CN109137618A - 高松厚度的生活用纸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高松厚度的生活用纸及其制备方法，该生活用纸的纸质基层的基重为10‑50gsm，纸质基层的木质素含量为3％‑6.5％；所述生活用纸的松厚度为6～9m³/g。相对于现有技术，本发明提供的高松厚度的生活用纸及其制备方法，通过选用特定木质素含量的长纤木浆和短纤木浆按一定比例混合抄造而成，经过特定的浆料成型工艺，制得木质素含量为3～6.5％，纸张松厚度为6～9m³/g的生活用纸，该生活用纸具有较高的松厚度和较为柔软的手感，且纸张强度能达到一般生活用纸使用强度，高松厚度的生活用纸纸张会使相同厚度下纸张定量降低，即抄造相同厚度的生活用纸纸张所需的长、短纤木浆纤维更少，能达到节约生产成本，提高生产效率，改善纸张手感的有益效果。

Description

高松厚度的生活用纸及其制备方法

技术领域

本发明涉及造纸工艺的技术领域，具体是涉及一种高松厚度的生活用纸及其制备方法。

背景技术

“松厚度”是生活用纸一个重要的物理特性指标，在相同条件下，高松厚度的生活用纸就会带来纸张厚度和柔软度的提升。消费者希望得到厚实、柔软的生活用纸，对造纸企业而言，如果能达到高松厚度，就能使用较少的纤维材料在节降生产成本的同时，满足消费者对生活用纸使用特性的要求。

目前在生活用纸中通常采用两种方法来增加纸张的松厚度，一种是增加基纸的起皱率，即更换较大刮刀角度的方式来增加纸张松厚度；另一种方法是通过优化磨浆功率来提升纸张的松厚度。但是采用上述方法存在降低生产效率，纸张皱纹较粗、手感较差等缺陷。

发明内容

本发明实施例提供一种高松厚度的生活用纸及其制备方法，以解决现有技术中纸张松厚度低以及生产高松厚度纸张的效率低下的技术问题。

为解决上述问题，本发明实施例一方面提供了一种高松厚度的生活用纸，所述生活用纸的纸质基层的基重为10-50gsm，纸质基层的木质素含量为3％-6.5％；所述生活用纸的松厚度为6～9m³/g。

根据本发明一优选实施例，所述纸质基层的木质素含量为3％-5.3％。

根据本发明一优选实施例，所述生活用纸的纸质基层通过木质素含量为5～8％的未漂白针叶木长纤木浆和木质素含量为2.5～6％的未漂白阔叶木短纤木浆进行混合抄造而成。

根据本发明一优选实施例，所述针叶木长纤木浆和所述阔叶木短纤木浆的比例范围为0:1-1:1。

根据本发明一优选实施例，所述针叶木长纤木浆和所述阔叶木短纤木浆的比例范围为0:1-0.5:1。

根据本发明一优选实施例，针叶木长纤木浆和所述阔叶木短纤木浆均可通过硫酸盐法、烧碱法、亚硫酸盐法或化学机械法中的一种或者多种方法制得。

根据本发明一优选实施例，所述纸质基层包括至少两层构造层，所述的至少两层构造层分别经过纸机至少两个对应的头箱制造。

根据本发明一优选实施例，所述的至少两层构造层的木质素含量不同。

根据本发明一优选实施例，所述纸质基层的至少两层构造层的白度不同。

根据本发明一优选实施例，所述纸质基层的至少两层构造层之间的白度差为0.01-3％ISO。

为解决上述技术问题，本发明实施例另一方面还一种如上述实施例中任意一项所述高松厚度生活用纸的制备方法，所述方法包括：

提供原木浆料，并进行磨浆和配浆；

将经过配浆的木浆进行抄造、起皱并干燥成纸质基层；

其中，所述原木浆料的木质素含量2.5％-8％。

根据本发明一优选实施例，在抄造步骤中，使用多层头箱纸机，所述多层头箱纸机至少包括网侧头箱和毯侧头箱；所述的网侧头箱和所述毯侧头箱内的浆料均为短纤木浆和长纤木浆的混合浆；其中，所述网侧头箱内浆料的长纤木浆与短纤木浆比为0：1～0.25:1，所述毯侧头箱内浆料的长纤木浆与短纤木浆的比为0.25：1～1:1。

根据本发明一优选实施例，在配浆步骤中，网侧头箱内浆料的木质素含量为3～5％，毯侧头箱内浆料的木质素含量为3.5～5.5％。

根据本发明一优选实施例，在起皱步骤中，使用起皱刮刀，所述起皱刮刀的角度不大于15°。

根据本发明一优选实施例，在起皱步骤中，起皱率为18％～20％。

相对于现有技术，本发明提供的高松厚度的生活用纸及其制备方法，通过选用特定木质素含量的长纤木浆和短纤木浆按一定比例混合抄造而成，经过特定的浆料成型工艺，制得木质素含量为3～6.5％，纸张松厚度为6～9m³/g的生活用纸，该生活用纸具有较高的松厚度和较为柔软的手感，且纸张强度能达到一般生活用纸使用强度，高松厚度的生活用纸纸张会使相同厚度下纸张定量降低，即抄造相同厚度的生活用纸纸张所需的长、短纤木浆纤维更少(即纸浆需求更少)，能达到节约生产成本，提高生产效率，改善纸张手感的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明高松厚度生活用纸制备方法一实施例的流程示意图；

图2是本发明起皱过程中纸张的示意图；

图3是刮刀对图2中纸张的施力示意图；

图4是现有技术起皱过程中纸张的示意图；

图5是刮刀对图4中纸张施力的一种情况的示意图；

图6是刮刀对图4中纸张施力的另一种情况的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明实施例一方面提供一种高松厚度的生活用纸，该生活用纸可以包括两层或者两层以上的构造层，其中，纸质基层的基重优选为10-50gsm，纸质基层的木质素含量为3％-6.5％；该生活用纸的松厚度为6～9m³/g。进一步优选地，纸质基层的木质素含量为3％-5.3％。

具体而言，该纸质基层通过木质素含量为5～8％的针叶木长纤木浆和木质素含量为2.5～6％的阔叶木短纤木浆进行混合抄造而成。具体地，针叶木长纤木浆和阔叶木短纤木浆的比例范围为0:1-1:1，即混合木浆中针叶木长纤木浆的含量范围为0-50％。优选地，该阔叶木短纤木浆的木质素含量为3～5％，而针叶木长纤木浆的木质素含量为5.5～6.5％。

进一步优选地，针叶木长纤木浆和阔叶木短纤木浆的比例范围为0:1-0.5:1，即混合木浆中针叶木长纤木浆的含量范围为零至三分之一。

其中，针叶木长纤木浆具体可以是：硫酸盐法制得的未漂白针叶木浆、烧碱法制得的未漂白针叶木浆、亚硫酸盐法制得的未漂白针叶木浆以及化学机械法制得的未漂白针叶木浆一种或多种的混合。

而阔叶木短纤则具体可以是：硫酸盐法制得的未漂白阔叶木浆、烧碱法制得的未漂白阔叶木浆、亚硫酸盐法制得的未漂白阔叶木浆以及化学机械法制得的未漂白阔叶木浆一种或多种的混合。

上述纸质基层所采用的木浆纤维原料主要成分包括纤维素、半纤维素和木质素三种；还可以包括果胶、淀粉、丹宁、色素、树脂、脂肪、蜡质、灰分等。

其中纤维素存在木材的细胞壁内，是木浆纤维的主要成分，约占40-98％，它是在制浆过程中应极力设法保留的部分；半纤维素是非纤维素的碳水化合物，半纤维素的结构疏松无定形，易于吸水润胀，易溶于稀碱液，半纤维素也是在制浆过程中应该极力保留的部分。

而木质素是由苯丙烷结构单元构成的芳香族的天然高分子化合物，不是单一的物质，是这一类性质相似物质的总称，是一种无定形结构的物质，其中针叶木(裸子植物)中木质素含量约为25～35％，阔叶木(被子植物中的双子叶植物)中木质素含量约为20～25％，而单子叶植物中禾本科植物中木质素含量约为15～25％，由于木质素具有疏水性，所以存在于浆料纤维表面的木质素会阻止纤维素分子间氢键的形成，从而导致纤维间结合强度的下降，继而影响生活用纸成型纸张的强度，因此抄造生活用纸所用木浆浆料一般需通过化学或物理方法去除木质素，经去木质素处理过的木浆浆料中木质素含量小于1％，从而消除木质素对成型纸张抗涨指数、撕裂指数和耐破指数等强度的影响。

木材制浆的时候要把木质素大分子结构断开变成小分子，然后再把木质素小分子溶解在碱性溶液中从而把纤维素分离出来，得到造纸用的浆料，浆料中保留的木质素越高，制浆得浆率高，造纸成型的纸张松厚度高。但由于木质素具有疏水性，所以存在于浆料纤维表面的木质素会阻止纤维素分子间氢键的形成，从而导致纤维间结合强度的下降，继而影响生活用纸成型纸张的强度，因此目前在生活用纸中的浆料木质素含量一般小于1％。

我们在研究中发现，使用保留有木质素含量的木浆浆料经过抄造成含有一定木质素含量的纸张，该纸张的松厚度相比常规不含有木质素的纸张松厚度提高15％以上。

进一步优选地，纸质基层的至少两层构造层的木质素含量互不相同，以两层构造层的纸质基层为例，其中一层的木质素含量可以为2.5％-6％；而另外一层的木质素含量可以为3.5％-6.8％。

另外，纸质基层的至少两层构造层的白度也可以互不相同，以两层构造层的纸质基层为例，其中一层的白度可以比另外一层高0.01-3％ISO。

其中，优选地，本发明实施例中的高松厚度生活用纸的含水率为4％～6％。

相对于现有技术，本发明提供的高松厚度的生活用纸，通过选用特定木质素含量的长纤木浆和短纤木浆按一定比例混合抄造而成，经过特定的浆料成型工艺，制得木质素含量为3～6.5％，纸张松厚度为6～9m³/g的生活用纸，该生活用纸具有较高的松厚度和较为柔软的手感，且纸张强度能达到一般生活用纸使用强度，高松厚度的生活用纸纸张会使相同厚度下纸张定量降低，即抄造相同厚度的生活用纸纸张所需的长、短纤木浆纤维更少(即纸浆需求更少)，可以节约生产成本，提高生产效率，以及改善纸张手感。

另外，本发明实施例还提供高松厚度生活用纸的制备方法，请参阅图1，图1是本发明高松厚度生活用纸制备方法一实施例的流程示意图。该方法包括但不限于以下步骤：

步骤S100，提供原木浆料。

其中，该原木浆料的木质素含量2.5％-8％。

该原木浆料包括长纤木浆和短纤木浆，其中长纤木浆木质素含量为5～8％，短纤木浆的木质素含量为2.5～6％。长纤木浆为针叶木长纤木浆；而短纤木浆为阔叶木短纤木浆。

步骤S200，进行磨浆和配浆。

优选地，本发明实施例中的方法采用多层头箱纸机，其中，多层头箱纸机至少包括网侧头箱和毯侧头箱；而网侧头箱和毯侧头箱内的浆料均为短纤木浆和长纤木浆的混合浆。进一步优选地，网侧头箱内浆料的长纤木浆与短纤木浆比为0：1～0.25:1，即网侧头箱内浆料的长纤木浆含量为0-20％；而毯侧头箱内浆料的长纤木浆与短纤木浆的比为0.25：1～1:1，即毯侧头箱内浆料的长纤木浆的含量为20％-50％。优选地，控制网侧头箱内浆料的木质素含量在3～5％范围内，而毯侧头箱内浆料的木质素含量在3.5～5.5％范围内。

步骤S300，将经过配浆的木浆进行抄造、起皱并干燥成纸质基层。

在起皱步骤中，使用起皱刮刀，优选地，述起皱刮刀的角度设置为不大于15°，即采用较小的皱刮刀角度，譬如本实施例中采用15°的皱刮刀角度；而起皱率控制为18％～20％。

本实施例中高松厚度生活用纸所使用的长、短纤木浆纤维浆料中含有较高的木质素，木质素在高温干燥过程中软化成具有高粘合力的物质，该高粘合力的物质使纸张产生很强粘结能力，有助于增强纸张与烘缸粘结力，使纸幅更好的贴合在烘缸上，纸幅的每个点都紧紧的贴在烘缸表面，有利于起皱刮刀更好的对纸幅进行起皱处理，纸幅与烘缸可以很好的贴合。

在这种情况下起皱时，纤维如同一个宽度比厚度大很多的圆柱体，请一并参阅图2和图3，图2是本发明起皱过程中纸张的示意图，图3是刮刀对图2中纸张的施力示意图，图中标注200为纸张，箭头表示为施力方向；起皱刮刀在高速下作用于纸幅，会使纤维内部爆破，形成细小起皱，使得产生纸张的松厚度较高，纸张更为柔软度。

而如果纸张纸幅与烘缸贴合不佳，起皱刮刀对纸幅起皱时，当纸幅在到达刮刀之前就会从烘缸上松动，且这种情况下起皱，纸幅纤维如同一个长度比宽度大很多的圆柱体，请一并参阅图4至图6，图4是现有技术的起皱过程中纸张的示意图，图5是刮刀对图4中纸张施力的一种情况的示意图，图6是刮刀对图4中纸张施力的另一种情况的示意图；图中标注200为纸张，箭头表示为施力方向；在该种起皱方式中，纤维一般被弯曲(图5中情况)或者切断(图6中情况)，这时的压溃形式为大皱纹。

在本发明一具体实施例中，选用木质素含量为5.5～6.5％的未漂白硫酸盐针叶木浆(UKP)和木质素含量为3～5％的未漂海南短纤(未漂HNO)，分别对未漂白UKP和HNO进行磨浆处理，其中未漂白硫酸盐针叶木浆(UKP)是以不同的树种针叶木为原料，采用硫酸盐法蒸煮后制得的一类未漂白化学木浆。

然后将UKP与HNO按照1:3～4进行混合进入上层头箱，下层头箱则采用100％未漂HNO。

上层头箱中的UKP与HNO混合浆料经上层头箱喷射至成型网毯侧，而下层头箱中的HNO浆料经下层头箱喷射至成型网网侧，双层头箱的上层头箱和下层头箱以同样的流量喷射至成型网，成型网毯侧和网侧的浆料经压榨去水，纸张纸幅成型。

纸张纸幅压榨去水后，网侧的纸幅面贴于高温烘干上，继续去除纸幅多余的水分，同时，纸幅在烘缸上进行刮刀起皱，进而获得纸质基层。

下面举例说明按本发明方法制得的高松厚度生活用纸与相近基重的常规生活用纸的物理特性指标的对比。

测试步骤如下：

1、基重(BW)：将待测样品用圆形裁刀取样器，裁切成10*10cm的圆片样品，通过四位天平测试其基重；

2、厚度(Bulk)：将待测样品，采用Thwing-Albert厚度仪，测试头直径35.7mm，面积为10.0㎡，测量头下降速度为0.65mm/s，经过3点6次取样，取其厚度平均值；

3、松厚度(BBW)：厚度除以基重；

4、伸长率(MDS)：将待测样品用裁刀裁切成1英寸*3英寸大小样品，采用Zwick/Roell拉力仪测定样品的伸长率；

5、抗张强度(GMT)：将待测样品用裁刀裁切成1英寸*3英寸大小样品，采用Zwick/Roell拉力仪测定样品的MD(纵向指标，Machine Direction)和CD(横向指标)方向上的强度，

结果如下表所示：

相对于现有技术，本发明提供的高松厚度生活用纸的制备方法，通过选用特定木质素含量的长纤木浆和短纤木浆按一定比例混合抄造而成，经过特定的浆料成型工艺，其刮刀起皱时纤维内部爆破，形成细小起皱，制得木质素含量为3～6.5％，纸张松厚度为6～9m³/g的生活用纸，该生活用纸具有较高的松厚度和较为柔软的手感，且纸张强度能达到一般生活用纸使用强度，高松厚度的生活用纸纸张会使相同厚度下纸张定量降低，即抄造相同厚度的生活用纸纸张所需的长、短纤木浆纤维更少(即纸浆需求更少)，可以节约生产成本，提高生产效率，以及改善纸张手感。

以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种高松厚度的生活用纸，其特征在于，所述生活用纸的纸质基层的基重为10-50gsm，纸质基层的木质素含量为3％-6.5％；所述生活用纸的松厚度为6～9m³/g。

2.根据权利要求1所述的生活用纸，其特征在于，所述纸质基层的木质素含量为3％-5.3％。

3.根据权利要求1所述的生活用纸，其特征在于，所述生活用纸的纸质基层通过木质素含量为5～8％的未漂白针叶木长纤木浆和木质素含量为2.5～6％的未漂白阔叶木短纤木浆进行混合抄造而成。

4.根据权利要求3所述的生活用纸，其特征在于，所述针叶木长纤木浆和所述阔叶木短纤木浆的比例范围为0:1-1:1。

5.根据权利要求4所述的生活用纸，其特征在于，所述针叶木长纤木浆和所述阔叶木短纤木浆的比例范围为0:1-0.5:1。

6.根据权利要求3所述的生活用纸，其特征在于，针叶木长纤木浆和所述阔叶木短纤木浆均可通过硫酸盐法、烧碱法、亚硫酸盐法或化学机械法中的一种或者多种方法制得。

7.根据权利要求1所述的生活用纸，其特征在于，所述纸质基层包括至少两层构造层，所述的至少两层构造层分别经过纸机至少两个对应的头箱制造。

8.根据权利要求7所述的生活用纸，其特征在于，所述的至少两层构造层的木质素含量不同。

9.根据权利要求7所述的生活用纸，其特征在于，所述纸质基层的至少两层构造层的白度不同。

10.根据权利要求9所述的生活用纸，其特征在于，所述纸质基层的至少两层构造层之间的白度差为0.01-3％ISO。

11.一种如权利要求1-10中任意一项所述高松厚度生活用纸的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

提供原木浆料，并进行磨浆和配浆；

将经过配浆的木浆进行抄造、起皱并干燥成纸质基层；

其中，所述原木浆料的木质素含量2.5％-8％。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在抄造步骤中，使用多层头箱纸机，所述多层头箱纸机至少包括网侧头箱和毯侧头箱；所述的网侧头箱和所述毯侧头箱内的浆料均为短纤木浆和长纤木浆的混合浆；其中，所述网侧头箱内浆料的长纤木浆与短纤木浆比为0：1～0.25:1，所述毯侧头箱内浆料的长纤木浆与短纤木浆的比为0.25：1～1:1。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在配浆步骤中，网侧头箱内浆料的木质素含量为3～5％，毯侧头箱内浆料的木质素含量为3.5～5.5％。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在起皱步骤中，使用起皱刮刀，所述起皱刮刀的角度不大于15°。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在起皱步骤中，起皱率为18％～20％。