CN110846936A - 一种提高结合力的箱板纸及其制作工艺 - Google Patents

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陈学萍
宋杰
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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Abstract

本发明公开了一种提高结合力的箱板纸及其制作工艺，属于造纸技术领域。该箱板纸包括底层和芯层，所述芯层为长纤维层，底层为短纤维层，在芯底层复合面上，长纤维均匀排列构成骨架，短纤维嵌入骨架的间隙中。芯层以长纤维为主，底层以短纤维为主，通过控制芯层长纤维和底层短纤维的比重，在芯底层复合面上，构造出长纤维骨架嵌入短纤维，保证了复合面的结合强度。

Description

一种提高结合力的箱板纸及其制作工艺
技术领域
本发明属于造纸技术领域，更具体地说，涉及一种提高结合力的箱板纸及其制作工艺。
背景技术
箱板纸又称箱板纸、牛卡纸，是纸箱用纸的主要纸种之一。箱板纸由底层、芯层、面层三层复合在一起生产出来的。当前的箱板纸原料，大多选用回收的废弃箱板纸，因废弃的箱板纸原料纤维降解，纤维强度指标低，其成纸层间结合力低，易造成成纸分层的现象，导致成纸无法使用。
目前常用的提高箱板纸层间结合力的工艺主要是在叠网纸机芯底层浆料复合前添加喷淋淀粉，利用淀粉的强度来改善箱板纸层间结合力。例如，中国专利申请号为201120271038.4，申请公开日为2012年3月7日的专利申请文件公开了一种提高层间结合力的牛皮箱板纸，包括有底层、芯层、面层，底层与芯层之间或者面层与芯层之间设置有喷淋淀粉层。由于分别用网加工生产出来的底层、芯层、面层再复合到一起，各层之间的结合力较弱，在底层与芯层之间或者面层与芯层之间喷上喷淋淀粉，可有效提高底层与芯层之间或者面层与芯层之间的结合力。
再如，中国专利申请号为201510042723.2，申请公开日为2015年5月13日的专利申请文件公开了一种高强内结合力箱板纸生产方法，按以下步骤进行：配料；加水碎解制成浆料；浆料组合筛选净化处理；中浓打浆；经处理符合操造条件的浆料经过配浆，将配好的浆料流送短循环系统稀释并除渣；浆料除气；向浆料中添加化学品组合剂；涂布双层浆料于纸上并滤水抄造双层湿纸幅；将抄造好的双层湿纸幅进行三段压榨脱水；将脱水的湿纸进行前烘干燥；在经过前烘干燥的纸的两面涂抹淀粉类表面施胶剂；将涂有淀粉类表面施胶剂的纸进行后烘干燥。
通过分析上述专利的结构，发明人发现因喷淋淀粉管壁积料，落到纸面上，极易造成断纸。尽管喷淋淀粉可以改善箱板纸层间结合力，但容易造成断纸，降低纸机运行率。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有箱板纸在制作过程中因淀粉积料，落入纸面导致断纸，影响生产的问题，本发明提供一种提高结合力的箱板纸及其制作工艺，无需喷涂淀粉，有效避免断纸现象的发生，提高了工作效率。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的提高结合力的箱板纸，包括底层和芯层，所述芯层为长纤维层，底层为短纤维层，在芯底层复合面上，长纤维均匀排列构成骨架，短纤维嵌入骨架的间隙中。
于本发明一种可能的实施方式，所述长纤维的长度为0.12mm-0.15mm，短纤维的长度为 0.05mm-0.08mm。
于本发明一种可能的实施方式，所述长纤维与短纤维的比重为4：3。
于本发明一种可能的实施方式，还包括面层，所述面层复合在芯层上面，面层为短纤维层。
于本发明一种可能的实施方式，所述长纤维上形成有纤膜丝，纤膜丝细度为0.001～0.1D，长度为0.005～0.01mm。
于本发明一种可能的实施方式，所述底层、芯层及面层的比重为3：4：1。
于本发明一种可能的实施方式，所述面层的短纤维的长度为0.05mm-0.08mm。
于本发明一种可能的实施方式，所述长纤维包括平直段和翘曲段，其中纤膜丝位于所述的翘曲段，且遍布整个翘曲段。
本发明还提供了一种提高结合力的箱板纸的制作工艺，包括以下具体步骤：
步骤S101、通过控制芯层长纤和底层短纤维的比重为4：3，并控制芯底层水线，保证复合湿纸幅有适量的水分，在芯底层复合面上，构造出长纤维骨架，短纤维嵌入骨架中；
湿纸幅水线：湿的纸幅上含有水，此时湿纸幅表面发生镜面反射。当湿纸幅继续脱水后，表面反射转变为漫反射，通过控制镜面反射至漫反射的点，来控制复合水分。
步骤S102、烘干部蒸汽曲线：
1#缸 2#缸 3～6#缸 7，10，12缸 13～29缸 30～45缸
进气压力KPa 进气压力KPa 进气压力KPa 进气压力KPa 进气压力KPa 进气压力KPa
75 80 119 153 390 460
75 80 127 160 395 475
同时在烘干部，利用长短纤受热脱水后翘曲特性，优化烘干蒸汽曲线，让长短纤维紧密缠绕，进一步提高芯底层层间结合力。
于本发明一种可能的实施方式，还包括步骤S103、施胶的烘干蒸汽曲线：
Figure RE-GDA0002293188800000021
Figure RE-GDA0002293188800000031
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的提高结合力的箱板纸，芯层以长纤维为主，底层以短纤维为主，通过控制芯层长纤维和底层短纤维的比重，在芯底层复合面上，构造出长纤维骨架嵌入短纤维，保证了复合面的结合强度；
(2)本发明的提高结合力的箱板纸，在烘干部，利用长短纤受热脱水后翘曲特性，优化烘干蒸汽曲线，长纤维包括平直段和翘曲段，其中纤膜丝位于所述的翘曲段，且遍布整个翘曲段，让长短纤维紧密缠绕，进一步提高芯底层层间结合力；
(3)本发明的提高结合力的箱板纸，结构简单，易于制造。
附图说明
图1为本发明提高结合力的箱板纸结构示意图；
图2为本发明提高结合力的箱板纸的剖视图；
图3为本发明提高结合力的箱板纸的表面图。
附图标记说明：
10、底层；20、芯层；30、面层。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
如图1至图3所示，本实施例的提高结合力的箱板纸，包括底层10、芯层20和面层30。例如250g的箱板纸，其中面层40g，芯层120g，底层90g，即所述底层10、芯层20及面层 30的比重为3：4：1。
如图1、图2所示，所述芯层20为长纤维层，底层10为短纤维层，在芯底层10复合面上，长纤维均匀排列构成骨架，短纤维嵌入骨架的间隙中，所述长纤维的长度为 0.12mm-0.15mm，短纤维的长度为0.05mm-0.08mm，所述长纤维与短纤维的比重为4：3，制浆车间通过分级筛分级长短纤维，分级后的纤维利用流量计和浓度计计算上浆量来调整泵送的频率；所述面层30复合在芯层20上面，面层30同样为短纤维层，所述面层30的短纤维的长度为0.05mm-0.08mm。
其中，在图2中，所述底层10为75～135g/m2的纤维层；所述芯层20为75～135g/m2的纤维层；所述面层30为15～25g/m2的纤维层。所述长纤维上形成有纤膜丝，纤膜丝细度为0.001～0.1D，长度为0.005～0.01mm。分析得出，箱板纸芯层20与底层10定量高，其两者间的结合强度是指纤维之间通过氢键结合而产生的强度，纤维接触点越多，产生的氢键越多，结合强度越大。因此，在长纤维的长度方向形成有若干的纤膜丝，增大了接触面积，可以提高结合力。
进一步的，在图2中，所述长纤维包括平直段和翘曲段，其中纤膜丝位于所述的翘曲段，且遍布整个翘曲段。通过烘干工艺，使得长纤维的形状发生改变，从而使得长纤维、短纤维相互缠绕，提高了结合力。
本实施例提供了一种提高结合力的箱板纸的制作工艺，包括以下具体步骤：
(1)将废纸在碎浆机内在50±5℃的温度下碎解，在碎浆机高速旋转的转子和水力的作用下，最终碎解成3-4％的浆料；
(2)通过高浓除渣器的离心力，将纤维和铁钉、玻璃渣等粗大的重杂质分离，分离出的重杂质通过高浓除渣器的尾浆管排除系统，而净化的浆料通过高浓除渣器的良浆管进入下一工序；
(3)经过两段分级筛将浆料分选为短纤、中纤和长纤三种纤维长度不同的浆料；
(4)通过多盘浓缩机的真空抽吸，将分选完的浆料由0.8-1.0％的浓度浓缩成8-12％的浓度；
(5)浓缩后的浆料经过热分散机在100±5℃加热和热分散机磨片0.2mm间隙的分散处理，溶解浆料中细小胶粘物，改善浆料质量；
(6)热分散后的浆料经过盘磨的打浆，纤维进行润涨和分丝帚化，提高浆料中纤维的结合强度，打浆后的浆料送到纸机进行抄纸，控制芯层长纤和底层短纤维的比重为4：3；
(7)通过流送系统的输送，浆料上网成型，包括底层湿纸页、芯层湿纸页和面层湿纸页，并经过压榨部压榨；控制芯底层水线，保证复合湿纸幅有适量的水分，在芯底层复合面上，构造出长纤维骨架，短纤维嵌入骨架中；
湿纸幅水线：湿的纸幅上含有水，此时湿纸幅表面发生镜面反射；当湿纸幅继续脱水后，表面反射转变为漫反射；通过控制镜面反射至漫反射的点，来控制复合水分；
(8)对压榨后的纸浆经过6组烘缸(1#缸、2#缸、3～6#缸、7，10，12缸、13～29缸、 30～45缸)的加蒸汽干燥、膜转移施胶、3组烘缸(46～49缸、50～58#缸、51～59#缸)的再蒸汽干燥；
烘干部蒸汽曲线：
Figure RE-GDA0002293188800000041
Figure RE-GDA0002293188800000051
施胶的烘干蒸汽曲线：
46～49缸 50～58#缸 51～59#缸
进气压力KPa 进气压力KPa 进气压力KPa
86 467 475
102 474 483
；
同时在烘干部，利用长短纤受热脱水后翘曲特性，优化烘干蒸汽曲线，让长短纤维紧密缠绕，进一步提高芯底层层间结合力；
(9)通过再干燥的纸浆用两道压光机在120℃下加载45KN/m的线压进行压光处理，提高成纸的光滑度，压光后形成箱板纸。
实际生产证明，如果浆料浓度太大，浆料中含水量少，经压榨和干燥部时，纤维与纤维之间通过氢键的结合减少，容易导致纸张离层。如果各层浆料在网部脱水程度差异太大，导致出网部浆料干度不一致，各层湿纸页复合时结合力变差，本实施例中保证各层浆料脱水一致，可以有效地提高层间结合力。
此外，若是各层浆料的打浆度如果相差比较大，会影响浆层水分不一致，即脱水不一致，在保证各层浆的纤维配比不一样的情况下，使得各层浆料的叩解度相差小，进一步有效地提高层间结合力。
箱板纸性能测试
将实施例1制备得到的箱板纸进行一系列的性能测试，其中：
1)测试条件：温度23±1℃，相对湿度RH(50±2)％；
2)校验方法：按国家GB/T相关标准执行，水分测试采用GB/T烘干法执行；
3)160克(不含160克)以下使用纸张耐破仪。
表1箱板纸内控技术标准
Figure RE-GDA0002293188800000052
Figure RE-GDA0002293188800000061
表2实施例1中箱板纸性能测试
Figure RE-GDA0002293188800000062
表2中的数据较表1箱板纸内控技术标准相比可见，实施例1中得到的箱板纸均能达到箱板纸的使用标准，产品合格。

Claims (10)

1.一种提高结合力的箱板纸，包括底层(10)和芯层(20)，其特征在于，所述芯层(20)为长纤维层，底层(10)为短纤维层，在芯底层(10)复合面上，长纤维均匀排列构成骨架，短纤维嵌入骨架的间隙中。
2.根据权利要求1所述的提高结合力的箱板纸，其特征在于，所述长纤维的长度为0.12mm-0.15mm，短纤维的长度为0.05mm-0.08mm。
3.根据权利要求1所述的提高结合力的箱板纸，其特征在于，所述长纤维与短纤维的比重为4：3。
4.根据权利要求1所述的提高结合力的箱板纸，其特征在于，还包括面层(30)，所述面层(30)复合在芯层(20)上面，面层(30)为短纤维层。
5.根据权利要求1至4任一项所述的提高结合力的箱板纸，其特征在于，所述长纤维上形成有纤膜丝，纤膜丝细度为0.001～0.1D，长度为0.005～0.01mm。
6.根据权利要求5所述的提高结合力的箱板纸，其特征在于，所述底层(10)、芯层(20)及面层(30)的比重为3：4：1。
7.根据权利要求6所述的提高结合力的箱板纸，其特征在于，所述面层(30)的短纤维的长度为0.05mm-0.08mm。
8.根据权利要求5所述的提高结合力的箱板纸，其特征在于，所述长纤维包括平直段和翘曲段，其中纤膜丝位于所述的翘曲段，且遍布整个翘曲段。
9.一种提高结合力的箱板纸的制作工艺，其特征在于，包括以下具体步骤：
步骤S101、通过控制芯层(20)长纤和底层(10)短纤维的比重为4：3，并控制芯底层(10)水线，在芯底层(10)复合面上，构造出长纤维骨架，短纤维嵌入骨架中；
步骤S102、烘干部蒸汽曲线：
1#缸 2#缸 3～6#缸 7，10，12缸 13～29缸 30～45缸 进气压力KPa 进气压力KPa 进气压力KPa 进气压力KPa 进气压力KPa 进气压力KPa 75 80 119 153 390 460 75 80 127 160 395 475
。
10.根据权利要求9所述的一种提高结合力的箱板纸的制作工艺，其特征在于，还包括步骤S103、施胶的烘干蒸汽曲线：
Figure FDA0002187473830000021
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