因為傳統的分散體塗布一般都是使用苯乙烯—丁二烯和丙烯酸鹽那樣的聚合物,在含水情況下,通過乳液聚合法聚合而成“膠乳”,然後像顏料一樣將其塗布於基材(紙和紙板)上而起到阻隔作用的。擠出塗布則常用聚烯烴類聚合物,這類聚合物擠壓加熱呈熔融狀態,然後在冷卻後覆蓋於基材上而起到阻隔作用的。因為聚烯烴類聚合物(特別是聚丙烯)很難在含水情況下通過乳液聚合法聚合成膠乳,所以無法以低黏度施加技術直接塗布到基材上。
塗布用分散體一般稱膠乳,膠乳(latex)一詞原文來源於拉丁字,是類似牛奶的意思。水基聚合物膠乳是在水中分散有很微細的聚合物粒子,微粒的直徑一般僅為50~300nm。在美國首先開發和商業化的聚合物膠乳,就是20世紀40年代中期在生產合成橡膠時所獲得的副產品——丁苯膠乳。
數十年來,膠乳早已在造紙工業顏料塗布的塗料中成功地作為膠黏劑使用,膠乳也已長期用於塗覆與層合塑料薄膜,但因這種聚合物價格較貴,沒有在塗布方麵獲得普遍應用。近年來,由於環境立法的更為嚴格,擠出塗布等在應對環境方麵顯示了它們的局限性;加上這種聚合物分散體(膠乳)的阻隔性能有了較大提高,使用聚合物分散體塗布作為紙和紙板的阻隔性塗料,已逐步獲得穩定進展。
目前許多大型跨國企業已開發出他們自己的阻隔用分散體材料的專利,這類大公司可從最基本的原材料開始直接製造出聚合物分散體。有些專業小公司則從大公司購入聚合物單體,然後加以聚合並混入添加劑和填料而製成分散體(膠乳)。
經分散體塗布後的紙和紙板,其包裝廢物可用傳統的碎漿機進行碎漿;分散體塗布後的損紙也可用機內碎漿設備加以處理,並可作為新原料而循環利用,多數都無需作特殊處理。
來自廢紙收購站的分散體塗布包裝廢料基本上都可以與其他普通廢紙一樣加以處理。分散體塗布包裝廢物還可以焚燒處理。分散體塗布廢物在漚肥環境中數星期即可分化,因此亦可作漚肥處理。
傳統聚合物分散體(例如丁苯膠乳)的價格較貴,為了降低成本,美國道爾(Daw)化學公司最近已開發出專利的聚烯烴機械法分散體(Polyolefin dispersion,簡稱PODs)技術,即利用機械方法將聚烯烴類聚合物微粒分散於水中,形成含水膠乳狀分散體。聚烯烴類聚合物分散體塗布在紙和紙板上,跟經乳液聚合的傳統膠乳分散體一樣,具有很好的阻隔性能。我們將在下麵分別介紹乳液聚合法分散體和聚烯烴機械法分散體的塗布工藝及其特點。