CN107447585A - 一种高性能机制书画纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高性能机制书画纸及其制备方法，属于特种纸生产领域。该方法包括以下步骤：将构树纤维﹑黏胶纤维分别进行分散，然后将分散液均匀混合，得到混合浆料溶液；搅拌的条件下在湿部向混合浆料溶液中加入调控润墨性的功能助剂，制得浆料；将浆料进行斜网湿法成型﹑脱水﹑烘干处理，得到纸样；在纸样正反表面喷涂表面施胶剂，再进行红外线干燥；将纸样进行高温湿热压处理，接着干燥，制得高性能机制书画纸。本发明创新地在混合浆料中加入调控润墨性的功能助剂，同时对纸张进行表面喷涂和红外线干燥处理，提高了其防水防潮效果，高温湿热压处理有利于提高书画纸的匀度和强度，保证成纸拥有良好的机械性能同时也具有优良的润墨性和耐久性。

Description

一种高性能机制书画纸及其制备方法
技术领域
本发明属于特种纸生产领域，具体涉及一种高性能机制书画纸及其制备方法。
背景技术
书画纸“源于唐朝、兴于明代、鼎于清代”，至今已有七百多年的历史，书画纸因其优良的品质，名声享誉海内外，是我国文房四宝之一。相比于其它纸张，书画纸纸质平滑细腻、柔韧耐久，具有保存时间长、抗虫蛀、耐腐蚀、润墨性优良等特点，自古以来便深受文人墨客的喜爱，有“纸中之王”之称。
所谓书画纸，严格意义上来说，是指由安徽泾县生产的以青檀皮纤维为主要原料，长杆沙田稻草为主要配料手工抄制而成的纸张。书画纸虽然品质优良，但其生产工艺及其繁杂，从原料加工到成品纸张出厂一共需要数十道工序，并且大部分都是依靠人力劳动来完成，生产周期长，生产成本偏高。一张书画纸从投料到成纸，需要历时300多天方可制成，因此生产效率非常低，很难满足市场的需要，经常出现了“一纸难求”的景象。
因此，为了满足市场需要，提高书画纸的产量，机制书画纸便应运而生。机制书画纸的生产用机器代替了大部分人力劳动，吸收了机器制浆中许多有益的技术与设备，大大缩短了生产周期，提高了生产率。但是，机制书画纸的质量远远比不上手工书画纸，无论是润墨性﹑吸水性，还是耐久性等，都无法与手工书画纸相提并论。它只能满足简单的书画要求，艺术价值得不到很好的体现。
基于目前机制书画纸性能不高的现状，有必要寻求一种合适的生产方法提高其性能特点，弥补机制书画纸润墨性差﹑易受潮﹑耐久性差等缺点，以生产高性能的书画纸，提高书画纸的艺术价值和使用寿命，满足各层次的需要。
发明内容
为了克服现有机制书画纸生产技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种高性能机制书画纸的制备方法。
本发明的另一目的在于提供通过上述制备方法制备得到的高性能机制书画纸。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种高性能机制书画纸的制备方法，包括以下步骤：
(1)浆料的复配：将构树纤维﹑黏胶纤维分别进行分散，然后将构树纤维分散液﹑黏胶纤维分散液均匀混合，得到混合浆料溶液；
(2)湿部添加功能助剂：搅拌的条件下在湿部向步骤(1)中的混合浆料溶液中加入调控润墨性的功能助剂，加入过程控制在一定温度范围内，制得浆料；
(3)超低浓成纸：将步骤(2)得到的浆料在斜网纸机上以0.06～0.08％浆浓进行斜网湿法成型﹑脱水﹑烘干处理，得到纸样；
(4)表面喷涂：在步骤(3)所得纸样正反表面喷涂上一定量的表面施胶剂，再进行红外线干燥；
(5)高温湿热压：将步骤(4)得到的纸样进行高温湿热压处理，接着干燥，制得高性能机制书画纸。
步骤(1)中所述的分散是指：构树纤维以质量百分比1.0～2.0％的浓度在转速为2000～4000r/min的高速分散机中分散10～20min；黏胶纤维以质量百分比0.5～1.0％的浓度在转速为3000～5000r/min的高速分散机中分散20～30min。
步骤(1)中所述的构树纤维分散液﹑黏胶纤维分散液以绝干质量比(5～7)：(3～5)的比例均匀混合。
步骤(2)中所述的功能助剂是纳米CaCO3，其粒径≦10nm，加入量为混合浆料溶液绝干质量的1.0～3.0％，添加过程温度控制在25～30℃。
步骤(4)中所述的表面施胶剂是苯丙乳液(SAE)，浓度为0.2～0.5％，用量为纸样绝干质量的0.1～0.4％。
步骤(4)中所述的红外线干燥是指利用电红外线发生器在200～300℃下对纸样进行红外线干燥1～3小时；
步骤(5)中所述的高温湿热压的条件为：温度为150～180℃；压力为14～16MPa；时间为1.0～2.0小时。
步骤(5)中所述的干燥的条件为在30～35℃下干燥1～2小时。
一种高性能机制书画纸，通过上述制备方法制备得到。
所述的高性能机制书画纸的性能：定量：48.2～48.8g/m2；紧度：0.41～0.51g/cm3；抗张强度：1.82～1.96kN/m；撕裂度：476～495mN；墨迹直径：3.05～3.21mm；回潮率：0.16～0.24％。
本发明的高性能机制书画纸是采用两种纤维的合理复配，优势互补的策略。构树纤维细致均匀，成浆率高，是一种增强粘结剂，造出来的纸非常柔韧细滑；黏胶纤维是纸张物理强度的主要来源，两种纤维浆料通过合适的比例进行复配，然后添加适量的功能助剂，采用超低浓度(0.06％)斜网纸机湿法成型技术，再进行成纸表面喷涂表面施胶剂(SAE)，经红外线干燥，最后进行高温湿热压处理，制备出同时兼具优越的物理性能﹑润墨性及耐久性的高性能机制书画纸。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
(1)本发明制备的高性能机制书画纸是由两种纤维合理复配而获得的，充分利用不同纤维的优势，黏胶纤维能显著提高成纸的物理强度，构树纤维细致均匀，有利于各种纤维之间的紧密结合。
(2)本发明创新地在混合浆料中加入纳米碳酸钙，能改善书画纸的润墨性，保证成纸在拥有良好的机械性能同时也有优良的润墨性。
(3)采用表面喷涂技术，在成纸表面喷上表面施胶剂(SAE)，使书画纸具有良好的防水防潮效果。红外线干燥技术有利于控制干燥速率，提高纸张的紧度和表面光滑度。
(4)本发明采用湿热压处理方法有利于提高书画纸的匀度，纸张内部的纤维结合更加紧密，纸张具有较强的韧性和耐久性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明中：各种参数的检测依据国家标准检测方法以及行业标准进行，具体的：定量(GB/T 451.2-2002)﹑抗张强度(GB/T 451.2-2002)﹑撕裂强度(GB/T455-2002)﹑紧度(GB/T 451.3-2002)、墨迹直径(GB/T 18739-2008)﹑回潮率(GB/T 6529-2008)等性能测试。
实施例1
本实施例的一种高性能机制书画纸的制备方法，具体制备步骤如下：
(1)浆料的复配：将构树纤维以质量百分比1.0％的浓度在转速为2000r/min的高速分散机中分散10min；黏胶纤维以质量百分比0.5％的浓度在转速为3000r/min的高速分散机中分散20min。最后将分散处理后的构树纤维分散液﹑黏胶纤维分散液以绝干质量比5：5均匀混合，得到混合浆料溶液；
(2)湿部添加功能助剂：向步骤(1)中的混合浆料溶液中加入粒径≦10nm的纳米CaCO3，加入量为混合浆料溶液绝干质量的1.0％，边加入边搅拌，且加入过程温度控制在25℃，制得浆料；
(3)超低浓成纸：将步骤(2)得到的浆料取一定量浆浓为0.06％于斜网成型网上进行湿法成型﹑脱水﹑烘干处理，得到纸样；
(4)表面喷涂：在步骤(3)所得纸样正反表面均喷涂上质量浓度为0.2％的苯丙乳液(SAE)，用量为纸样绝干质量的0.1％，再利用电红外线发生器在200℃下对纸样进行红外线干燥1小时；
(5)高温湿热压：将步骤(4)得到的纸样在温度为150℃，压力为14MPa条件下进行湿热压处理1.0小时，接着在30℃下干燥1小时，制得高性能机制书画纸。
本实施例的高性能机制书画纸的性能检测数据：定量：48.6g/m2；紧度：0.41g/cm3；抗张强度：1.82kN/m；撕裂度：487mN；墨迹直径：3.16mm；回潮率：0.24％。
实施例2
本实施例的一种高性能机制书画纸的制备方法，具体制备步骤如下：
(1)浆料的复配：将构树纤维以质量百分比2.0％的浓度在转速为3000r/min的高速分散机中分散20min；黏胶纤维以质量百分比1.0％的浓度在转速为4000r/min的高速分散机中分散30min。最后将分散处理后的构树纤维分散液﹑黏胶纤维分散液以绝干质量比6：4均匀混合，得到混合浆料溶液；
(2)湿部添加功能助剂：向步骤(1)中的混合浆料溶液中加入粒径≦10nm的纳米CaCO3，加入量为混合浆料溶液绝干质量的2.0％，边加入边搅拌，且加入过程温度控制在25℃，制得浆料；
(3)超低浓成纸：将步骤(2)得到的浆料取一定量浆浓为0.07％于斜网成型网上进行湿法成型﹑脱水﹑烘干处理，得到纸样；
(4)表面喷涂：在步骤(3)所得纸样正反表面均喷涂上质量浓度为0.3％的苯丙乳液(SAE)，用量为纸样绝干质量的0.2％，再利用电红外线发生器在200℃下对纸样进行红外线干燥2小时；
(5)高温湿热压：将步骤(4)得到的纸样在温度为160℃，压力为15MPa条件下进行湿热压处理1.0小时，接着在30℃下干燥2小时，制得高性能机制书画纸。
本实施例的高性能机制书画纸的性能检测数据：定量：48.2g/m2；紧度：0.44g/cm3；抗张强度：1.87kN/m；撕裂度：476mN；墨迹直径：3.05mm；回潮率：0.21％。
实施例3
本实施例的一种高性能机制书画纸的制备方法，具体制备步骤如下：
(1)浆料的复配：将构树纤维以质量百分比2.0％的浓度在转速为4000r/min的高速分散机中分散20min；黏胶纤维以质量百分比1.0％的浓度在转速为5000r/min的高速分散机中分散30min。最后将分散处理后的构树纤维分散液﹑黏胶纤维分散液以绝干质量比7：3均匀混合，得到混合浆料溶液；
(2)湿部添加功能助剂：向步骤(1)中的混合浆料溶液中加入粒径≦10nm的纳米CaCO3，加入量为混合浆料溶液绝干质量的2.0％，边加入边搅拌，且加入过程温度控制在30℃，制得浆料；
(3)超低浓成纸：将步骤(2)得到的浆料取一定量浆浓为0.08％于斜网成型网上进行湿法成型﹑脱水﹑烘干处理，得到纸样；
(4)表面喷涂：在步骤(3)所得纸样正反表面均喷涂上质量浓度为0.4％的苯丙乳液(SAE)，用量为纸样绝干质量的0.3％，再利用电红外线发生器在300℃下对纸样进行红外线干燥2小时；
(5)高温湿热压：将步骤(4)得到的纸样在温度为170℃，压力为15MPa条件下进行湿热压处理2.0小时，接着在35℃下干燥1小时，制得高性能机制书画纸。
本实施例的高性能机制书画纸的性能检测数据：定量：48.8g/m2；紧度：0.48g/cm3；抗张强度：1.93kN/m；撕裂度：491mN；墨迹直径：3.18mm；回潮率：0.19％。
实施例4
本实施例的一种高性能机制书画纸的制备方法，具体制备步骤如下：
(1)浆料的复配：将构树纤维以质量百分比2.0％的浓度在转速为4000r/min的高速分散机中分散20min；黏胶纤维以质量百分比1.0％的浓度在转速为5000r/min的高速分散机中分散30min。最后将分散处理后的构树纤维分散液﹑黏胶纤维分散液以绝干质量比7：3均匀混合，得到混合浆料溶液；
(2)湿部添加功能助剂：向步骤(1)中的混合浆料溶液中加入粒径≦10nm的纳米CaCO3，加入量为混合浆料溶液绝干质量的3.0％，边加入边搅拌，且加入过程温度控制在30℃，制得浆料；
(3)超低浓成纸：将步骤(2)得到的浆料取一定量浆浓为0.06％于斜网成型网上进行湿法成型﹑脱水﹑烘干处理，得到纸样；
(4)表面喷涂：在步骤(3)所得纸样正反表面均喷涂上质量浓度为0.5％的苯丙乳液(SAE)，用量为纸样绝干质量的0.4％，再利用电红外线发生器在300℃下对纸样进行红外线干燥3小时；
(5)高温湿热压：将步骤(4)得到的纸样在温度为180℃，压力为16MPa条件下进行湿热压处理2.0小时，接着在35℃下干燥2小时，制得高性能机制书画纸。
本实施例的高性能机制书画纸的性能检测数据：定量：48.5g/m2；紧度：0.51g/cm3；抗张强度：1.96kN/m；撕裂度：495mN；墨迹直径：3.21mm；回潮率：0.16％。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高性能机制书画纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将构树纤维﹑黏胶纤维分别进行分散，然后将构树纤维分散液﹑黏胶纤维分散液均匀混合，得到混合浆料溶液；
(2)搅拌的条件下在湿部向步骤(1)中的混合浆料溶液中加入调控润墨性的功能助剂，加入过程控制在一定温度范围内，制得浆料；
(3)将步骤(2)得到的浆料在斜网纸机上以0.06～0.08％浆浓进行斜网湿法成型﹑脱水﹑烘干处理，得到纸样；
(4)在步骤(3)所得纸样正反表面喷涂上一定量的表面施胶剂，再进行红外线干燥；
(5)将步骤(4)得到的纸样进行高温湿热压处理，接着干燥，制得高性能机制书画纸。
2.根据权利要求1所述的高性能机制书画纸的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的分散是指：构树纤维以质量百分比1.0～2.0％的浓度在转速为2000～4000r/min中分散10～20min；黏胶纤维以质量百分比0.5～1.0％的浓度在转速为3000～5000r/min中分散20～30min。
3.根据权利要求1所述的高性能机制书画纸的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的构树纤维分散液﹑黏胶纤维分散液以绝干质量比(5～7)：(3～5)的比例均匀混合。
4.根据权利要求1所述的高性能机制书画纸的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述的功能助剂是纳米CaCO3，其粒径≦10nm，加入量为混合浆料溶液绝干质量的1.0～3.0％，添加过程温度控制在25～30℃。
5.根据权利要求1所述的高性能机制书画纸的制备方法，其特征在于：
步骤(4)中所述的表面施胶剂是苯丙乳液，浓度为0.2～0.5％，用量为纸样绝干质量的0.1～0.4％。
6.根据权利要求1所述的高性能机制书画纸的制备方法，其特征在于：
步骤(4)中所述的红外线干燥是指在200～300℃下对纸样进行红外线干燥1～3小时。
7.根据权利要求1所述的高性能机制书画纸的制备方法，其特征在于：
步骤(5)中所述的高温湿热压的条件为：温度为150～180℃；压力为14～16MPa；时间为1.0～2.0小时。
8.根据权利要求1所述的高性能机制书画纸的制备方法，其特征在于：
步骤(5)中所述的干燥的条件为在30～35℃下干燥1～2小时。
9.一种高性能机制书画纸，其特征在于通过权利要求1～8任一项所述的制备方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的高性能机制书画纸，其特征在于：
所述的高性能机制书画纸的性能：定量：48.2～48.8g/m2；紧度：0.41～0.51g/cm3；抗张强度：1.82～1.96kN/m；撕裂度：476～495mN；墨迹直径：3.05～3.21mm；回潮率：0.16～0.24％。
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