CN108035199A - 一种牛卡纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种牛卡纸及其制备方法，所述牛卡纸从上到下由面层、芯层和底层构成，所述制备方法包括芯层浆料、面层浆料、底层浆料的制备步骤。上述技术方案调整了干强剂、增强剂、硫酸铝的投料顺序，使得纤维优先和高效剂感应后再和干强剂反应，最后加入硫酸铝，避免硫酸铝和高效剂、干强剂形成竞争，可充分增强纸张强度。同时，该工艺对浆料的滤水性和保留起到了良好的效果，使得网部保留率高、滤水好，提高了出网压部的干度，弥补了废纸的原料波动，避免成纸的发生物理指标下降，使得按此工艺生产的牛卡纸的成纸强度得到提高。

Description

一种牛卡纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及造纸领域，特别涉及一种牛卡纸及其制备方法。
背景技术
牛卡纸是一种用于电子厂、食品包装等包装用纸。在实现本发明的过程中，发明人发现目前牛卡纸的生产技术主要存在下列问题：
1、废纸中的原料成分随生产批次波动，容易造成牛卡纸物理指标降低等因素造成的降级。
2、所生产的牛卡纸纸张强度不足。
发明内容
为此，需要提供一种低成本、可增加牛卡纸的耐磨强度，提高生产稳定性的牛卡纸及其制备方法。
为实现上述目的，发明人提供了一种牛卡纸的制备方法，所述牛卡纸从上到下由面层、芯层和底层构成，包括芯层浆料、面层浆料、底层浆料的制备步骤，
所述面层浆料的制备步骤，包括向原料浆中依次加入1.5-2公斤/吨原料浆的增强剂和10-15公斤/吨原料浆的干强剂；
所述芯层浆料的制备步骤，包括向原料浆中依次加入2-3公斤/吨原料浆的增强剂、14-18公斤/吨原料浆的干强剂、2-3公斤/吨原料浆的两性淀粉和6-8公斤/吨原料浆的硫酸铝；
所述底层浆料的制备步骤，包括向原料浆中依次加入4-6公斤/吨原料浆的增强剂、25-30公斤/吨原料浆的干强剂、4-5公斤/吨原料浆的两性淀粉和7-10公斤/吨原料浆的硫酸铝；
所述增强剂包括以下重量份的组分：聚丙烯稀酰胺15-17份、有机盐酸盐28-32份、阳离子变性淀粉0.5-1.5份、水50-55份；
所述干强剂包括以下重量份的组分：阳离子变性淀粉0.5-2.5份、聚阴离子纤维素12-40份、丙稀酰胺39-84份、丙烯酸或丙烯酸酯1-20份、羧酸脂1-10份、丙烯腈1-10份、防交联剂1-5份、反应抑制剂0.3-1份、多元复合催化剂0.5-2份、熟化剂0.3-2份；pH调节剂0.2-1.5份；
原料浆为由美废12#生产的再生纸浆。
优选的，所述面层浆料的制备步骤，包括向原料浆中依次加入1.8公斤/吨原料浆的增强剂和12公斤/吨原料浆的干强剂；
所述芯层浆料的制备步骤，包括向原料浆中依次加入3公斤/吨原料浆的增强剂、15公斤/吨原料浆的干强剂、2.5公斤/吨原料浆的两性淀粉和6公斤/吨原料浆的硫酸铝；
所述底层浆料的制备步骤，包括向原料浆中依次加入5公斤/吨原料浆的增强剂、25公斤/吨原料浆的干强剂5公斤/吨原料浆的两性淀粉和8公斤/吨原料浆的硫酸铝。
优选的，所述增强剂由以下重量份的组分构成：聚丙烯稀酰胺16份、有机盐酸盐30份、阳离子变性淀粉1份、水53份。
优选的，所述干强剂由以下重量份的组分构成：阳离子变性淀粉1.7份、聚阴离子纤维素30份、丙稀酰胺62份、丙烯酸9份、羧酸脂6份、丙烯腈4份、防交联剂4份、反应抑制剂0.8份、多元复合催化剂1.1份、熟化剂1份、pH调节剂1.2份。
优选的，所述有机盐酸盐为氧氮的合成物，所述防交联剂为可用于溶性偶氮系引发剂，所述反应抑制剂为防止沉淀的分散剂，所述多元复合催化剂为表面活性剂，所述熟化剂为絮凝剂的干粉，所述pH调节剂为硫酸铝。
优选的，所述增强剂在投料时用25-30倍体积的水进行稀释；所述干强剂在投料时用20-25倍体积的水进行稀释。
优选的，所述芯层浆料、面层浆料和底层浆料分别通过冲浆泵、压力筛、流浆箱后喷到网部，形成牛卡纸的芯层、面层和底层。
优选的，所述增强剂在浆料进入上浆泵前加入；所述干强剂、两性淀粉、硫酸铝在浆料流出上浆泵之后、进入充浆泵之前加入。
优选的，所述原料浆的生产工艺包括：碎浆、粗筛、一次分级筛、二次分级筛、重质除渣、轻质除渣、多盘、热分散、盘磨。
发明人还提供了一种牛卡纸，其特征在于，所述牛卡纸由上述的任一制备方法所制备。
区别于现有技术，上述技术方案调整了干强剂、增强剂、硫酸铝的投料顺序，使得纤维优先和高效剂感应后再和干强剂反应，最后加入硫酸铝，避免硫酸铝和高效剂、干强剂形成竞争，可充分增强纸张强度。同时，该工艺对浆料的滤水性和保留起到了良好的效果，使得网部保留率高、滤水好，提高了出网压部的干度，弥补了废纸的原料波动，避免成纸的发生物理指标下降，使得按此工艺生产的牛卡纸的成纸强度得到提高。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例详予说明。
本实施方式中，美废12#为经双重拣选的旧瓦楞纸箱，货源来自超级市场、工、商机构；其面层为仿箱板纸浆、麻浆或牛皮木浆。纸箱需经特别拣选，不含碎片、外国制瓦楞纸、胶或腊，同时其中杂物不得超过0.5％、不合格废纸总量不得超过2％。
本实施方式中所述的干强剂是造纸工业中增加纸张强度的一类重要化学品，与纤维能形成氢键结合的高聚物都可以成为干强剂。干强剂通常用于补偿添加填料或低等级的纤维(如再生纤维)所引起的纸强度的下降。
本实施方式中所述的增强剂，是造纸工业中增加纸张强度的一类重要化学品，有助于调高网部保留和滤水，提高纸张的物理指标(耐折和耐破等)。
本实施方式中所述的硫酸铝在造纸应用中，可调节浆液pH值，还有可中和浆液中表面阴离子垃圾，同时为淀粉和纤维架桥，使淀粉的留住率提高，并提高其与纤维的结合力。
本实施方式中，所述的聚丙烯稀酰胺采购自润港公司、有机盐酸盐采购自润港公司、阳离子变性淀粉采购自东轩公司；聚阴离子纤维素采购自高科公司、丙稀酰胺采购自高科公司、丙烯酸或丙烯酸酯采购自富淼科技公司、羧酸脂采购自天马公司、丙烯腈采购自天马公司、防交联剂采购自润港公司、反应抑制剂采购自天马公司、多元复合催化剂采购自高科公司、熟化剂采购自润港公司；pH调节剂采购自怡和公司。
影响纸页强度的最重要的因素是纤维结合力(包括氢键结合力、化学键结合力、极性键吸引力、表面交织力)。纸张是具有层状结构，平面内纤维杂乱排列，相互交错，并以二维取向为主，层与层之间结合主要分子间力和氢键，但作用点数目远小于层内。在纸平面内，纤维素分子链之间通过氢键结合二相互连接，通过打浆作用使纤维束分离、分丝、甚至切断成短纤维，使纤维与纤维之间的结合点增加，从而赋予纸页一定的强度。但是由于纤维素纤维实际上是由分子链刚性很强的纤维素聚集而成的，分子链间及分子束间的物理缠结作用很小，使纸页层与层之间的结合力较小，因此这种打浆赋予纸页的强度是有限的，需要添加助剂来提高纸页的强度。添加助剂后由于助剂颗粒表面极性较大，和纤维形成较强的范德华力，可使纸页强度提高，以满足工业中和生活中对不同纸张性能的要求。
发明人在研究中发现，牛卡纸成纸强度不高，是因为传统造纸工艺中先向原料浆中加入硫酸铝、再加入增强剂、干强剂，这使得原料浆中的纤维优先和硫酸铝反应，再与后续的高效剂和干强剂反应，降低了增强效果。技术方案调整了干强剂、增强剂、硫酸铝的投料顺序，使得纤维优先和高效剂感应后再和干强剂反应，最后加入硫酸铝，避免硫酸铝和高效剂、干强剂形成竞争，可充分增强纸张强度。同时，该工艺对浆料的滤水性和保留起到了良好的效果，使得网部保留率高、滤水好，提高了出网压部的干度，弥补了废纸的原料波动，避免成纸的发生物理指标下降，使得按此工艺生产的牛卡纸的成纸强度得到提高。
实施例1：
原料浆的制备：美废12#经过碎浆、粗筛、一次分级筛、二次分级筛、重质除渣、轻质除渣、多盘、热分散、盘磨工序，制成原料浆。由原料浆分别制备芯层浆料、面层浆料、底层浆料。
增强剂的制备：按聚丙烯稀酰胺16份、有机盐酸盐30份、阳离子变性淀粉1份、水53份的重量份配比制成增强剂。
干强剂的制备：按阳离子变性淀粉1.7份、聚阴离子纤维素30份、丙稀酰胺62份、丙烯酸9份、羧酸脂6份、丙烯腈4份、防交联剂4份、反应抑制剂0.8份、多元复合催化剂1.1份、熟化剂1份、pH调节剂1.2份的重量份配比制成干强剂。
面层浆料的制备：在原料浆通过上浆泵的过程中，在上浆泵进口处向原料浆中加入1.8公斤/吨原料浆的增强剂，在添加过程中，增强剂通过脱轮加药泵和30倍体积的稀释水混合；上浆泵出口加入12公斤/吨原料浆的干强剂；在添加过程中，干强剂通过脱轮加药泵和22倍体积的稀释水混合，混合均匀后得到面层浆料。
芯层浆料的制备，在原料浆通过上浆泵的过程中，在上浆泵进口向原料浆中加入3公斤/吨原料浆的增强剂，在添加过程中，增强剂通过脱轮加药泵和30倍体积的稀释水混合；上浆泵出口加入15公斤/吨原料浆的干强剂；在添加过程中，干强剂通过脱轮加药泵和20倍体积的稀释水混合；在干强剂投料处后方设置两性淀粉的投料管，加入2.5公斤/吨原料浆的两性淀粉，在两性淀粉投料处的后方，冲浆泵进口附近加入6公斤/吨原料浆的硫酸铝，最终混匀后得到芯层浆料。
底层浆料的制备，在原料浆通过上浆泵的过程中，在上浆泵进口向原料浆中加入5公斤/吨原料浆的增强剂，在添加过程中，增强剂通过脱轮加药泵和30倍体积的稀释水混合；上浆泵出口加入25公斤/吨原料浆的干强剂；在添加过程中，干强剂通过脱轮加药泵和25倍体积的稀释水混合；在干强剂投料处后方设置两性淀粉的投料管，加入5公斤/吨原料浆的两性淀粉，在两性淀粉投料处的后方，冲浆泵进口附近加入8公斤/吨原料浆的硫酸铝；最终混匀后得到底层浆料。
所述芯层浆料、面层浆料和底层浆料分别通过充浆泵、压力筛、流浆箱后喷到网部，形成牛卡纸的芯层、面层和底层。牛卡纸的芯层、面层和底层复合辊复合后成一体，再送至压榨部进行压实，进一步脱水制成牛卡纸。
实施例1所生产的牛卡纸的耐破指数为3.9kpam2/g，抗张指数为纵向8.2，横向4.8N.m/g、环压指数为10N.m/g。
对比实施例：
对比实施例和实施例1的区别为，芯层浆料、面层浆料和底层浆料的制备过程中，先添加硫酸铝、再增加干强剂和增强剂。对比实施例所生产的牛卡纸的耐破指数为3.7kpam2/g，抗张指数为纵向7，横向3.5N m/g、环压指数为8N m/g。
本实施方式所生产的牛卡纸的各个性能指标均优于常规卡纸，由此可见，本发明实施方式所生产的牛卡纸的性能优于按常规生产方法生产的牛卡纸。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种牛卡纸的制备方法，所述牛卡纸从上到下由面层、芯层和底层构成，其特征在于，所述制备方法包括芯层浆料、面层浆料、底层浆料的制备步骤，
所述面层浆料的制备步骤，包括向原料浆中依次加入1.5-2公斤/吨原料浆的增强剂和10-15公斤/吨原料浆的干强剂；
所述芯层浆料的制备步骤，包括向原料浆中依次加入2-3公斤/吨原料浆的增强剂、14-18公斤/吨原料浆的干强剂、2-3公斤/吨原料浆的两性淀粉和6-8公斤/吨原料浆的硫酸铝；
所述底层浆料的制备步骤，包括向原料浆中依次加入4-6公斤/吨原料浆的增强剂、25-30公斤/吨原料浆的干强剂、4-5公斤/吨原料浆的两性淀粉和7-10公斤/吨原料浆的硫酸铝；
所述增强剂包括以下重量份的组分：聚丙烯稀酰胺15-17份、有机盐酸盐28-32份、阳离子变性淀粉0.5-1.5份、水50-55份；
所述干强剂包括以下重量份的组分：阳离子变性淀粉0.5-2.5份、聚阴离子纤维素12-40份、丙稀酰胺39-84份、丙烯酸或丙烯酸酯1-20份、羧酸脂1-10份、丙烯腈1-10份、防交联剂1-5份、反应抑制剂0.3-1份、多元复合催化剂0.5-2份、熟化剂0.3-2份；pH调节剂0.2-1.5份；
原料浆为由美废12#生产的再生纸浆。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述面层浆料的制备步骤，包括向原料浆中依次加入1.8公斤/吨原料浆的增强剂和12公斤/吨原料浆的干强剂；
所述芯层浆料的制备步骤，包括向原料浆中依次加入3公斤/吨原料浆的增强剂、15公斤/吨原料浆的干强剂、2.5公斤/吨原料浆的两性淀粉和6公斤/吨原料浆的硫酸铝；
所述底层浆料的制备步骤，包括向原料浆中依次加入5公斤/吨原料浆的增强剂、25公斤/吨原料浆的干强剂5公斤/吨原料浆的两性淀粉和8公斤/吨原料浆的硫酸铝。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述增强剂由以下重量份的组分构成：聚丙烯稀酰胺16份、有机盐酸盐30份、阳离子变性淀粉1份、水53份。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干强剂由以下重量份的组分构成：按阳离子变性淀粉1.7份、聚阴离子纤维素30份、丙稀酰胺62份、丙烯酸9份、羧酸脂6份、丙烯腈4份、防交联剂4份、反应抑制剂0.8份、多元复合催化剂1.1份、熟化剂1份、pH调节剂1.2份。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机盐酸盐为氧氮的合成物，所述防交联剂为可用水溶性偶氮系引发剂，所述反应抑制剂为防止沉淀的分散剂，所述多元复合催化剂为表面活性剂，所述熟化剂为絮凝剂的干粉，所述pH调节剂为硫酸铝。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述增强剂在投料时用25-30倍体积的水进行稀释；所述干强剂在投料时用20-25倍体积的水进行稀释。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述芯层浆料通过充浆泵、压力筛、流浆箱后喷到网部，形成牛卡纸的芯层；
所述面层浆料通过充浆泵、压力筛、流浆箱后喷到网部，形成牛卡纸的面层；
所述底层浆料通过充浆泵、压力筛、流浆箱后喷到网部，形成牛卡纸的底层。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述增强剂在浆料进入上浆泵前加入，所述干强剂、两性淀粉、硫酸铝在浆料流出上浆泵之后、进入充浆泵之前加入。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述原料纸的生产工艺包括：碎浆、粗筛、一次分级筛、二次分级筛、重质除渣、轻质除渣、多盘、热分散、盘磨。
10.一种牛卡纸，其特征在于，由权利要求1-9任一所述的制备方法所生产。
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