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瓦楞纸箱原辅材料应用的纳米技术

2021年08月19日 瑞安市机械设备网

瓦楞纸箱原辅材料应用的纳米技术

(一)纳米纸张与纸板

纳米纸张最大的特点是在纸成型之时就已经具备了相应的纳米功能,是在瓦楞纸箱包装技术中效果最好、成本最低的一种技术,其应用前景相当乐观。

1.利用超疏水纳米结构,涂层技术,提高了纸张疏水性和表面强度,工艺简单。超疏水纳米结构涂层技术及其在纸产品的应用属国内首创。这种纳米纸除纸张原有的书写,复印等功能外,还具有昔通纸所不具备的超级流水防潮性和提高印刷表面强度、降低伸缩率的特殊性能,水倒在上面会象在荷叶上一样自由滚动。且其增加的成本仅为普通纸成本的10%左右。

2.二元协同纳米界面材料是力求将二元协同推广到纳米界面,研讨新型界面物性,超双疏界面物性材料(或称超双亲纳米材料),其基本原理是在特定的表面上建造纳米尺寸几何形状互补的(如凸与凹相间)界面结构,其低凹的表面可使吸附气体原子、分子稳定存在,在宏观表面一L《目当于有一层稳定的气体薄膜,使油或水无法与材料的表面直接接触,从而使材料的表面呈现超常的双疏性。这时水滴或油滴与界面的接触角趋于最大值。在包装材料领域,纸张制品、纸箱、薄膜等也都获得奇异的超疏水、超疏油效果。

3.聚酰胺水溶性高分子,它和日本住友sumj—rca636、美国的Nopchell616是同类产品。该产品可广泛应用于各种涂布纸的涂料配方中,能有效地改善成纸的湿粘附强度、湿耐磨强度及油墨接受性;并可改善防起泡性能及提供优良的光泽和遮盖性能;印刷表面强度明显提高,特别适用于含缎白和轻质碳酸钙的高PH值涂布体系,使用效果是氨基树脂抗水剂的两倍。

(二)纳米油墨与UV纳米上光油的应用

在包装印刷行业中,纳米微粒扮演着越来越重要的作用。纳米油墨兼容各方面性能。由于SiO,(二氧化硅)、riO,(二氧化钛)在纳米尺度时表现出很强的抗紫外光和催化性能,经特殊加工化学反应合成的纳米改性油墨,其耐晒性一般可提高2~3个等级,耐热性和附着牢度均有明显提高。调整配方,可制成环保型油墨;加入热敏、纳米微粒还可以替代化学颜料来制作印刷油墨.这套生产系统采用了颗粒均匀的纳米微粒印刷油墨.制得的油墨色彩鲜艳,色相纯正,无毒无味.纳米油墨在胶印、凹印、柔印制作彩色纸箱、纸盒的应用前景十分看好。

纳米UV上光油:纸包装制品,表面光泽处理的技术正逐步向紫外线固化UV上光方向发展,纳米级UV上光油使彩色瓦楞纸箱具耐磨擦、耐指划、防潮、高光泽度等性能。纳米UV上光油主要由纳米齐聚物(如环氧丙烯酸等)、活性稀释剂、光引发剂及其他助剂组成。UV上光的方式很多,可上光机与印刷机上光、辊涂上光或印刷上光。

(三)纳米粘合剂的应用

1.粘合剂和密封胶是包装领域中的重要产品,使用范围很广。国外已将纳米TiO、作为添加剂添加到粘合剂和密封胶中,使其性能大大提高。其作用机理是,在纳米TiO,的表面包覆一层有机材料,使之具有亲水性,将其添加到密封胶中很快形成一种硅石结构,即纳米TiO,形成网络结构、提高粘接效果。另外由于颗粒尺寸小,更增加了胶的密封性。

2.纳米粘和剂由于在树脂中加入了50—70m 的橡胶微粒,不仅提高了封合强度、剪切强度和耐热老化等物理化学指标,而且极大地拓展了它的应用领域,号称21世纪“万用粘合剂”,是粘合技术的一大硕果。

3.纳米级防伪胶水。调整小牛胸腺DNA浓度为600ng/ul,琼脂糖电泳检测提取防伪DNA的浓度,取18ul小牛胸腺DNA,加入2ul防伪DNA,依次梯度稀释,加入0.1g胶水中。使胶水中小牛胸腺DNA浓度为100ul/ul,防伪DNA浓度10倍递减,细铁丝搅拌混匀,取2ul浓于100ul超纯水,涡旋混匀。取2ul作模板,20ulPCR反应体系检测。最高检测极限为10一lrg/ul。将胶水均匀涂于纸上,自然晾干后,用锋利刀片切取lOmm2,置于20p.1反应体系检测,最高检测极限为10—11g/ul胶水。用大头针划取涂有胶水的纸片,加50tA超纯水,65度浸泡lOOmin,离心后取上清液为模板,PCR反应表明,最高检测极限也为10一llg/清1胶水。

(四)其他方面的应用

1.纳米微粒对紫外线有吸收能力。塑料包装制品在紫外线照射下很容易老化变脆,如果在塑料包装材料表面;涂上一层含有纳米微粒的透明涂层,这种涂层在300-400nm范围有很强的紫外线吸收性能,这样就可以防止塑料包装的老化,从而大大增加塑料包装的用途(如包装、大型设备的裹包及瓦楞纸箱打包薄膜等)和寿命。

目前对紫外线吸收好的包装材料有两种,一种是30~40nm的TiO:纳米粒子的树脂膜;另一种是1%20,纳米微粒的含醇树脂膜。前者对400nm波长以内的紫外线光有极强的吸收能力,后者对600rim波长以内的紫外线光有良好的吸收能力。利用纳米技术制作的这种光吸收材料将成为传统包装材料的替代产品,为包装材料的改性和功能保护创造了技术条件。

2.日本利用油墨开发可生物降解塑料。这种聚乳酸塑料片材能以可控速率生物降解。其可降解塑料薄膜可以应用在彩色纸箱、纸盒表纸印刷的复膜,提高外观效果,又适于环保。生物可降解聚合物材料,可以通过把纳米级微粒融合到聚合物晶格结构中的方法,可提高阻隔性,使生物可降解包装材料的应用范围得以扩大。

3.美国应用纳米拒水剂涂覆在纸箱内层,可以把啤酒放人带冰的纸箱,使用拒水剂的纸箱表面与水不粘连,环保,防潮。

信息来源:中国新包装

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