CN106812010B - 一种热升华数码转移印花纸原纸及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制浆造纸领域，具体来说是涉及一种热升华数码转移印花纸原纸及其生产工艺。所述的热升华数码转移印花纸原纸横向伸缩率在1.5‑2.0％，平滑度在20‑60s，表面吸收重量在15‑40g/m2，纵向抗张指数50‑60N.m/g。本发明通过合理的纤维原料配比，选用伸缩率相对较小的原料，并通过胶液中增加的苯丙胶乳和疏水剂，辅以相应的生产工艺，提高了纤维对水润胀的抵抗能力。采用发明生产的转移印花原纸能降低纸页的横向伸缩率，保证纸页适宜的吸水性，提高纸面的细腻度，最大量承载数码打印油墨、提高油墨干燥速度、降低纸张的静电，减少打印发花的程度。

Description

一种热升华数码转移印花纸原纸及其生产工艺
技术领域
本发明涉及制浆造纸领域，具体来说是涉及一种热升华数码转移印花纸原纸及其生产工艺。
背景技术
转移印花原纸的质量在很大程度上影响着最终转移印花产品的质量。目前，现有的印花原纸的生产采用的原料大多只是宽泛的指明是针叶浆或阔叶浆或其它浆种，由于不同的浆种其性质差距较大，使用不当会造成质量的大幅波动。另外，现有技术中大多没有对成品原纸的质量指标做规定，会导致生产出的原纸在涂布的过程中和涂布后性质有较大变化。而且现在技术大多没有对原纸做静电消除处理。
发明内容
针对上述问题，本申请提出了一种热升华数码转移印花纸原纸及其生产工艺。通过本发明生产的转移印花原纸能降低纸页的横向伸缩率，保证纸页适宜的吸水性，提高纸面的细腻度，最大量承载数码打印油墨、提高油墨干燥速度、降低纸张的静电，减少打印发花的程度。
本发明涉及的数码转移印花原纸，以植物纤维为主要原料，配以适量的化学添加剂，生产出伸缩率、吸水性、表面粗糙度、透气度符合要求的转移印花原纸。
本发明所述的热升华数码转移印花纸原纸，横向伸缩率在1.5-2.0％，平滑度在20-60s，表面吸收重量在15-40g/m2，纵向抗张指数50-60N.m/g。。
本发明所述热升华数码转移印花纸原纸的具体制备工艺为：
(1)纤维原料及打浆
将不同长宽比的植物纤维原料分别打浆，过筛，混合，得混合浆料；
所述的植物纤维原料包括长宽比为40～60倍的纤维原料以及长宽比为60～90倍的纤维原料；
长宽比为40～60倍的纤维原料与长宽比为60～90倍的纤维原料的质量比为：60-90:10-40；
(2)表面施胶剂的制备
将表面施胶剂的原料加入水中，制得表面施胶剂；表面施胶剂的原料包括糯玉米淀粉、淀粉转化酶、疏水剂、苯丙胶乳；以重量份计，淀粉：疏水剂：苯丙胶乳＝100:15～20:15～20；
(3)抄造
混合浆料经脱水成型干燥后进入施胶机，双面施胶量控制在2-4g/m2，施胶完毕，干燥，压光卷取成为成品。
综合考虑到纸张的强度、伸缩率、表面粗糙度、匀度等各项指标，其中的植物纤维原料由一种或多种物理性能不同的植物纤维原料组成，其中，长宽比40～60倍的纤维原料占60～90wt％，长宽比60～90倍的纤维原料占10～40wt％，这两种植物纤维原料分别经过磨浆处理后，使浆料的打浆度分别为28-45°SR，湿重2-5g，过200目筛(筛的孔径75um)后细小纤维含量15-30wt％。细小纤维含量可以保证最终纸面的细腻度。两种浆料混合后得混合浆料。
长宽比40～60倍的纤维原料，纤维结合强度较差，但润胀幅度小，能减少纸页的伸缩率，并且纤维比较短，对纸页的匀度有改善；长宽比60～90倍的纤维原料正好相反，使用这种原料的主要目的是为了提高结合强度，进而提高纸页的各项强度指标。打浆度和湿重是为了调整纤维的长度、分丝帚化程度等性能，使之达到纸页应有的各项物理指标，打浆度过高，湿重过小，会导致纤维破坏严重，纤维结合强度下降，并且会影响到浆料的脱水等；打浆度过小，湿重过大，纤维分丝帚化不好，也会影响纤维的结合，并且纤维过长影响到成纸的匀度等指标。控制一定量细小纤维含量，一是需要它来填补纤维间的空隙，改善纸页的粗糙度，同时也防止过多的细小纤维影响浆料脱水和结合强度。
向过筛后的浆料中加入相对于绝干纤维质量份数0.2-0.5％的氯化钠或硫酸铝可以减少生产的纸张在后序加工中静电的产生。
混合浆料经脱水成型后，进入干燥部，干燥后进入施胶机，对达到一定干度的纸页在机内采用表面施胶。表面施胶剂的原料包括糯玉米淀粉、淀粉转化酶、疏水剂、苯丙胶乳；考虑到效果和成本，以重量份计，淀粉：疏水剂：苯丙胶乳＝100:15～20:15～20；所述的疏水剂为有效含量20％的烯基琥珀酸酐或AKD或分散松香胶。所述的苯丙胶乳含量为50wt％。
所述施胶剂的具体配置过程为：
(0)按比例称取各原料，备用；
(1)糯玉米淀粉在40-50℃的温水中分散均匀，加入相当于糯玉米淀粉重量0.1％的淀粉转化酶(巴克曼公司生产，型号2583)，升温至80℃，反应30min后，快速升温到135℃灭活，备用；
(2)在低速搅拌下，在制备好的糯玉米淀粉糊液中依次加入疏水剂、苯丙胶乳，根据浓度需要加入适量水制成固含量15-18wt％的施胶剂。每种原料加入后搅拌时间不低于10分钟再加入其它原料。
施胶剂中，苯丙胶乳用量过大会影响纸张的透气性，对后续的转移印花成纸质量影响较大，也不利用纸页的干燥；用量过小，起不到阻止纤维润胀降低伸缩率的目的。疏水剂的用量大小是根据成纸表吸这项指标的要求填加，过大和过小都会导致表吸的变化；淀粉转化酶的加入量按糯玉米淀粉重量的0.1％加入。
所述表面施胶剂的固含量为15-18wt％，施胶量1.5-4.0g/m2，之所以这样设定一是根据设备的上胶量能力及干燥能力；二是根据后续对该原纸进行涂布加工的要求。过大，抄纸机干燥能力不够会出现粘缸，并且设备限制也达不到过高的涂布量；过小，原纸的表吸、伸缩性等某些物理指标会受影响，达不到使用要求。
由于本申请的施胶剂中含有苯丙胶乳，混合浆料经脱水成型干燥后，如果干度过低，挂上施胶剂后进入后干燥部可能会有粘缸的现象；如果干度过高，可能纸页会较脆，易断纸，并且干度过高也不利于施胶剂的快速浸润，影响纸页对施胶剂的吸附；因此本发明中，混合浆料脱水成型干燥进入施胶机时，干度达到60-70％。
本发明伸缩率主要是通过合理的纤维原料配比，选用伸缩率相对较小的原料，并通过胶液中增加的苯丙胶乳和疏水剂，来提高纤维对水润胀的抵抗能力。适宜的吸水性是通过表面都使用适量的疏水剂来实现，并且苯丙胶乳的加入也对吸水性有一定的调节作用。纸面的细腻度，一方面是通过控制纤维的打浆，保证适量的细小纤维含量，另一方面，利用糯玉米淀粉特有的较强的成膜性，使施胶剂在纸表面形成一层连续而强度较高的膜。另外，由于本发明生产的原纸表面覆有这层膜，原纸封闭的比较好，在后续的涂布加工中，可以减少后续涂料中胶粘剂、CMC等成膜助剂的使用量，这样，原纸之上涂料层就可以最大限度的提高其孔隙度，也就是说，基纸的封闭性做好了，涂料就可以不必过多考虑成膜的问题，进而可以做到最大限度的吸收油墨的能力，这就提高了吸墨和干燥性，最大量承载数码打印油墨，提高油墨干燥速度。由于氯化钠或硫酸铝的加入，其吸湿能力较强，从而减少纸张的静电。原纸均匀、涂层吸墨均匀，就避免了打印发花。
综上所述，本发明通过选用伸缩率相对较小的原料，采用合理的纤维原料配比，并通过向施胶剂中增加的苯丙胶乳和疏水剂，辅以相应的生产工艺，提高了纤维对水润胀的抵抗能力。采用发明生产的转移印花原纸能降低纸页的横向伸缩率，保证纸页适宜的吸水性，提高纸面的细腻度，最大量承载数码打印油墨、提高油墨干燥速度、降低纸张的静电，减少打印发花的程度。
具体实施方式
本发明中，长宽比为40～60倍的纤维原料选自明星牌、森博牌、金鱼牌、小鸟牌等中的一种或几种纤维原料；长宽比为60～90倍的纤维原料选自银星牌、太平洋牌、狮牌、芬宝牌等中的一种或几种纤维原料。
实施例1
一种热升华数码转移印花纸原纸，其横向伸缩率在1.8％，平滑度在42s，表面吸收重量在28.5g/m2，纵向抗张指数52.6N.m/g。。
其具体的制备工艺为：
(1)纤维原料及打浆
将长宽比为40～60倍的纤维原料打浆，过筛，打浆叩解度28-30°SR，湿重2g，过200目筛后细小纤维含量15wt％。
将长宽比为60～90倍的纤维原料打浆，过筛，打浆叩解度30-32°SR，湿重3g，过200目筛后细小纤维含量15wt％。
将上述浆料混合，得混合浆料
向混合浆料中加入相对于绝干纤维质量份数0.5％的氯化钠。
长宽比为40～60倍的纤维原料与长宽比为60～90倍的纤维原料的质量比为：60:40；
(2)胶料的制备
按比例称取各原料，备用，表面施胶剂的原料包括糯玉米淀粉、淀粉转化酶、疏水剂、苯丙胶乳；以重量份计，淀粉：疏水剂：苯丙胶乳＝100:15:17；所述的疏水剂为AKD；
糯玉米淀粉在40℃的温水中分散均匀，加入相当于糯玉米淀粉重量0.1％的淀粉转化酶(巴克曼公司生产，型号2583)，升温至80℃，反应30min后，快速升温到135℃灭活，备用；
在低速搅拌下，在制备好的糯玉米淀粉糊液中依次加入疏水剂、苯丙胶乳，根据浓度需要加入适量水制成固含量15wt％的施胶剂。每种原料加入后搅拌时间不低于10分钟再加入其它原料。
(3)抄造
混合浆料经脱水成型干燥至干度为60％后进入施胶机，双面施胶量控制在3g/m2，施胶完毕，干燥至水分5％以下，压光卷取成为成品。
实施例2
一种热升华数码转移印花纸原纸，其横向伸缩率在1.5％，平滑度在60s，表面吸收重量在25g/m2，纵向抗张指数57.8N.m/g。。
其具体的制备工艺为：
(1)纤维原料及打浆
将长宽比为40～60倍的纤维原料打浆，过筛，打浆叩解度30-35°SR，湿重3g，过200目筛后细小纤维含量30wt％。
将长宽比为60～90倍的纤维原料打浆，过筛，打浆叩解度32-33°SR，湿重4g，过200目筛后细小纤维含量30wt％。
将上述浆料混合，得混合浆料
向混合浆料中加入相对于绝干纤维质量份数0.2％的硫酸铝。
长宽比为40～60倍的纤维原料与长宽比为60～90倍的纤维原料的质量比为：90:10；
(2)胶料的制备
按比例称取各原料，备用，表面施胶剂的原料包括糯玉米淀粉、淀粉转化酶、疏水剂、苯丙胶乳；以重量份计，淀粉：疏水剂：苯丙胶乳＝100:20:18；所述的疏水剂为有效含量20％的烯基琥珀酸酐；
糯玉米淀粉在50℃的温水中分散均匀，加入相当于糯玉米淀粉重量0.1％的淀粉转化酶(巴克曼公司生产，型号2583)，升温至80℃，反应30min后，快速升温到135℃灭活，备用；
在低速搅拌下，在制备好的糯玉米淀粉糊液中依次加入疏水剂、苯丙胶乳，根据浓度需要加入适量水制成固含量18wt％的施胶剂。每种原料加入后搅拌时间不低于10分钟再加入其它原料。
(3)抄造
混合浆料经脱水成型干燥至干度为70％后进入施胶机，双面施胶量控制在4g/m2，施胶完毕，干燥至水分5％以下，压光卷取成为成品。
实施例3
一种热升华数码转移印花纸原纸，其横向伸缩率在2.0％，平滑度在45s，表面吸收重量在31g/m2，纵向抗张指数55.4N.m/g。。
其具体的制备工艺为：
(1)纤维原料及打浆
将长宽比为40～60倍的纤维原料打浆，过筛，打浆叩解度40-45°SR，湿重4g，过200目筛后细小纤维含量20wt％。
将长宽比为60～90倍的纤维原料打浆，过筛，打浆叩解度42-45°SR，湿重5g，过200目筛后细小纤维含量20wt％。
将上述浆料混合，得混合浆料
向混合浆料中加入相对于绝干纤维质量份数0.3％的硫酸铝。
长宽比为40～60倍的纤维原料与长宽比为60～90倍的纤维原料的质量比为：70:30；
(2)胶料的制备
按比例称取各原料，备用，表面施胶剂的原料包括糯玉米淀粉、淀粉转化酶、疏水剂、苯丙胶乳；以重量份计，淀粉：疏水剂：苯丙胶乳＝100:16:19；所述的疏水剂分散松香胶；
糯玉米淀粉在45℃的温水中分散均匀，加入相当于糯玉米淀粉重量0.1％的淀粉转化酶(巴克曼公司生产，型号2583)，升温至80℃，反应30min后，快速升温到135℃灭活，备用；
在低速搅拌下，在制备好的糯玉米淀粉糊液中依次加入疏水剂、苯丙胶乳，根据浓度需要加入适量水制成固含量17wt％的施胶剂。每种原料加入后搅拌时间不低于10分钟再加入其它原料。
(3)抄造
混合浆料经脱水成型干燥至干度为65％后进入施胶机，双面施胶量控制在2.5g/m2，施胶完毕，干燥至水分5％以下，压光卷取成为成品。
实施例4
一种热升华数码转移印花纸原纸，其横向伸缩率在1.7％，平滑度在40s，表面吸收重量在15g/m2，纵向抗张指数58.3N.m/g。。
其具体的制备工艺为：
(1)纤维原料及打浆
将长宽比为40～60倍的纤维原料打浆，过筛，打浆叩解度42-44°SR，湿重5g，过200目筛后细小纤维含量25wt％。
将长宽比为60～90倍的纤维原料打浆，过筛，打浆叩解度42-45°SR，湿重2g，过200目筛后细小纤维含量25wt％。
将上述浆料混合，得混合浆料
向混合浆料中加入相对于绝干纤维质量份数0.4％的氯化钠。
长宽比为40～60倍的纤维原料与长宽比为60～90倍的纤维原料的质量比为：80:20；
(2)胶料的制备
按比例称取各原料，备用，表面施胶剂的原料包括糯玉米淀粉、淀粉转化酶、疏水剂、苯丙胶乳；以重量份计，淀粉：疏水剂：苯丙胶乳＝100:17:20；所述的疏水剂为AKD；
糯玉米淀粉在42℃的温水中分散均匀，加入相当于糯玉米淀粉重量0.1％的淀粉转化酶(巴克曼公司生产，型号2583)，升温至80℃，反应30min后，快速升温到135℃灭活，备用；
在低速搅拌下，在制备好的糯玉米淀粉糊液中依次加入疏水剂、苯丙胶乳，根据浓度需要加入适量水制成固含量16wt％的施胶剂。每种原料加入后搅拌时间不低于10分钟再加入其它原料。
(3)抄造
混合浆料经脱水成型干燥至干度为67％后进入施胶机，双面施胶量控制在3.5g/m2，施胶完毕，干燥至水分5％以下，压光卷取成为成品。
实施例5
一种热升华数码转移印花纸原纸，其横向伸缩率在1.9％，平滑度在50s，表面吸收重量在30g/m2，纵向抗张指数54.4N.m/g。。
其具体的制备工艺为：
(1)纤维原料及打浆
将长宽比为40～60倍的纤维原料打浆，过筛，打浆叩解度30-32°SR，湿重2.5g，过200目筛后细小纤维含量28wt％。
将长宽比为60～90倍的纤维原料打浆，过筛，打浆叩解度30-33°SR，湿重3g，过200目筛后细小纤维含量28wt％。
将上述浆料混合，得混合浆料
向混合浆料中加入相对于绝干纤维质量份数0.5％的氯化钠。
长宽比为40～60倍的纤维原料与长宽比为60～90倍的纤维原料的质量比为：75:25；
(2)胶料的制备
按比例称取各原料，备用，表面施胶剂的原料包括糯玉米淀粉、淀粉转化酶、疏水剂、苯丙胶乳；以重量份计，淀粉：疏水剂：苯丙胶乳＝100:18:15；所述的疏水剂为分散松香胶；
糯玉米淀粉在47℃的温水中分散均匀，加入相当于糯玉米淀粉重量0.1％的淀粉转化酶(巴克曼公司生产，型号2583)，升温至80℃，反应30min后，快速升温到135℃灭活，备用；
在低速搅拌下，在制备好的糯玉米淀粉糊液中依次加入疏水剂、苯丙胶乳，根据浓度需要加入适量水制成固含量18wt％的施胶剂。每种原料加入后搅拌时间不低于10分钟再加入其它原料。
(3)抄造
混合浆料经脱水成型干燥至干度为62％后进入施胶机，双面施胶量控制在2g/m2，施胶完毕，干燥至水分5％以下，压光卷取成为成品。
比较例1
表1本发明所得产品与现有技术所得产品质量对比
分析：使用本专利生产的转移印花原纸抗水性更好，横向伸缩率下降，并且由于施胶液中加入了苯丙胶乳，纸页抗张强度大幅度提升，无静电现象，纸页平整。
比较例2
成本对比：
表2本发明实施例中涂料的成本与传统工艺对比
实施例 1 2 3 4 5 平均 传统工艺(淀粉)
吨纸施胶剂成本/元 154 213 131 186 103 157 117
表3施胶剂及其它主要功能助剂的总成本对比
按照目前常规的生产工艺，各类主要功能助剂的成本为201元/吨，使用本发明各类主要功能助剂的成本为157元/吨。
分析：在抗水性好于传统工艺的前提下，吨纸成本下降43元，并且将疏水剂从浆内转移到表面，减少了系统内阴离子垃圾的积累和在毛布等织物上的沉积，断纸次数由6次/24小时下降到2次/24小时，提高了纸机效率。

Claims (4)

1.一种热升华数码转移印花纸原纸的制备工艺，其特征在于：其具体步骤为：
(1)纤维原料及打浆
将不同长宽比的植物纤维原料分别打浆，过筛，混合，得混合浆料；
所述的植物纤维原料包括长宽比为40～60倍的纤维原料以及长宽比为60～90倍的纤维原料；
长宽比为40～60倍的纤维原料与长宽比为60～90倍的纤维原料的质量比为：60-90:10-40；
对不同长宽比的植物纤维原料打浆，打浆度28-45°SR，湿重2-5g，过筛后细小纤维含量15-30wt％；
(2)表面施胶剂的制备
将表面施胶剂的原料加入水中，制得表面施胶剂；表面施胶剂的原料包括糯玉米淀粉、淀粉转化酶、疏水剂、苯丙胶乳；以重量份计，糯玉米淀粉：疏水剂：苯丙胶乳＝100:15～20:15～20；
(3)抄造
混合浆料经脱水成型干燥后进入施胶机，双面施胶量控制在2-4g/m2，施胶完毕，干燥，压光卷取成为成品；
所述表面施胶剂的固含量为15-18wt％，施胶量1.5-4.0g/m2；
混合浆料干燥进入施胶机时，干度达到60-70％。
2.根据权利要求1所述的一种热升华数码转移印花纸原纸的制备工艺，其特征在于：所述的过筛为过200目筛。
3.根据权利要求1所述的一种热升华数码转移印花纸原纸的制备工艺，其特征在于：向过筛后的浆料中加入相对于绝干纤维质量份数0.2-0.5％的氯化钠或硫酸铝。
4.根据权利要求1所述的一种热升华数码转移印花纸原纸的制备工艺，其特征在于：所述的疏水剂为有效含量20％的烯基琥珀酸酐或AKD或分散松香胶。
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