CN101760988A - 一种混合浆料及其制备的文化用纸 - Google Patents
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Abstract
提供一种混合浆，该混合浆具有较高的松厚度、高不透明度以及较大的撕裂指数，所述的原色草浆重量为混合浆重量的15-95％，混合浆中含有木浆、棉浆、竹浆或二次纤维的一种或两种以上的任意组合，所述的原色草浆的松厚度为1.98～2.30dm3/g，不透明度为89-99％，撕裂指数为3.5-6.0mN·m2/g，还提供了一种文化用纸，该混合浆具有较高的松厚度、高不透明度以及较大的撕裂指数，该混合浆掺入了一种成本低、制浆工艺简单的浆料，抄造工艺制成纸品具有松厚度高、不透明度高、纸品的撕裂指数也大、色彩柔和、纯朴自然并制造工艺简单以及制造成本较低等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种造纸用混合浆料，具体地涉及一种具有高不透明度、高松厚度以及撕裂指数的混合浆，及其该混合浆抄制成的纸。
背景技术
在我国造纸纸行业的原材料结构中，原料主要包括木浆、废纸浆和非木浆，随着国内纸张需求推动产能的迅速扩张，原材料需求量快速增长。然而，受制于国内木材资源的长期刚性稀缺，木材价格持续上涨，木浆产量远远不能满足纸业需求。同时，由于国内废纸回收尚未成规模且质量不如原木浆生产回收的废纸。所以目前造纸行业提倡用非木浆代替木浆以降低纸制品的成本，并满足对纸的需求量。
在造纸用纤维主要包括植物纤维，如木材纤维、草类纤维、棉麻纤维等，和非植物纤维，如化学纤维、无机纤维、微生物纤维等。不同的纤维种类和特征，其成纸性能差别很大，为了满足各种纸张性能的需求，往往需要将各种特征的纤维混合使用，发挥其特性补充其不足。在满足纸张性能的需求之外，尽可能的降低纸张的成本，减少其在制备过程中对环境造成污染，纸成品对人体的健康更有利。
近年来纸张生产者和使用者都越来越关注纸张的松厚度、不透明度。纸张的松厚度在很大程度上与纸张的不透明度有关。在其他参数一定的情况下，纸张的松厚度越大其不透明度越高，具有较高的不透明度，对于文化印刷用纸，不透明度低将会导致出现透影、透印现象，影响使用。对于造纸生产者来说，如果能达到高松厚度、不透明度以及较大的撕裂指数，就有可能使用较少的纤维材料来达到同样的纸张质量指标。
在造纸生产过程中，有几种可行的方法来提高纸张的松厚度。如在浆料中加入聚合物。通过不同的工艺操作也可以增加纸张松厚度，如在干燥或压榨过程中调节温度，在压光或超压过程中降低压力。Rtt等人研究了高温和软压对纸张紧度的影响。发现线压力对压光纸的总体紧度有主导性的作用，而加热辊的温度似乎对纸张紧度的影响更加显著。Nynren等人研究了机械浆和化机浆发现，如纸张在不同的温度下干燥，其松厚度会有很大的差别，这种差别或许可从纤维的黏塑性能得到解释，也就是可从木素的软化以及不同浆种中木素成分不同得到解释。中国专利申请03825048.9提供了一种具有改进的挺度和松厚度的三层复印纸及其制备方法。所述纸具有主要由纤维素制成并用疏松剂如二酰胺盐疏松化的中间芯层。在所述芯层的两侧压印了淀粉基计量施胶压榨涂层，其中的淀粉具有高固含量。涂层形成了具有围绕低密度芯层的高强度外层的工字梁结构的三层型纸。
如上所述松厚度对不透明度有影响，从其本质上进一步分析，纸张不透明度主要受纤维原料、原料、填料的性质及打浆质量的影响，就纤维原料而言，与纤维素相比，木素的折光率较高，吸收光的能力也较强，所以本色浆炒成的纸比漂白浆抄成的纸不透明度大的多；在木素含量相同的情况下，纤维短小、结合力差、成纸松厚、孔隙多，有利于光的吸收和散射，所以成纸不透明也高。打浆过程对纸张不透明度的影响，随着打浆进行，纤维细纤维化，比表面积增加，提高了成纸的紧度和强度，而减少了纸中的光学非结合面积，降低了纸的不透明度，即随着打浆度的上升，其成纸不透明度下降。
对于大多数化学浆而言，在增加的纤维比表面积处增加了光散射系数，但同时增加了纤维的结合面积，增加了纤维间的光学接触又导致光散射系数降低，最终导致半透明度降低，当然撕裂指数会相应升高。对机械浆而言，虽然纤维比表面积也增大，但纤维的直径、壁厚减少，细小纤维含量太多，光散射系数随之增加，结果不透明度和撕裂指数都高，但细小纤维含量多，又容易使纸页在干燥后表面产生绒毛状的物质，引起印刷掉毛。
《黑龙江造纸》2007年第1期名称为“提高低定量胶印新闻纸不透明度等指标的实践”一文中，用70％TMP、30％化学奖和DIP混合浆抄造的新闻纸，通过提高TMP成浆的打浆度，可以增加纤维的细腻度，增加纤维结合力，将纸张的不透明度、平滑度等指标提高，但是打浆度的提高使得能耗升高，网部脱水困难，车速有所下降，成纸的撕裂度也降低。
专利申请200410023218.5公开了一种轻型印刷纸，这种纸的浆料为意大利杨碱性过氧化氢热磨机械浆APMP浆、CTMP浆和脱墨浆DIP，其浆料的比例为70-30∶20-50∶20-0，另外还加入辅料，所得到纸张的不透明度大于82％，加入辅料有助于提高纸张的不透明度，但是在加入辅料的情况下，纸张的不透明度仅大于82％，即这种混合浆的不透明度比较低。
专利申请200510013212.4公开了一种耐久性档案纸，其特征在于，由5％-20％的棉浆及80％-95％的全漂化学木浆和辅料组成，所得到纸张的不透明度大于90％，所述的全漂化学木浆为针叶木浆、阔叶木浆。虽然其纸张的不透明比较好，但是所用的木浆都是用过氧化氢进行漂白，对纤维会有一定损伤，并且由于木材生长周期长，木浆来源比较紧缺，成本大大加大，限制其使用。
当前，随着对节约能源的日益重视，纸张向轻量化发展已成为时代的趋势，且具有色泽自然柔和(米黄色)、纸松厚等特点，不透明度高，撕裂指数大，这样的纸张容易阅读、立体感强，能减少眼睛的疲劳，强度也大。通常当纸定量下降时，成纸不透明度、松厚度也下降，如何提高纸张的松厚度、不透明度、撕裂指数是本发明主要解决的问题。
为克服上述现有技术的缺陷达到上述目的，本发明人在长期从事制浆造纸的研究过程中发现未漂草浆的松厚度、不透明度和撕裂指数明显高于漂白草浆，将其与其他工业用纸浆配用制备各种纸产品时，不用添加其他助剂就能使松厚度、不透明度和撕裂指数明显提高，从而增加了纸品性能。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种混合浆，该混合浆具有较高的松厚度、高不透明度以及较大的撕裂指数，该混合浆掺入了一种成本低、制浆工艺简单的浆料，将其用现有技术公开的抄造工艺制成纸品具有松厚度高、不透明度高、纸品的撕裂指数也大、色彩柔和、纯朴自然并制造工艺简单以及制造成本较低等特点。
本发明的另一个目的是提供一种使用上述混合浆抄造的文化用纸，所得到的纸品的不透明度提高，其纸品的颜色比较柔和，对人体的视觉刺激小，其他性能均符合使用要求。
本发明的再一个目的是提供一种文化用纸。
为现实本发明第一个发明目的提供一种混合浆，该混合浆中含有原色草浆，所述的原色草浆的松厚度为1.98～2.30dm3/g，其优选2.3-2.8dm3/g，更优选2.4-2.6dm3/g；所述的原色草浆的不透明度为89-99％，优选91-97％，更优选91.5-94％；所述的原色草浆的撕裂指数为3.5-6.0mN·m2/g，优选4.6-5.6mN·m2/g，更优选4.8-5.4mN·m2/g。
所述的原色草浆重量为混合浆重量的15-95％；其优选51-95％的原色浆草浆；更优选77-95％的原色草浆。
所述的混合浆中含有木浆、棉浆、竹浆或二次纤维的一种或两种以上的任意组合。
一种文化用纸，包括纸浆和造纸辅料，所述的纸浆包括重量比为15-95％的未漂草浆和重量比为5-85％的其他浆；其优选重量比为51-95％的未漂草浆和重量比为5-49％的其他浆；更优选重量比为77-95％的未漂草浆和重量比为5-23％的其他浆；所述的其他浆包括木浆、竹浆、棉浆或二次纤维的一种或几种的任意组合，所述未漂草浆白度30～60％，优选为35～55％，更优选为38～50％，最优选为40～45％。
所述的未漂草浆的不透明度为89-99％，优选91-97％，更优选91.5-94％。
所述的未漂草浆的撕裂指数为3.5-6.0mN·m2/g，优选4.6-5.6mN·m2/g，更优选4.8-5.4mN·m2/g。
所述的未漂草浆的松厚度为1.98～2.30dm3/g，其优选2.3-2.8dm3/g，更优选2.4-2.6dm3/g。
所述的文化用纸的白度为45-70％，尘埃度小于80(0.3-1.5mm2)个·m-2；其优选白度为50-65％，优选尘埃度小于60(0.3-1.5mm2)个·m-2。
所述的文化用纸的不透明度大于90％；所述的裂断长大于2.3km，其优选裂断长大于2.8km。
对本发明进行详细说明。
本发明在木浆或竹浆等中掺入原色草浆后，其混合浆的松厚度和不透明度均比现有技术掺入漂白草浆的高。造纸用的浆料的光散射能力取决于发生在纤维-空气界面的光散射能力，简单的说，与纤维本身的性质(如木素含量\比表面积、壁厚)和纸张的紧度有关。另外浆料的白度对其不透明度也有影响。
所述的原色草浆的松厚度为1.98～2.30dm3/g，其优选2.3-2.8dm3/g，更优选2.4-2.6dm3/g。
所述的原色草浆的不透明度为89-99％，优选91-97％，更优选91.5-94％。
影响不透明度的主要因素有纤维之间的紧度或木质素含量等。其中对紧度的影响又由多种因素造成，随着纤维长度的降低，所形成的纸页的紧度提高。类似纸张紧度随纤维粗度的增大而下降，在成纸页时，纤维间的交织面积及结合力相对也越小，从而使纸张的紧度也越小，造出的纸松厚、多孔和粗糙，那么纸张光学非结合面积大，纸的不透明度就越高。
在本发明中在木浆或竹浆等浆料中加入原色草浆，相对于现有技术加入漂白草浆而言，原色草浆纤维较漂白草浆较粗，混合浆料的松厚度高，光学非结合面积较大，所以其不透明度也高。而对于漂白草浆来说，其粗度比较细，所以导致其浆料成纸张后紧度高，光学非结合面积较小，纸的不透明度就下降。
所述的原色草浆不经过漂白过程或者蒸煮后仅仅通过氧脱木素，所以原色草浆的木质素相比漂白草浆中要多一些，浆料中的木质素与纤维素相比，木素的折光率较高，吸收光的能力也较强，所以加入原色草浆的混合浆炒成的纸比加入漂白草浆后的混合浆抄成的纸不透明度大的多。实验例1是随着草浆的加入混合浆料紧度和不透明度的变化情况。
在《造纸科学与技术》，2006年第25卷第5期名称为“新闻纸的白度、色度与不透明度”中表明，不透明度是单张试样在衬以“全吸收”的黑色衬垫上的对绿光(波长550nm)反射能力(R0)与完全不透明度的若干试样做的厚垫子(一般通过纸张推叠到一定厚度作为垫子)的单张试样的相应的反射能力(R∞)(即白度)的比率。这就决定了不透明度和白度有很大的关联。不透明度与白度成反比关系，根据经验，当用同样的原料配抄新闻纸时，白度每提高2％，不透明度约降低1％。在本发明的混合浆料中掺入了原色草浆，原色草浆的白度在30-60％，相对于现有技术加入白度较高的草浆而言，混合浆的白度均偏低，所以混合浆的不透明度也较高。
在木浆或竹浆等浆料中加入一定量的漂白草浆，由于漂白草浆的纤维明显变细，纤维表面轻微帚化，其不透明度比较低，不透明度在83-86％之间，掺入到混合浆中其紧度提高显著，另外由于漂白草浆的白度高，所以相应的不透明度降低。
本发明掺入撕裂指数为3.5-6.0mN·m2/g原色草浆后，其混合浆的撕裂指数较现有技术的掺入漂白草浆有所提高。
在《江苏造纸》2006年第4期的文献“撕裂度与撕裂度机理的新认识”对影响撕裂度大小的论述中讲到，当纤维结合程度较高时，撕裂度对纤维长度的依赖程度下降。随着纤维强度的增加，撕裂指数的对数对纤维强度的对数呈线性增加。纤维粗度对撕裂度的影响，人们很早就发现粗纤维较细纤维产生更高的撕裂度，Seth和Page用试验证明了纤维粗度与撕裂度的关系，如果剔除纤维自身强度对纸页撕裂度的影响，纤维的粗度增加，撕裂度增加。
本发明在木浆或竹浆等浆料中加入一定量的原色草浆制成混合浆料，由于原色草浆的纤维相对于木浆而言比较细，这些细纤维很好的填充到长纤维间的间隙，使得纤维之间的紧度提高，即纤维之间的结合程度较高，撕裂度对纤维的长度依赖性下降，即使草浆的纤维较短，对其影响也非常小。上述的混合浆料中掺入了一定量的原色草浆制成混合浆料，相对于现有技术加入漂白草浆而言，纤维的强度大，并比较粗，根据纤维强度和粗度对撕裂度的影响，加入原色草浆，其撕裂度较加入漂白草浆的撕裂度大，由于撕裂指数是单位定量的撕裂度，所以相对于现有技术在木浆或竹浆等浆料中加入漂白草浆而言，加入原色草浆所得的混合浆的撕裂指数较大。
本发明所述的原色草浆透气度可达2600～6000ml/min，优选为3500～5500ml/min，更优选为4600～5200ml/min。
将这种高透气度的原色草浆同其他浆混合后用于抄纸，可在抄造过程中使用较高车速，大大提高了生产效率。或者在一定车速范围内可以更大规模的使用草浆造纸，可以对木材的消耗降低至最低。这种具有较高透气度的浆，之所以能够提高车速，可能是由于其在抄纸时水滤过速度快，可缩短其在纸机上的停留时间，故纸机速度得以大幅度提升，甚至车速可达1000m/min。由于水更加容易滤过，其后的干燥工艺可以进一步缩短加热时间，减小加热温度，使得生产成本大大降低。
本发明所述的原色草浆包括稻草浆、麦草浆、芦苇浆、芦竹浆、龙须草浆、棉秆浆或甘蔗渣浆的一种或者两种以上的任意组合。
所述的原色草浆包括化学法、机械法或/和化学机械法制备的浆，其优选化学法制备的浆。
所述的原色草浆是包括经蒸煮、洗涤步骤后得到的浆，或者经蒸煮、洗涤、氧脱木素步骤得到的浆。
所述的蒸煮包括亚铵法、烧碱法、烧碱-蒽醌法、硫酸盐法或碱性亚钠-蒽醌法。
本发明所述原色草浆浆或未漂草浆可以按照如下方法制备：
1、亚铵法：
①在去除杂质的禾草原料中加入蒸煮药剂，其中亚硫酸铵的用量为绝干原料量9-20％，配氢氧化钠量为绝干原料量的0-15％，液比为1∶2-9；
②通入蒸汽加热，加热温度为120-250℃，加热时间为100-250分钟，得到的浆经挤浆、洗涤后得到未漂草浆或原色草浆。
其中可以优选为：
①在禾草类植物原料中加入蒸煮药液，其中亚硫酸铵用量为对绝干原料量的9-13％，配氢氧化钠量为绝干原料量的0-8％，液比为1∶2-4；
②加热升温至温度165-173℃，蒸煮全程时间160-210分钟，得到的浆经挤浆、洗涤后得到未漂草浆或原色草浆。
得到高透气度浆或未漂草浆高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
2、烧碱法：
碱量6～14，液比1∶8～1∶2，空转20～60min，压力400～550kPa，温度110～180，蒸煮时间90～140min，得到的浆经挤浆、洗涤后得到未漂草浆或原色草浆。
3、烧碱-蒽醌法：
①在禾草类植物原料中加入蒸煮药液，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量9-20％，液比为1∶2-10，蒽醌加入量为绝干原料量的0.5-2.0‰；
②加热升温至温度120-200℃，蒸煮全程时间100-250分钟，得到的浆经挤浆、洗涤后得到未漂草浆或原色草浆。
其中可以优选为：
①在禾草类植物原料中加入蒸煮药液，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量7-15％，液比为1∶2-4，蒽醌加入量为绝干原料量的0.5-0.8‰；
②加热升温至温度160-165℃，蒸煮全程时间140-190分钟。
得到高透气度浆或未漂草浆高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
4、硫酸盐法
①在禾草类植物原料中加入蒸煮药液，其中用碱量为氢氧化钠计对绝干原料量5-15％，液比为1∶2-10，硫化度为3-15％；
②加热升温至温度150-200℃，蒸煮全程时间100-250分钟，得到的浆经挤浆、洗涤后得到未漂草浆或原色草浆。
其中可以优选为：
①在禾草类植物原料中加入蒸煮药液，其中用碱量为氢氧化钠计对绝干原料量8-11％，液比为1∶2-4，硫化度为5-8％；
②加热升温至温度165-173℃，蒸煮全程时间150-200分钟，得到的浆经挤浆、洗涤后得到未漂草浆或原色草浆。
得到高透气度浆或未漂草浆高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
5、碱性亚钠-蒽醌法蒸煮包括：
(1)在禾草原料中加入蒸煮药液，其中，氢氧化钠用量以绝干原料重量计为9-15％，亚硫酸钠为2-30％，蒽醌为0.03-0.08％，蒸煮液比为1∶2.5-1∶6；
(2)加热升温至温度150-180℃，升温、小放气、保温全程时间95-190分钟，得到的浆经挤浆、洗涤后得到未漂草浆或原色草浆。
优选方法包括：
(1)在禾草原料中加入蒸煮药液，其中，氢氧化钠用量以绝干原料重量计为9-15％，亚硫酸钠为2-6％，蒽醌为0.4-0.08％，蒸煮液比为1∶3-4；
加热升温至温度160-165℃，升温、小放气、保温全程时间140-190分钟，得到的浆经挤浆、洗涤后得到未漂草浆或原色草浆。
得到高透气度浆或未漂草浆高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
上述高透气度草浆或未漂草浆还可按照下面方法制备：
1、亚铵法：
将禾草类原料加入锅中，再加入蒸煮液，蒸煮液升温至100-200℃，升压至0.3-0.9MPa，蒸煮时间为150-250分钟，所述的蒸煮药剂中，其中亚硫酸铵用量为对绝干原料量的5-20％，配氢氧化钠量为绝干原料量的0-15％，液比为1∶2-15，得到的浆经挤浆、洗涤后得到未漂草浆或原色草浆。
其中可以优选为：
将禾草类原料加入锅中，再加入蒸煮液，蒸煮液升温至156-173℃，升压至0.6-0.75MPa，蒸煮时间为180-220分钟，所述的蒸煮药剂中，其中亚硫酸铵用量为对绝干原料量的9-15％，配氢氧化钠量为绝干原料量的0-8％，液比为1∶6-10，得到的浆经挤浆、洗涤后得到未漂草浆或原色草浆。
得到高透气度浆或未漂草浆高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
2、烧碱-蒽醌法：
将禾草类植物原料入蒸煮锅中，当装锅满后关闭锅盖，蒸煮温度为100-200℃，同时升压至0.3-0.9MPa，蒸煮时间为150-250分钟，所述的蒸煮药剂中，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量5-20％，液比为1∶2-15，蒽醌加入量为绝干原料量的0.2-1.5‰，得到的浆经挤浆、洗涤后得到未漂草浆或原色草浆。
其中可以优选为：
将禾草类植物原料入蒸煮锅中，当装锅满后关闭锅盖，蒸煮温度为147-165℃，同时升压至0.4-0.6MPa，蒸煮时间为160-220分钟，所述的蒸煮药剂中，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量9-17％，液比为1∶6-9，蒽醌加入量为绝干原料量的0.5-0.8‰，得到的浆经挤浆、洗涤后得到未漂草浆或原色草浆。
得到高透气度浆或未漂草浆高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
3、硫酸盐法蒸煮为：
将禾草类植物原料入蒸煮锅中，当装锅满后关闭锅盖，蒸煮温度为100-200℃，同时升压至0.3-0.9MPa，蒸煮时间为150-280分钟，所述的蒸煮药剂中，用碱量为氢氧化钠计对绝干原料量5-20％，液比为1∶5-15，硫化度为3-15％。
其中可以优选为：
将禾草类植物原料入蒸煮锅中，当装锅满后关闭锅盖，蒸煮温度为155-168℃，同时升压至0.5-0.65MPa，蒸煮时间为200-250分钟，所述的蒸煮药剂中，用碱量为氢氧化钠计对绝干原料量8-13％，液比为1∶6-10，硫化度为5-9％。
得到高透气度浆或未漂草浆高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
4、碱性亚钠-蒽醌法蒸煮包括：
将禾草类原料加入锅中，再加入蒸煮液，蒸煮液升温至80-250℃，升压至0.3-0.8MPa，升温、保温和置换为110-300分钟，所述的蒸煮药剂中，其中氢氧化钠的用量以绝干原料重量计为9-17％，亚硫酸钠的用量为绝干原料重量的4-30％，蒽醌的用量为绝干原料重量的0.03-0.08％，液比为1∶2.5-10；其优选将禾草类原料加入锅中，再加入蒸煮液，蒸煮液升温至100-200℃，升压至0.4-0.65MPa，升温、保温和置换为150-250分钟，所述的蒸煮药剂中，其中氢氧化钠的用量以绝干原料重量计为9-17％，亚硫酸钠的用量为绝干原料重量的4-8％，蒽醌的用量为绝干原料重量的0.04-0.08％，液比为1∶6-10，得到的浆经挤浆、洗涤后得到未漂草浆或原色草浆。
上述制备方法还可以进一步进行氧脱木素，所述的氧脱木素用现有技术公开的方法。
所述的氧脱木素步骤其优选包括：将蒸煮后所得的浆料或者洗涤后的浆料送入氧脱木素反应塔中，所述浆料在反应塔进口处的温度为90-100℃，压力为0.9-1.2MPa；出口处的温度为95-105℃，压力为0.2-0.6MPa；所述的氧脱木素在用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的2-4％，氧气的加入量为每吨浆20-40kg的条件下进行60-90分钟，得到未漂草浆。
原色草浆不经过漂白过程，避免了用含氯漂白剂漂白时，氯元素主要转化为AOX，主要成分为三氯甲烷、氯代酚类化合物、多氯代二恶英和呋喃，这些物质都具有毒性，尤其多氯代二恶英和呋喃具有强烈致癌、致病变、致畸形和多发性脑神经病变，并且在漂白纸浆中还有残留的二恶英，所以用含氯漂白过的浆制得的纸对人体极其不利，同时对环境造成污染；由于氯漂的诸多不利因素，目前提倡使用无氯漂白剂漂白纸浆，但是在漂前需要对深度脱木素，蒸煮工艺要求高，在漂白过程中，木质素被氧化为氢醌，该氢醌容易被氧化为醌，只是发生返黄的主要原因之一，另外，由于草浆的半纤维含量比较高，而半纤维聚合度低、含有较多的支链，容易受到氧化，导致纸浆中含有羧基和羰基，容易其返黄，所以无氯漂白的草浆制备书纸，操作工序复杂、成本高、并且容易返黄。
所述的原色草浆的白度的老化程度较漂白草浆老化程度低，即由掺杂原色草浆所得混合浆值得的纸成品不容易返黄。原色草浆的白度的老化试验祥见比较例3。
本发明所述的混合浆采用现有技术公开的抄造方法抄成纸品。
利用上述混合浆抄造的一种文化用纸，包括纸浆和造纸辅料，所述的纸浆包括重量比为15-95％的未漂草浆和重量比为5-85％的其他浆；其优选重量比为51-95％的未漂草浆和重量比为5-49％的其他浆；更优选重量比为77-95％的未漂草浆和重量比为5-23％的其他浆。
所述的其他浆包括木浆、竹浆、棉浆或二次纤维的一种或几种的任意组合。
所述原色草浆白度30～60％，优选为35～55％，更优选为38～50％，最优选为40～45％。
所述的原色草浆的不透明度为89-99％，优选91-97％，更优选91.5-94％。
所述的原色草浆的撕裂指数为3.5-6.0mN·m2/g，优选4.6-5.6mN·m2/g，更优选4.8-5.4mN·m2/g。
所述的原色草浆的松厚度为1.98～2.30dm3/g，其优选2.3-2.8dm3/g，更优选2.4-2.6dm3/g。
所述的文化用纸的白度为45-70％，尘埃度小于80(0.3-1.5mm2)个·m-2；其优选白度为50-65％，优选尘埃度小于60(0.3-1.5mm2)个·m-2。
所述的文化用纸的不透明度大于90％；所述的裂断长大于2.3km，其优选裂断长大于2.8km。
本发明提供一种文化用纸，包括纸浆和造纸辅料，所述的纸浆包括重量比为15-95％的未漂草浆和重量比为5-85％的其他浆；其优选重量比为51-95％的未漂草浆和重量比为5-49％的其他浆；更优选重量比为77-95％的未漂草浆和重量比为5-23％的其他浆。
所述的其他浆包括木浆、竹浆、棉浆或二次纤维的一种或几种的任意组合，所述未漂草浆白度30～60％，优选为35～55％，更优选为38～50％，最优选为40～45％。
本发明所述的未漂草浆包括经蒸煮、洗涤步骤后得到的浆，或者经蒸煮、洗涤、氧脱木素步骤得到的浆。
本发明所述的蒸煮包括：亚硫酸铵法蒸煮、蒽醌-烧碱法蒸煮、硫酸盐法蒸煮或者碱性亚钠-蒽醌法蒸煮中的一种。
所述亚铵法为按照现有技术任何亚铵法，其优选为参照专利申请200710129635制备的为高锰酸钾值16～28的高硬度浆，优选高锰酸钾值为18～27，更优选为20～25。
本发明所述的未漂浆其优选上述的原色草浆。
所述的未漂草浆的不透明度为89-99％，优选91-97％，更优选91.5-94％。
所述的未漂草浆的撕裂指数为3.5-6.0mN·m2/g，优选4.6-5.6mN·m2/g，更优选4.8-5.4mN·m2/g。
所述的未漂草浆的松厚度为1.98～2.30dm3/g，其优选2.3-2.8dm3/g，更优选2.4-2.6dm3/g。
所述的纸包括文化用纸或包装纸。
所述的文化用纸的白度为45-70％，尘埃度小于80(0.3-1.5mm2)个·m-2；其优选白度为50-65％，优选尘埃度小于60(0.3-1.5mm2)个·m-2。
所述的文化用纸的不透明度大于90％；所述的裂断长大于2.3km，其优选裂断长大于2.8km。
所述的文化用纸包括复印纸印刷纸、书写纸、打字纸、胶版印刷纸以及新闻纸。
所述的文化用纸的裂断长大于2.3km，其优选裂断长大于2.8km。
文化用纸要求有一定的不透明度，以利于纸张的两面书写，不会出现透影、透印现象。本发明的未漂草浆本身的不透明度高，使得含有未漂草浆的混合浆抄制纸张的不透明高，达到90％以上，其优选92％以上。
白度是文化用纸很重要的指标，以往人们一直追求高白度纸张，使得看上去非常洁净，在造纸过程中将所用纸浆漂白然后再抄造成纸张，但是研究表明高白度对人视觉刺激较大，同时在漂白过程中会产生对人体有害的物质，本发明提出在纸浆未漂草浆抄制纸张，其白度在45-70％，优选白度为50-65％，在此范围内对人体视觉非常小，并且纸浆中加入未漂草浆，有害物质量减少了，降低了制浆成本。
本发明用加入未漂草浆并不仅仅降低了纸张的白度，由于未漂草浆的自身的性能，同时通过加入适当的辅料使得含有未漂草浆的纸张的综合性能均接近国家标准或达到国家标准以上。
文化用纸的尘埃度小于80(0.3-1.5mm2)个·m-2；优选尘埃度小于60(0.3-1.5mm2)个·m-2。
对于文化用纸，尤其新闻纸的抗张强度影响印刷效率，因为印刷时纸页要拖动纸卷转动，高的抗张强度可以保证纸幅不被拉断。所以浆的撕裂指数高也对新闻纸的印刷也是有必要的，所述新闻纸的裂断长大于3.1km，其优选裂断长为大于3.3km。
所述文化用纸的平滑度(s)为大于30，其优选平滑度(s)大于40，更优选平滑度(s)大于50。
虽然现有技术中未漂草浆使用在抄制食品包装纸、瓦楞纸板、工业用纸、建筑用纸或多层卫生纸或多层纸板中，例如：在“亚铵法化学本色浆抄制食品包装纸试生产”(《西南造纸》，1977年第1期：25-28)，公开了本色浆抄制食品包装纸；专利申请CN93121358.4公开了本色浆针叶木浆与未漂麦草浆混合抄造热压垫纸板；专利申请CN200510104295.8公开了汽爆麦草浆和本色长纤维浆混合抄造包装瓦楞原纸；专利申请CN94110683.7公开了棉浆、草浆、废纸浆混合抄制底层纸；专利申请CN91223271.4公开了多层复合型结构的卫生纸，其中中间层是本色草浆；专利申请CN88213836.7公开了一种多层复合白板纸，分为四层，棉浆表层，棉浆加漂白草浆衬层，本色草浆芯层和漂白草浆底层。但是并没有将未漂草浆和其他浆混合抄造文化用纸，文化用纸与之前所提高的纸品的性能有很大的差别，上述纸品对白度、平滑度、尘埃度等指标没有限制，但是文化用纸有比较高的要求，本发明通过加入适量的未漂草浆，其混合浆抄制成的文化用纸的白度对人体视觉刺激小，平滑度、尘埃度等各项性能均符合使用要求或符合国家标准。
与现有技术相比，本发明的突出优势为：
1)在混合浆中掺杂了未漂草浆，减少了木浆等的用量，大大的降低了生产纸张的成本。
2)未漂草浆没有经过漂白过程，避免了在漂白过程中由于漂白剂对环境造成的污染以及产生对人体有害的物质，抄制成的纸品也几乎不含有对人体有害的物质，或者含量的极少；同时由于未经过漂白工序草浆直接与其他浆料混合后抄造纸张，节省了工序、节约了造纸时间。
3)在混合浆中掺杂适量的未漂草浆，由于未漂浆的特定性能，混合浆料的不透明度高、松厚度高，撕裂指数大，用其抄制成的纸张的不透明度、松厚度、撕裂指数对应也提高，使得混合浆料在制备同等级别厚度、不透明度的纸张是所需的浆料的用量减少，降低了纸张成本。
4)抄制成的文化用纸张中由于含有未漂草浆，其纸张的白度对人视觉刺激很小，非常适合阅读，尤其对阅读量很大的中小学生来说非常有利。其纸张白度的老化程度大大降低，不容易返黄。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施方式，所述的实施例是为了进一步描述本发明，而不是限制本发明。
一、未漂草浆的制备
1、实施例1-8为采用硫酸盐法制备未漂草浆的实施例。其中未漂草浆的性能是经蒸煮、洗涤后得到的浆采用常规方法测得的。
表1、硫酸盐法
2、实施例9-15为采用烧碱法制备未漂草浆的实施例。其中未漂草浆的性能是经蒸煮、洗涤后得到的浆采用常规方法测得的。
表2、烧碱法
表格中松厚度单位cm3/g，透气度单位ml/min，裂断长单位Km，耐折度单位N.m/g，撕裂度单位mN，撕裂指数单位mN.m2/g。下表相同。
3、实施例16-22为采用烧碱-AQ法制备未漂草浆的实施例。其中未漂草浆的性能是经蒸煮、洗涤后得到的浆采用常规方法测得的。
表3、烧碱-AQ法
4、实施例23-28为采用碱性亚钠-AQ法制备未漂草浆的实施例。其中未漂草浆的性能是经蒸煮、洗涤后得到的浆采用常规方法测得的。
表4、碱性亚钠-AQ法
5、实施例29～34为采用亚铵法制浆
表5、亚铵法制浆参数
由前面表格可看出，采用能够将高透气度浆或未漂草浆硬度蒸煮到高锰酸钾值为16～28，优选16～25范围内的亚铵法制备的草浆，性能要比其他方法得到的更高一些。
6、采用不同的制浆方法和氧脱木素制备未漂草浆
将上述实施例所得到的浆再进行氧脱木素后得到未漂草浆。
表6、不同的制浆实施例所制备的浆进行氧脱木素后得到的未漂草浆的性能
二、纸制品的制备
1、静电复印纸
静电复印纸的制备方法参见“静电复印纸的生产工艺”(燕建华、王翠莲、张继延的“静电复印纸的生产工艺”，《纸和造纸》，1993年7月第3期：23-24)，所不同的只是原料即混合浆的配比不同。不同的混合浆配制所制备的静电复印纸的性能参数如表7所示：
表7、不同的混合浆配制所制备的静电复印纸的性能参数
注：16#号浆为实施例16所制备的未漂草浆，6#号浆为实施例6所制备的未漂草浆，以此类推。
从表7可以看出，采用未漂草浆配用其它纸浆抄造的静电复印纸符合国家标准，有些性能甚至优于国家标准，如纵横向挺度明显增加。
2、新闻用纸
新闻用纸的制备方法参见专利申请CN93108185制造方法，所不同的只是原料即混合浆的配比不同。不同的混合浆配制所制备的新闻用纸纸的性能参数如表8所示：
表8、不同的混合浆配制所制备的新闻纸的性能参数
注：26#号浆为实施例26所制备的未漂草浆，以此类推。
从表8可以看出，采用未漂草浆配用其它纸浆抄造的新闻用纸，由于未漂草浆的性能，使其抄制成的新闻用纸其不透明度、平滑度很高，其它指标符合国家标准。
3、打字纸
打字纸的制备方法参见“浅谈打字纸的生产与实践”(刘丽媛、慈元钊“浅谈打字纸的生产与实践”，《湖南造纸》，2001年第2期：10-11)，所不同的只是原料即混合浆的配比不同。不同的混合浆配制所制备的静电复印纸的性能参数如表9所示：
表9、不同的混合浆配制所制备的打字纸的性能参数
注：23#号浆为实施例23所制备的未漂草浆，以此类推。
从表9可以看出，采用未漂草浆配用其它纸浆抄造的打字纸除了白度外，其它指标符合国家标准。
4、胶版印刷纸
表10、不同的混合浆配制所制备的胶版印刷用纸的性能参数
注：25#号浆为实施例25所制备的未漂草浆，以此类推。
从表10可以看出，采用未漂草浆配用其它纸浆抄造的胶版印刷纸白度对人体视觉刺激小，不透明度、平滑度提高，其它指标符合国家标准。
5、书写纸
书写纸的制备方法参见专利ZL87101416.5抄纸方法，所不同的只是原料即混合浆的配比不同。不同的混合浆配制所制备的书写纸的性能参数如表11所示：
表11、不同的混合浆配制所制备的书写纸的性能参数
注：26#号浆为实施例26所制备的未漂草浆，以此类推。
从表11可以看出，采用未漂草浆配用其它纸浆抄造的书写纸白度对人体视觉刺激小，不透明度、平滑度提高，其它指标符合国家标准。
以下是配用未漂草浆和配用漂白草浆所制备的纸产品的性能比较
比较例1
表12对配以55％漂白麦草浆(配料A)与配以55％未漂麦草浆(配料B)生产的复印纸的质量作了比较。配料A与配料B在同一纸机、相似条件下抄造，通过比较可知，配以55％漂白麦草浆抄造的纸主要性能与全木浆的非常相似，而配以55％未漂麦草浆抄造的纸主要性能较全木浆的有所改善，且性能优于配以55％漂白麦草浆抄造的纸。
表12.全木浆复印纸与配以55％漂白麦草浆和配以55％未漂麦草浆的复印纸性能比较
| 性能 | 配料A | 配料B |
| 紧度(kg/dm3) | 652 | 580 |
| 性能 | 配料A | 配料B |
| 松厚度(dm3/kg) | 0.0015 | 0.0017 |
| 透气度(葛莱法)(S) | 31 | 36 |
| 挺度(纵向)(mNm) | 0.44 | 0.50 |
| 挺度(横向)(mNm) | 0.19 | 0.23 |
| 不透明度(％) | 92.0 | 95.0 |
| A配比：30％漂白硫酸盐针叶木浆20％漂白硫酸盐桉木浆50％漂白硫酸盐麦草浆 | B配比：30％漂白硫酸盐针叶木浆20％漂白硫酸盐桉木浆50％未漂硫酸盐麦草浆 |
比较例2
本比较例是山东泉林纸业有限责任公司的未漂草浆和漂白草浆的性能的比较，其中，未漂(压)和漂白(压)是指采用本领域常规方法检测的，未漂(未压)和漂白(压)是采用如下方法检测的：
(1)纸页抄造
关闭排水阀门，夹好贮浆器，打开进水阀门以冲洗网子，让水上升到至少高于网面50mm处，按抄成纸页的定量为60±3.0g/m2的量倒入浆料(按绝干量计算)。
把水加至标记水平线上，插入搅拌器，并上下轻轻地移动搅拌悬浮液，搅拌板在搅拌时应保持在悬浮液面下，来回六次上下移动足可保证浆和水完全混合，然后在取出搅拌器之前，再轻轻的搅拌一次，静等10s，随后迅速地全部打开排空阀门。
当水从铜网滤掉后，对网上已成型的纸页，进行减压抽吸时间约为滤水时间的10％左右，但不少于5s，得到了纸页。
(2)检测浆的性能
将步骤(1)所抄制成的纸页分别按照下列方法测各种性能：
定量按照GB 451《纸与纸板尺寸、偏斜度、定量、厚度及紧度的测定法》进行测定，根据紧度即可计算出松厚度。
抗张指数按GB 453《纸与纸板抗张强度和伸长率的测定法》进行测定。
撕裂指数按照GB455《纸与纸板撕裂度的测定方法》进行测定，得到撕裂度之后除以经温湿处理过的试样定量即可计算出撕裂指数。
耐折度按GB 457《纸耐折度的测定法》进行测定。
透气度按GB 5402《纸和纸板透气度的测定法(葛尔莱法)》进行测定。
白度按GB/T 7974-2002《纸、纸板和纸浆亮度(白度)的测定漫反射/垂直法》进行测定。
表13、山东泉林纸业有限责任公司实验报告(平均值)
| 检测项目 | 单位 | 未漂浆(压) | 未漂浆(未压) | 漂白浆(压) | 漂白浆(未压) |
| 定量 | g/m2 | 58.0 | 58.2 | 62.0 | 61.7 |
| 松厚度 | cm3/g | 2.33 | 2.57 | 1.84 | 1.91 |
| 白度 | ％ | 39.3 | 41.1 | 67.0 | 69.3 |
| 色相 | L*a*b | 78.42/1.63/17.64 | 79.72/1.33/17.22 | 89.55/0.97/7.10 | 90.34/0.86/6.50 |
| 不透明度 | ％ | 93.2 | 95.0 | 83.9 | 87.2 |
| 透气度 | ml/min | 148 | 430 | 79 | 236 |
| 裂断长 | Km | 5.48 | 4.76 | 5.64 | 5.14 |
| 抗张指数 | N.m/g | 53.6 | 46.7 | 55.3 | 50.4 |
| 耐折度 | 次 | 36 | 39 | 44 | 37 |
| 撕裂度 | mN | 235 | 233 | 242 | 206 |
| 撕裂指数 | mN.m2/g | 4.04 | 4.00 | 3.90 | 3.40 |
比较例3
本试验例是山东泉林纸业有限责任公司的未漂草浆和漂白草浆老化试验对比结果。
14、山东泉林纸业有限责任公司实验报告(平均值)
| 检测项目 | 定量 | 松厚度 | 裂断长 | 抗张指数 | 耐折度 | 撕裂指数 | 撕裂度 | 白度 | 颜色(L*a*b) |
| 单位 | g/m2 | cm3/g | Km | Km | 次 | mN.m2/g | mN | ％ | |
| 1#线(本色) | 64.7 | 2.104 | 4.711 | 46.2 | 84 | 2.93 | 189.6 | 38.5 | 78.55/14.81/16.77 |
| 1#线(本色老化) | 63.3 | 2.113 | 4.751 | 46.5 | 6.5 | 2.95 | 187 | 37.8 | 78.32/11.56/19.13 |
| 3#线(本色) | 63.0 | 2.419 | 4.872 | 47.7 | 32.5 | 4.24 | 267.1 | 38.8 | 78.57/11.00/18.47 |
| 3#线(本色老化) | 61.8 | 2.248 | 5.098 | 49.9 | 12 | 3.87 | 239 | 39.2 | 78.08/11.50/18.47 |
| 1#线(漂白) | 61.1 | 2.012 | 4.553 | 44.6 | 17 | 3.71 | 226.7 | 66.1 | 88.97/9.46/7.67 |
| 1#线(漂白老化) | 60.8 | 1.974 | 4.381 | 42.93 | 5 | 3.03 | 184 | 62.2 | 88.12/10.15/10.56 |
| 3#线(漂白) | 61.4 | 1.904 | 5.004 | 49 | 42 | 4.12 | 252.7 | 67.9 | 89.80/9.58/7.76 |
| 3#线(漂白老化) | 61.1 | 1.783 | 5.032 | 49.3 | 13.7 | 3.01 | 184 | 61.4 | 88.10/10.04/9.54 |
结果表明，与漂白浆相比，本色浆不易返黄，抗老化性能更优越。
实验例1
该实验例是未漂草浆和木浆组成的混合浆料，随着加入未漂草浆的用量对纤维紧度和不透明度的影响。
表15、对不透明度的影响因素的实验
| 未漂草浆用量(％) | 白度 | 紧度(g/cm3) | 不透明度(％) |
| 20％ | 62％ | 0.60 | 92.0 |
| 40％ | 53％ | 0.62 | 92.4 |
| 60％ | 48％ | 0.62 | 94.9 |
| 85％ | 42％ | 0.66 | 95.4 |
从表15可以看出，加入重量为20-85％的未漂草浆，其不透明度提高很多。
Claims (10)
1.一种混合浆，其特征在于，该混合浆中含有原色草浆，所述的原色草浆的松厚度为1.98～2.30dm3/g，其优选2.3-2.8dm3/g，更优选2.4-2.6dm3/g；所述的原色草浆的不透明度为89-99％，优选91-97％，更优选91.5-94％；所述的原色草浆的撕裂指数为3.5-6.0mN·m2/g，优选4.6-5.6mN·m2/g，更优选4.8-5.4mN·m2/g。
2.根据权利要求1所述的混合浆，其特征在于，所述的原色草浆重量为混合浆重量的15-95％；其优选51-95％的原色浆草浆；更优选77-95％的原色草浆。
3.根据权利要求1或2所述的混合浆，其特征在于，所述原色草浆按照如下方法制备：
在去除杂质的原料中加入蒸煮药剂，蒸煮温度156-173℃，蒸煮压力0.6-0.75MPa，蒸煮时间为180-220分钟，所述的蒸煮药剂中，其中亚硫酸铵用量为对绝干原料量的9-15％，配氢氧化钠量为绝干原料量的0-8％，液比为1∶6-10，蒸煮后得到的浆经挤浆、洗涤得到原色草浆或未漂草浆，其高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
4.一种文化用纸，包括纸浆和造纸辅料，其特征在于，所述的纸浆包括重量比为15-95％的未漂草浆和重量比为5-85％的其他浆；其优选重量比为51-95％的未漂草浆和重量比为5-49％的其他浆；更优选重量比为77-95％的未漂草浆和重量比为5-23％的其他浆；所述的其他浆包括木浆、竹浆、棉浆或二次纤维的一种或几种的任意组合，所述未漂草浆白度30～60％，优选为35～55％，更优选为38～50％，最优选为40～45％。
5.根据权利要求4所述的文化用纸，其特征在于，所述的未漂草浆的不透明度为89-99％，优选91-97％，更优选91.5-94％。
6.根据权利要求4所述的文化用纸，其特征在于，所述的未漂草浆的撕裂指数为3.5-6.0mN·m2/g，优选4.6-5.6mN·m2/g，更优选4.8-5.4mN·m2/g。
7.根据权利要求4所述的文化用纸，其特征在于，所述的未漂草浆的松厚度为1.98～2.30dm3/g，其优选2.3-2.8dm3/g，更优选2.4-2.6dm3/g。
8.根据权利要求4-7任一项所述的文化用纸，其特征在于，所述的文化用纸的白度为40-70％，其优选白度为50-65％；尘埃度小于80(0.3-1.5mm2)个·m-2；优选尘埃度小于60(0.3-1.5mm2)个·m-2。
9.根据权利要求4-7任一项所述的文化用纸，其特征在于，所述的文化用纸的不透明度大于90％。
10.根据权利要求4-7任一项所述的文化用纸，其特征在于，所述的裂断长大于2.3km，其优选裂断长大于2.8km。
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