CN106283888B - 一种高韧性美术绘画用纸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高韧性美术绘画用纸及其制备方法，所述高韧性美术绘画用纸按重量百分比计，主要是由以下成分组成：结晶性聚酯树脂1‑1.3％、芳纶浆粕0.2‑1％、氧化铝纤维0.03‑0.1％、球磨氧化铝晶粒0.05‑0.2％、纸张增强剂0.1‑0.3％、磷酸尿素0.5‑1％、施胶剂0.1‑0.2％、水性胶粘剂0.03‑0.07％、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物0.1‑1％、高分子弹性体0.01‑0.2％、余量为漂白硫酸盐针叶木浆。本发明的高韧性美术绘画纸选用的是环保无毒的材料制成，通过在漂白硫酸盐针叶木浆中加入一定比例的结晶性聚酯树脂、芳纶浆粕、氧化铝纤维、球磨氧化铝晶粒、纸张增强剂、磷酸尿素、施胶剂、水性胶粘剂、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、高分子弹性体，使得制成的纸张抗张强度和撕裂度都很高，富有弹性，且吸墨性好。

Description

一种高韧性美术绘画用纸及其制备方法

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，具体是涉及一种高韧性美术绘画用纸及其制备方法。

背景技术

纸是汉族劳动人民的一个伟大发明，现在世界上纸的品种虽然以千万计，但“宣纸”仍然是供毛笔书画用的独特的手工纸，宣纸质地柔韧、洁白平滑、色泽耐久、吸水力强，在国际上“纸寿千年”的声誉。甘肃天水放马滩出土的西汉绘有地图的纸，是目前世界上发现最早的纸。

我们往往从两个方面来评价纸张的物理性能，一是抗张强度，二是撕裂度。从抗张强度数值的大小不能对撕裂度的大小作出正确的预测，反之亦然。但是抗张强度与断裂韧性变化趋势却基本相似，断裂韧性大，纸张的抗张强度也大，从纤维形态方面考虑，过去人们一直认为，纤维长度是影响纸张撕裂度的主要因素，但现在更多的理论认为，撕裂度对纤维强度的依赖性远远比纤维长度的依赖性大，纤维结合力大的纸张，撕裂度主要取决于纤维强度的大小，只有在纤维结合力非常小的情况下，撕裂度才依赖于纤维的长度，撕裂能量主要来源于纤维断裂时能量的释放，而不是纤维结合力的破坏或纤维的被拉出。纤维长度决定了断裂过程区的长度，纤维越长，应力分布更均匀，增加了纸张抵抗裂缝延伸扩展的能力，纤维强度决定了断裂过程区的临界负荷，由于外部塑性区吸收能量，同样也是提高了纸张的应力分布的均一性，故抗张强度大的纸张其断裂韧性越大。

而目前的美术绘画纸所具备的韧性不能满足要求，所以需要在现有技术的基础上研制出一种高韧性的美术绘画纸。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种高韧性美术绘画用纸及其制备方法。

本发明的技术方案是：一种高韧性美术绘画用纸，其特征在于，按重量百分比计，主要是由以下成分组成：结晶性聚酯树脂1-1.3％、芳纶浆粕0.2-1％、氧化铝纤维0.03-0.1％、球磨氧化铝晶粒0.05-0.2％、纸张增强剂0.1-0.3％、磷酸尿素0.5-1％、施胶剂0.1-0.2％、水性胶粘剂0.03-0.07％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物0.1-1％、高分子弹性体0.01-0.2％、余量为漂白硫酸盐针叶木浆。

进一步地，在上述方案中，所述施胶剂为改性改性羟乙基淀粉醚。所述改性羟乙基淀粉醚的改性方法为：将羟乙基淀粉醚与水按照1:(6-20)的质量比混合，使羟乙基淀粉醚在水中完全溶解，得到羟乙基淀粉醚水溶液，调节pH值至8.0-10.0，向所述羟乙基淀粉醚水溶液中添加相对于羟乙基淀粉醚水溶液总重量2-8％的木薯粉，加热至84℃-92℃,在该温度条件下保持20-28分钟，再将pH值调节至2.0-4.0，使所述溶液达到60℃-72℃，在该温度条件下保持50-80分钟，即得到所述改性羟乙基淀粉醚。

进一步地，在上述方案中，所述芳纶浆粕为芳纶1414浆粕，其平均长度为2mm，其独特的表面结构很适合作为纤维增强剂，以增强纸张的抗张强度和断裂韧性。

进一步地，在上述方案中，所述球磨氧化铝晶粒的晶粒尺寸为2-5μm。

进一步地，在上述方案中，所述纸张增强剂为聚N-乙烯基甲酰胺，可以增强纸张的强度。

进一步地，在上述方案中，所述水性胶粘剂为酪蛋白或大豆蛋白，对环境无害。

进一步地，在上述方案中，所述高分子弹性体选自聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、硅橡胶、1，4-丁二烯橡胶、氯丁胶、丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶中的任意一种或两种以上的任意组合，可以增强纸张的弹性。

一种高韧性美术绘画用纸，其制备方法为：

将所述结晶性聚酯树脂、芳纶浆粕、氧化铝纤维、球磨氧化铝晶粒、纸张增强剂、磷酸尿素、施胶剂、水性胶粘剂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、高分子弹性体依次加入到所述漂白硫酸盐针叶木浆中，调节pH为3-7，控制温度为20-28℃，在此条件下反应10-60分钟，得到反应后的纤维造纸浆料，送上网，滤出水，剩余的纤维固体组分形成纸页，将纸页经脱水段和干燥段，生产出纸产品。

本发明的有益效果是：本发明的高韧性美术绘画纸选用的是环保无毒的材料制成，通过在漂白硫酸盐针叶木浆中加入一定比例的结晶性聚酯树脂、芳纶浆粕、氧化铝纤维、球磨氧化铝晶粒、纸张增强剂、磷酸尿素、施胶剂、水性胶粘剂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、高分子弹性体，使得制成的纸张抗张强度和撕裂度都很高，富有弹性，且吸墨性好。

具体实施方式

实施例1：

一种高韧性美术绘画用纸，按重量百分比计，主要是由以下成分组成：结晶性聚酯树脂1％、芳纶浆粕0.2％、氧化铝纤维0.03％、球磨氧化铝晶粒0.05％、纸张增强剂0.1％、磷酸尿素0.5％、施胶剂0.1％、水性胶粘剂0.03％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物0.1％、高分子弹性体0.01％、余量为漂白硫酸盐针叶木浆。

其中，所述施胶剂为改性改性羟乙基淀粉醚。所述改性羟乙基淀粉醚的改性方法为：将羟乙基淀粉醚与水按照1:6的质量比混合，使羟乙基淀粉醚在水中完全溶解，得到羟乙基淀粉醚水溶液，调节pH值至8.0，向所述羟乙基淀粉醚水溶液中添加相对于羟乙基淀粉醚水溶液总重量2％的木薯粉，加热至84℃,在该温度条件下保持20分钟，再将pH值调节至2.0，使所述溶液达到60℃，在该温度条件下保持50分钟，即得到所述改性羟乙基淀粉醚。所述芳纶浆粕为芳纶1414浆粕，其平均长度为2mm，其独特的表面结构很适合作为纤维增强剂，以增强纸张的抗张强度和断裂韧性。所述球磨氧化铝晶粒的晶粒尺寸为2μm。所述纸张增强剂为聚N-乙烯基甲酰胺，可以增强纸张的强度。所述水性胶粘剂为酪蛋白或大豆蛋白，对环境无害。所述高分子弹性体选自聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、硅橡胶、1，4-丁二烯橡胶、氯丁胶、丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶中的任意一种或两种以上的任意组合，可以增强纸张的弹性。

该高韧性美术绘画用纸的制备方法为：将所述结晶性聚酯树脂、芳纶浆粕、氧化铝纤维、球磨氧化铝晶粒、纸张增强剂、磷酸尿素、施胶剂、水性胶粘剂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、高分子弹性体依次加入到所述漂白硫酸盐针叶木浆中，调节pH为3，控制温度为20℃，在此条件下反应10分钟，得到反应后的纤维造纸浆料，送上网，滤出水，剩余的纤维固体组分形成纸页，将纸页经脱水段和干燥段，生产出纸产品。

实施例2：

一种高韧性美术绘画用纸，按重量百分比计，主要是由以下成分组成：结晶性聚酯树脂1.15％、芳纶浆粕0.6％、氧化铝纤维0.065％、球磨氧化铝晶粒0.125％、纸张增强剂0.2％、磷酸尿素0.75％、施胶剂0.15％、水性胶粘剂0.05％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物0.55％、高分子弹性体0.105％、余量为漂白硫酸盐针叶木浆。

其中，所述施胶剂为改性改性羟乙基淀粉醚。所述改性羟乙基淀粉醚的改性方法为：将羟乙基淀粉醚与水按照1:13的质量比混合，使羟乙基淀粉醚在水中完全溶解，得到羟乙基淀粉醚水溶液，调节pH值至9.0，向所述羟乙基淀粉醚水溶液中添加相对于羟乙基淀粉醚水溶液总重量5％的木薯粉，加热至88℃,在该温度条件下保持24分钟，再将pH值调节至3.0，使所述溶液达到66℃，在该温度条件下保持65分钟，即得到所述改性羟乙基淀粉醚。所述芳纶浆粕为芳纶1414浆粕，其平均长度为2mm，其独特的表面结构很适合作为纤维增强剂，以增强纸张的抗张强度和断裂韧性。所述球磨氧化铝晶粒的晶粒尺寸为3.5μm。所述纸张增强剂为聚N-乙烯基甲酰胺，可以增强纸张的强度。所述水性胶粘剂为酪蛋白或大豆蛋白，对环境无害。所述高分子弹性体选自聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、硅橡胶、1，4-丁二烯橡胶、氯丁胶、丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶中的任意一种或两种以上的任意组合，可以增强纸张的弹性。

该高韧性美术绘画用纸的制备方法为：将所述结晶性聚酯树脂、芳纶浆粕、氧化铝纤维、球磨氧化铝晶粒、纸张增强剂、磷酸尿素、施胶剂、水性胶粘剂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、高分子弹性体依次加入到所述漂白硫酸盐针叶木浆中，调节pH为5，控制温度为24℃，在此条件下反应35分钟，得到反应后的纤维造纸浆料，送上网，滤出水，剩余的纤维固体组分形成纸页，将纸页经脱水段和干燥段，生产出纸产品。

实施例3：

一种高韧性美术绘画用纸，按重量百分比计，主要是由以下成分组成：结晶性聚酯树脂1.3％、芳纶浆粕1％、氧化铝纤维0.1％、球磨氧化铝晶粒0.2％、纸张增强剂0.3％、磷酸尿素1％、施胶剂0.2％、水性胶粘剂0.07％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物1％、高分子弹性体0.2％、余量为漂白硫酸盐针叶木浆。

其中，所述施胶剂为改性改性羟乙基淀粉醚。所述改性羟乙基淀粉醚的改性方法为：将羟乙基淀粉醚与水按照1:20的质量比混合，使羟乙基淀粉醚在水中完全溶解，得到羟乙基淀粉醚水溶液，调节pH值至10.0，向所述羟乙基淀粉醚水溶液中添加相对于羟乙基淀粉醚水溶液总重量8％的木薯粉，加热至92℃,在该温度条件下保持28分钟，再将pH值调节至4.0，使所述溶液达到72℃，在该温度条件下保持80分钟，即得到所述改性羟乙基淀粉醚。所述芳纶浆粕为芳纶1414浆粕，其平均长度为2mm，其独特的表面结构很适合作为纤维增强剂，以增强纸张的抗张强度和断裂韧性。所述球磨氧化铝晶粒的晶粒尺寸为5μm。所述纸张增强剂为聚N-乙烯基甲酰胺，可以增强纸张的强度。所述水性胶粘剂为酪蛋白或大豆蛋白，对环境无害。所述高分子弹性体选自聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、硅橡胶、1，4-丁二烯橡胶、氯丁胶、丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶中的任意一种或两种以上的任意组合，可以增强纸张的弹性。

该高韧性美术绘画用纸的制备方法为：将所述结晶性聚酯树脂、芳纶浆粕、氧化铝纤维、球磨氧化铝晶粒、纸张增强剂、磷酸尿素、施胶剂、水性胶粘剂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、高分子弹性体依次加入到所述漂白硫酸盐针叶木浆中，调节pH为7，控制温度为28℃，在此条件下反应60分钟，得到反应后的纤维造纸浆料，送上网，滤出水，剩余的纤维固体组分形成纸页，将纸页经脱水段和干燥段，生产出纸产品。

纸张性能测定：

以本发明实施例1、实施例2、实施例3所制备的高韧性美术绘画用纸为测定对象，按照有关国家的技术指标和检验方法，对该纸的各项性能指标进行测定，测定结果如表1所示：

表1：该纸的各项性能指标

通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (1)

1.一种高韧性美术绘画用纸，其特征在于，按重量百分比计，主要是由以下成分组成：结晶性聚酯树脂1-1.3％、芳纶浆粕0.2-1％、氧化铝纤维0.03-0.1％、球磨氧化铝晶粒0.05-0.2％、纸张增强剂0.1-0.3％、磷酸尿素0.5-1％、施胶剂0.1-0.2％、水性胶粘剂0.03-0.07％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物0.1-1％、高分子弹性体0.01-0.2％、余量为漂白硫酸盐针叶木浆；

所述施胶剂为改性羟乙基淀粉醚；所述改性羟乙基淀粉醚的改性方法为：将羟乙基淀粉醚与水按照1:6的质量比混合，使羟乙基淀粉醚在水中完全溶解，得到羟乙基淀粉醚水溶液，调节pH值至8.0，向所述羟乙基淀粉醚水溶液中添加相对于羟乙基淀粉醚水溶液总重量2％的木薯粉，加热至84℃,在该温度条件下保持20分钟，再将pH值调节至2.0，使所述溶液达到60℃，在该温度条件下保持50分钟，即得到所述改性羟乙基淀粉醚；所述芳纶浆粕为芳纶1414浆粕，其平均长度为2mm，其独特的表面结构很适合作为纤维增强剂，以增强纸张的抗张强度和断裂韧性；所述球磨氧化铝晶粒的晶粒尺寸为2μm；所述纸张增强剂为聚N-乙烯基甲酰胺，以增强纸张的强度；所述水性胶粘剂为酪蛋白或大豆蛋白，对环境无害；所述高分子弹性体选自聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、硅橡胶、1，4-丁二烯橡胶、氯丁胶、丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶中的任意一种或两种以上的任意组合，以增强纸张的弹性；

所述的一种高韧性美术绘画用纸，制备方法为：

将所述结晶性聚酯树脂、芳纶浆粕、氧化铝纤维、球磨氧化铝晶粒、纸张增强剂、磷酸尿素、施胶剂、水性胶粘剂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、高分子弹性体依次加入到所述漂白硫酸盐针叶木浆中，调节pH为3-7，控制温度为20-28℃，在此条件下反应10-60分钟，得到反应后的纤维造纸浆料，送上网，滤出水，剩余的纤维固体组分形成纸页，将纸页经脱水段和干燥段，生产出纸产品。