CN102031723A

CN102031723A - 高性能耐磨纸的制备方法

Info

Publication number: CN102031723A
Application number: CN2010105447615A
Authority: CN
Inventors: 宋俊富
Original assignee: Chun Chun Specialty Paper (shanghai) Co Ltd
Current assignee: Chun Chun Specialty Paper (shanghai) Co Ltd
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2011-04-27

Abstract

本发明涉及一种高性能耐磨纸的制备方法，依序包括下述步骤：原料配置：将粉体刚玉、水及分散剂加入分散桶中混合，过筛备用；助剂计量后过筛备用；针叶木浆和水经水力碎浆机碎浆，依次经过第一贮浆池、双盘磨进入第二贮浆池，备用；将三种备用浆料在配料池中混合，制得混合浆料；混合浆料依次经抄前浆池、高位箱、冲浆泵和阶梯扩散器；过斜网，上网浓度为0.03～0.08%；压榨；烘干。优点是：通过对针叶木浆、粉体刚玉浆和助剂分别配制，然后再混合的配制工艺提高了混合均匀性，特别是对粉体刚玉进行了预先分散，减少了由于刚玉分散不好给成品耐磨纸带来的外观质量上的弊病，提高了清晰度、透明度，另外，刚玉留着率提高，减少了刚玉的用量。

Description

高性能耐磨纸的制备方法

技术领域

本发明属于造纸技术领域，尤其涉及一种高性能耐磨纸的制备方法。

背景技术

现代的造纸程序可分为制浆、调制、抄造、加工等主要步骤。其中，调制过程是造纸过程的重点之一，纸张完成后的强度、色调、印刷性的优劣、纸张保存期限的长短直接与它有关；抄造过程的主要工作是将稀的纸料均匀的交织和脱水，再经干燥、压光、卷纸、裁切、选别、包装，故一般常见之流程如下：

a.纸料的筛选：将调制过的纸料再稀释成较低的浓度，并借着筛选设备，再次的筛除杂物及未解离纤维束，以保持品质及保护设备。

b.网部：使纸料从头箱流出在循环的铜丝网或塑料网上并均匀的分布和交织。

c.压榨部：将网面移开的湿纸引到一附有毛布的二个滚辘间，藉滚辘的压挤和毛布的吸水作用，将湿纸作进一步的脱水，并使纸质较紧密，以改善纸面，增加强度。

d.压光：由于经过压榨后的湿纸，其含水量仍高达52～70%，此时已无法再利用机械力来压除水分，故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干燥。

e.卷纸：由于经过压榨后的湿纸，其含水量仍高达52～70%，此时已无法再利用机械力来压除水分，故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干燥。

g.裁切、选别、包装：取前面已卷成筒状的纸卷多支，用裁纸机裁成一张张的纸，再经人工或机械的选别，剔除有破损或污点的纸张，最后将每五百张包成一包。

耐磨纸作为强化装饰板材较强耐磨功能的表面层，一般的耐磨表面层经湿强剂脲醛、三聚氰胺、甲醛树脂等合成树脂浸渍后的耐磨性能还是比较差，因此也就限制了其适用范围。

耐磨纸的主要成分是漂白针叶木浆和刚玉（Al₂0₃），因此耐磨纸表层又称为“金刚层”，其中，刚玉是使强化装饰板表面具有耐磨、耐划痕、耐香烟灼烧和耐污染腐蚀等重要物理特性的根本因素。耐磨性能及透明度是耐磨纸最重要的两项指标。

耐磨纸的制造工艺主要分为普通耐磨纸工艺和液体耐磨纸工艺两种，而本发明申请涉及的是前者。普通耐磨纸制造工艺采用针叶木浆经散浆、低叩解磨浆后，加入经表面处理的刚玉（Al₂0₃）及助剂，用长网多缸纸机进行抄造，而成品耐磨纸的性能主要取决于刚玉（Al₂0₃）的含量和分布情况。

但由于网部的真空度控制呈现逐渐递增的趋势，使制得的耐磨纸中刚玉（Al₂0₃）分布无规律可循，导致纸张耐磨指标的稳定性大大降低，透明度也大大降低，常常产生“白花”（小白点等）现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高性能耐磨纸的制备方法，使耐磨纸中决定耐磨和透明性能的主要成分刚玉（Al₂0₃）分散更均匀，减少成品耐磨纸出现白点的情况。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种高性能耐磨纸的制备方法，耐磨纸由针叶木浆、粉体刚玉浆和助剂混合后经上网、压榨、烘干后制成，包括下述步骤：

第一步原料配置：

将粉体刚玉、水及分散剂加入分散桶中混合，100～200目过筛，备用；

将助剂计量后250～350目过筛，备用；

针叶木浆和水经水力碎浆机碎浆，依次经过第一贮浆池、双盘磨进入第二贮浆池，备用；

将三种备用浆料在配料池中混合，制得混合浆料；

第二步：混合浆料依次经过抄前浆池、高位箱、冲浆泵和阶梯扩散器；

第三步：过斜网抄造机，上网浓度为0.03～0.08%；

第四步：压榨；

第五步：在70～100℃烘干制得耐磨纸。

本发明在原料准备过程中，将针叶木浆、粉体刚玉浆和助剂进行分别配制，然后，再在配料池中混合。尤其是在配料过程中预先对粉体刚玉进行了分散，形成均匀的浆料，由此减少了由于刚玉分散不好给成品耐磨纸带来的外观质量上的弊病（小白点等），提高了清晰度、透明度。另外，由于刚玉在配料时得到了分散，因此留着率提高，在相同耐磨转数的条件下减少了刚玉的用量，从而节约了成本。

本发明采用斜网抄造机抄造，而斜网抄造已在现有的公开资料中进行了详细介绍。

进一步，通过网部真空度按正弦规律分布使耐磨纸所含的刚玉成份在纸张中的分布呈现规律性，即自上表面至下表面的纵切面上Al₂0₃的密度逐渐递减，而在水平方向上又均匀分布。由于纸张上表面的Al₂0₃密度大且分布均匀，因此耐磨性能明显提高，且刚玉成份的流失少。网部真空度按正弦规律分布具体是指混合浆上网以后，先经过一段自然脱水阶段，然后再使网部的真空度逐渐上升，达到一定真空度以后（最高值为-0.05m H₂0），再逐渐下降。

在上述方案的基础上，在第一步中，在原料配方中按重量百分比计包括：

针叶木浆 55～80%

粉体刚玉 20～45%

分散剂 2～5%

助剂 0.5～2%

余量为水。

具体的，针叶木浆的用量可以为55、60、65、70、75或80%；

粉体刚玉的用量可以为20、25、30、35、40或45%，较佳为30～35%；

分散剂的用量可以为2、2.5、3、3.5、4、4.5或5%；

助剂的用量可以为0.2、0.5、0.8、1、1.2、1.5、1.8或2%。

在上述方案的基础上，所述针叶木浆与水混合后的打浆浓度为3～3.5%，叩解度为18～22°SR，湿重为6～10g。

在上述方案的基础上，所述粉体刚玉为经硅烷偶联剂改性，其中，粉体刚玉纯度不低于99%，比重为3.5～4.1g/cm²，粒径在45～80um的粉体比例不低于刚玉总重量的80%。

粉体刚玉经硅烷偶联剂活化改性处理，有利于增强纸张中的Al₂0₃与三聚氰胺等改性树脂间的浸润性能和结合力，从而避免耐磨纸用于制造热固性装饰板材时易产生的“白花”现象，提高了板面清晰度、透明度。

在上述方案的基础上，所述的分散剂按总配方的重量百分比计包括：

六偏磷酸钠 2～3%

聚丙烯酸钠 0～2%。

具体的，六偏磷酸钠的用量可以为2、2.2、2.4、2.6、2.8或3%；

聚丙烯酸钠的用量可以为0、0.2、0.5、0.8、1、1.2、1.5、1.8或2%。

在上述方案的基础上，在第三步中，用碳酸氢钠调节混合浆料的上网pH值至6～7.5。

在上述方案的基础上，所述的助剂包括湿强剂，所述的湿强剂为脲醛、三聚氰胺、甲醛树脂、聚酰胺环氧氯丙烷（PAE）等合成树脂中的一种或其组合物，按总配方的重量百分比计优选为0.9～1.6%。

在上述方案的基础上，在第五步中，所制得耐磨纸的定量为25～45g/m²。

本发明的有益效果是：

本发明通过对针叶木浆、粉体刚玉浆和助剂分别配制，然后再混合的配制工艺提高了混合均匀性，特别是对粉体刚玉进行了预先分散，形成均匀的浆料，由此减少了由于刚玉分散不好给成品耐磨纸带来的外观质量上的弊病（小白点等），提高了清晰度、透明度，另外，由于刚玉在配料时得到了分散，因此刚玉留着率提高，在相同耐磨转数的条件下减少了刚玉的用量，减少了刚玉的用量。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

请参阅图1为本发明的工艺流程图所示，一种高性能耐磨纸的制备方法，耐磨纸由针叶木浆、粉体刚玉浆和助剂混合后经上网、压榨、烘干后制成，其中，包括下述步骤：

第一步原料配置：

将粉体刚玉（纯度为99.5%，比重为3.9～4.1g/cm²，粒径在45～106um，其中53～75um的粉体比例占总重量的87%左右，且粉体刚玉经硅烷偶联剂活化改性处理）、水及分散剂，包括六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠（罗门哈斯 ACUMER9400）加入分散桶中混合，150目过筛，备用；

将助剂湿强剂（杭化播磨 ws-1）计量后300目过筛，备用；

针叶木浆和水经水力碎浆机碎浆，打浆浓度为3～3.5%，叩解度为19～21°SR，湿重为7～9g，依次经过第一贮浆池、双盘磨进入第二贮浆池，备用；

将三种备用浆料在配料池中混合，制得混合浆料，原料配方中按重量百分比计包括：

针叶木浆 67～70%

粉体刚玉 30～33%

分散剂 2～5%，其中，

六偏磷酸钠 2～3%

聚丙烯酸钠 0～2%

助剂湿强剂 0.5～2%

余量为水；

第三步：过斜网，上网浓度为0.03～0.08%，并用碳酸氢钠调节混合浆料的上网pH值至6～7.5；

第四步：压榨；

第五步：在70～100℃烘干制得耐磨纸，耐磨纸的定量为25～45g/m²。

其中，硅烷偶联剂品种很多，如国内的KH550，KH560，KH570，KH792，DL602，DL171等型号，只要适合涂料、橡胶、塑料工业中的硅烷偶联剂均可适用。用量一般为被改性材料的重量的0.5～2%。

本实施例制得耐磨纸的性能指标如表1所示。

本实施例制得耐磨纸经三聚氰胺和甲醛树脂浸渍压板后的性能指标如表2所示。

Claims

1.一种高性能耐磨纸的制备方法，耐磨纸由针叶木浆、粉体刚玉浆和助剂混合后经长网抄造制成，其特征在于按下述步骤制备：

第一步原料配制：

将粉体刚玉、水及分散剂混合后，100～200目过筛，备用；

将助剂计量后250～350目过筛，备用；

将三种备用浆料在配料池中混合，制得混合浆料；

第三步：过斜网抄造机，上网浓度为0.03～0.08%；

第四步：压榨；

第五步：在70～100℃烘干制得耐磨纸。

2.根据权利要求1所述的高性能耐磨纸的制备方法，其特征在于：在第一步中，在原料配方中按重量百分比计包括：

针叶木浆 55～80%

粉体刚玉 20～45%

分散剂 2～5%

助剂 0.5～2%

余量为水。

3.根据权利要求2所述的高性能耐磨纸的制备方法，其特征在于：所述的粉体刚玉30～35%。

4.根据权利要求2或3所述的高性能耐磨纸的制备方法，其特征在于：所述针叶木浆与水混合后的打浆浓度为3～3.5%，叩解度为18～22°SR，湿重为6～10g。

5.根据权利要求2或3所述的高性能耐磨纸的制备方法，其特征在于：所述粉体刚玉为经硅烷偶联剂活化改性处理的粉体刚玉，其纯度不低于99%，比重为3.5～4.1g/cm²，粒径在45～80um的粉体比例不低于刚玉总重量的80%。

6.根据权利要求2所述的高性能耐磨纸的制备方法，其特征在于：所述的分散剂按总配方的重量百分比计包括：

六偏磷酸钠 2～3%

聚丙烯酸钠 0～2%。

7.根据权利要求1或2所述的高性能耐磨纸的制备方法，其特征在于：在第三步中，用碳酸氢钠调节混合浆料的上网pH值至6～7.5。

8.根据权利要求1或2所述的高性能耐磨纸的制备方法，其特征在于：所述的助剂包括湿强剂，按总配方的重量百分比计为0.9～1.6%。

9.根据权利要求1或2所述的高性能耐磨纸的制备方法，其特征在于：在第五步中，所制得耐磨纸的定量为25～45g/m²。