述底纸层的浆料中松香的添加量为20-40kg/t；所述面纸层的浆料中硫酸铝的添加量为4-20kg/t，所述芯纸层的浆料中硫酸铝的添加量为15-40kg/t，所述底纸层的浆料中硫酸铝的添加量为4-20kg/t。松香和硫酸铝的使得纸张具有高抗水性。

优选的，所述涂布层的总涂布量为25-30g/m²。

优选的，所述预涂层的涂布量为10-12g/m²，所述芯涂层的涂布量为4-8g/m²，所述面涂层的涂布量为12-15g/m²。

优选的，所述背涂层的组成为质量浓度2-7％淀粉胶，涂布量为1-3g/m²。

一种液体包装纸的制备方法，包括以下步骤：

制备面纸层、芯纸层和底纸层的浆料，过滤，复合，压榨，干燥，并经表面施胶得到原纸层，对原纸层进行硬压光，随后在原纸层的面纸层上依次涂布预涂层、芯涂层以及面涂层，在原纸层的底面层涂布背涂层，软压光，干燥，制得所述液体包装纸。

优选的，所述压榨共包括四道压榨：第一道压榨的压力为60-80kn/m，第二道压榨的压力为75-95kn/m，第三道压榨的压力为500-800kn/m，第四道压榨的压力为30-50kn/m。

优选的，所述表面施胶中采用施胶剂，所述施胶剂为质量浓度为6-12％的淀粉溶液，所述施胶剂的用量为2-3g/m²。

优选的，所述硬压光的压力为20-60kn/m，所述硬压光的温度为150-180℃。

优选的，所述软压光的压力为10-40kn/m；所述软压光的温度为150-180℃。

本发明所述液体包装纸，通过对涂层组分的合理配比，突破性改变纸面涂层结构，使其吸墨性高，干燥速度快，能够适用于高速二维码联机喷印；二维码联机喷印在纸张的涂层上，二维码清晰美观，生产效率高，后期经过淋膜后可保护二维码不被擦除，可有效防伪，同时通过赋予商品一个唯一可识别的二维码，实现一包一码可追溯。用户通过“扫二维码”便可追溯到商品的原料、工厂生产、仓储、经销商网点等全部供应链信息，让生产和购物都更加透明、安全和放心。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

(1)本发明所述液体包装纸吸墨性高，且干燥速度快，能够适用于高速二维码联机喷印，喷印后图案清晰美观，喷印速度可高达600米/分钟，生产效率高。

(2)本发明所述液体包装纸的纸面平整性高、挺度高、强度高，综合性能优异，制备方法简单易操作。

附图说明

图1为本发明实施例1制得的液体包装纸的结构示意图；

图2为本发明实施例1所述液体包装纸的生产工艺流程图。

具体实施方式

为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。

以下实施例中分散剂为购买于上海东升新材料有限公司的ds-fs142；润滑剂为购买于高要宝时化工有限公司的prox-amineap；抗水剂为购买于广州市华科新材料科技有限公司的wk-3025n；消泡剂为购买于北京阿斯凯莫化学品有限公司的wb6055；杀菌剂为购买于amazonpapyruschemicalslimited的bx9523。其余的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。

实施例1

一种液体包装纸，如图1，包括原纸层100以及分别涂覆于所述原纸层的上表面和下表面的涂布层300和背涂层200，其中：所述原纸层包括从上至下依次层叠的面纸层130、芯纸层120以及底纸层110；所述涂布层包括从上至下的面涂层330、芯涂层320和预涂层310。

一种液体包装纸的制备方法，包括以下步骤(具体生产工艺流程图见图2)：

(1)制浆工艺

面纸层：面纸层的浆料组成为30％漂白硫酸盐针叶木浆和70％漂白硫酸盐阔叶木浆，浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后，进行筛选，打浆，配浆，最后送纸机进抄造。

芯纸层：芯纸层的浆料组成为30％漂白热磨机械浆、40％漂白硫酸盐针叶木浆、30％未漂白硫酸盐针叶木浆，浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后，进行筛选，打浆，配浆，最后送纸机进行抄造。

底纸层：纸层的浆料组成为100％未漂白硫酸盐针叶木浆，浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后进行筛选，打浆，配浆，最后纸机进行抄造。

(2)湿部化学

面纸层的浆料中松香的添加量为20kg/t，硫酸铝的添加量为4kg/t；

芯纸层的浆料中松香的添加量为40kg/t，硫酸铝的添加量为40kg/t；

底纸层的浆料中松香的添加量为20kg/t；硫酸铝的添加量为4kg/t。

(3)纸机工段

上网，三层浆料分别滤水，之后三层浆料进行复合；

压榨压力：第一道压榨的压力为60kn/m，第二道压榨的压力为95kn/m，第三道压榨的压力为800kn/m，第四道压榨的压力为30kn/m。

干燥：前干燥一段汽压100kpa，二段汽压200kpa，三段汽压80kpa；

表面施胶：淀粉质量浓度6％，施涂量2g/m²；

硬压光：压力20kn/m，温度180℃；

涂布：正面三层涂布，预涂层、芯涂层、面涂层；

预涂层、芯涂层：碳酸钙90份，煅烧高岭土10份，苯丙胶乳20份，羧甲基纤维素1.5份，分散剂0.05份，抗水剂0.3份，润滑剂0.3份，消泡剂0.035份，烧碱0.2份，杀菌剂0.3份；

面涂层：碳酸钙80份，瓷土20份，苯丙胶乳10份，羧甲基纤维素0.5份，分散剂0.05份，抗水剂1.0份，润滑剂0.3份，消泡剂0.035份，烧碱0.05份，杀菌剂0.05份；

背涂层，淀粉胶淀粉100％，浓度7％，涂布量3g/m²。

最后干燥，卷取，复卷，打包入库。

测得成纸质量指标见表1。

表1

实施例2

一种液体包装纸，包括原纸层以及分别涂覆于所述原纸层的上表面和下表面的涂布层和背涂层，其中：所述原纸层包括从上至下依次层叠的面纸层、芯纸层以及底纸层；所述涂布层包括从上至下的面涂层、芯涂层和预涂层。

1、制浆工艺

面纸层：面纸层的浆料组成为70％漂白硫酸盐针叶木浆和30％漂白硫酸盐阔叶木浆，浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后，进行筛选，打浆，配浆，最后送纸机进抄造。

芯纸层：芯纸层的浆料组成为70％漂白热磨机械浆、10％漂白硫酸盐针叶木浆、20％未漂白硫酸盐针叶木浆，浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后，进行筛选，打浆，配浆，最后送纸机进行抄造。

底纸层：纸层的浆料组成为80％未漂白硫酸盐针叶木浆、20％漂白硫酸盐针叶木浆。浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后进行筛选，打浆，配浆，最后纸机进行抄造。

(2)湿部化学

面纸层的浆料中松香的添加量为40kg/t，硫酸铝的添加量为20kg/t；

芯纸层的浆料中松香的添加量为20kg/t，硫酸铝的添加量为15kg/t；

底纸层的浆料中松香的添加量为40kg/t；硫酸铝的添加量为20kg/t。

(3)纸机工段

上网，三层浆料分别滤水，之后三层浆料进行复合；

压榨压力：第一道压榨的压力为80kn/m，第二道压榨的压力为75kn/m，第三道压榨的压力为500kn/m，第四道压榨的压力为50kn/m；

干燥：前干燥一段汽压350kpa，二段汽压80kpa，三段汽压50kpa；

表面施胶：淀粉浓度12％，施涂量3g/m²；

硬压光：压力60kn/m，温度150℃；

涂布：正面三层涂布，预涂层、芯涂层、面涂层；

预涂层、芯涂层：碳酸钙97份，煅烧高岭土3份，苯丙胶乳10份，羧甲基纤维素0.8份，分散剂0.05份，抗水剂1.0份，润滑剂1.2份，消泡剂0.035份，烧碱0.05份，杀菌剂0.05份；

面涂层：碳酸钙50份，瓷土50份，苯丙胶乳20份，羧甲基纤维素0.1份，分散剂0.05份，抗水剂0.3份，润滑剂1.2份，消泡剂0.035份，烧碱0.2份，杀菌剂0.3份。

背涂层，淀粉胶淀粉100％，浓度2％，涂布量1g/m²。

最后干燥，卷取，复卷，打包入库。

测得成纸质量指标见表2。

表2

实施例3

一种液体包装纸，包括原纸层以及分别涂覆于所述原纸层的上表面和下表面的涂布层和背涂层，其中：所述原纸层包括从上至下依次层叠的面纸层、芯纸层以及底纸层；所述涂布层包括从上至下的面涂层、芯涂层和预涂层。

1、制浆工艺

面纸层：面纸层的浆料组成为40％漂白硫酸盐针叶木浆和60％漂白硫酸盐阔叶木浆，浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后，进行筛选，打浆，配浆，最后送纸机进抄造。

芯纸层：芯纸层的浆料组成为40％漂白热磨机械浆、25％漂白硫酸盐针叶木浆、35％未漂白硫酸盐针叶木浆，浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后，进行筛选，打浆，配浆，最后送纸机进行抄造。

底纸层：纸层的浆料组成为90％未漂白硫酸盐针叶木浆、10％漂白硫酸盐针叶木浆。浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后进行筛选，打浆，配浆，最后纸机进行抄造。

(2)湿部化学

面纸层的浆料中松香的添加量为35kg/t，硫酸铝的添加量为15kg/t；

芯纸层的浆料中松香的添加量为35kg/t，硫酸铝的添加量为35kg/t；

底纸层的浆料中松香的添加量为35kg/t；硫酸铝的添加量为15kg/t。

(3)纸机工段

上网，三层浆料分别滤水，之后三层浆料进行复合；

压榨压力：第一道压榨的压力为70kn/m，第二道压榨的压力为85kn/m，第三道压榨的压力为700kn/m，第四道压榨的压力为40kn/m；

干燥：前干燥一段汽压200kpa，二段汽压150kpa，三段汽压100kpa；

表面施胶：淀粉浓度10％，施涂量2.8g/m²；

硬压光：压力30kn/m，温度160℃；

涂布：正面三层涂布，预涂层、芯涂层、面涂层；

预涂层、芯涂层：碳酸钙95份，煅烧高岭土5份，苯丙胶乳15份，羧甲基纤维素1.2份，分散剂0.05份，抗水剂0.5份，润滑剂0.8份，消泡剂0.035份，烧碱0.1份，杀菌剂0.1份；

面涂层：碳酸钙60份，瓷土40份，苯丙胶乳15份，羧甲基纤维素0.3份，分散剂0.05份，抗水剂0.6份，润滑剂0.8份，消泡剂0.035份，烧碱0.1份，杀菌剂0.1份。

背涂层，淀粉胶淀粉100％，浓度5％，涂布量1.5g/m²。

最后干燥，卷取，复卷，打包入库。

测得成纸质量指标见表3。

表3

实施例4

一种液体包装纸，包括原纸层以及分别涂覆于所述原纸层的上表面和下表面的涂布层和背涂层，其中：所述原纸层包括从上至下依次层叠的面纸层、芯纸层以及底纸层；所述涂布层包括从上至下的面涂层、芯涂层和预涂层。

1、制浆工艺

面纸层：面纸层的浆料组成为45％漂白硫酸盐针叶木浆和55％漂白硫酸盐阔叶木浆，浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后，进行筛选，打浆，配浆，最后送纸机进抄造。

芯纸层：芯纸层的浆料组成为40％漂白热磨机械浆、30％漂白硫酸盐针叶木浆、30％未漂白硫酸盐针叶木浆，浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后，进行筛选，打浆，配浆，最后送纸机进行抄造。

底纸层：纸层的浆料组成为90％未漂白硫酸盐针叶木浆、10％漂白硫酸盐针叶木浆。浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后进行筛选，打浆，配浆，最后纸机进行抄造。

(2)湿部化学

面纸层的浆料中松香的添加量为35kg/t，硫酸铝的添加量为15kg/t；

芯纸层的浆料中松香的添加量为35kg/t，硫酸铝的添加量为35kg/t；

底纸层的浆料中松香的添加量为35kg/t；硫酸铝的添加量为15kg/t。

(3)纸机工段

上网，三层浆料分别滤水，之后三层浆料进行复合；

压榨压力：第一道压榨的压力为70kn/m，第二道压榨的压力为85kn/m，第三道压榨的压力为700kn/m，第四道压榨的压力为40kn/m；

干燥：前干燥一段汽压200kpa，二段汽压150kpa，三段汽压100kpa；

表面施胶：淀粉浓度10％，施涂量2.8g/m²；

硬压光：压力30kn/m，温度160℃；

涂布：正面三层涂布，预涂层、芯涂层、面涂层；

预涂层、芯涂层：碳酸钙95份，煅烧高岭土5份，苯丙胶乳15份，羧甲基纤维素1.2份，分散剂0.05份，抗水剂0.5份，润滑剂0.8份，消泡剂0.035份，烧碱0.1份，杀菌剂0.1份；

面涂层：碳酸钙60份，瓷土40份，苯丙胶乳15份，羧甲基纤维素0.3份，分散剂0.05份，抗水剂0.6份，润滑剂0.8份，消泡剂0.035份，烧碱0.1份，杀菌剂0.1份。

背涂层，淀粉胶淀粉100％，浓度5％，涂布量1.5g/m²。

最后干燥，卷取，复卷，打包入库。

测得成纸质量指标见表4。

表4

对比例1

一种液体包装纸，包括原纸层以及分别涂覆于所述原纸层的上表面和下表面的涂布层和背涂层，其中：所述原纸层包括从上至下依次层叠的面纸层、芯纸层以及底纸层；所述涂布层包括从上至下的面涂层、芯涂层和预涂层。

1、制浆工艺

面纸层：面纸层的浆料组成为45％漂白硫酸盐针叶木浆和55％漂白硫酸盐阔叶木浆，浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后，进行筛选，打浆，配浆，最后送纸机进抄造。

芯纸层：芯纸层的浆料组成为40％漂白热磨机械浆、30％漂白硫酸盐针叶木浆、30％未漂白硫酸盐针叶木浆，浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后，进行筛选，打浆，配浆，最后送纸机进行抄造。

底纸层：纸层的浆料组成为90％未漂白硫酸盐针叶木浆、10％漂白硫酸盐针叶木浆。浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后进行筛选，打浆，配浆，最后纸机进行抄造。

(2)湿部化学

面纸层的浆料中松香的添加量为35kg/t，硫酸铝的添加量为15kg/t；

芯纸层的浆料中松香的添加量为35kg/t，硫酸铝的添加量为35kg/t；

底纸层的浆料中松香的添加量为35kg/t；硫酸铝的添加量为15kg/t。

(3)纸机工段

上网，三层浆料分别滤水，之后三层浆料进行复合；

压榨压力：第一道压榨的压力为70kn/m，第二道压榨的压力为85kn/m，第三道压榨的压力为700kn/m，第四道压榨的压力为40kn/m；

干燥：前干燥一段汽压200kpa，二段汽压150kpa，三段汽压100kpa；

表面施胶：淀粉浓度10％，施涂量2.8g/m²；

硬压光：压力30kn/m，温度160℃；

涂布：正面三层涂布，预涂层、芯涂层、面涂层；

预涂层、芯涂层：碳酸钙80份，煅烧高岭土20份，苯丙胶乳15份，羧甲基纤维素1.2份，分散剂0.05份，抗水剂0.5份，润滑剂0.8份，消泡剂0.035份，烧碱0.1份，杀菌剂0.1份；

面涂层：60份碳酸钙，40份瓷土，苯丙胶乳15份，羧甲基纤维素0.3份，分散剂0.05份，抗水剂0.6份，润滑剂0.8份，消泡剂0.035份，烧碱0.1份，杀菌剂0.1份。

背涂层，淀粉胶淀粉100％，浓度5％，涂布量1.5g/m²。

最后干燥，卷取，复卷，打包入库。

测得成纸质量指标见表5。

表5

由实施例1-4制得的液体包装纸吸墨性能优异，干燥速度快，适用喷码车速为500-600米/分钟，能够完全满足高速二维码联机喷印；且印刷光泽度、印刷表面强度、层间结合强度优于普通液体包装纸和对比例1制得的液体包装纸。

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