吳霞明

（民豐特種紙股份有限公司，浙江 民豐 314000）

格拉辛紙研究與開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

吳霞明

（民豐特種紙股份有限公司，浙江 民豐 314000）

傳統(tǒng)的淋膜涂塑的不干膠底紙由于其不可回收性，已逐步退出市場，取而代之的是環(huán)保型的可回收的格拉辛紙。探討了格拉辛紙開發(fā)研究到正常生產(chǎn)中濕潤、超壓、復(fù)卷等方面的一些關(guān)鍵技術(shù)。

格拉辛紙 半透明紙 耐油脂性能 涂硅量 剝離力

1 格拉辛紙

格拉辛紙是"glassine"的譯音，又名半透明紙玻璃紙（和國內(nèi)傳統(tǒng)意義上玻璃紙不一樣），是格拉辛專用原紙經(jīng)涂布加工后制成的具有很好的內(nèi)部強(qiáng)度和透明度的紙張。它具有耐高溫、防潮、防油等功能，一般用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)的產(chǎn)品包裝；高速自動(dòng)貼標(biāo)（特別適用高速標(biāo)簽粘貼）的特殊膠帶，雙面膠帶基材商標(biāo)，激光防偽標(biāo)和其他離型應(yīng)用等。

在醫(yī)療產(chǎn)品中主要用途是作為膠帶和敷料產(chǎn)品的離型紙。常用的克重為60～120 g/m2。

由于國外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，自動(dòng)貼標(biāo)生產(chǎn)線又比較普及，同時(shí)對(duì)環(huán)保有強(qiáng)制性要求，所以經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家已普遍把格拉辛紙用于醫(yī)藥、食品包裝、自動(dòng)貼標(biāo)等行業(yè)，并形成系列產(chǎn)品，技術(shù)比較成熟。我國在2005年前，85%以上依賴從國外進(jìn)口，由于產(chǎn)品價(jià)格高昂，使用量不大，國內(nèi)還普遍使用的是低價(jià)的涂塑淋膜紙。當(dāng)時(shí)，在國內(nèi)僅少量企業(yè)開始效仿國外的紙樣進(jìn)行生產(chǎn)，產(chǎn)品檔次不高，沒有統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，國家對(duì)環(huán)境的控制力度日益加大，原有采用淋膜涂塑的不干膠底紙由于其不可回收性，產(chǎn)品出口受阻，淋膜涂塑的不干膠底紙被迫逐步退出市場，取而代之的是環(huán)保型的可回收的格拉辛紙。隨著國內(nèi)使用量逐年呈快速增長態(tài)勢(shì)，開發(fā)生產(chǎn)廠家也日趨增多，并從小型加工生產(chǎn)向大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)展。

2 格拉辛紙生產(chǎn)工藝流程

格拉辛原紙經(jīng)過加工處理，使之成為一種結(jié)合強(qiáng)度好，具有防潮。防油功能的半透明紙張。生產(chǎn)工藝流程見圖1。

圖1 格拉辛紙生產(chǎn)工藝流程

3 生產(chǎn)中的關(guān)鍵工藝和技術(shù)條件

3.1 濕潤中的關(guān)鍵技術(shù)

根據(jù)產(chǎn)品的性能要求和加工工藝需要，生產(chǎn)格拉辛原紙，須進(jìn)行濕潤、涂布、超壓寫后加工，見圖2。

（1）水分的控制。紙張通過濕潤機(jī)調(diào)濕，通過控制水分進(jìn)入紙頁的滲透速度，可使定量65g/m2的紙從水分5%～6%提高20%～21%。

圖2 濕潤上料系統(tǒng)

（2）溫度控制。為改進(jìn)紙張?jiān)谕坎歼^程中對(duì)涂料的吸收效果，在濕潤機(jī)系統(tǒng)安裝了加熱裝置，改冷水濕潤為熱水濕潤，并對(duì)溫度進(jìn)行控制，從而提高紙張吸收水分的均勻性。溫度在30～90℃可調(diào)。

（3）表面施膠。為改進(jìn)成品的抗油性能，我們還嘗試改熱水為熱料。通過反復(fù)試驗(yàn)，選擇了一種粘結(jié)力最強(qiáng)的，具有相當(dāng)于尼龍的粘結(jié)強(qiáng)度而不受油脂的影響、成膜性好的聚乙烯醇和其他兩種膠粘劑混合配方作為膠粘劑。它比單一使用膠粘劑的效果要好，可形成較好的抗水性涂膜，提高紙張的耐油脂和溶劑性能，同時(shí)可降低涂料成本。我們還在膠粘劑配方中再加入了適量的氟化物添加劑，提高表面分子間張力，從而提高紙張的抗油性能，取得了較好的效果。

（4）施膠濃度控制。在濕潤過程中加入膠料，如果濃度過大，會(huì)造成紙和紙之間粘連而無法超壓，所以一般濃度控制較稀，控制在0．4%～0．6%為宜。

（5）存放時(shí)間的控制。從濕潤機(jī)下來的卷筒必須密封包裝并存放24h，使其涂布濕潤后的紙頁充分均勻和還原，再進(jìn)行超壓，可使紙張的外觀更加細(xì)膩。

3.2 超壓中的關(guān)鍵技術(shù)

（1）加熱系統(tǒng)。一般的超壓機(jī)沒有加熱系統(tǒng)，但為了滿足生產(chǎn)格拉辛紙的需要，提高紙張的透明度、緊度等指標(biāo)要求，必須對(duì)壓光機(jī)進(jìn)行改造，增加一套加熱系統(tǒng)（包括蒸汽流量表、溫度表和壓力表），見圖3對(duì)溫度進(jìn)行有效控制；然后通過超壓干燥，使紙中的張力降低、水分蒸發(fā)而達(dá)到理想的目的。

圖3 壓光機(jī)加熱系統(tǒng)

（2）卷取前增加表面光澤輥。該紙生產(chǎn)中的理想設(shè)備是使用軟性壓光機(jī)，通過軟性壓光整飾，可以明顯提高涂布紙表面平滑度、光澤度和緊度，而且輥面容易復(fù)蘇，不會(huì)產(chǎn)生線條印，確保紙面質(zhì)量。但該設(shè)備價(jià)格昂貴，為解決沒有軟性壓光帶來的困擾，我們大膽創(chuàng)新，自主設(shè)計(jì)，在超壓機(jī)成型部安裝了直徑為1．5m的表面光澤輥，最高溫度可達(dá)300℃，通過整飾進(jìn)行加熱處理以達(dá)到理想的平滑度、光澤度和緊度。

（3）紙粕輥的選用。為增加壓光輥的軟性和復(fù)蘇性能，采取部分紙粕輥?zhàn)痈挠眠M(jìn)口紙壓制的紙粕輥的方法，與國產(chǎn)輥?zhàn)咏惶媸褂?，即降低了成本，又有效地提高了紙面質(zhì)量。

（4）紙粕輥的及時(shí)更換。由于格拉辛紙紙質(zhì)較硬，稍有不慎紙面就會(huì)產(chǎn)生線條印，影響質(zhì)量，為此，必須配置多套專用的超級(jí)壓光輥，一旦輥面有問題及時(shí)調(diào)換進(jìn)行車磨，以確保紙面質(zhì)量， 見圖3。

（5）紙粕輥的保養(yǎng)。在生產(chǎn)過程中，要經(jīng)常測量紙粕輥的表面溫度，避免溫度過高，造成輥?zhàn)颖?；同時(shí)要做好輥?zhàn)拥膹?fù)蘇工作。

（6）壓光機(jī)車速壓力控制。不同克重的紙張需要不同的車速，以控制其成紙的水分，合適的壓力，對(duì)成紙的緊度直接相關(guān)。

3.3 復(fù)卷中的關(guān)鍵技術(shù)

復(fù)卷是最后工序，一般經(jīng)過復(fù)卷縱切加工成客戶需要的卷筒即可。但由于壓光后的卷筒溫度較高，尤其是夏天，存放24h后的卷筒，內(nèi)部溫度仍然高達(dá)70℃以上，如果直接復(fù)卷打包，會(huì)造成卷筒表面嚴(yán)重潮弓和影響紙張的平整度，因此，我們自行設(shè)計(jì)在復(fù)卷機(jī)上安裝了冷卻輥，以降低成品卷筒溫度，收到較好效果。

4 產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

和溶劑性能。從而在涂布硅油時(shí)，有較低硅油消耗量。

（3）平滑度和光澤度，即要有光亮、平整的外觀效果，可以提高其印刷效果。

（4）要有較高的緊度，既能幫助提高紙張的耐油脂性能（降低涂硅時(shí)的硅油消耗量），又能降低紙張的伸縮率。

5 離型性能測試

（1）紙張要有較好的透明度，能滿足自動(dòng)感光貼標(biāo)生產(chǎn)流水線的需要及客戶對(duì)產(chǎn)品外觀的需要。

（2）紙張表面有較好的抗油性能，即耐油脂

這是判定格拉辛紙性能好壞的一個(gè)重要依據(jù)?？?jié)B透性能越好，即抗油性越好，紙張表面涂硅量就越低，生產(chǎn)成本也就越低；剝離力小，說明涂硅后的剝離效果好，即質(zhì)量越好。

德國瓦克公司是專業(yè)生產(chǎn)硅油的世界著名企業(yè)，而德國瓦克公司上海技術(shù)公司，是專門負(fù)責(zé)相關(guān)性能測試的部門，擁有完備的試驗(yàn)實(shí)施。在我們的開發(fā)研制過程中，得到了他們的大力支持和幫助，通過對(duì)試生產(chǎn)的各期試樣進(jìn)行測試對(duì)比分析，為產(chǎn)品的不斷改進(jìn)提供了科學(xué)依據(jù)。 從測試總數(shù)據(jù)報(bào)告可以明確看出，隨著研究的深入，我們產(chǎn)品的抗油性能不斷提高，紙張表面涂硅量和涂硅后的剝離性穩(wěn)定在一個(gè)較好的水平，見表1。

表1 2008年、2010年測試的數(shù)據(jù)

6 其他相關(guān)質(zhì)量要求

由于格拉辛紙涂硅后，被普遍用于電子產(chǎn)品和醫(yī)藥、衛(wèi)生材料方面，所以會(huì)被要求進(jìn)行歐盟RoHS標(biāo)準(zhǔn)要求的檢測和符合GB11680—1989《食品包裝用原紙衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的檢測。這些檢測對(duì)提高產(chǎn)品檔次都是必要的。