【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于柔性包裝應用或諸如囊袋、小袋、包的產品遞送系統的包括水分散性納米復合材料阻隔的紙層合體，該紙層合體包括與粘合劑層、水分散性納米復合材料阻隔層和密封層組合的紙，該紙層合體與現有技術的紙質柔性包裝相比提供若干優點；以及一種用于生產帶有集成式水分散性納米復合材料阻隔的紙層合體的方法。
技術介紹
1、紙質包裝在消費者中越來越流行，因為它被認為是更天然、更可回收和更可生物降解的。然而，無涂層紙的阻隔性能差，并且通過添加涂層來改善阻隔性能的嘗試通常導致包裝在商業紙回收系統中的可回收能力降低并且還降低其在各種環境中生物降解的能力。
2、無涂層紙質包裝在商業紙回收系統中非常容易回收并且在某些環境中通常是可生物降解的。然而，根本沒有涂層或粘合劑的紙不能容易地形成完整的功能包裝。而且，無涂層紙質包裝只能用于容納不需要任何類型的濕氣或氣體或香味或油脂阻隔的干燥產品。如果干燥產品對濕氣敏感，則它將由于濕氣將很快進入包裝而損壞。如果它對氧氣敏感，則它將發生氧化。如果產品是油膩的，則油脂將穿過紙遷移并在包裝的外部留下難看的污漬。如果產品含有香味，則香味將從包裝中逸出并改變產品預期氣味的性質。然而，如果將涂層添加到紙以改善阻隔性能和/或使其可密封，則必須非常小心以避免不利地影響包裝在商業紙回收系統中的可回收能力。此外，在棄置不當的情況下，希望涂層不影響整個包裝在最期望的環境條件范圍內發生生物降解的能力。不能降解可能具有不利的環境影響，諸如在海水中持久存在的微塑料。
3、解決紙的不良阻隔性能并使其可密封的常用方法是
4、如果將此類聚乙烯涂層制得非常薄，在可將其剝離并送至垃圾填埋場或燃燒以給工廠提供燃料，從而留下紙纖維以收集并回收到紙中的情況下，則可認為整體結構在紙回收流中是可回收的。然而，此類結構仍然具有若干缺點，因為如果它不當地被棄置在環境中，紙將生物降解，但聚乙烯涂層不能。這相反將形成對環境產生不利影響的持久微塑料，成為一些動物的非營養食物來源。此外，許多消費者可能注意到在紙層合體的內表面上有光澤的聚乙烯層的外觀并負面地將它視為非天然材料。聚乙烯涂層還將對包裝經由工業或家庭堆肥進行堆肥的能力產生不利影響，除非消費者可在堆肥之前容易地去除聚乙烯涂層。
5、相反，如果使用可生物降解材料代替聚乙烯，諸如專利申請us2002/0127358中描述的那些，則該阻隔紙層合體對濕氣滲透的阻隔性將受到不利影響，因為眾所周知，可生物降解的材料是濕氣可透過的。由可生物降解的材料制成的涂層將需要是厚涂層，導致紙回收過程中的問題。
6、因此，對于用于柔性包裝應用的紙層合體的需求尚未得到滿足，所述紙層合體具有濕氣阻隔和密封劑層，在工業紙再漿化系統中具有提高的回收效率，具有增強的生物降解動力學，并且具有減小的環境影響諸如對土壤和水生環境的影響。
技術實現思路
1、提供了一種包括水分散性納米復合材料阻隔的紙層合體，該紙層合體能夠在工業紙回收設施中回收，適用于家庭或工業堆肥設施，并且在不當地棄置于環境中時是可生物降解的。該紙層合體由以下各層制成：具有外表面和內表面的可回收和/或可生物降解的紙層；具有外表面和內表面的粘合劑層，所述外表面設置在所述紙層的所述內表面上；具有外表面和內表面的水分散性納米復合材料阻隔層，所述外表面設置在所述粘合劑層的所述內表面上；具有外表面和內表面的密封層，所述外表面設置在所述水分散性納米復合材料阻隔層的所述內表面上。
2、提供了一種制備包括水分散性納米復合材料阻隔的紙層合體的方法，該方法包括將粘合劑層施加到紙或板上；將水性納米復合材料分散體施加到該粘合劑層的表面上；從該納米復合材料分散體中去除水以獲得水分散性納米復合材料阻隔層；將密封層施加到該納米復合材料阻隔層上。
3、提供了一種制備包括水分散性納米復合材料阻隔的紙層合體的方法，該方法包括使用可密封的膜；將水性納米復合材料分散體施加到該可密封的膜的表面上；從該納米復合材料分散體中去除水以獲得水分散性納米復合材料阻隔層；將粘合劑層施加到該納米復合材料阻隔層上；將紙或板層合到該粘合劑層上。
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1.一種紙層合體，所述紙層合體包括：
2.根據權利要求1所述的紙層合體，其中所述紙層合體的克重為約20g/m2至約1000g/m2，優選地為約20g/m2至約200g/m2。
3.根據權利要求1所述的紙層合體，其中當根據ASTM方法F1249-13在40℃的溫度和50％的相對濕度下測量時，根據所述紙層合體的WVTR為約0.01g/m2/天至約100g/m2/天。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的紙層合體，其中所述紙層合體是可回收的并且表現出至少50％的可回收百分比，如通過測試方法PTS-RH:021/97(2019年10月草案)所測定。
5.根據前述權利要求中任一項所述的紙層合體，其中所述紙層合體包含在約50重量％和約100重量％之間的天然纖維，優選地在約65重量％和約99重量％之間的天然纖維，更優選地在約75重量％和約95重量％之間的天然纖維。
6.根據前述權利要求中任一項所述的紙層合體，其中所述紙由包括以下中的至少一者的天然纖維制得：纖維素基纖維、竹纖維、棉、蕉麻、洋麻、清風藤、亞麻、北非茅草、秸稈、黃麻、甘蔗渣
7.根據前述權利要求中任一項所述的紙層合體，其中所述紙在至少一個表面上被施膠和/或機械上光，或者是玻璃紙，或者是牛皮紙。
8.根據前述權利要求中任一項所述的紙層合體，其中所述紙經由泡沫形成方法制得，所述泡沫形成方法是一種用水基泡沫替換水的造紙方法。
9.根據前述權利要求中任一項所述的紙層合體，其中經由掃描電子顯微鏡(SEM)觀察，所述水分散性納米復合材料阻隔層不同于所述粘合劑層并且不同于所述密封層。
10.根據前述權利要求中任一項所述的紙層合體，其中所述水分散性納米復合材料阻隔層的平均厚度為約0.1μm至約20μm。
11.根據前述權利要求中任一項所述的紙層合體，其中所述水分散性納米復合材料阻隔層包括多于一個水分散性納米復合材料阻隔次層。
12.根據前述權利要求中任一項所述的紙層合體，其中所述水分散性納米復合材料阻隔層為包含納米尺度的有序間隔的親水性納米片和插層的聚合物填料的納米復合材料，其中經由XRD測量的基面間距低于優選地低于更優選地低于
13.根據權利要求12所述的紙層合體，其中所述親水性納米片的平均縱橫比大于約100，優選地大于約1000，更優選地大于約10000。
14.根據權利要求12所述的紙層合體，其中所述親水性納米片為粘土納米片，優選地其中所述親水性納米片是天然、改性或合成的蒙皂石或者天然、改性或合成的蛭石中的至少一者。
15.根據前述權利要求中任一項所述的紙層合體，其中所述粘合劑層和所述密封層包含至少一種水溶性聚合物，諸如聚乙烯醇、聚環氧乙烷、甲基纖維素或藻酸鈉。
16.一種制備根據權利要求1所述的紙層合體的方法，所述方法包括：
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種紙層合體，所述紙層合體包括：
2.根據權利要求1所述的紙層合體，其中所述紙層合體的克重為約20g/m2至約1000g/m2，優選地為約20g/m2至約200g/m2。
3.根據權利要求1所述的紙層合體，其中當根據astm方法f1249-13在40℃的溫度和50％的相對濕度下測量時，根據所述紙層合體的wvtr為約0.01g/m2/天至約100g/m2/天。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的紙層合體，其中所述紙層合體是可回收的并且表現出至少50％的可回收百分比，如通過測試方法pts-rh:021/97(2019年10月草案)所測定。
5.根據前述權利要求中任一項所述的紙層合體，其中所述紙層合體包含在約50重量％和約100重量％之間的天然纖維，優選地在約65重量％和約99重量％之間的天然纖維，更優選地在約75重量％和約95重量％之間的天然纖維。
6.根據前述權利要求中任一項所述的紙層合體，其中所述紙由包括以下中的至少一者的天然纖維制得：纖維素基纖維、竹纖維、棉、蕉麻、洋麻、清風藤、亞麻、北非茅草、秸稈、黃麻、甘蔗渣、馬利筋絨纖維、菠蘿葉纖維、木纖維、紙漿纖維或它們的組合。
7.根據前述權利要求中任一項所述的紙層合體，其中所述紙在至少一個表面上被施膠和/或機械上光，或者是玻璃紙，或者是牛皮紙。
8.根據前述權利要求中任一項所述的紙層合體，其中所述紙經由泡沫形成方法制...
【專利技術屬性】
技術研發人員：皮爾洛倫佐·卡魯索，艾米莉·夏洛特·博斯韋爾，馬克西米利安·羅爾，約瑟夫·布羅伊，
申請(專利權)人：寶潔公司，
類型：發明
國別省市：
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