涂布纸的制作方法

本公开涉及纸基材料(paper-based material)领域。

背景技术：

1、当前关于包装的立法趋势正在推动消费者和品牌将其包装从塑料改变为纸。有许多大型市场部门需要阻隔纸(barrier paper)来有效取代传统塑料包装，并且对纸基的解决方案的需求正在强劲增长。实例包括流水式包裹的产品(flow wrapped product)、袋和其他包裹。

2、流水式裹包(flow wrapping)是一种水平运动工艺(horizontal-motionprocess)，其中任何形状的产品被裹包在包裹材料中。它用于包装单个固体物品，诸如糖果棒或已整理在托盘中的多种产品。传统上，包裹材料是透明塑料膜或印刷的不透明塑料膜。由流水式裹包工艺产生的包装具有纵向翅片密封部(fin seal)和端部翅片密封部。纵向翅片密封部通常被折叠，使得翅片平放在包装的后侧壁上而不是从包装的后侧壁突出。

3、立式成型填充密封(vertical form fill sealing,vffs)机器是一种自动化装配线产品包装系统。它通常用于食品和各种其他产品的包装行业。该机器通常用一卷平坦的塑料膜来构造塑料袋，同时用产品填充袋并密封已填充的袋。固体和液体都可以使用该包装系统进行装袋。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种纸基材料，其可以替代例如流水式裹包工艺中的包装中的塑料膜、密封纸袋、电子商务袋、薄纸包裹和床上用品包裹。发明人已经认识到，这种纸基材料要在商业上取得成功，应该满足以下标准中的大部分，优选全部：

2、-涂层的延性，即处理或使用过程中的抗开裂性；

3、-处理过程中出现轻微或甚至不存在粘连；

4、-提供油脂屏障(防止包装/包裹产品中的脂肪污染和/或削弱纸基材料)；

5、-根据适用标准可回收；

6、-保护包装/包裹的产品免受环境湿气的影响；

7、-可热封，因此无需进一步的密封剂层即可生产密封包装；

8、-使用现有印刷技术时令人满意的印刷适性；以及

9、-可接受的生产成本，优选在现有机器上或仅需要少量投资新设备。

10、-密封剂层黏合力(即能够结合施加在高速工艺中的密封剂组合物)。

11、因此，本公开提供了以下分项实施方式的列表：

12、1.一种涂布纸产品，包括：

13、-包括第一面和第二面的纸基材(paper substrate)；

14、-所述纸基材的所述第一面上的第一涂层，其中所述第一涂层包括乙烯-丙烯酸(eaa)或乙酸乙烯酯丙烯酸酯共聚物(vaca)或苯乙烯-丙烯酸酯(sa)或丙烯酸胶乳；以及

15、-所述第一涂层上的第二涂层，其中所述第二涂层包括eaa和滑石，并且其中所述第二涂层中eaa与滑石的干重比为100:5至100:70之间，

16、-其中所述第一涂层的涂布重量为至少4g/m2，以及

17、-其中所述第二涂层的涂布重量为至少3g/m2。

18、2.根据第1项所述的涂布纸产品，其中所述第一涂层的涂布重量为4-10g/m2。

19、3.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述第二涂层的涂布重量为3-9g/m2。

20、4.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述纸基材的根据iso 536:2020测量的克重为40-135g/m2、40-100g/m2、诸如40-90g/m2、诸如40-60g/m2、诸如42-55g/m2。

21、5.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述涂布纸产品的根据iso 536:2020测量的克重为52-142g/m2、52-110g/m2、诸如52-95g/m2、诸如52-71g/m2、诸如56-68g/m2。

22、6.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述纸基材是机器上光(mg)牛皮纸或机器抛光(mf)牛皮纸。

23、7.根据第6项所述的涂布纸产品，其中所述纸基材是mg纸，并且所述纸基材的第一面是所述mg纸的非上光面，并且其中所述上光面任选地被印刷。

24、8.根据第6或7项所述的涂布纸产品，其中所述纸基材是mg纸，并且所述纸基材的上光面的根据iso 8791-2:2013的本特生(bendtsen)粗糙度低于90ml/min，优选70ml/min或更低，更优选低于55ml/min。

25、9.根据第6-8项所述的涂布纸产品，其中纸基材是mg纸，并且所述涂布纸产品的上光面的根据iso 8791-2:2013的本特生粗糙度低于90ml/min，优选70ml/min或更低，更优选低于55ml/min。

26、10.根据第6-9项所述的涂布纸产品，其中所述纸基材是mg纸，并且所述涂布纸产品的上光面的根据iso 8791-4:2007的pps粗糙度低于6.00μm，诸如低于5.00μm，诸如低于4.00μm。

27、11.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中用于形成所述纸基材的纤维的至少80干wt.％是从未干燥过的。

28、12.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述第一涂层包括滑石和/或碳酸钙(caco3)。

29、13.根据第12项所述的涂布纸产品，其中所述第一涂层包括eaa或vaca或sa或丙烯酸胶乳与滑石的比为100:30至100:110之间、诸如100:30至100:75之间的滑石，或者eaa或vaca或sa或丙烯酸胶乳与caco3的比为100:20至100:70之间、诸如100:30至100:65之间的caco3。

30、14.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述第二涂层中eaa与滑石的干重比为100:10至100:70之间、诸如100:10至100:60之间、诸如100:15至100:60之间、诸如100:15至100:40之间。

31、15.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述纸产品是可热封的。

32、16.根据第15项所述的涂布纸产品，其中所述涂布纸产品的根据astm f88&en868-5测量的最大热封强度为在160℃和3巴下密封0.5s的15mm测试条上测量的至少2.8n。

33、17.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述第一涂层和/或第二涂层包括粘土，诸如高岭石粘土。

34、18.根据第17项所述的涂布纸产品，其中所述粘土是片状粘土(platy clay)，优选具有至少20、诸如至少30、诸如至少40的形状因子。

35、19.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述纸基材的根据iso 534:2011测量的密度为800-900kg/m3。

36、20.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述纸基材的根据iso 534:2011测量的厚度为50-150μm、诸如50-120μm、诸如50-64μm、诸如52-61μm。

37、21.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述涂布纸产品的根据iso534:2011测量的厚度为55-156μm、诸如55-126μm、诸如55-70μm、诸如57-67μm。

38、22.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述涂布纸产品的根据iso534:2011测量的密度为950-1100kg/m3。

39、23.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述纸基材被漂白，例如具有至少77的根据iso 2470的iso亮度。

40、24.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述涂布纸产品的根据pts方法pts-rh 021/97测量的可回收性为至少80％。

41、25.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中根据所述涂布纸产品的说明书中描述的方法测量的己烷/庚烷蒸气透过率(hvtr)低于200g/(m2天)。

42、26.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述涂布纸产品的在23℃和50％相对湿度(rh)下根据iso 15106-1测量的水蒸汽透过率(wvtr)低于30g/(m2天)。

43、27.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述涂布纸产品的在30℃和80％相对湿度(rh)下根据iso 15106-1测量的水蒸汽透过率(wvtr)低于105g/(m2天)。

44、28.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述涂布纸产品的根据标准iso16532-1测量的棕榈仁油的平均透现(show through)时间为至少45分钟。

45、29.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述涂布纸产品的根据标准iso16532-1测量的棕榈仁油的最小透现时间为至少10分钟。

46、30.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中根据tappi t 558测量的水和由所述第二涂层形成的表面之间的接触角在1.0s检查点处小于95°。

47、31.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中根据tappi t 558测量的二碘甲烷(dim)与由所述第二涂层形成的表面之间的接触角在1.0s检查点处小于60°。

48、32.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中源自于根据tappi t 558测量的水和二碘甲烷(dim)的接触角测量的表面能在1.0s检查点处为至少30mj/m2。

49、33.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中密封剂层诸如冷密封层布置在所述第二涂层的部分上。

50、34.根据前述项中任一项所述的涂布纸产品，其中根据以下计算的灰分含量低于10％：

51、(b g/m2原纸中的a％灰分+第一涂层中y1 g/m2中的x1％颜料+第二涂层中y2 g/m2中的x2％颜料)/z g/m2；其中

52、a为所述原纸中的总灰分含量，并且b为所述原纸的克重；

53、x1和x2分别为所述第一涂层和所述第二涂层中的颜料含量；

54、y1和y2分别为所述第一涂层和所述第二涂层的涂层克重；以及

55、z为所述涂布纸的总克重。

56、35.一种流水式包裹的产品，通过将产品进行流水式裹包在根据前述项中任一项所述的涂布纸产品中而获得，其中所述流水式包裹的产品具有纵向翅片密封部和端部翅片密封部。

57、36.一种由根据第1-34项中任一项所述的涂布纸产品生产的密封袋，诸如折边袋或枕式袋，其具有纵向密封部并且每个端部由翅片密封部密封。

58、37.根据第1-34项中任一项所述的涂布纸产品的用途，用于裹包产品，诸如将产品流水式裹包在可密封纸袋中，诸如折边袋或枕式袋中，在电子商务包装中，在床上用品包装中，诸如枕头包装，或在薄纸包裹中。

59、38.一种生产涂布纸的方法，包括以下步骤：

60、-提供包括第一面和第二面的纸基材；以及

61、-将所述纸基材的第一面涂覆第一涂层，其中，所述第一涂层包括乙烯-丙烯酸(eaa)胶乳或乙酸乙烯酯丙烯酸酯共聚物(vaca)胶乳或苯乙烯-丙烯酸酯(sa)或丙烯酸胶乳；以及

62、-在所述第一涂层上涂覆第二涂层，其中所述第二涂层包括乙烯-丙烯酸(eaa)胶乳和滑石，并且其中所述第二涂层中eaa胶乳与滑石的干重比为100:5至100:70之间

63、-其中所述第一涂层的涂布重量为至少4g/m2，以及

64、-其中所述第二涂层的涂布重量为至少3g/m2。

65、39.一种生产根据第38项所述的涂布纸产品的方法，其中所述第一涂层和所第二涂层在线施加。

66、40.根据第38或39项所述的方法，包括在涂覆有所述第一涂层和涂覆所述第二涂层之间进行干燥

67、41.一种流水式裹包产品的方法，包括将所述产品流水式裹包在根据第1-34项中任一项所述的涂布纸产品中的步骤，其中所述流水式裹包步骤包括通过密封所述涂布纸产品来形成翅片密封部。

68、42.根据第41项所述的流水式裹包产品的方法，其中所述密封通过热密封进行。

69、43.根据第41项所述的流水式裹包产品的方法，其中该方法进一步包括在形成翅片密封部之前将密封剂层、优选冷密封层施加到所述第二涂层的部分上的步骤，并且密封通过密封所述密封剂层来进行。

70、44.根据第41-43项所述的流水式裹包产品的方法，进一步包括对所述涂布纸产品的上光面进行印刷。

71、45.根据第43项所述的流水式裹包产品的方法，进一步包括对所述涂布纸产品的上光面进行印刷，并且所述印刷和所述密封剂层的施加在同一机器中实行。

72、46.形成填充袋的方法，其中将第1-34项中任一项所述的纸形成袋，在机器中填充并密封，所述机器诸如成型填充密封(ffs)机器、诸如立式成型填充密封(vffs)机器。

73、47.一种用于流水式裹包工艺的涂布纸产品，包括：

74、-包括第一面和第二面的纸基材；

75、-所述纸基材的第一面上的第一涂层，其中所述第一涂层包括乙烯-丙烯酸(eaa)或乙酸乙烯酯丙烯酸酯共聚物(vaca)或苯乙烯-丙烯酸酯(sa)；以及

76、-所述第一涂层上的第二涂层，其中所述第二涂层包括eaa和滑石，并且其中所述第二涂层中eaa与滑石的干重比为100:5至100:100之间。

77、48.根据第47项所述的涂布纸产品，其中所述第一涂层的涂布重量为至少4g/m2，诸如4-10g/m2。

78、49.根据第47或48项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述第二涂层的涂布重量为至少3g/m2，诸如3-9g/m2。

79、50.根据第47-49项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述纸基材的根据iso 536:2020测量的克重为40-60g/m2，诸如42-55g/m2。

80、51.根据第47-50项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述涂布纸产品的根据iso536:2020测量的克重为52-71g/m2，诸如56-68g/m2。

81、52.根据第47-51项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述纸基材是机器上光(mg)牛皮纸。

82、53.根据第52项所述的涂布纸产品，其中所述纸基材的第一面是mg纸的非上光面，并且其中所述上光面任选地被印刷。

83、54.根据第47-53项中任一项所述的涂布纸产品，其中用于形成所述纸基材的纤维的至少80干wt.％是从未干燥过的。

84、55.根据第47-54项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述第一涂层包括滑石和/或碳酸钙(caco3)。

85、56.根据第55项所述的涂布纸产品，其中所述第一涂层包括eaa或vaca或sa与滑石的比为100:30至100:110之间、诸如100:30至100:75之间的滑石，或者eaa或vaca或sa与caco3的比为100:20至100:70之间、诸如100:30至100:65之间的caco3。

86、57.根据第47-56项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述第二涂层中eaa与滑石的干重比为100:5至100:70之间、诸如100:10至100:60之间、诸如100:15至100:60之间、诸如100:15至100:40之间。

87、58.根据第47-57项中任一项所述的涂布纸产品，其中所述纸产品是可热封的。

88、59.根据第58项所述的涂布纸产品，其中所述涂布纸产品的根据astm f88&en868-5测量的最大热封强度为在160℃和3巴下密封0.5s的15mm测试条上测量的至少2.8n。

89、60.一种流水式包裹的产品，其通过将产品流水式裹包在根据第47-59项中任一项所述的涂布纸产品中而获得。

90、61.一种生产用于流水式裹包工艺的涂布纸产品的方法，包括以下步骤：

91、-提供包括第一面和第二面的纸基材；以及

92、-将所述纸基材的第一面涂覆第一涂层，其中，所述第一涂层包括乙烯-丙烯酸(eaa)胶乳或乙酸乙烯酯丙烯酸酯共聚物(vaca)胶乳或苯乙烯-丙烯酸酯(sa)胶乳；以及

93、-在所述第一涂层上涂覆第二涂层，其中所述第二涂层包括乙烯-丙烯酸(eaa)胶乳和滑石，并且其中所述第二涂层中eaa胶乳与滑石的干重比为100:5至100:100之间。