CN102852040A - 一种染色原纸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种染色原纸的制备方法，包括步骤：1）制浆：重量份0-80份的漂白化学浆和0-30份的机械浆，经过散浆、磨浆或者疏解、配浆得到浆料，浆料的游离度为350-450CSF；2）添加湿部化学品：添加的湿部化学品包括内部施胶剂、填料、保留助剂和增强剂；3）表面施胶：向步骤2）所得产物中添加表面施胶剂，添加量为20-30公斤/吨纸；4）压榨及压光：步骤3）所得产物经过干燥、卷曲成纸，然后进行压榨和压光。本发明提出的制备方法，在不增加设备改造成本基础上，通过选择适当的湿部化学品，控制游离度，控制压榨和压光的操作条件，得到两面平滑度差异小的纸张，既可用于凹版涂染，也可用于浸染，没有染色露白点，其染料吸收量正常，消除了染色过程不吸墨或墨水过多的缺陷。
Description
技术领域
本发明属于纸浆的混合物领域，具体为一种染色原纸的制备方法。
背景技术
色纸可以通过机外染色或用有色的浆料直接生产得到。机外染色相对于纸厂直接做的色纸而言，相对环保，成本较低（机外染色染料仅存在于纸张表层，而纸张生产的色纸则是整张纸都会被上色），而且机外染色颜色丰富，调整起来很方便，然而机外染色对于原纸的品质有着较高的要求，目前市场上的染色原纸存在上色不均、染色露白点和染色后纸张存在两面性问题。
在设备条件无法改变的前提下，通过调整磨浆的游离度、压榨和压光的参数来解决一般原纸染色不均、染色露白点、染色过程不吸墨或者过分吸墨及双面染色后纸张存在色差问题，是非常有益和实用的途径。
游离度通常使用加拿大标准游离度CSF，是对纸浆滤水性能的测定方法之一。游离度愈大的纸浆，滤水速度愈快。游离度对纸张成型的均一性有很大影响。造纸的湿部系统中除纸浆纤维外，还含有填料、细小纤维、各种化学添加剂等众多复杂组分，分散在不同条件的水性悬浮液中。适当地添加湿部化学品有获得纸张的某些性能和提高纸机的生产率的作用。湿部化学品应用最广泛、用量最大的当属填料、施胶剂、保留助剂和增强剂。当今全球性竞争环境对于造纸厂和化学品厂设法提高纸机的生产效率、降低成本、改善最终产品的质量带来了挑战和机遇。选择合适的湿部化学品及其用量，获得所需性能的纸张，是造纸技术的重要研究课题。
发明内容
针对现有技术制备的一般染色原纸上色不均、染色后露白点、染色过程不吸墨、或者过分吸墨及双面染色后纸张两面存在色差的问题，本发明提出一种染色原纸的制备方法。
本发明的另一目的是提出用所述方法得到的纸张。
为实现本发明的上述目的，具体技术方案为：
一种染色原纸的制备方法，包括步骤：
1）制浆：重量份70-90份的漂白化学浆和10-30份的机械浆，经过散浆、磨浆或者疏解、配浆得到浆料；
2）添加湿部化学品：向浆料内添加湿部化学品，添加的湿部化学品包括酸酐类内部施胶剂、填料、保留助剂和增强剂；
3）表面施胶：向步骤2）所得产物中添加表面施胶剂；
4）压榨及压光：步骤3）所得产物经过干燥、卷曲成纸，然后进行压榨和压光。
其中，步骤1）中得到的浆料的游离度为350-450CSF。纸张磨浆工艺中控制恰当的游离度，让纸张成型时均一性较好，从而解决一般染色原纸上色不均和纸张露白点的问题。
其中，所述酸酐类内部施胶剂为烯基琥珀酸酐或苯乙烯-马来酸酐交替共聚物，添加量为0.1-1.5公斤/吨纸。优选为烯基琥珀酸酐，添加量为0.3-0.8公斤/吨纸。这类施胶剂相对于烷基烯酮二聚体等常用的施胶剂而言，最大的优点是熟化快：纸张在下机时施胶效果已完全熟化，送到客户手里肯定是完全熟化的，施胶效果已完全体现，能够满足客户的需求；其另一优点是无施胶退化现象：如果是烷基烯酮二聚体类施胶剂则可能存在施胶退化现象，即施胶效果在下机熟化后会减弱，甚至消失。
通过施胶剂用量的调整来达到整体的施胶效果，让施胶既不太强（太强容易导致染色过程不吸墨），也不太弱（太弱容易导致墨水过多、往纸张内部迁移和断纸等运转性障碍），解决染色过程中不吸墨或者吸墨量大的问题。
其中，所述步骤2）中的填料为碳酸钙、高岭土、滑石粉、矿物纤维、云母、二氧化钛中的一种，添加量为200-250公斤/吨纸。
其中，所述步骤2）中的保留助剂为聚丙烯酰胺，添加量为0.05-0.5公斤/吨纸，所述增强剂为淀粉类增强剂，添加量为5-15kg/t纸；
其中，所述步骤3）中的表面施胶剂为淀粉，添加量为20-30公斤/吨纸，所述淀粉为木薯、玉米或小麦中的一种或多种为原料的氧化淀粉或酶转化淀粉中的一种。
其中，所述步骤4）中压榨的压力为300-600kg/cm2，优选为400-500kg/cm2。所述压光的压力为20-60公斤/cm2。压榨和压光的参数控制用于减少纸张的平滑度和两面性，让纸张两面的差异尽可能的低，从而解决纸张染色后两面色差问题。
本发明所提出的制备方法制备得到的纸张。
本发明的有益效果为：
本发明提出的染色原纸制备方法，在不增加设备改造成本基础上，通过选择适当的湿部化学品，控制游离度，控制压榨和压光的操作条件，得到两面平滑度差异小的纸张，既可用于凹版涂染，也可用于浸染，纸张没有染色露白点，其染料吸收量正常，完全消除了染色过程不吸墨或墨水过多的缺陷。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不应用来限制本发明的范围。
实施例中，灰分的测定方法依照标准GB/T22877-2008。平滑度测定使用平滑度测定仪（Frank-PTI,德国）。Cobb60是指用可勃法测试吸水性,测试时间为60秒，测试方法依照国家标准GB/T1540-2002。游离度测定依照标准GB/T 12660-2008，单位为mL。纸张的克重或基重通过纸机设备上的基重阀来控制。
漂白化学浆的树种为白杨、桉木、相思木、枫木或杂木、南方松、北方松、云杉、橡树等，购自金光集团；机械浆购自加拿大Meadow Lake浆厂。
实施例1：
1）制浆：采用80%漂白化学浆(金光集团金海浆厂，型号为桉木AS)，20%机械浆(Meadow Lake，型号为BCTMP 350/75/70)，磨浆游离度为350CSF；浆料经过散浆，磨浆机磨浆或者疏解，配浆等过程制备为浆料。其中，漂白化学浆经过散浆、磨浆、配浆，机械浆经过散浆、疏解、配浆。通过控制后续步骤使每0.80吨浆料得到1吨纸。
2）添加湿部化学品：内部施胶剂为烯基琥珀酸酐，添加量为0.5公斤/吨纸，填料为碳酸钙，添加量为200公斤/吨纸，保留助剂为聚丙烯酰胺，添加量为0.2公斤/吨纸，增强剂为阳离子淀粉，添加量为10kg/t纸；
3）表面施胶：木薯氧化淀粉作为表面施胶淀粉，添加量为25公斤/吨纸。用纸机设备干燥、卷曲成纸。
4）压榨及压光条件：压榨压力300公斤/平方厘米，压光机压力为50公斤/平方厘米。
5）物性指标：得到的纸张基重：100克/平方米，灰分（525度）：20%，两面平滑度差异2秒/10毫升，Cobb60:120克/平方米。用于凹版涂染，染色露白点：无露白点，染料吸收量：正常。
实施例2：
1）制浆：采用70%漂白化学浆，机械浆30%，磨浆游离度为420CSF；浆料经过散浆，磨浆机磨浆或者疏解，配浆等过程制备好浆料。
2）添加湿部化学品：内部施胶剂为烯基琥珀酸酐，添加量为0.3公斤/吨纸，填料为高岭土，添加量为250公斤/吨纸，保留助剂为聚丙烯酰胺，添加量为0.3公斤/吨纸，增强剂为阳离子淀粉，添加量为8公斤/吨纸；
3）表面施胶：玉米氧化淀粉作为表面施胶淀粉，添加量为20公斤/吨纸。干燥、卷曲成纸。
4）压榨及压光条件：压榨压力400公斤/平方厘米，压光机压力为30公斤/平方厘米。
5）物性指标：得到的纸张基重210克/平方米，灰分（525度）：25%，两面平滑度差异1秒/10毫升，Cobb60:180克/平方米。用于凹版涂染，染色露白点：无露白点，染料吸收量：正常。
实施例3：
本实施例使用的酶转化淀粉是指用生物酶的方法去切断淀粉的分子链，来达到降低淀粉粘度的目的，是一种转化得到的淀粉。本厂自制酶转化淀粉制作的工艺如下：
a、小麦淀粉加水搅拌后分散成25~35%的淀粉浆液；
b、向分散好的淀粉浆液中添加100~300ppm的中温淀粉酶，淀粉酶的型号为480L，生产商为诺维信；
c、添加中温淀粉酶以后的淀粉浆液经过10~30分钟70~80度的保温措施，优选保温20分钟；
d、最后经过喷射式煮浆锅（Jetcooker）蒸煮，一方面将淀粉煮开，另外一方面将中温淀粉酶经过高温灭活。蒸煮的时间为30分钟。
本实施例纸张的制作步骤包括：
1）制浆：采用90%漂白化学浆，机械浆10%，磨浆游离度为450CSF；浆料经过散浆，磨浆机磨浆或者疏解，配浆等过程制备好浆料。
2）添加湿部化学品：烯基琥珀酸酐0.8公斤/吨纸，填料为滑石粉，添加量为230公斤/吨纸，保留助剂为聚丙烯酰胺，添加量为0.3公斤/吨纸，增强剂为阳离子淀粉，添加量为12kg/t纸；
3）表面施胶：小麦酶转化淀粉作为表面施胶淀粉，表面施胶淀粉用量为30公斤/吨纸。干燥、卷曲成纸。
4）压榨及压光条件：压榨压力600kg/cm2，压光机压力为50kg/cm2。
5）物性指标：纸张基重：300克/平方米，灰分（525度）：23%，两面平滑度差异1.5秒/10毫升，Cobb60:240克/平方米。用于浸染，染色露白点：无，染料吸收量：正常。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方案及物性测试对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种染色原纸的制备方法，包括步骤：
1）制浆：重量份70-90份的漂白化学浆和10-30份的机械浆，经过散浆、磨浆或者疏解、配浆得到浆料；
2）添加湿部化学品：向浆料内添加湿部化学品，所述湿部化学品包括酸酐类内部施胶剂、填料、保留助剂和增强剂；
3）表面施胶：向步骤2）所得产物中添加表面施胶剂；
4）压榨及压光：步骤3）所得产物经过干燥、卷曲成纸，然后进行压榨和压光。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中得到的浆料的游离度为350-450CSF。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中的酸酐类内部施胶剂为烯基琥珀酸酐或苯乙烯-马来酸酐交替共聚物，添加量为0.1-1.5公斤/吨纸。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述内部施胶剂为烯基琥珀酸酐，添加量为0.3-0.8公斤/吨纸。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中的填料为碳酸钙、高岭土、滑石粉、矿物纤维、云母、二氧化钛中的一种，添加量为100-300公斤/吨纸，优选为200-250公斤/吨纸。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中的保留助剂为聚丙烯酰胺，添加量为0.05~0.5公斤/吨纸，所述增强剂为淀粉类增强剂，添加量为5~15公斤/吨纸。
7.如权利要求1~5任一所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中的表面施胶剂为淀粉，添加量为20-30公斤/吨纸，所述淀粉为木薯、玉米或小麦中的一种或多种为原料的氧化淀粉或酶转化淀粉中的一种。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中压榨的压力为300-600Kg/cm2，优选为400-500Kg/cm2。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中压光的压力为20-60Kg/cm2。
10.权利要求1-9任一所述的制备方法制备得到的纸张。
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