CN105714615B - 利用白度稳定性差的浆料制造的纸 - Google Patents

Abstract

一种利用白度稳定性差的浆料制造的纸，包括基层以及与基层结合的图案层，所述图案层占据基层的局部面积，所述基层由第一种浆料形成，所述图案层由第二种浆料形成，第一种浆料与第二种浆料的白度稳定性具有差异，从而使所述基层与图案层之间产生色差并使图案层的图案在基层上得以呈现。本发明利用白度稳定性差的浆料易返黄的特点，在由白度稳定性好的浆料所形成的基层上成型该种由白度稳定性差的浆料形成的图案层，使图案层具有与基层不同的白度从而显现出该种图案形状，以起到美观的效果，因而可充分利用高得率浆等白度稳定性差的浆料，且无需特别采用抑制返黄的处理工艺，同时使消费者不会产生纸张变旧的认识而具有消费的意愿。

Description

利用白度稳定性差的浆料制造的纸

本申请是专利申请号为201310391736.1、名称为“纸、造纸设备及造纸方法”的分案申请，原申请的申请日为2013年9月2日。

技术领域

本发明涉及一种纸，特别涉及一种充分利用白度稳定性差的浆料制造的纸。

背景技术

高得率浆一般是指能够较大程度的利用木材原料，得率可高达90％以上的浆料。由于充分利用了原料，高得率浆在纸张制造中的应用越来越普遍。但是高得率浆具有的一个固有缺陷，即高得率浆含有的大量木质素导致的所抄造的纸张快速返黄。由于纸张的返黄，导致纸张白度降低，使人们产生纸张“老旧”的感觉而失去消费的意愿。

目前业界一般采用两种方法来应对高得率浆所抄造的纸张白度稳定性差(返黄)的问题。其一是在浆料中添加返黄抑制剂，其二是使用填料或其他物质在纸张表面进行覆盖。但是目前使用的返黄抑制剂只能部分延缓纸张返黄的发生，也即不能彻底解决纸张返黄的问题，而且还提高了纸张的生产成本。而采用使用填料等物质进行覆盖的方法，只能在特定的纸种上应用，使用范围有限。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种充分利用白度稳定性差的浆料制成的纸，该种纸可充分利用白度稳定性差的浆料制成的纸易返黄的特性，并使消费者具有消费的意愿。

一种利用白度稳定性差的浆料制造的纸，包括基层以及与基层结合的图案层，所述图案层占据基层的局部面积，所述基层由第一种浆料形成，所述图案层由第二种浆料形成，第一种浆料的白度稳定性与第二种浆料的白度稳定性具有差异，从而使所述基层与图案层之间产生色差并使图案层的图案在基层上得以呈现。

本发明利用白度稳定性具有差异的两种浆料分别形成基层和图案层，使占据基层局部面积的图案层因为白度稳定性的差异将对应的图案显现在基层上，以起到美观的效果，因而可充分利用白度稳定性差的浆料，并使消费者不会产生纸张变旧的认识。再者，本发明乃利用白度稳定性差的浆料返黄后呈现出来的白度差异现象，因此在造纸过程中，无需采用用于抑制该种浆料返黄的针对性处理工艺，可相对降低传统造纸的工艺、成本要求。

下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1是本发明一实施例的纸的截面结构示意图。

图2是图1中的纸的平面展示图。

图3是本发明一实施例的造纸设备的结构示意图。

图4是利用本发明造纸设备制造纸张的一状态示意图。

图5和图6是本发明其他实施例的造纸设备的结构示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明一实施例提供的一种利用白度稳定性差的浆料制造的纸，包括基层10以及与基层10结合的图案层11。

所述基层10由第一种浆料形成，所述图案层11由第二种浆料形成。第一种浆料的白度稳定性比第二种浆料的白度稳定性好。例如，在一实施例中，第一种浆料可以是化学浆，第二种浆料可以是高得率浆。

化学浆是指在由造纸原料例如木材等制成浆料的过程中采用化学方法从植物纤维原料中除去大部分非纤维素成分而制得的纸浆。由于植物中的非纤维素成分被很大程度的去除，由植物到浆的过程中植物原料损耗较多，也即所谓的得率较低。例如，采用某些工艺所得的化学浆，其制造过程只能将45-50％的木材转化为浆料。化学浆所制成的纸其白度稳定性较好，不会因光照等原因而产生色差变化较大的问题。

相对的，高得率浆主要使用物理的方法来从造纸原料木材中分离纤维，因此可最大程度地利用造纸原料。高得率浆的生产过程可以将65％以上的原料转化为浆料，甚至可以达到90％以上。高得率浆因较好的保存原料中的木质素，而木质素在光照等环境下容易返黄，因此由高得率浆抄造而成的纸相较于由化学浆抄造而成的纸而言，其白度稳定性较差。

本发明中利用所述图案层11的白度稳定性比基层10的白度稳定性差，从而使所述基层10与图案层11之间产生色差并使图案层11的图案在基层10上得以呈现。

所述基层10和图案层11借助浆料成型过程中各自所含纤维的纠缠固结而结合在一起。此一过程系因在成型过程中纤维的滤水、重新排布而完成，因此基层10和图案层11实质可看作一个不可分割的整体，与纸幅成型后再采用胶粘、机械压合等手段形成的具有多层纸幅的纸产品不同。可以理解地，根据实际的需要，也可以再通过胶粘、机械压合等手段将多个具有本发明的结合了基层10与图案层11的单层纸结合在一起。

为了在成型过程中不影响图案层11与基层10的结合，以及结合后不影响后续的湿转移、干燥等生产过程，图案层11的厚度优选控制为基层10厚度的1/20～1/2。

图案层11仅覆盖在部分的基层10表面上，而非完全覆盖基层10。所述图案层11占据基层10横向(cross direction，CD)上的局部面积。也就是说，图案层11占据的面积小于基层10占据的面积。如图2所示的实施例中，所述图案层11形成线条状的图案，在基层10的纵向上，也即纸机方向(machine direction，MD)上具有连续性，然而该图案层11在基层10的横向上相互间隔，也即该图案层11在同一横向位置处仅占据基层10的局部面积。

在另外的一些实施例中，为了美观等因素的考量，该图案层11也可形成其他形状的图案。因此图案层11可在基层10的横向上或者纵向上形成连续图案，但是无论图案层11的图案如何变化，图案层11最终占据基层10的局部面积，因而使得图案层11具有的图案可因白度稳定性的差异而能在基层10上得以呈现。

进一步地，所述图案层11可以包括第一图案层和第二图案层，所述第一图案层和第二图案层使用不同的浆料形成，因而在第一图案层和第二图案层之间产生色差。第一图案层可以与第二图案层并行分布在基层10上，以形成具有多样色差的图案层11。例如，图2中所示的结构中，部分条纹状的图案可为第一图案层，另外部分条纹状的图案可为第二图案层。另外，亦可在第一图案层形成于基层10上之后，再在第一图案层上形成第二图案层，以构成具有层次结构的图案层11。

本发明充分利用高得率浆与化学浆两者的白度稳定性的差异，并通过预设高得率浆所形成的图案层11的分布样态，使得高得率浆因容易返黄而在基层10上显现出对应于图案层11的图案，可将高得浆的劣势转化成优势，因而避免纸张整体的返黄，提高了纸张的美观效果，从而抵消了消费者对该种纸的负面印象。

基于本发明的宗旨，形成所述基层10与图案层11的浆料并不限于特定的某种高得率浆或者化学浆，只要图案层11因其白度稳定性差而导致色差的产生并可在基层10上显现出对应的图案即可。本发明本质上利用高得率浆的易返黄特性，因此图案层11的白度稳定性差主要是采用了比例较多的高得率浆，而基层10的白度稳定性相对较好主要是相对图案层11而言采用了比例相对较少的高得率浆。由此本发明的一实施例中，所述基层10由化学浆形成，所述图案层11由高得率浆形成，但并不受该一实施例的限制。

例如，在一些实施例中，所述基层10由化学浆形成，所述图案层11由化学浆和高得率浆的混合浆料形成。优选的，图案层11为化学浆与高得率浆的混合浆形成时，其中高得率浆占混合浆质量比大于等于20％，更为优选的为50％以上。

再例如，在一些实施例中，所述基层10由化学浆和高得率浆的混合浆料形成，而所述图案层11由高得率浆形成。优选的，基层10为化学浆与高得率浆的混合浆形成时，高得率浆占混合浆的质量比小于等于50％，更优选的为10％-30％。

再例如，在一些实施例中，所述基层10由化学浆和高得率浆的混合浆料形成，所述图案层11亦由化学浆和高得率浆的混合浆料形成，但是图案层11的高得率浆使用比例更多。在图案层11中的高得率浆使用比例更多这一前提下，优选的基层10中高得率浆占混合浆的质量比小于等于50％，而图案层11中高得率浆占混合浆的质量比大于等于30％。更优选的，为使基层10和图案层11呈现更明显的色差，图案层11中高得率浆的占比应至少比基层10中高得率浆的占比高20％以上。例如，在一些实施例中，基层10中高得率浆占混合浆的质量比为10％-30％，而图案层11中高得率浆占混合浆的质量比大于等于50％。

可以理解地，本发明充分利用高得率浆的白度稳定性相对较差的特性，使得最终的纸具有含有较多高得率浆制成的图案层11，因白度较差而相对明晰地在纸的基层10上显现出与图案层11分布相对应的图案，因此本发明的纸在制造过程中无需采用用于抑制高得率浆返黄的处理措施。

此外，上述所有实施例均是将具有白度稳定性更好的第一种浆料形成所述基层10，将具有白度稳定性较差的第二种浆料形成所述图案层11。可以理解在形成的纸上，只要基层10与图案层11具有白度稳定性的差异，就可使基层10与图案层11之间呈现色差，而使图案层11在纸的基层10上显现出与图案层11分布相对应的图案。也就是说，上述各实施例中所使用到的第一种浆料可用于形成图案层11，而上述各实施例中所使用到的第二种浆料可用于形成基层10。

本发明还进一步提供用于制造上述纸的造纸设备。

如图3所示，本发明一实施例提供的造纸设备包括成型部20、湿转移部30以及干燥部40。成型部20用于将造纸原料浆料成型为纸幅，湿转移部30用于将成型部20所得成型的纸幅转移至干燥部40对纸幅进行干燥。

所述成型部20包括基层成形部以及图案层铺设部。所述基层成形部用于将第一种浆料成形为基层。所述图案层铺设部用于在成型的基层的局部位置处将第二种浆料铺设成图案层。第一种浆料的白度稳定性比第二种浆料的白度稳定性好。可以理解地，也可以是第一种浆料的白度稳定性比第二种浆料的白度稳定性差。下文对该造纸设备的说明中，第一种浆料是以含有化学浆的纤维悬浮液为例，第二种浆料是以含有高得率浆的纤维悬浮液为例，可以理解地，第一种浆料和第二种浆料应不受这种具体的实施方式的限制，在上文中提到的各种用于形成基层10和图案层11的浆料均是可行的。

图3所示的实施例中，基层成形部包括网前箱201和对应的织物202。网前箱201接收经过散浆、配浆等工序处理后的含有化学浆的纤维悬浮液，并向移动的织物202上喷射含有化学浆的纤维悬浮液，纤维悬浮液在织物202上滤水，成形为湿态的基层10。网前箱201沿织物202的整个横向延伸，用于在织物202的整个横向上喷射浆料，从而形成与织物202基本同宽的基层10。

所述图案层铺设部包括至少一个布洒头203，所述布洒头203与网前箱201分开设置，并设置在网前箱201的下游。所述布洒头203接收经过散浆、配浆等工序处理后的含有高得率浆的纤维悬浮液，并向织物202上的呈湿态的基层10幅面上喷射含有高得率浆的纤维悬浮液，纤维悬浮液在基层10幅面上滤水，成形为图案层11，从而使图案层11铺设在基层10上。图案层11和基层10在成型部20至湿转移部30的过程中不断脱水，使得两个纸幅层中的纤维相互纠缠结合并最终形成一个不可分割的单层纸幅。该一结合的过程当然也在湿转移部30的传递过程中进行，一般认为，在到达干燥部40之前，该图案层11与基层10具有较好的结合，并可看成是一个整体的纸幅。

当布洒头203为多个时，可将布洒头203选择性地间隔设置在织物202的同一横向位置处，用于在织物202的局部横向上，也即基层10的局部横向上喷射浆料，从而在基层10上形成图案层11。可以理解地，也可以将多个布洒头203设置在织物202的非同一横向位置处，用于形成具有层次结构的图案层11。

可以理解的，虽布洒头203设置在织物202的局部横向上，但所述布洒头203分布的范围可以延及网前箱201形成的基层纸幅整个宽度方向，也即基本延及整个织物202的宽度，以灵活的选择部分布洒头203，以在基层10的横向上的任意局部位置布洒含有高得率浆的纤维悬浮液，并在基层10上形成图案层11。如图4中所示，所述图案层铺设部具有沿纸幅的基层10的横向方向间隔设置的一排布洒头203，为方便描述，将这些布洒头203依次编号为a，b，c，d，e，f，g，h，i……，上述中的至少一个布洒头203连续向基层10布洒含有高得率浆的纤维悬浮液，即可形成与基层10运动方向平行的直线状图案。图4中所示编号b、g布洒头203开启，因而在基层10上形成呈现为两条直线状的图案层11。

上述结合图4的说明仅示出本发明中所形成的图案层11的其中一种具体样态，可以理解地，根据需要，所述一个或者多个布洒头203可在织物202的横向上移动，以更好的形成多样的图案层11。通过移动设置布洒头203，使布洒头203在喷射含有高得率浆的纤维悬浮液时，作不同速度或者轨迹的横向移动，同时结合织物202的纵向移动，即可在织物202上形成对应的图案。根据所需形成的图案层11的样态，可选择设置布洒头203的数量、位置以及/或移动的方式。

在一些实施例中，所述图案层铺设部也可具有与布洒头203相应的织物。例如，图5所示，一实施例中的成型部21，其基层成形部包括网前箱211和对应的织物212，其图案层铺设部包括布洒头213以及对应的织物214。织物212和织物214在一辊体215处接触。网前箱211喷射的纤维悬浮液在辊体215处成型为湿态的基层10，并传递至织物214上，而随后布洒头213将对应的纤维悬浮液喷射至织物214上的基层10上形成图案层11。

在一些实施例中，所述基层成形部和图案层铺设部的织物可相对独立，两个织物上分别形成湿态的基层10和图案层11后，再将基层10和图案层11转移至同一织物上进行脱水结合、干燥等步骤。例如，图6所示，一实施例中的成型部22，其基层成形部包括网前箱221和对应的织物222，其图案层铺设部包括布洒头223以及对应的织物224。织物222和织物224在一辊体225处接触。与图5中不同的是，网前箱221喷射的纤维悬浮液在织物222上成型为湿态的基层10，而布洒头223喷射的纤维悬浮液在织物224上形成湿态的图案层11，并且图案层11在辊体225处转移至织物222的基层10上，然后移至湿转移部30过程中不断脱水进而发生结合。可以理解地，可在转移处设置业内常用的辅助转移设备例如真空吸附箱等，以利于图案层11转移至基层10上，以及利于结合后的图案层11和基层10转移至湿转移部30上。由于是在不同的织物上先分别成型，再进行转移结合，可避免形成图案层11的纤维悬浮液直接喷洒在基层10导致基层10的破坏的风险。

另外，所述图案层铺设部还可以包括辅助布洒头，用于在基层纸幅上铺设不同于所述布洒头203、213、223的浆料以形成不同于所述布洒头203、213、223所形成的图案层纸幅。这些辅助布洒头可以分布在布洒头的下游，也即分布在织物的不同横向位置处。此外，也可以通过控制其中一部分的布洒头203、213、223用于喷射不同的浆料，而使得部分的布洒头203、213、223起到辅助布洒头的作用。例如，这些辅助布洒头可以用于在所述已经铺设有图案层的上面再铺设一层图案层，用于形成层次结构的图案层11。再例如，如图4中所示，可以将编号为b，d的布洒头203设置为辅助布洒头，用于喷射不同于其他布洒头所喷射的纤维悬浮液，从而在基层10上形成并行分布的具有多样色差的图案层11。

本发明中的湿转移部30包括一系统的传递辊和围绕传递辊的封闭环状的织物，干燥部40以烘缸干燥为例，示出了烘缸与湿转移部30的织物相接。湿转移部30将结合后的基层10和图案层11转移至干燥部40上作进一步的干燥。可以理解，干燥部40并不限于该种干燥，现有技术中其他的干燥方式亦可用于本发明中。

本发明还对应提供一种由上述造纸设备进行造纸的造纸方法。本发明提供的造纸方法其步骤包括：

在基层成型部利用第一种浆料抄造成型基层；

在图案层铺设部利用第二种浆料在基层局部位置形成图案层，并将该形成有图案层的基层纸幅传递至湿转移部，所述第一种浆料的白度稳定性与第二种浆料的白度稳定性具有差异；以及

将该纸幅从湿转移部转移至干燥部并对纸幅进行干燥。

下文对该造纸方法的说明中，第一种浆料是以含有化学浆的纤维悬浮液为例，第二种浆料是以含有高得率浆的纤维悬浮液为例，可以理解地，第一种浆料和第二种浆料应不受这种具体的实施方式的限制，在上文中提到的各种用于形成基层10和图案层11的浆料均是可行的。

由于图案层11在基层10上为部分铺设，且厚度薄，可以理解的铺设的含有高得率浆的悬浮液的纤维浓度的范围较一般纸张抄纸过程中使用的纤维悬浮液的范围更宽，优选的为0.01％～20％，只要满足含有高得率浆的悬浮液铺设到基层10上，滤水后能够形成纤维薄层即可。

利用图案层铺设部将含有高得率浆的浆料形成图案层11时，可以将对应的浆料直接喷射在成型的基层10上，亦可以将对应的浆料喷射在对应的织物上形成图案层11后再将图案层11进行转移以与基层10结合。可以理解地，由于图案层11和基层10均为湿态，其结合是由于图案层11和基层10在滤水、干燥的过程中其纤维重新排布而发生的纠缠固结。

由于基层10湿纸幅在未干燥的情况下，其强度非常低，可以理解的所述布洒头在直接往基层10上喷射含高得率浆的悬浮液时应尽可能的靠近基层10，同时含高得率浆的悬浮液的喷射的速度与基层10运行的速度相同，以尽可能减少高得率浆在铺设到湿纸幅上时，对湿纸幅的冲击，防止因铺设高得率浆造成基层10破洞等纸病的产生。

进一步的，所述布洒头在直接往基层10上喷射含高得率浆的悬浮液时，尽可能为连续布洒含高得率浆的纤维悬浮液，防止脉冲性浆料铺设到基层10时，对基层10造成损伤。在一些实施例中，在布洒头连续喷浆时，在基层纸幅上形成的图案层呈现为连续直线状或者带状。

进一步地，本发明提供的造纸方法还包括如下步骤：光照该纸幅并使该基层与图案层产生色差，从而使图案层在基层上呈现出对应的图案。可以理解的，由于在纸幅进行干燥时以及后续加工过程中，亦能够接受自然光照，因此该一步骤不必然需要另行针对性的处理。但是，作为一可选的实施例，可对成型后的纸幅进行紫外光照射处理，以使高得率浆加速返黄，使图案快速显现。例如，可以在干燥的过程中采用相应的光照装置对运行中的纸幅进行照射。

本发明利用白度稳定性差的浆料(例如高得率浆)容易返黄的特性，设置规律性的返黄区域，使返黄区域呈现图案，避免人们因纸张返黄而导致产生纸张为“老旧”纸张的误解，可扩大高得率浆的使用范围，解决了长期困扰人们的高得率浆利用问题。

Claims (5)

1.一种利用白度稳定性差的浆料制造的纸，包括基层以及与基层结合的图案层，所述图案层占据基层的局部面积，所述基层由第一种浆料形成，所述图案层由第二种浆料形成，其中，所述第一种浆料为化学浆，所述第二种浆料为高得率浆；或者，所述第一种浆料为化学浆，第二种浆料为化学浆和高得率浆的混合浆；或者，所述第一种浆料为化学浆和高得率浆的混合浆，第二种浆料为高得率浆；或者，所述第一种浆料和所述第二种浆料均为化学浆和高得率浆的混合浆，且，第一种浆料的白度稳定性与第二种浆料的白度稳定性之间具有差异，所述高得率浆在光照下返黄，从而使所述基层与图案层之间产生色差并使图案层的图案在基层上得以呈现。

2.如权利要求1所述的纸，其特征在于：图案层的厚度为基层厚度的1/20～1/2。

3.如权利要求1所述的纸，其特征在于：所述基层和图案层借助浆料成型过程中各自所含纤维的纠缠固结而结合在一起。

4.如权利要求1所述的纸，其特征在于：所述图案层包括第一图案层和第二图案层，所述第一图案层和第二图案层使用不同的浆料形成，使得在第一图案层和第二图案层之间产生色差。

5.如权利要求1所述的纸，其特征在于：所述图案层在基层纵向上形成连续的图案。