CN109944107B - 一种米黄色环保型纸张的制备工艺及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种米黄色环保型纸张的制备工艺及应用，涉及环保型造纸技术。具体步骤包括：将竹子切片成3.5‑4厘米长，进行弱碱性蒸煮和过氧化氢漂白，将蒸煮后的浆料进行过筛以除去大杂质，再根据纸张厚度要求，将纸浆均匀铺在规格为90目的成型网上形成湿纸幅，经过脱水干燥，得到半干纸张后进行染色、固色，上色得到的涂层颜色反射频谱波长为550nm‑610nm的色光；最后烘干，平整压光即可。本发明的米黄色环保型纸能够达到有效预防近视的作用，同时在造纸过程中无需添加荧光增白剂，对学生健康没有伤害，且相较于现有技术产生的废水中成分复杂的特点，本发明产生的废水中少量的化学物质氢氧化钠易处理，对大自然环保无污染。

Description

一种米黄色环保型纸张的制备工艺及应用

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，尤其是涉及一种米黄色环保型纸张的制备工艺及应用。

背景技术

现有工厂中，作业本、课业簿册、学生试卷制作的材料均直接采用现成的原浆白纸。造纸工序中为了提高纸的光泽度，得到洁白的纸，造纸阶段往往通过添加漂白剂、荧光剂，常用于漂白纸张的漂白剂为含氯试剂，但由于漂染过程中当含氯试剂混合木浆中一些物质会产生化学反应而生产出对人体及环境有害的物质，后期使用该种纸张制的作业本，会损害身体健康。经科学检测，纸越白在日光灯下反射的光越强，对人的视力越有害，按当前国际通用标准，纸张白度不应高于82度，而原木浆纸的白度可达到95度至105度，故而采用现有技术生产的纸张制作作业本，十分不利于保护人们的视力。

由于学生普遍使用的作业本、课业簿册、学生试卷是“白纸黑字”，设计不合理的作业本、课业簿册、学生试卷有可能成为近视病的诱因，调整作业簿本的颜色让学生的眼睛看得更舒适，降低不良近视发生率，同时能使假性近视在良好的视觉环境中自行恢复正常，使真性近视不再加深，具有无可比拟的作用。

米黄色的防近视纸张能反特定的谱色光，与其它色光相配反差适宜，这种纸反射的色光频谱小于传统的白纸，使用时可减轻人的视觉疲劳程度，制造一个安全舒适的视觉环境，从而能有效地改善白色全频光对视力的影响，起到保护视力、预防近视的作用。但是，现有的造纸工艺技术中，为了使纸张达到需要的颜色，往往都是在纸浆中混入颜料，为了混色效果好，其制备过程中仍采用大量液态氯、次氯酸钠等含氯物质对浆料进行漂白，不利于学生健康，且制备过程中的废水难以回收处理，对环境造成污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种米黄色环保型纸张的制备工艺及应用，解决现有的学生用纸张影响视力，且不利于身体健康的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种米黄色环保型纸张的制备工艺，包括如下步骤：

S1、将竹子切片成3.5-4厘米长，进行弱碱性蒸煮和过氧化氢漂白；其中，蒸煮液为氢氧化钠；

上述步骤中漂白为过氧化氢，由于蒸煮液中无硫化物，在蒸煮过程中少或无恶臭气体排放，减少大气污染。

S2、将蒸煮后的浆料进行过筛以除去大杂质：首先进入除砂系统进行除砂，再次通过筛浆筛出一些非纤维杂质，然后打浆抄纸；

S3、根据纸张厚度要求，将纸浆均匀铺在规格为90目的成型网上形成湿纸幅，再通过真空脱水，并于55-80℃下加热干燥至纸张含水量占整个纸张的重量百分比10％-20％，得到半干纸张；

S4、将半干纸张投入表面施胶机进行全幅染色，并采用纸机烘干压制同步固色，使表面涂层充分融入纸张内，上色得到的涂层颜色反射频谱波长为550nm-610nm的色光；

S5、在50-80℃的温度环境下，将上色的半干纸张通过纸机烘干和压光机平整压光，纸张表面平滑度为35S-40S；

S6、将S5中制得的半干纸进一步烘干至含水量为5-8％后，即得所述米黄色环保型纸张。

进一步地，S1中，对竹子进行弱碱性蒸煮，具体参数为：固液比：1：2.5-3、用碱量：17-19％的氢氧化钠，最高蒸煮压力：0.72-0.75MPa，最高蒸煮温度：165-168℃，蒸煮时间6-8h。

进一步地，所述S4中，进行全幅染色时，采用的染料按照重量份数包括：去离子水30-50份，黄色颜料10-15份，改性环氧树脂10-15份，半纤维素0.5-1份，碱液2-5份，木质素3-10份，多元醇3-10份，淀粉20-30份，氧化淀粉胶40-50份。

进一步地，所述S4中，进行全幅染色时，采用的染料按照重量份数包括：去离子水50份，黄色颜料10份，改性环氧树脂10份，半纤维素0.8份，碱液3份，木质素5份，多元醇53-10份，淀粉20份，氧化淀粉胶40份。

进一步地，所述淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉和小麦淀粉的混合物。

进一步地，所述S6中，烘干包括一次烘干和二次烘干，一次烘干的温度控制在48-55℃，时间保持1-2h；二次烘干的初始温度控制在65-75℃，随后干燥的温度每秒降低0.2-0.4℃，直至降低至45-50℃。

本发明的一种米黄色环保型纸张在环保型保护视力的学生作业本、课业簿册及试卷中的应用。

本发明的一种米黄色环保型纸张的制备工艺，其有益效果在于：

1、本发明的底浆颜色为竹纤维本色，然后在纸页表面上混合少量颜料就可达到需要的颜色，为了使混色效果更好，在制备过程中采用大量的氧化淀粉胶使其着色效果能够达到有效地预防近视作用，同时在造纸过程中无需添加荧光增白剂，对学生健康没有伤害，而且制备这种表面着色米黄色环保型纸张，纸机白水无染色，在干燥过程中产生的废气也很少，从而对大自然环保无污染。且相较于现有技术产生的废水中成分复杂的特点，本发明产生的废水中少量的化学物质氢氧化钠易处理。

2、本发明通过表面施胶及颜料在纸页上色的方式，并在半干纸幅表面均匀涂覆颜色涂层，由于纸幅本身带有水分，上色时对颜料吸收好，能形成均匀的颜色涂层，从而生产的纸张通过印刷制得米黄色环保型防近视作业本、课业薄册以及学生试卷，具有学生使用时视力不受到损害的特点；采用纸机烘干压制同步固色，使得纸张表面涂层与纸张充分融合，不发生剥落现象。

3、整个工艺流程结合造纸工序，直接在半干纸幅上表面施胶及颜料上色后再进一步干燥，将造纸工序和上色工序的干燥部分合二为一，减少了干燥时间以及节约了干燥所需的能源，具有高效节能的效果。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例的米黄色环保型纸张的制备工艺，包括如下步骤：

S1、将竹子切片成3.5-4厘米长，进行弱碱性蒸煮和过氧化氢漂白；其中，蒸煮液为氢氧化钠；由于蒸煮液中无硫化物，在蒸煮过程中少或无恶臭气体排放，减少大气污染。

其中，对竹子进行弱碱性蒸煮，具体参数为：固液比：1：3、用碱量：17-19％的氢氧化钠，最高蒸煮压力：0.72-0.75MPa，最高蒸煮温度：168℃，蒸煮时间7h。

S2、将蒸煮后的浆料进行过筛以除去大杂质：首先进入除砂系统进行除砂，再次通过筛浆筛出一些非纤维杂质，然后打浆抄纸；

S3、根据纸张厚度要求，将纸浆均匀铺在规格为90目的成型网上形成湿纸幅，再通过真空脱水，并于55-80℃下加热干燥至纸张含水量占整个纸张的重量百分比10％-20％，得到半干纸张；

S4、将半干纸张投入表面施胶机进行全幅染色，并采用纸机烘干压制同步固色，使表面涂层充分融入纸张内，上色得到的涂层颜色反射频谱波长为550nm-610nm的色光；

其中，进行全幅染色时，采用的染料按照重量份数包括：去离子水50份，黄色颜料10份，改性环氧树脂10份，半纤维素0.8份，碱液3份，木质素5份，多元醇53-10份，淀粉20份，氧化淀粉胶40份。

上述淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉和小麦淀粉的混合物。

S5、在50-80℃的温度环境下，将上色的半干纸张通过纸机烘干和压光机平整压光，纸张表面平滑度为35S-40S；

S6、将S5中制得的半干纸进一步烘干至含水量为5-8％后，即得所述米黄色环保型纸张。

上述烘干包括一次烘干和二次烘干，一次烘干的温度控制在48-55℃，时间保持1-2h；二次烘干的初始温度控制在65-75℃，随后干燥的温度每秒降低0.2-0.4℃，直至降低至45-50℃。

本实施例提供的环保型纸张通过表面施胶进一步加入颜料在半干纸幅表面均匀涂覆颜色涂层，由于纸幅本身带有水分，上色时对颜料吸收好，能形成均匀的颜色涂层，从而生产的纸张通过印刷制得米黄色环保型防近视作业本、课业薄册以及学生试卷，具有学生使用时视力不受到损害的特点；采用纸机烘干压制同步固色，使得纸张表面涂层与纸张充分融合，不发生剥落现象。

本实施例通过表面施胶及颜料在纸页上色的方式，并采用纸机烘干、压光机平整压光，使得制得的环保型纸张表面平整，书写顺畅，采用钢笔等带有墨汁的笔写出来的字不发生晕染。

半干纸张在55-80℃的温度环境下通过压光机平整压光的过程中还能蒸发多余水分，同时55-80℃的温度还能有效减少纸上的细菌。

相较于现有技术采用溶剂型颜料混色，本实施例中采用表面施胶及颜料涂层，对大气环境无污染，而且在印刷过程中对工人的健康无不良影响，表面施胶与颜料混合的使用成本比溶剂型颜料的使用成本节约。

本实施例中仅造纸阶段产生废水，后续上色以及干燥过程中产生的废水无颜料色，且相较于现有技术产生的废水中成分复杂的特点，本发明产生的废水中少量的化学物质氢氧化钠都易处理。

对本实施例制备得到的米黄色环保型纸张，对其反射光主波长，依据GB/T*24288-2009《纸和纸板主波长和兴奋纯度的测定D65/10°漫反射法》的标准进行检测，检测结果表明，其反射光主波长为570nm，符合预防近视的反射光主波长技术要求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种米黄色环保型纸张的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：

S1、将竹子切片成3.5-4厘米长，进行弱碱性蒸煮和过氧化氢漂白；其中，蒸煮液为氢氧化钠；

S2、将蒸煮后的浆料进行过筛以除去大杂质：首先进入除砂系统进行除砂，再次通过筛浆筛出非纤维杂质，然后打浆抄纸；

S3、根据纸张厚度要求，将纸浆均匀铺在规格为90目的成型网上形成湿纸幅，再通过真空脱水，并于55-80℃下加热干燥至纸张含水量占整个纸张的重量百分比的10％-20％，得到半干纸张；

S4、将半干纸张投入表面施胶机进行全幅染色，并采用纸机烘干压制同步固色，使表面涂层充分融入纸张内，上色得到的涂层颜色反射频谱波长为550nm-610nm的色光；

S5、在50-80℃的温度环境下，将上色的半干纸张通过纸机烘干和压光机平整压光，纸张表面平滑度为35S-40S；

S6、将S5中制得的半干纸进一步烘干至含水量为5-8％后，即得所述米黄色环保型纸张；

所述S4中，进行全幅染色时，采用的染料按照重量份数包括：去离子水30-50份，黄色颜料10-15份，改性环氧树脂10-15份，半纤维素0.5-1份，碱液2-5份，木质素3-10份，多元醇3-10份，淀粉20-30份，氧化淀粉胶40-50份。

2.根据权利要求1所述的一种米黄色环保型纸张的制备工艺，其特征在于：S1中，对竹子进行弱碱性蒸煮，具体参数为：固液比：1：2.5-3、用碱量：17-19％的氢氧化钠，最高蒸煮压力：0.72-0.75MPa，最高蒸煮温度：165-168℃，蒸煮时间6-8h。

3.根据权利要求1所述的一种米黄色环保型纸张的制备工艺，其特征在于：所述S4中，进行全幅染色时，采用的染料按照重量份数包括：去离子水50份，黄色颜料10份，改性环氧树脂10份，半纤维素0.8份，碱液3份，木质素5份，多元醇53-10份，淀粉20份，氧化淀粉胶40份。

4.根据权利要求1或3所述的一种米黄色环保型纸张的制备工艺，其特征在于：所述淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉和小麦淀粉的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种米黄色环保型纸张的制备工艺，其特征在于：所述S6中，烘干包括一次烘干和二次烘干，一次烘干的温度控制在48-55℃，时间保持1-2h；二次烘干的初始温度控制在65-75℃，随后干燥的温度每秒降低0.2-0.4℃，直至降低至45-50℃。

6.一种如权利要求1所述的一种米黄色环保型纸张在环保型保护视力的学生作业本、课业簿册及试卷中的应用。