食品包裝原紙施膠工藝的應(yīng)用研究

畢衍金，齊根望，趙淑晶，顏曉鶯

（山東泉林紙業(yè)有限責(zé)任公司, 山東 高唐 252800）

隨著特種紙功能的不斷提升和環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，市場上出現(xiàn)了代替塑料液體飲料包裝的紙類產(chǎn)品（例如液體包裝紙）。此類產(chǎn)品具有高附加值、可回收循環(huán)利用、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

由于在制作成各種形狀（例如枕形、磚形等）的包裝盒之前，液體包裝原紙要經(jīng)過多次的復(fù)合，要通過過氧化氫處理（原紙的施膠效果已不能僅僅從抗水能力來表征，而出現(xiàn)另一個(gè)原紙指標(biāo)：抗過氧化氫的能力，即邊吸水。邊吸水就是紙張?jiān)趩挝恢荛L單位厚度上所吸收的過氧化氫的量，單位為kg/m2）；而且罐裝液體飲料包裝盒在運(yùn)輸、儲(chǔ)存時(shí)須具備抵抗液體滲透的能力，對抗水要求較高，需重施膠。由以上兩點(diǎn)可見液體包裝原紙的施膠尤為重要。

1 原料和試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)所用漿料比例：針葉漿和闊葉漿分別為30%和70%，混合打漿度為42～45oSR；AKD和松香膠為依卡化學(xué)品公司提供，陽離子淀粉、Al2(SO4)3市場采購；P47助留劑為汽巴公司提供。

1.2 工藝流程

漿料→陽離子淀粉→AKD→Al2(SO4)3→陽離子分散松香膠→P47

1.3 測試方法

依據(jù)相關(guān)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及美國TAPPI標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 添加方式的選擇

AKD的的添加在濃漿處，在漿中停留時(shí)間要短，所以生產(chǎn)過程中AKD在紙機(jī)漿池或提漿泵入口，其施膠的pH范圍為6.8～8.5；陽離子分散松香膠施膠的pH范圍為4.0～8.5，而濕部的pH一定要在7.0以上。本試驗(yàn)pH確定為7.0～7.2，系統(tǒng)的pH應(yīng)用硫酸鋁來調(diào)節(jié)，同時(shí)在線添加硫酸鋁用以協(xié)助松香膠完成與纖維間的固著。它必須遠(yuǎn)離陰離子化學(xué)品的添加點(diǎn)，一般在沖漿泵的入口。各樣品添加方式見圖1。

圖1 樣品加入點(diǎn)

2.2 陽離子松香膠適宜用量的確定

固定AKD用量為0.5%，分別按0.25%、0.30%、0.35%、0.40%的用量加入陽離子松香膠，以確定陽離子松香膠的適宜用量。所得數(shù)據(jù)見表1、圖2。

表1 陽離子松香膠用量試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

圖2 陽離子松香膠用量曲線

從表1、圖2可知，固定AKD用量后，隨著陽離子松香膠用量的增加，邊吸水不但沒有下降，反而升高。這可能是由于陽離子松香膠、AKD以及助留劑P47均為陽離子型，整個(gè)施膠系統(tǒng)偏陽性，增加松香膠用量，陽性增強(qiáng)，AKD留著率降低，致使整體施膠效果下降，因此在能達(dá)到施膠要求的前提下，為保證AKD的留著率，應(yīng)控制松香膠的加入量。綜上所述，可以確定在此施膠系統(tǒng)中陽離子分散松香膠的適宜用量為0.30%。

2.3 AKD的適宜用量確定

漿料配抄同上?，F(xiàn)將陽離子松香的用量固定為0.4%(對絕干漿而言，以下類同)，并選擇AKD用量分別為0.20%、0.30%、0.40%、0.50%進(jìn)行AKD的施膠曲線試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2、圖3。

表2 AKD用量試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

圖3 AKD用量曲線

從表2、圖3可以看出：隨著AKD用量的增加，邊吸水?dāng)?shù)值降低，施膠效果比較明顯；當(dāng)AKD用量為0.40%時(shí)，邊吸水指標(biāo)均達(dá)到了最佳值；繼續(xù)增加AKD用量，施膠效果不再有明顯提高。因此，可以確定AKD的適宜用量為0.40%。

2.4 液體包裝原紙的抄造和應(yīng)用

根據(jù)選定的添加方式、適宜的施膠劑用量和抄造工藝，在紙機(jī)上進(jìn)行液體包裝原紙的抄造試驗(yàn)，邊吸水結(jié)果見表3。

表3 原紙的邊吸水檢測表

從表3原紙的邊吸水結(jié)果看出，均達(dá)到了生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)；經(jīng)過液體包裝廠家的復(fù)檢、試用，雙元施膠效果良好。

3 結(jié)束語

（1）使用雙元施膠系統(tǒng)要注意控制系統(tǒng)的pH在7.0～7.2，選擇AKD和陽離子松香膠的最佳pH施膠范圍，以達(dá)到最好效果；

（2）試驗(yàn)過程中，隨著AKD用量的增加，原紙的邊吸水逐漸降低，但是當(dāng)達(dá)到一定用量時(shí)，邊吸水變化不大；而陽離子松香膠達(dá)到一定用量時(shí)，繼續(xù)增加用量，邊吸水反而降低。

（3）采用0.40%AKD和0.30%陽離子松香膠雙元施膠系統(tǒng)施膠，能夠達(dá)到液體包裝原紙對過氧化氫邊吸水的指標(biāo)要求，生產(chǎn)原紙的邊吸水均能在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，而且復(fù)合過程反映良好。