防粘涂布纸、瓦楞纸板及防粘纸箱

摘要

本发明公开了一种防粘涂布纸，适用于热态灌装沥青，其包括原纸，所述原纸的表面涂覆有防粘涂料层；所述防粘涂料层的防粘涂料为低表面能的水性硅氧烷涂料；所述防粘涂料层的防粘涂料的粘度为300～800cps，pH为2.0～6.0。本发明还公开了一种瓦楞纸板，适用于热态灌装沥青，包括由外至内依次层叠设置的外层、中间层以及内层，所述外层与所述中间层之间、所述中间层与所述内层之间均采用胶粘剂粘连，所述内层为所述防粘涂布纸。本发明还公开了一种防粘纸箱，适用于热态灌装沥青，包括箱体，所述纸箱由所述瓦楞纸板折叠而成。该防粘涂布纸、瓦楞纸板及防粘纸箱均用于盛装热态灌装沥青，不易粘附，容易剥离。

权利要求

1.防粘纸箱，适用于热态灌装沥青，包括箱体，其特征在于，所述纸箱由适用于热态灌装沥青的瓦楞纸板折叠而成，所述瓦楞纸板包括由外至内依次层叠设置的外层、中间层以及内层，所述外层与所述中间层之间、所述中间层与所述内层之间均采用胶粘剂粘连，所述内层为适用于热态灌装沥青的防粘涂布纸，所述防粘涂布纸包括原纸，所述原纸的表面涂覆有防粘涂料层，所述防粘涂料层的防粘涂料为低表面能的水性硅氧烷涂料，所述防粘涂料层的防粘涂料的粘度为300～800cps，pH为2.0～6.0，所述箱体包括底板、设置于所述底板的四周的两对侧板组，每对所述侧板组包括两个相对设置的侧板，相邻的两个所述侧板之间设置有折边结构，每个所述折边结构以其对角线折叠后贴附于与其相邻的一个所述侧板的外侧，且位于同一侧的两个所述折边结构折叠后贴附于同一个所述侧板的外侧；每个所述侧板的顶部均设置有长度不小于其顶边边长的翻边，每个所述翻边向外翻折后均贴附于与其对应的所述侧板的外侧，所述折边结构设于所述侧板与所述翻边之间；所述箱体的开口的边长均小于等于所述底板的对应的边长。

2.根据权利要求1所述的防粘纸箱，其特征在于，其中一对所述侧板组的两个所述侧板的顶部设置有第一翻边，另一对所述侧板组的两个所述侧板的顶部设置有第二翻边，所述第一翻边的长度大于等于与其对应的所述侧板的顶边边长，所述第二翻边的长度等于与其对应的所述侧板的顶边边长。

3.根据权利要求2所述的防粘纸箱，其特征在于，所述第一翻边包括位于所述侧板的顶部且长度等于该侧板的顶边边长的中间段、以及位于所述中间段的两端的边缘段，所述中间段翻折后贴附于与其对应的所述侧板的外侧，所述边缘段翻折后贴附于与所述中间段对应的所述侧板相邻的另外两个所述侧板的外侧。

说明书

防粘涂布纸、瓦楞纸板及防粘纸箱

技术领域

[0001] 本发明涉及热态灌装沥青的包装技术领域，尤其涉及一种防粘涂布纸、瓦楞纸板及防粘纸箱。

背景技术

[0002] 沥青路面占美国铺装道路的90％以上，在我国已建成的和正在兴建的高速公路几乎全部都是采用沥青混凝土路面。国务院批准的《国家高速公路路网规划》显示，未来十几年国家高速公路规划网的投资为4.7万亿人民币；此外，我国建筑业、市政建设、机场建设以及运动场地等的快速发展，必将带动高等级沥青消费的增长，因而工业沥青的包装已成为影响沥青分销和使用的因素之一。

[0003] 沥青包装的发展，主要分为以下几个阶段：

[0004] 1)散装热运：特制罐装车将热态沥青运送到集中用户处，比如毛毡厂、市政沥青厂等。这种运输模式热量易散失，温度降低后，沥青流动性会下降，限制了运输距离，不方便，运输成本高。

[0005] 2)桶装：主要为铁桶和钢桶，二次加热后，沥青脱桶使用。桶内壁会有10％～15％残留，造成浪费。加热过程中产生污染，作业时有潜在危险。

[0006] 3)软包装：此方式是将可熔性塑料袋放入钢罐等容器中，高温熔融状态的沥青灌入塑料袋中，冷却成型。使用时将沥青和塑料袋一块熔融。这种方式使散装沥青运输使用更加方便，但是存在着操作复杂、塑料袋无法回收、成本高等问题。

[0007] 总之，上述包装方式都存在一定的缺陷。因此，人们开始关注瓦楞纸箱的应用。由于瓦楞纸箱具有轻质、环保、强度大、成本低等优势，在流通领域的应用越来越广泛。特别是近年来，随着设备的更新和技术的创新，防护型瓦楞纸箱不断涌现，例如，冷冻冷藏产品包装的防水纸箱，被服包装的防霉纸箱，金属精密器件包装的防锈纸箱等等。但是，到目前为止，还未出现内无塑料袋，直接用于热态沥青等粘度大、表面张力较低物质的包装纸箱。这可能一方面是由于，纸箱表面的牛皮纸主要由纤维材料构成，纤维之间存在缝隙，由于毛细管吸附的作用，高温熔融状沥青渗入原纸的缝隙和裂纹中，降温后固化，楔入原纸中，使用时无法剥离；另一方面是由于，沥青的表面张力较低，一般为35达因/厘米，而原纸的表面张力大于72达因/厘米(常温水的表面张力)，熔融状沥青会尽力在纸张表面铺展来降低系统的表面能。

[0008] 因此，如何才能制备一款适用于沥青等液态物质的防粘纸箱，显得尤为重要。

发明内容

[0009] 本发明的目的在于提出一种防粘涂布纸、瓦楞纸板及防粘纸箱，用于盛装热态灌装沥青，不易粘附，容易剥离。

[0010] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：

[0011] 防粘涂布纸，适用于热态灌装沥青，其包括原纸，所述原纸的表面涂覆有防粘涂料层。

[0012] 其中，所述防粘涂料层的防粘涂料为低表面能的水性硅氧烷涂料。

[0013] 其中，所述防粘涂料层的防粘涂料的粘度为300～800cps，pH为2.0～6.0。

[0014] 瓦楞纸板，适用于热态灌装沥青，包括由外至内依次层叠设置的外层、中间层以及内层，所述外层与所述中间层之间、所述中间层与所述内层之间均采用胶粘剂粘连，所述内层为所述防粘涂布纸。

[0015] 防粘纸箱，适用于热态灌装沥青，包括箱体，所述纸箱由权利要求4所述瓦楞纸板折叠而成。

[0016] 其中，所述箱体包括底板、设置于所述底板的四周的两对侧板组，每对所述侧板组包括两个相对设置的侧板，相邻的两个所述侧板之间设置有折边结构，每个所述折边结构以其对角线折叠后贴附于与其相邻的一个所述侧板的外侧，且位于同一侧的两个所述折边结构折叠后贴附于同一个所述侧板的外侧；每个所述侧板的顶部均设置有长度不小于其顶边边长的翻边，每个所述翻边向外翻折后均贴附于与其对应的所述侧板的外侧，所述折边结构设于所述侧板与所述翻边之间；所述箱体的开口的边长均小于等于所述底板的对应的边长。

[0017] 其中，其中一对所述侧板组的两个所述侧板的顶部设置有第一翻边，另一对所述侧板组的两个所述侧板的顶部设置有第二翻边，所述第一翻边的长度大于等于与其对应的所述侧板的顶边边长，所述第二翻边的长度等于与其对应的所述侧板的顶边边长。

[0018] 其中，所述第一翻边包括位于所述侧板的顶部且长度等于该侧板的顶边边长的中间段、以及位于所述中间段的两端的边缘段，所述中间段翻折后贴附于与其对应的所述侧板的外侧，所述边缘段翻折后贴附于与所述中间段对应的所述侧板相邻的另外两个所述侧板的外侧。

[0019] 本发明的有益效果为：

[0020] 本发明的防粘涂布纸、瓦楞纸板及防粘纸箱均用于盛装热态灌装沥青，不易粘附，容易剥离。

附图说明

[0021] 图1是本发明的防粘涂布纸的断面结构示意图。

[0022] 图2是本发明的防粘纸箱的展开结构示意图。

[0023] 图3是本发明的四条不同涂布量的防粘涂布纸分别涂覆沥青后的测试示意图。

[0024] 图4是本发明的防粘涂布纸的防粘涂料层的涂布量与耐破强度的关系示意图。

[0025] 图5是本发明的防粘涂布纸的防粘涂布层的涂布量分别与耐折度、横向换压、吸水率之间的关系示意图。

[0026] 图6是原纸和防粘涂布纸的扫描电镜图。

[0027] 图7是防粘涂布纸的涂布量与表面张力关系示意图。

[0028] 图8是图3中的防粘涂布纸在剥离沥青过程时的示意图。

[0029] 图9是图8中的防粘涂布纸在剥离沥青后的示意图。

[0030] 图10是图2中的防粘纸箱成型后装有沥青的示意图。

[0031] 图中：1-底板；2-后板；3-右板；4-前板；5-左板；6-第一折边结构；7-第二折边结构；8-第三折边结构；9-第四折边结构；10-第一翻边；11-第二翻边；12-原纸；13-防粘涂料层；14-原纸浅表混合层。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

[0033] 如图1所示，本发明提供一种防粘涂布纸，适用于热态灌装沥青，其包括原纸12，所述原纸12的表面涂覆有防粘涂料层13。进一步地，所述防粘涂料层13的防粘涂料为低表面能的水性硅氧烷涂料。更进一步地，所述防粘涂料层13的防粘涂料的粘度为300～800cps，pH为2.0～6.0。在原纸12的表面涂布防粘涂料层13后，其表面由于防粘涂料浸入原纸浅表层形成原纸浅表混合层14，该原纸浅表混合层14由于其光滑度明显优于原纸本身，因而可以较好地避免沥青的粘接。

[0034] 本发明还提供一种瓦楞纸板，适用于热态灌装沥青，包括由外至内依次层叠设置的外层、中间层以及内层，所述外层与所述中间层之间、所述中间层与所述内层之间均采用胶粘剂粘连，所述内层为所述防粘涂布纸，且防粘涂布纸的防粘涂料层13位于远离中间层的一侧。

[0035] 本发明还提供一种防粘纸箱，适用于热态灌装沥青，包括箱体，所述纸箱所述瓦楞纸板折叠而成。其中，所述箱体包括底板、设置于所述底板的四周的两对侧板组，每对所述侧板组包括两个相对设置的侧板，相邻的两个所述侧板之间设置有折边结构，每个所述折边结构以其对角线折叠后贴附于与其相邻的一个所述侧板的外侧，且位于同一侧的两个所述折边结构折叠后贴附于同一个所述侧板的外侧；每个所述侧板的顶部均设置有长度不小于其顶边边长的翻边，每个所述翻边向外翻折后均贴附于与其对应的所述侧板的外侧，所述折边结构设于所述侧板与所述翻边之间；所述箱体的开口的边长均小于等于所述底板的对应的边长。

[0036] 该防粘纸箱利用一整块的防粘型瓦楞纸板折叠成箱体，从而形成底板以及侧板，并在相邻两个侧板之间设置折边结构，每个折边结构折叠后贴附于与其相邻的侧板的外侧，而每个侧板的顶部均设置有长度不小于其顶边边长的翻边，每个翻边向外翻折后均贴附于与其对应的侧板的外侧，折边结构设于侧板与翻边之间；因此，其位于内侧的防粘涂布纸的防粘涂布层用于与热态灌装沥青形成接触，由于其防粘性能，因而可以有效防止在盛放热态灌装沥青时沥青与箱体的内侧的防粘涂布纸形成粘连；另外，所述箱体的开口的边长均小于等于所述底板的对应的边长，从而使得箱体成为开口小，底板大的棱台状结构，这样在装沥青之后利用小尺寸的开口形成一定的束缚，从而达到收纳沥青的目的，避免其外流，且箱型美观。

[0037] 更进一步地，相邻的两个侧板之间由于折边结构的翻折，从而可以更好地实现相邻两个侧板的边缘的衔接与密封，避免热态灌装沥青由此渗漏。

[0038] 另外，由于每个侧板的顶部均设置翻边，因而在侧板的顶部边缘处也能够很好地避免热态灌装沥青与箱体的粘连，最终，由于该防粘纸箱结构的所有部位都没有开槽，因而结构简单，强度大，其在各个方位可以有效避免热态灌装沥青的渗漏，不易粘附，容易剥离，成本低。

[0039] 进一步地，其中一对所述侧板组的两个所述侧板的顶部设置有第一翻边，另一对所述侧板组的两个所述侧板的顶部设置有第二翻边，所述第一翻边的长度大于等于与其对应的所述侧板的顶边边长，所述第二翻边的长度等于与其对应的所述侧板的顶边边长；所述第一翻边包括位于所述侧板的顶部且长度等于该侧板的顶边边长的中间段、以及位于所述中间段的两端的边缘段，所述中间段翻折后贴附于与其对应的所述侧板的外侧，所述边缘段翻折后贴附于与所述中间段对应的所述侧板相邻的另外两个所述侧板的外侧。

[0040] 作为一种具体实施方式，如图2所示，在本发明中，箱体包括底板1，后板2、右板3、前板4、左板5，后板2与前板4的顶部均设置有第一翻边10，右板3、左板5的顶部均设置有第二翻边11，第一翻边10的长度大于后板2、前板4的顶边的边长，第二翻边11的长度等于右板3、左板5的顶边的边长，后板2与右板3之间设置有第一折边结构6，右板3与前板4之间设置有第二折边结构7，前板4与左板5之间设置有第三折边结构8，左板5与后板2之间设置有第四折边结构9；其中，第一折边结构6、第二折边结构7、第三折边结构8及第四折边结构9均为相同形状，并且折叠形式相同，在折叠后，可以将第一折边结构6、第二折边结构7折叠设置于右板3的外侧，第三折边结构8、第四折边结构9折叠设置于左板5的外侧；或，将第一折边结构6、第四折边结构9折叠设置于后板2的外侧，第二折边结构7、第三折边结构8折叠设置于前板4的外侧。

[0041] 若，第一折边结构6、第二折边结构7折叠设置于右板3的外侧，第三折边结构8、第四折边结构9折叠设置于左板5的外侧；则，位于前板4的顶部的第一翻边10翻折使得其中间段对应前板4设置，使其边缘段分别翻折贴设于第一折边结构6、第四折边结构9的外侧，而位于后板2的顶部的第一翻边10翻折使得其中间段对应后板2设置，使其边缘段分别翻折贴设于第二折边结构7、第三折边结构8的外侧，最后将第二翻边11向外翻折，使得位于右板3的顶部的第二翻边11翻折压在第一折边结构6、第二折边结构7的外侧，并与第一折边结构6、第二折边结构7连接，位于左板5的顶部的第二翻边11翻折压在第三折边结构8、第四折边结构9的外侧。

[0042] 若，第一折边结构6、第四折边结构9折叠设置于后板2的外侧，第二折边结构7、第三折边结构8折叠设置于前板4的外侧；则，第一翻边10的边缘段分别与第一折边结构6、第二折边结构7、第三折边结构8、第四折边结构9的顶部为断开式的，这时，位于后板2的顶部的第一翻边10的中间段翻折设于后板2的外侧，并压设于第一折边结构6、第四折边结构9的外侧，其边缘段翻折设于左板5、右板3的外侧；位于前板4的顶部的第一翻边10的中间段翻折设于前板4的外侧，并压设于第二折边结构7、第三折边结构8的外侧，其边缘段翻折设于左板5、右板3的外侧；最后第二翻边11翻折压设于第一翻边10的边缘段的外侧。

[0043] 在两种方式中，第一翻边10的边缘段与第二翻边11之间以及折边结构之间，均通过粘接剂粘接在一起，或者通过打钉机钉合在一起。

[0044] 对于本发明的防粘纸箱，采用相关实验验证。

[0045] 采用的仪器：

[0046] Fluke62迷你红外测温仪，MCR-1000涂布机，镊子、恒温恒湿室，accu达因笔，101A-1烘箱、DC-KY3000A电脑测控压缩试验仪、DCP-MIT135A电脑测控耐折度仪、DCP-NPY5600电脑测控纸板耐破度仪、HT-8383吸水度试验机。

[0047] 涂布过程：

[0048] 使用大型涂布机MRC-1000，采用“滚式定量”方式涂布，速度为250m/min，幅宽2.8m。此涂布机在整卷原纸的表面定量涂上所需涂料，经过几组可调压力的滚轮挤压，170℃高温下瞬间烘干固化。涂料中的有效成分被原纸表面吸收，在浅表层形成新的原纸浅表混合层14，如图1所示。

[0049] 防粘涂料主要成分为硅氧烷类低表面能物质，粘度为300～800cps，pH为2.0～6.0。使用时与固化剂搅拌均匀，高温固化交联。涂布后，涂料与原纸结合紧密，改变了原纸表面的物化性质，可根据包装产品的要求调整涂布量。

[0050] 不同涂布量的纸张性能验证：

[0051] 1、通过MRC-1000涂布机，选择相应的涂布辊，制备涂布量分别为0g/m2、8g/m2、10g/m2、18g/m2的防粘涂布纸。

[0052] 2、按照相关国家标准测量涂布纸的吸水性、横向环压强度、耐折度等。

[0053] 3、用达因笔检测不同涂布量纸条的表面张力。

[0054] 4、纸箱防粘性能相关的标准，国内还未制定，为检测沥青防粘涂布纸和纸箱的沥青剥离难度，我们参考BB/T 00212001“环保型沥青软包装袋”的检测方法：

[0055] ①、截取长110mm，宽50mm的涂布样条放入温度为23℃，相对湿度为50％的恒温恒湿中处理24小时；

[0056] ②、取出样条，将适量沥青熔融至180℃±2℃后均匀涂布在四个样条上，厚度约2mm，样条的一端留出10mm不涂布(如图3所示)；

[0057] ③、将涂布后的样条放置在25℃±5℃的环境中冷却24h后，用镊子剥离，剥离过程中观察被剥离样条是否与沥青脱离。

[0058] 测试结果：

[0059] 如图4所示，为涂布量与耐破强度的关系示意图，如图5所示，为涂布量分别与耐折度、横向换压、吸水率之间的关系示意图。当涂布量为8g/m2时，横向环压强度和耐折度分别比未涂布原纸提高了5％和4％，这可能是由于毛细管作用，防粘涂料部分进入到原纸的纤维间隙，提高了纸张的紧度和纤维之间的结合强度，也可能是由于涂料中的部分水分被原纸吸收，原纸的含水量增加，使得环压强度和耐折度都有增强。但是，随着涂布量的继续增加，含水率增加，受水分的影响，各强度指标开始下降。当涂料在原纸表面成膜后，继续增加涂布量，膜结构起到阻隔作用，各力学指标变化不大。

[0060] 如图6所示，d1中表示原纸在显微镜下观察到的缝隙以及毛细孔等结构，而d2中表示原纸在涂覆防粘涂料之后其缝隙、毛细孔的结构，很明显，涂覆防粘涂料之后其缝隙、毛孔等逐渐被涂料覆盖，表面光滑度增加，表面张力降低。当纸张表面完全被覆盖时，测出的表面张力属于涂料所形成的膜。如图7所示，表面张力在涂布量为接近8g/m2之后趋于稳定，其与液态物质接触时，接触角较大，不容易黏附。

[0061] 如图8、9所示，从剥离难度以及剥离后的沥青残余量，可以直观地比较防粘能力。

[0062] 沥青与未涂布纸条之间粘附力较大，难以剥离，如图8中c1所示，剥离后接触面残余量较多，如图9中e1所示，此时纸张的表面张力超出达因笔的最大可测范围60达因/cm。

[0063] 当防粘涂料涂布量为8g/m2时，可以剥离，但是所需的剥离力仍较大，涂布纸上的沥青残留量较多，如图8中c2和图9中e2所示，此时达因笔测出的表面张力为32达因/cm。

[0064] 当防粘涂料涂布量为14g/m2时，沥青较易剥离，涂布纸上的残留量较少，如图8中c3和图9中e3所示。

[0065] 继续增大涂布量到18g/m2，沥青很容易被剥离下来，并且在涂布纸上几乎无残留，如图8中c4和图9中e4所示，此时涂布纸的表面张力为30达因/cm，随着涂布量的增加，表面张力数值基本固定。

[0066] 综上所述，涂布防粘涂料能够有效改变原纸表面的粗糙度，覆盖原纸的纤维空隙，阻止毛细吸附作用；同时极大地降低接触面的表面张力，使内装物与原纸接触不可能发生粘连现象。涂料的使用量影响原纸的机械性能，涂布量较低时，涂料的水分部分转移到原纸中，导致耐折度和环压强度先增加后减小。此后，由于毛细管作用的减弱以及涂料膜的形成，涂布纸的耐破强度是逐渐增加的，而吸水率先急剧减小然后趋于稳定。

[0067] 由于高温下的沥青有很强的渗透性，所以普通的纸箱不宜使用，我们设计的防粘纸箱如图2所示。该防粘箱型由一片纸板模切加工而成，并且防粘纸箱的侧板有翻边，成型后的防粘纸箱，如图10所示，其与内装物接触部位无缝隙，保证了沥青类热态物质的灌装、储存等过程中不会渗漏、粘连纸箱。

[0068] 该防粘纸箱适用于沥青、橡胶、石蜡等易粘附渗透物质热态灌装，冷却后，呈纸箱形状，便于包装、堆垛，产品美观，节约储运空间。使用时，打开瓦楞纸箱，倒出固体沥青即可，纸箱还可以回收再利用。该技术便于沥青的装卸、运输、贮存、保管，不会影响其质量和性能，减少了操作人员烫伤事故的发生，避免环境污染，节约成本。

[0069] 以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。