CN108411702A - 一种防火宣纸材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防火宣纸材料，包括以下重量份数的组分：青檀皮纤维11‑17、沙田稻草纤维23‑34、抗氧化剂6‑11、相容剂2‑7、阻燃剂0.8‑3.4、麦麸纤维35‑52、甘蔗渣纤维19‑31、聚乳酸纤维6‑13、山药浆料52‑69；所述山药浆料的可溶性固形物含量为39%‑48%；所述聚乳酸纤维的单丝直径为0.1‑0.3mm，所述聚乳酸纤维的单丝长度为22‑34mm。本发明采用植物纤维和有机纤维相结合替代了部分传统的宣纸原料，节约了成本，制浆效果好，同时还提高了宣纸的使用寿命和防火阻燃性能。

Description

一种防火宣纸材料
技术领域
本发明涉及书画载体技术领域，具体涉及一种防火宣纸材料。
背景技术
宣纸起源于唐初期，史料提及的宣纸是泛指唐时宣州一带所产纸品。真正的发祥地是泾县，当时作为“贡品”进入朝廷，“宣纸”就此得名。在泾县这片富绕美丽土地上，山岚环抱，泉水流淌，独特的自然山泉和林木资源是制造宣纸的“灵丹妙药”。宣纸的原料取自县内区域的沙田稻草和檀皮纤维混合拎磨、浸泡，配比当地山泉水，严格按照传统“九蒸九晒”工艺流程，生产过程中对水质和自然环境，材料加工工艺十分讲究。青檀皮和沙田稻草纤维在泡、洗、煮、晒、漂白后按照生产品种将料浆混合配比入池，再经竹帘人工捞纸、贴挂晒纸、剪切出不同规格的成品纸。从原料加工到成品宣纸需经百道工序，耗时几年。主要产品可分为生宣、半熟宣、熟宣，棉料、净皮、特净三个大类，受墨滋润，规格齐全。如今，神奇的宣纸制作古老技艺已被列入联合国“人类非物质文化遗产代表作名录”。著名的“红星”牌宣纸就出自这里，声振国内外。
造纸是我国古代对世界文明四大贡献之一。特别是号称“纸中之王”的宣纸，因具有细薄、紧密、均匀、洁白、坚韧、耐久的特点。从它诞生时起，就像一对“兄弟”；纸和书画紧密结合在一起，彼此一往情深。
郭沫若先生曾说过：“中国的书法和绘画离开了宣纸，便无从表达艺术的妙味”。得天独厚，传统工艺，是宣纸的根基，是成就中国书画艺术的先决条件。神奇的宣纸，孕育出东方书画艺术；宣纸质地细绵洁白与书画墨趣色泽二妙汇流，其意境神韵，完美地揭示出东方造物的博大精深，终其源头就是借纸畅情，抒发对生活的热爱，让穿越千年的宣纸这一古老传统工艺宝库的璀璨明珠，一朵在艺术表现上别开生面的艺苑奇葩—中国书画，情缘永驻，释放出东方艺术的无穷魅力。
现有技术的宣纸制备工业中，原材料供求矛盾突出，难以满足生产扩能的需求。宣纸原材料主要是青檀皮和沙田稻草，两者都是非经济作物，经济回报较低，原材料种植面积逐年下降，加之越来越少的宣纸产业的工作量和造纸工业的原料供应，导致原材料非常罕见的，竞争性的采购，严重影响正常工作的质量和生产企业的限制，不能满足生产和加工纸产品。同时现有技术的宣纸易氧化，不易保存，限制了宣纸进一步的大规模发展。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种防火宣纸材料，本发明采用植物纤维和有机纤维相结合替代了部分传统的宣纸原料，节约了成本，制浆效果好，同时还提高了宣纸的使用寿命和防火阻燃性能。
本发明的技术方案为：一种防火宣纸材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：青檀皮纤维 11-17、沙田稻草纤维23-34、抗氧化剂6-11、相容剂2-7、阻燃剂0.8-3.4、麦麸纤维 35-52、甘蔗渣纤维 19-31、聚乳酸纤维6-13、山药浆料 52-69；所述山药浆料的可溶性固形物含量为39%-48%；所述聚乳酸纤维的单丝直径为 0.1-0.3mm，所述聚乳酸纤维的单丝长度为22-34mm。
本发明所述的青檀皮纤维、沙田稻草纤维、麦麸纤维、甘蔗渣纤维、聚乳酸纤维、山药浆料均可通过任一现有技术制备获得。
进一步的，所述相容剂包括以下重量份数的组分：羟乙基纤维素2-6、甘露醇0.2-0.7、氯酸钾0.03-0.09、酒石酸钾钠1-6、明胶4-11、聚乙烯醇0.8-2.2；所述相容剂可以显著提高本发明中无机纤维与有机纤维之间的相容性，同时有效降低本发明原料组分的散发性，使在现有的宣纸制备工艺中在光和热的作用下仍能够稳定存在而不易散发，保持本发明本身的性能。
进一步的，所述阻燃剂包括以下重量份数的组分：Cr2AlC陶瓷粉 11-23、纳米磷酸铝分子筛4-9。所述阻燃剂的平均颗粒粒径为170-340um。
所述Cr2AlC陶瓷粉可与纳米磷酸铝分子筛协效复配，显著提高宣纸的阻燃防火性能。所述Cr2AlC陶瓷粉与纳米磷酸铝分子筛可通过任一现有技术制备得到。
进一步的，所述抗氧化剂包括以下重量份数的组分：迷迭香提取物1.3-3.9、竹叶提取物1.8-4.7、杨梅树皮素 3.7-5.1。本发明采用植物成分的抗氧化剂，安全环保，并能够提高与本发明的其它组分的相容性，提高本发明的使用寿命。
特别的，所述原料组分均通过现有技术的吸附脱色处理，本发明的白度为70-92度。
本发明中，采用植物纤维与有机纤维相结合，因为青檀树皮木质素含量较低，
容易制浆，同时加入相容剂有利于提高宣纸的润磨性能，纤维细胞壁厚，微纤丝多，使宣纸的吸墨性能良好，制成的宣纸具有青檀树皮浆料的优点，本发明的原料来源广，成本较低；在本发明中添加植物性抗氧化剂，保证了抗老化性能，
显著提高了使用寿命；使用了阻燃剂，使制备的宣纸的防火阻燃性能大大提高；本发明具有非常优越的润墨及书写性能，可通过本领域任一现有技术的制备工艺制得，制浆效果好，适用于大规模宣纸生产。
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。
实施例1
一种防火宣纸材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：青檀皮纤维 11、沙田稻草纤维23、抗氧化剂6、相容剂2、阻燃剂0.8、麦麸纤维 35、甘蔗渣纤维 19、聚乳酸纤维6、山药浆料 52；所述山药浆料的可溶性固形物含量为39%；所述聚乳酸纤维的单丝直径为 0.1mm，所述聚乳酸纤维的单丝长度为22mm。
本发明所述的青檀皮纤维、沙田稻草纤维、麦麸纤维、甘蔗渣纤维、聚乳酸纤维、山药浆料均可通过任一现有技术制备获得。
进一步的，所述相容剂包括以下重量份数的组分：羟乙基纤维素2、甘露醇0.2、氯酸钾0.03、酒石酸钾钠1、明胶4、聚乙烯醇0.8；所述相容剂可以显著提高本发明中无机纤维与有机纤维之间的相容性，同时有效降低本发明原料组分的散发性，使在现有的宣纸制备工艺中在光和热的作用下仍能够稳定存在而不易散发，保持本发明本身的性能。
进一步的，所述阻燃剂包括以下重量份数的组分：Cr2AlC陶瓷粉 11、纳米磷酸铝分子筛4。所述阻燃剂的平均颗粒粒径为170um。
所述Cr2AlC陶瓷粉可与纳米磷酸铝分子筛协效复配，显著提高宣纸的阻燃防火性能。所述Cr2AlC陶瓷粉与纳米磷酸铝分子筛可通过任一现有技术制备得到。
进一步的，所述抗氧化剂包括以下重量份数的组分：迷迭香提取物1.3、竹叶提取物1.8、杨梅树皮素 3.7。本发明采用植物成分的抗氧化剂，安全环保，并能够提高与本发明的其它组分的相容性，提高本发明的使用寿命。
特别的，所述原料组分均通过现有技术的吸附脱色处理，本发明的白度为70度。
本发明中，采用植物纤维与有机纤维相结合，因为青檀树皮木质素含量较低，
容易制浆，同时加入相容剂有利于提高宣纸的润磨性能，纤维细胞壁厚，微纤丝多，使宣纸的吸墨性能良好，制成的宣纸具有青檀树皮浆料的优点，本发明的原料来源广，成本较低；在本发明中添加植物性抗氧化剂，保证了抗老化性能，
显著提高了使用寿命；使用了阻燃剂，使制备的宣纸的防火阻燃性能大大提高；本发明具有非常优越的润墨及书写性能，可通过本领域任一现有技术的制备工艺制得，制浆效果好，适用于大规模宣纸生产。
本实施例优选的制备工艺为：将青檀皮纤维、沙田稻草纤维、麦麸纤维、甘蔗渣纤维、聚乳酸纤维、山药浆料按重量分数比混合并打浆至40-55°SR后送至混合浆池，按重量份数比加入抗氧化剂、相容剂、阻燃剂，搅拌均匀得到浆料；进入封闭式引纸的圆网纸机进行脱水成型，车速65m/min，形成含有宣纸纹肌理的湿纸页；所述浆料进入纸机的上网浓度为0.22%；所述圆网纸机中的圆网笼在其圆柱型骨架上，周向均匀焊接排列有不锈钢钢丝，不锈钢钢丝的直径为0.2mm，钢丝间间距为1.2mm；圆网笼和外部弧形板之间的圆网槽牛角道的尺寸参数为：圆网笼进口与外部弧形板的间距为55mm，圆网笼底部与弧形板间的间距为42mm，圆网笼出口与弧形板间的间距为32mm；将上述湿纸页经压榨脱水及烘缸干燥，获得成品。
实施例2
一种防火宣纸材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：青檀皮纤维 17、沙田稻草纤维34、抗氧化剂11、相容剂7、阻燃剂3.4、麦麸纤维52、甘蔗渣纤维31、聚乳酸纤维13、山药浆料69；所述山药浆料的可溶性固形物含量为39%-48%；所述聚乳酸纤维的单丝直径为0.3mm，所述聚乳酸纤维的单丝长度为34mm。
本发明所述的青檀皮纤维、沙田稻草纤维、麦麸纤维、甘蔗渣纤维、聚乳酸纤维、山药浆料均可通过任一现有技术制备获得。
进一步的，所述相容剂包括以下重量份数的组分：羟乙基纤维素6、甘露醇0.7、氯酸钾0.09、酒石酸钾钠6、明胶11、聚乙烯醇2.2；所述相容剂可以显著提高本发明中无机纤维与有机纤维之间的相容性，同时有效降低本发明原料组分的散发性，使在现有的宣纸制备工艺中在光和热的作用下仍能够稳定存在而不易散发，保持本发明本身的性能。
进一步的，所述阻燃剂包括以下重量份数的组分：Cr2AlC陶瓷粉23、纳米磷酸铝分子筛9。所述阻燃剂的平均颗粒粒径为340um。
所述Cr2AlC陶瓷粉可与纳米磷酸铝分子筛协效复配，显著提高宣纸的阻燃防火性能。所述Cr2AlC陶瓷粉与纳米磷酸铝分子筛可通过任一现有技术制备得到。
进一步的，所述抗氧化剂包括以下重量份数的组分：迷迭香提取物3.9、竹叶提取物4.7、杨梅树皮素5.1。本发明采用植物成分的抗氧化剂，安全环保，并能够提高与本发明的其它组分的相容性，提高本发明的使用寿命。
特别的，所述原料组分均通过现有技术的吸附脱色处理，本发明的白度为92度。本实施例可通过本领域任一现有技术的制备工艺制得，制浆效果好，适用于大规模宣纸生产。
实施例3
一种防火宣纸材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：青檀皮纤维 14、沙田稻草纤维29、抗氧化剂9、相容剂4.5、阻燃剂2.1、麦麸纤维44、甘蔗渣纤维25、聚乳酸纤维10、山药浆料60；所述山药浆料的可溶性固形物含量为44%；所述聚乳酸纤维的单丝直径为0.2mm，所述聚乳酸纤维的单丝长度为28mm。
本发明所述的青檀皮纤维、沙田稻草纤维、麦麸纤维、甘蔗渣纤维、聚乳酸纤维、山药浆料均可通过任一现有技术制备获得。
进一步的，所述相容剂包括以下重量份数的组分：羟乙基纤维素4、甘露醇0.45、氯酸钾0.06、酒石酸钾钠3.5、明胶7.5、聚乙烯醇1.5；所述相容剂可以显著提高本发明中无机纤维与有机纤维之间的相容性，同时有效降低本发明原料组分的散发性，使在现有的宣纸制备工艺中在光和热的作用下仍能够稳定存在而不易散发，保持本发明本身的性能。
进一步的，所述阻燃剂包括以下重量份数的组分：Cr2AlC陶瓷粉17、纳米磷酸铝分子筛6.5。所述阻燃剂的平均颗粒粒径为255um。
所述Cr2AlC陶瓷粉可与纳米磷酸铝分子筛协效复配，显著提高宣纸的阻燃防火性能。所述Cr2AlC陶瓷粉与纳米磷酸铝分子筛可通过任一现有技术制备得到。
进一步的，所述抗氧化剂包括以下重量份数的组分：迷迭香提取物2.6、竹叶提取物3.3、杨梅树皮素4.4。本发明采用植物成分的抗氧化剂，安全环保，并能够提高与本发明的其它组分的相容性，提高本发明的使用寿命。
特别的，所述原料组分均通过现有技术的吸附脱色处理，本发明的白度为81度。本实施例可通过本领域任一现有技术的制备工艺制得，制浆效果好，适用于大规模宣纸生产。
实施例4
一种防火宣纸材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：青檀皮纤维13、沙田稻草纤维25、抗氧化剂10、相容剂3、阻燃剂3.2、麦麸纤维48、甘蔗渣纤维27、聚乳酸纤维12、山药浆料66；所述山药浆料的可溶性固形物含量为42%；所述聚乳酸纤维的单丝直径为0.13mm，所述聚乳酸纤维的单丝长度为25mm。
本发明所述的青檀皮纤维、沙田稻草纤维、麦麸纤维、甘蔗渣纤维、聚乳酸纤维、山药浆料均可通过任一现有技术制备获得。
进一步的，所述相容剂包括以下重量份数的组分：羟乙基纤维素3、甘露醇0.4、氯酸钾0.04、酒石酸钾钠2、明胶6、聚乙烯醇1.2；所述相容剂可以显著提高本发明中无机纤维与有机纤维之间的相容性，同时有效降低本发明原料组分的散发性，使在现有的宣纸制备工艺中在光和热的作用下仍能够稳定存在而不易散发，保持本发明本身的性能。
进一步的，所述阻燃剂包括以下重量份数的组分：Cr2AlC陶瓷粉14、纳米磷酸铝分子筛6。所述阻燃剂的平均颗粒粒径为190um。
所述Cr2AlC陶瓷粉可与纳米磷酸铝分子筛协效复配，显著提高宣纸的阻燃防火性能。所述Cr2AlC陶瓷粉与纳米磷酸铝分子筛可通过任一现有技术制备得到。
进一步的，所述抗氧化剂包括以下重量份数的组分：迷迭香提取物2.2、竹叶提取物2.1、杨梅树皮素4.8。本发明采用植物成分的抗氧化剂，安全环保，并能够提高与本发明的其它组分的相容性，提高本发明的使用寿命。
特别的，所述原料组分均通过现有技术的吸附脱色处理，本发明的白度为88度。本实施例可通过本领域任一现有技术的制备工艺制得，制浆效果好，适用于大规模宣纸生产。
实施例5
一种防火宣纸材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：青檀皮纤维16、沙田稻草纤维33、抗氧化剂8、相容剂6、阻燃剂1.1、麦麸纤维37、甘蔗渣纤维22、聚乳酸纤维8、山药浆料55；所述山药浆料的可溶性固形物含量为46%；所述聚乳酸纤维的单丝直径为0.24mm，所述聚乳酸纤维的单丝长度为32mm。
本发明所述的青檀皮纤维、沙田稻草纤维、麦麸纤维、甘蔗渣纤维、聚乳酸纤维、山药浆料均可通过任一现有技术制备获得。
进一步的，所述相容剂包括以下重量份数的组分：羟乙基纤维素5、甘露醇0.6、氯酸钾0.08、酒石酸钾钠5、明胶9、聚乙烯醇1.8；所述相容剂可以显著提高本发明中无机纤维与有机纤维之间的相容性，同时有效降低本发明原料组分的散发性，使在现有的宣纸制备工艺中在光和热的作用下仍能够稳定存在而不易散发，保持本发明本身的性能。
进一步的，所述阻燃剂包括以下重量份数的组分：Cr2AlC陶瓷粉20、纳米磷酸铝分子筛8。所述阻燃剂的平均颗粒粒径为315um。
所述Cr2AlC陶瓷粉可与纳米磷酸铝分子筛协效复配，显著提高宣纸的阻燃防火性能。所述Cr2AlC陶瓷粉与纳米磷酸铝分子筛可通过任一现有技术制备得到。
进一步的，所述抗氧化剂包括以下重量份数的组分：迷迭香提取物3.7、竹叶提取物4.5、杨梅树皮素3.9。本发明采用植物成分的抗氧化剂，安全环保，并能够提高与本发明的其它组分的相容性，提高本发明的使用寿命。
特别的，所述原料组分均通过现有技术的吸附脱色处理，本发明的白度为76度。本实施例可通过本领域任一现有技术的制备工艺制得，制浆效果好，适用于大规模宣纸生产。
对比例1
一种防火宣纸材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：青檀皮纤维13、沙田稻草纤维25、相容剂3、阻燃剂3.2、麦麸纤维48、甘蔗渣纤维27、聚乳酸纤维12、山药浆料66；所述山药浆料的可溶性固形物含量为42%；所述聚乳酸纤维的单丝直径为0.13mm，所述聚乳酸纤维的单丝长度为25mm。
本发明所述的青檀皮纤维、沙田稻草纤维、麦麸纤维、甘蔗渣纤维、聚乳酸纤维、山药浆料均可通过任一现有技术制备获得。
进一步的，所述相容剂包括以下重量份数的组分：羟乙基纤维素3、甘露醇0.4、氯酸钾0.04、酒石酸钾钠2、明胶6、聚乙烯醇1.2；所述相容剂可以显著提高本发明中无机纤维与有机纤维之间的相容性，同时有效降低本发明原料组分的散发性，使在现有的宣纸制备工艺中在光和热的作用下仍能够稳定存在而不易散发，保持本发明本身的性能。
进一步的，所述阻燃剂包括以下重量份数的组分：Cr2AlC陶瓷粉14、纳米磷酸铝分子筛6。所述阻燃剂的平均颗粒粒径为190um。
所述Cr2AlC陶瓷粉可与纳米磷酸铝分子筛协效复配，显著提高宣纸的阻燃防火性能。所述Cr2AlC陶瓷粉与纳米磷酸铝分子筛可通过任一现有技术制备得到。
特别的，所述原料组分均通过现有技术的吸附脱色处理，本发明的白度为88度。本实施例可通过本领域任一现有技术的制备工艺制得，制浆效果好，适用于大规模宣纸生产。
对比例2
一种防火宣纸材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：青檀皮纤维16、沙田稻草纤维33、抗氧化剂8、相容剂6、麦麸纤维37、甘蔗渣纤维22、聚乳酸纤维8、山药浆料55；所述山药浆料的可溶性固形物含量为46%；所述聚乳酸纤维的单丝直径为0.24mm，所述聚乳酸纤维的单丝长度为32mm。
本发明所述的青檀皮纤维、沙田稻草纤维、麦麸纤维、甘蔗渣纤维、聚乳酸纤维、山药浆料均可通过任一现有技术制备获得。
进一步的，所述相容剂包括以下重量份数的组分：羟乙基纤维素5、甘露醇0.6、氯酸钾0.08、酒石酸钾钠5、明胶9、聚乙烯醇1.8；所述相容剂可以显著提高本发明中无机纤维与有机纤维之间的相容性，同时有效降低本发明原料组分的散发性，使在现有的宣纸制备工艺中在光和热的作用下仍能够稳定存在而不易散发，保持本发明本身的性能。
进一步的，所述抗氧化剂包括以下重量份数的组分：迷迭香提取物3.7、竹叶提取物4.5、杨梅树皮素3.9。本发明采用植物成分的抗氧化剂，安全环保，并能够提高与本发明的其它组分的相容性，提高本发明的使用寿命。
特别的，所述原料组分均通过现有技术的吸附脱色处理，本发明的白度为76度。本实施例可通过本领域任一现有技术的制备工艺制得，制浆效果好，适用于大规模宣纸生产。
性能测试
按相关的国家标准方法检测本发明所有实施例、对比例的阻燃性能、抗张指数等参数，检测的材料规格为100g/m2，结果如下表所示。
测试项目 平均续燃时间/s 平均灼燃时间/s 平均炭化长度/s 抗张指数/ N·m·g-1 耐老化白度（绝对值）下降/%
实施例1 4.8 45 109 51 4.6
实施例2 4.5 41 107 53 4.5
实施例3 5.6 51 112 46 3.9
实施例4 5.4 55 119 48 4.1
实施例5 5.7 54 116 45 3.8
对比例1 3.4 38 104 52 6.7
对比例2 2.0 27 92 59 5.2
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过任一现有技术实现。

Claims (5)

1.一种防火宣纸材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：青檀皮纤维 11-17、沙田稻草纤维23-34、抗氧化剂6-11、相容剂2-7、阻燃剂0.8-3.4、麦麸纤维 35-52、甘蔗渣纤维 19-31、聚乳酸纤维6-13、山药浆料 52-69；所述山药浆料的可溶性固形物含量为39%-48%；所述聚乳酸纤维的单丝直径为 0.1-0.3mm，所述聚乳酸纤维的单丝长度为22-34mm。
2.根据权利要求1所述的防火宣纸材料，其特征在于，所述相容剂包括以下重量份数的组分：羟乙基纤维素2-6、甘露醇0.2-0.7、氯酸钾0.03-0.09、酒石酸钾钠1-6、明胶4-11、聚乙烯醇0.8-2.2。
3. 根据权利要求1所述的防火宣纸材料，其特征在于，所述阻燃剂包括以下重量份数的组分：Cr2AlC陶瓷粉 11-23、纳米磷酸铝分子筛4-9。
4.根据权利要求3所述的防火宣纸材料，其特征在于，所述阻燃剂的平均颗粒粒径为170-340um。
5. 根据权利要求1所述的防火宣纸材料，其特征在于，所述抗氧化剂包括以下重量份数的组分：迷迭香提取物1.3-3.9、竹叶提取物1.8-4.7、杨梅树皮素 3.7-5.1。
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