CN103741533B - 提高纸张耐破强度的方法及该方法制得的纸张 - Google Patents

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Abstract

一种提高纸张耐破强度的方法，其包括如下方面：选用长纤和短纤；采用长纤磨浆线和短纤磨浆线，短纤磨浆线中添加有短纤和长纤，长纤磨浆线中只添加有长纤；长纤磨浆线和短纤磨浆线中，所添加的长纤浆总量占浆料总量的55%-60%，剩余的为短纤浆，添加于短纤磨浆线中的长纤浆占浆料总量的25%-30%；各磨浆线中设置有串联设置的至少二台磨浆机，沿浆料的流向，各磨浆机的功率分配比例依照由低到高的原则进行设定；控制浆料着网速度与成型网移动速度的比值大于1的前提下，降低供浆泵的转速。本发明还提供一种应用该方法制得的纸张。本发明的方法可达到提升纸张耐破强度的目的，且未导致投入成本的增加。

Description

提高纸张耐破强度的方法及该方法制得的纸张
技术领域
本发明涉及一种提高纸张耐破强度的方法及该方法制得的纸张。
背景技术
耐破强度是衡量纸张强度的重要指标。高耐破强度的纸张广泛应用于纸袋、信封、唱片套、卷宗和砂纸等的制作。耐破强度的提升在很大程度上取决于原浆强度、打浆工艺及纤维着网分布。
针叶木浆（长纤）的耐破指数远高于阔叶木浆（短纤），长纤的耐破指数为6-8kgf/cm、短纤的耐破指数为2.5-4kgf/cm。因此，大量使用长纤能有效提升纸页耐破强度。然而，各大型文化纸机根据纸机产能，配套设计的相关磨浆线分为长纤磨浆线、短纤磨浆线。各浆线都使用两台或两台以上盘磨机进行串联式打浆，使得每条线都有固定的最大产能。长纤最大添加量因受到磨浆产能限制，无法更多的提升用量（正常状况下，长纤磨浆线供料能力最大只能占总浆的30%）。若需增加浆线磨浆产能最直接的方法是增加盘磨机数量，势必导致投入成本增加（平均一台盘磨机成本约120-150万RMB）。另外用浆量的提升，也会因磨浆功率到达极限而导致打浆效果下降。因此，现有的工艺较难生产出具有较高耐破强度的纸张。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种有效提高纸张耐破强度的方法。
另外，还有必要提供一种应用上述方法制得的纸张。
一种提高纸张耐破强度的方法，其包括如下方面：
选用长纤和短纤；
采用长纤磨浆线和短纤磨浆线，短纤磨浆线中添加有短纤和长纤，长纤磨浆线中只添加有长纤；长纤磨浆线和短纤磨浆线中，所添加的长纤浆总量占浆料总量的55%-60%，剩余的为短纤浆，添加于短纤磨浆线中的长纤浆占浆料总量的25%-30%；
各磨浆线中设置有串联设置的至少二台磨浆机，沿浆料的流向，各磨浆机的功率分配比例依照由低到高的原则进行设定；
经长纤磨浆线和短纤磨浆线磨浆后的浆料，混合均匀后被送至供浆泵，再从供浆泵中喷射到成型网上成型为湿纸幅的步骤中，控制浆料着网速度与成型网移动速度的比值大于1的前提下，降低供浆泵的转速。
一种应用上述方法制得的纸张，该纸张具有较高的耐破强度，该纸张在78-135g的克重范围内，耐破强度达到295-420KPa。
本发明通过选用长纤和短纤，并优化磨浆工艺，并在控制浆网速比大于1的前提下，降低供浆泵的转速，使得制得的纸张具有较高的耐破强度。该方法在现有的造纸设备上进行工艺参数的一些优化，不需要大幅提升长纤的使用量，也不需要增加磨浆机的数量，如此达到提升纸张耐破强度的目的，且未导致投入成本的增加。
具体实施方式
本发明提高纸张耐破强度的方法，其包括如下方面：
(1)选用针叶木浆（长纤）和阔叶木浆（短纤）。
(2)磨浆要求。
本发明使用的磨浆线包括长纤磨浆线和短纤磨浆线。各大型文化纸机根据纸机产能，通常配套设置长纤磨浆线和短磨纤浆线。通常长纤磨浆线用以加工长纤浆，短纤磨浆线用以加工短纤浆。通常每一磨浆线对应配置有二台或二台以上串联设置的磨浆机进行串联式打浆，即每一磨浆线至少包括一进口磨浆机和一出口磨浆机。传统的磨浆线中各磨浆机的功率为平均分配。
本发明中，短纤磨浆线中添加有短纤和长纤，长纤磨浆线中只添加有长纤。长纤磨浆线和短纤磨浆线中，长纤浆占浆料总量的55%-60%，剩余的为短纤浆；其中添加于短纤磨浆线中的长纤浆占浆料总量的25%-30%。在短纤磨浆线中加入长纤的目的就是为了弥补长纤磨浆线供应量的不足。短纤磨浆线中的磨浆机设计是专门针对短纤的，如果无限制的在短纤磨浆线中散入长纤会造成磨浆效果下降甚至导致浆线堵浆。实际证明长纤在短纤磨浆线中以不超过30%比例散入，对磨浆效果及成纸强度无影响。
本发明优化各浆线磨浆功率分配，沿浆料的流向，各磨浆机的功率分配比例依照由低到高的原则进行设定，如此可减少纤维切断，让纤维吸水润胀后柔软性增加，其纤维帚化效果更好，纤维间比表面积增大结合力增强，从而使得对纸页耐破强度的提升更高。
通过实际生产得出以下功率分配磨浆效果更佳:当浆线设置有串联的二台磨浆机时，沿浆料的流向该二台磨浆机的功率比为45:55；当浆线设置有串联的三台磨浆机时，沿浆料的流向该三台磨浆机的功率比为25:35:40。
此外，经磨浆处理，长纤磨浆线中长纤浆的游离度达到430-480ml，短纤磨浆线中的长纤与短纤的混合浆的游离度达到380-440ml。
(3)经长纤磨浆线和短纤磨浆线磨浆后的浆料，经储存塔、混合槽等混合均匀后被送至供浆泵，再从供浆泵中喷射到成型网上成型为湿纸幅。
供浆泵的转速直接影响到纤维在成型网上的分布状况，当纤维更趋向于横向分布时纸页耐破强度将会提升。
本发明中，控制浆料着网速度与成型网移动速度的比值（简称浆网速比）大于1的前提下，降低供浆泵的转速从而使纤维趋向横向排布，如此提高纸张的耐破强度。
一种应用上述方法制得的纸张，该纸张具有较高的耐破强度。该纸张在78-135g的克重范围内，耐破强度可达到295-420KPa。
本发明通过选用长纤和短纤，并优化磨浆工艺，并在控制浆网速比大于1的前提下，降低供浆泵的转速，使得制得的纸张具有较高的耐破强度。该方法在现有的造纸设备上进行工艺参数的一些优化，不需要大幅提升长纤的使用量，也不需要增加磨浆机的数量，如此达到提升纸张耐破强度的目的，且未导致投入成本的增加。
下面通过实施例来对本发明进行具体说明。
实施例1
长纤磨浆线和短纤磨浆线中，长纤浆占浆料总量的56%，剩余的为短纤浆；其中添加于短纤磨浆线中的长纤浆占浆料总量的25%。浆线设置有串联的二台磨浆机，沿浆料的流向该二台磨浆机的功率比为45:55。经磨浆处理，长纤磨浆线中长纤浆的游离度达到461ml，短纤磨浆线中的长纤与短纤的混合浆的游离度达到403ml。控制浆网速比大于1的前提下，降低供浆泵的转速。
实施例1制得的纸张的克重为80g，耐破强度达到346kPa，耐破强度远高于国家标准（超过目标耐破强度320kPa）。
注：根据国家标准，纸张耐破度最低要求为纸张克重的3.0倍。
实施例2
长纤磨浆线和短纤磨浆线中，长纤浆占浆料总量的58%，剩余的为短纤浆；其中添加于短纤磨浆线中的长纤浆占浆料总量的28%。浆线设置有串联的二台磨浆机，沿浆料的流向该二台磨浆机的功率比为45:55。经磨浆处理，长纤磨浆线中长纤浆的游离度达到447ml，短纤磨浆线中的长纤与短纤的混合浆的游离度达到419ml。控制浆网速比大于1的前提下，降低供浆泵的转速。
实施例2制得的纸张的克重为120g，耐破强度达到407kPa，耐破强度远高于国家标准（超过目标耐破强度380kPa）。
实施例3
长纤磨浆线和短纤磨浆线中，长纤浆占浆料总量的59%，剩余的为短纤浆；其中添加于短纤磨浆线中的长纤浆占浆料总量的29%。浆线设置有串联的三台磨浆机时，沿浆料的流向该三台磨浆机的功率比为25:35:40。经磨浆处理，长纤磨浆线中长纤浆的游离度达到461ml，短纤磨浆线中的长纤与短纤的混合浆的游离度达到434ml。控制浆网速比大于1的前提下，降低供浆泵的转速。
实施例3制得的纸张的克重为100g，耐破强度达到352kPa，耐破强度远高于国家标准（超过目标耐破强度350kPa）。
另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其它形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种提高纸张耐破强度的方法，其包括如下方面：
选用长纤和短纤；
采用长纤磨浆线和短纤磨浆线，短纤磨浆线中添加有短纤和长纤，长纤磨浆线中只添加有长纤；长纤磨浆线和短纤磨浆线中，所添加的长纤浆总量占浆料总量的55％-60％，剩余的为短纤浆，添加于短纤磨浆线中的长纤浆占浆料总量的25％-30％；
各磨浆线中设置有串联设置的至少二台磨浆机，沿浆料的流向，各磨浆机的功率分配比例依照由低到高的原则进行设定；
经磨浆处理，长纤磨浆线中长纤浆的游离度达到430-480ml，短纤磨浆线中的长纤与短纤的混合浆的游离度达到380-440ml，经长纤磨浆线和短纤磨浆线磨浆后的浆料，混合均匀后被送至供浆泵，再从供浆泵中喷射到成型网上成型为湿纸幅的步骤中，控制浆料着网速度与成型网移动速度的比值大于1的前提下，降低供浆泵的转速。
2.如权利要求1所述的提高纸张耐破强度的方法，其特征在于：当浆线设置有串联的二台磨浆机时，沿浆料的流向该二台磨浆机的功率比为45:55；当浆线设置有串联的三台磨浆机时，沿浆料的流向该三台磨浆机的功率比为25:35:40。
3.一种应用权利要求1-2中任意一项所述方法制得的纸张，该纸张在78-135g的克重范围内，耐破强度达到295-420KPa。
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