本發明屬于透明紙張技術領域,尤其涉及一種浸漬液及其快速制備透明紙張的方法與制備的透明紙張的應用。
背景技術:
透明紙作為一種新興的高性能透明襯底,具有質量輕盈、環境友好、優異的光學和力學性能等優點,引起了學術界和工業界的廣泛關注。近年來研究者們對透明紙張在柔性有機發光二極管、顯示器件、晶體管、太陽能電池、超級電容器等柔性電子器件領域中的應用進行了深入的研究。
目前,透明紙在電子器件領域中的研究主要集中于納米紙。納米紙是由納米纖維素制備而成,但納米纖維素的制備工藝耗時長、成本高、無法實現規模化生產。限制了透明紙在電子器件領域中的應用。
因此,研發出一種透明紙張的快速制備方法及其應用,用于解決現有技術中存在制備程序復雜、耗時長、制備工藝能耗大、成本高的技術缺陷,成為本領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現要素:
本發明針對現有技術的不足,提供了一種浸漬液,用于制備透明紙張,所提供的浸漬液具有原料簡單、來源豐富、易于制備的特點。
本發明還提供了一種采用上述浸漬液快速制備透明紙張的方法,所提供的制備方法具有操作工藝簡便、易于工業化生產的優勢,用于解決現有技術中存在透明紙張的制備程序復雜、耗時長、制備工藝能耗大、成本高的技術缺陷。
本發明還提供所述的制備方法制備的透明紙張的應用,所制備的紙張具有良好的透明度,同時也具有優異的拉伸強度和平滑度,可用于電子器件領域。
本發明通過如下技術方案實現。
一種浸漬液,所述浸漬液包括:透明劑、透明助劑、表面活性劑、抗水劑、潤滑劑和交聯劑。
優選的,以質量份計,所述浸漬液包括透明劑100份、透明助劑0.5-1.5份、表面活性劑0.3-0.8份、抗水劑0.5-1.0份、潤滑劑0.8-1.8份和交聯劑0.5-1份。
優選的,所述透明劑為環氧樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、丙烯酸樹脂、丁苯樹脂和水性聚氨酯中的一種或多種。
優選的,所述透明助劑為淀粉、瓜爾膠、海藻酸鈉、聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉和殼聚糖中的一種或多種。
優選的,所述表面活性劑為烷基醇醚羧酸鹽、烷基磷羧酸鹽、烷基磺酸鈉、仲烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉、烷基硫酸酯鈉、仲烷基硫酸酯鈉、氨基磺酸鈉、高級脂肪醇硫酸酯、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯、蔗糖酯、硫酸化蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基萘磺酸鈉、琥珀酸烷基酯磺酸鈉、醇類化合物、磷酸酯類化合物,酮類化合物和醚類化合物中的一種或多種。
優選的,所述抗水劑為脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、碳酸鋯銨、聚酰胺多胺環氧氯丙烷樹脂和聚肽胺聚脲甲醛樹脂中的一種或多種。
優選的,所述潤滑劑為硬脂酸鈣、硬脂酸銨、硬脂酸鈉、油酸鉀、硫酸化蓖麻油、硫酸化油酸、脂肪酸、石蠟、聚氧化乙烯蠟、合成石蠟、聚乙二醇、聚乙二醇醚和大豆卵磷酯中的一種或多種。
優選的,所述交聯劑為異氰酸酯、醛類化合物、乙烯砜類化合物、硼酸、硼砂類化合物、金屬離子類化合物、偏磷酸鹽和碳酸鋯鹽中的一種或多種。
一種采用所述的浸漬液快速制備透明紙張的方法,包括如下步驟:
(1)將原紙置于浸漬液中浸漬,取出,然后將浸漬后的紙張緊密貼合在兩張薄膜材料中間,形成浸漬紙張/薄膜復合材料;
(2)利用擠壓裝置將浸漬紙張/薄膜復合材料中多余的浸漬液擠出,烘干浸漬紙張/薄膜復合材料,將浸漬紙張/薄膜復合材料中的薄膜材料剝離,紙張進一步壓光處理,得到透明紙張。
優選的,步驟(1)中,所述原紙為涂布紙、超級壓光紙、銅版紙、涂布卡紙中的一種,定量為25-70g/m2,緊度為0.5-1.3g/cm3,表面粗糙度ra小于2μm。
優選的,步驟(1)中,所述浸漬液的固含量為10-40%。
優選的,步驟(1)中,所述浸漬的時間為5-30s,浸漬量為20-100%。
優選的,步驟(1)中,所述薄膜材料為銅箔、聚對苯二甲酸乙二醇酯高分子薄膜材料、鋁箔、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、淋膜紙、bopp和尼龍薄膜中的一種,表面粗糙度ra小于30nm。
優選的,步驟(2)中,所述擠壓裝置為液壓機、輥式擠壓機中的一種。
優選的,步驟(2)中,所述烘干的方式為熱風干燥、紅外干燥、烘缸干燥中的一種,烘干的溫度為70-120℃。
優選的,步驟(2)中,所述剝離力小于40mn/mm。
優選的,步驟(2)中,所述壓光處理的壓力為2-10mpa。
上述任一項所述的制備方法制得的透明紙張在電子器件領域的應用。
與現有技術相比,本發明具有如下優點和有益效果:
(1)本發明的浸漬液具有原料簡單、來源豐富、易于制備的特點;
(2)本發明的制備方法具有操作工藝簡便、易于工業化生產的優勢,解決了現有技術中存在透明紙張的制備程序復雜、耗時長、制備工藝能耗大、成本高的技術缺陷;
(3)本發明制備的紙張具有良好的透明度(82~92%),同時也具有優異的拉伸強度(20~90mpa)和平滑度(表面粗糙度為16~29nm),可用于電子器件領域。
具體實施方式
為了更詳細說明本發明,下面結合實施例對本發明進行具體地描述,但本發明不限于此。
下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
本發明提供一種浸漬液及其制備透明紙張的方法與制備的透明紙張的應用。
本發明的浸漬液包括透明劑、透明助劑、表面活性劑、抗水劑、潤滑劑和交聯劑,具體制備方法如下:將100份透明劑、0.5-1.5份透明助劑、0.3-0.8份表面活性劑、0.5-1.0份抗水劑、0.8-1.8份潤滑劑和0.5-1.0份交聯劑相互混合,在300-600rpm轉速下攪拌20-30min,得到浸漬液。
本發明采用上述浸漬液快速制備透明紙張的方法,其步驟如下:
(1)將原紙置于浸漬液中浸漬,取出,然后將浸漬后的紙張緊密貼合在兩張薄膜材料中間,形成浸漬紙張/薄膜復合材料;
(2)利用擠壓裝置將浸漬紙張/薄膜復合材料中多余的浸漬液擠出;
(3)將浸漬紙張/薄膜復合材料烘干;
(4)將浸漬紙張/薄膜復合材料中的薄膜材料剝離;
(5)將剝離薄膜材料后的紙張進一步壓光處理,得到透明紙張。
本發明快速制備透明紙張的方法,具有操作工藝簡便、易于工業化生產的優勢,用于解決現有技術中存在透明紙張的制備程序復雜、耗時長、制備工藝能耗大、成本高的技術缺陷。
本發明的制備方法制備的紙張具有良好的透明度,同時也具有優異的拉伸強度和平滑度,可用于電子器件領域。
下面通過具體實例對本發明做進一步的說明。
實施例1
一種透明紙張的制備,包括如下步驟:
原紙采用定量為25g/m2超級壓光紙,緊度為0.5g/cm3,表面粗糙度為1μm。
浸漬液:透明劑500g、透明助劑2.5g、表面活性劑1.5g、抗水劑2.5g、潤滑劑4g和交聯劑2.5g;所述透明劑為丙烯酸樹脂,透明助劑為聚乙烯醇(需將聚乙烯醇在90℃熱水中持續攪拌2h,制備成固含量為10%的聚乙烯醇懸浮液),表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚,抗水劑為脲醛樹脂,潤滑劑為硬脂酸鈣,交聯劑為乙二醛;浸漬液固含量為10%。
制備步驟:
(1)將原紙置于浸漬液中浸漬,浸漬時間為10s,浸漬量為20%,取出,然后將浸漬后的紙張緊密貼合在兩張薄膜材料中間,形成浸漬紙張/薄膜復合材料,采用的薄膜材料為淋膜紙,表面粗糙度為15nm;
(2)利用擠壓裝置將浸漬紙張/薄膜復合材料中多余的浸漬液擠出,采用的擠壓裝置為輥式擠壓機,烘干浸漬紙張/薄膜復合材料,熱風干燥溫度為70℃,將浸漬紙張/薄膜復合材料中的薄膜材料剝離,浸漬紙張與薄膜材料的剝離力為20mn/mm,紙張進一步壓光處理,壓光處理的壓力為2mpa,得到透明紙張。
所制備的透明紙張經測試,透明度為92.1%,拉伸強度為20mpa,表面粗糙度為18nm。
實施例2
一種透明紙張的制備,包括如下步驟:
原紙采用定量為40g/m2涂布卡紙,緊度為0.9g/cm3,表面粗糙度為1.2μm。
浸漬液:透明劑500g、透明助劑4.0g、表面活性劑2.5g、抗水劑3.5g、潤滑劑5g和交聯劑3.5g;所述透明劑為環氧樹脂,透明助劑為木薯淀粉(在95℃下糊化10%的木薯淀粉,糊化時間為30min,糊化完后將其在65℃下保溫),表面活性劑為脂肪酸甘油酯,抗水劑為碳酸鋯銨,潤滑劑為油酸鉀,交聯劑為異氰酸酯;浸漬液固含量為25%。
制備步驟:
(1)將原紙置于浸漬液中浸漬,浸漬時間為5s,浸漬量為60%,取出,然后將浸漬后的紙張緊密貼合在兩張薄膜材料中間,形成浸漬紙張/薄膜復合材料,采用的薄膜材料為聚乙烯薄膜,表面粗糙度為27nm;
(2)利用擠壓裝置將浸漬紙張/薄膜復合材料中多余的浸漬液擠出,采用的擠壓裝置為液壓機,烘干浸漬紙張/薄膜復合材料,熱風干燥溫度為80℃,將浸漬紙張/薄膜復合材料中的薄膜材料剝離,浸漬紙張與薄膜材料的剝離力為35mn/mm,紙張進一步壓光處理,壓光處理的壓力為4mpa,得到透明紙張。
所制備的透明紙張經測試,透明度為85.1%,拉伸強度為61.8mpa,表面粗糙度為29nm。
實施例3
一種透明紙張的制備,包括如下步驟:
原紙采用定量為65g/m2涂布紙,緊度為1.3g/cm3,表面粗糙度為1.8μm。
浸漬液:透明劑500g、透明助劑3.5g、表面活性劑4g、抗水劑4g、潤滑劑6g和交聯劑4.0g;所述透明劑為脲醛樹脂,透明助劑為瓜爾膠,表面活性劑為聚山梨酯,抗水劑為三聚氰胺甲醛樹脂,潤滑劑為聚乙二醇,交聯劑為硼酸;浸漬液固含量為40%。
制備步驟:
(1)將原紙置于浸漬液中浸漬,浸漬時間為20s,浸漬量為80%,取出,然后將浸漬后的紙張緊密貼合在兩張薄膜材料中間,形成浸漬紙張/薄膜復合材料,采用的薄膜材料為bopp,表面粗糙度為20nm;
(2)利用擠壓裝置將浸漬紙張/薄膜復合材料中多余的浸漬液擠出,采用的擠壓裝置為液壓機,烘干浸漬紙張/薄膜復合材料,烘缸干燥溫度為100℃,將浸漬紙張/薄膜復合材料中的薄膜材料剝離,浸漬紙張與薄膜材料的剝離力為25mn/mm,紙張進一步壓光處理,壓光處理的壓力為8mpa,得到透明紙張。
所制備的透明紙張經測試,透明度為82.1%,拉伸強度為73.2mpa,表面粗糙度為24nm。
實施例4
一種透明紙張的制備,包括如下步驟:
原紙采用定量為70g/m2銅版紙,緊度為1.0g/cm3,表面粗糙度為0.8μm。
浸漬液:透明劑500g、透明助劑7.5g、表面活性劑3.5g、抗水劑5g、潤滑劑9g和交聯劑5g;所述透明劑為丙烯酸樹脂,透明助劑為殼聚糖(用1%的乙酸溶液溶解殼聚糖,制備固含量為2%的殼聚糖懸浮液),表面活性劑為烷基硫酸酯鈉,抗水劑為碳酸鋯銨,潤滑劑為硫酸化蓖麻油,交聯劑為三偏磷酸鈉;浸漬液固含量為30%。
制備步驟:
(1)將原紙置于浸漬液中浸漬,浸漬時間為30s,浸漬量為100%,取出,然后將浸漬后的紙張緊密貼合在兩張薄膜材料中間,形成浸漬紙張/薄膜復合材料,采用的薄膜材料為聚丙烯薄膜,表面粗糙度為12nm;
(2)利用擠壓裝置將浸漬紙張/薄膜復合材料中多余的浸漬液擠出,采用的擠壓裝置為輥式擠壓機,烘干浸漬紙張/薄膜復合材料,紅外干燥溫度為120℃,將浸漬紙張/薄膜復合材料中的薄膜材料剝離,浸漬紙張與薄膜材料的剝離力為30mn/mm,紙張進一步壓光處理,壓光處理的壓力為10mpa,得到透明紙張。
所制備的透明紙張經測試,透明度為85%,拉伸強度為90mpa,表面粗糙度為16nm。
實施例5
實施例1~4制備的透明紙張具有良好的透明度,同時也具有優異的拉伸強度和平滑度,滿足電子器件的使用要求;
將實施例1~4制備的透明紙張作為制備電子器件的基材,制得所需的電子器件。
綜上所述,本發明提供了一種浸漬液,所述浸漬液包括:透明劑、透明助劑、表面活性劑、抗水劑、潤滑劑和交聯劑。本發明還提供了一種上述浸漬液快速制備透明紙張的方法,所述制備方法為:(1)將原紙置于浸漬液中,然后將浸漬紙張緊密貼合在兩張薄膜材料中;(2)利用擠壓裝置將浸漬紙張/薄膜復合材料中多余的浸漬液擠出;(3)將浸漬紙張/薄膜復合材料烘干;(4)將浸漬紙張/薄膜復合材料中的薄膜材料剝離;(5)將所得產品進一步壓光處理得到透明紙張。本發明還提供了一種上述制備方法制備的透明紙張在電子器件領域的應用。所提供的浸漬液具有原料簡單、來源豐富、易于制備的特點。所提供的制備方法具有操作工藝簡便、易于工業化生產的優勢,解決了現有技術中存在透明紙張的制備程序復雜、耗時長、制備工藝能耗大、成本高的技術缺陷。所制備的紙張具有良好的透明度,同時也具有優異的拉伸強度和平滑度,可用于電子器件領域。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。