CN110904734B - 一种暗纹防伪纸板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种暗纹防伪纸板的制备方法，包括：将浆料经成形板初步脱水，然后在真空下经成形网进行脱水处理，再经压榨，干燥后，得到暗纹防伪纸板；所述经成形网脱水处理时底层浆网速差为‑5～‑20m/min；所述成形网设置有暗纹结构。与现有技术相比，本发明在脱水成形的过程中采用设置有暗纹的成形网进行脱水处理，使纤维按照暗纹进行规律性分布，从而使纸幅表面出现若隐若现的暗纹效果，防伪标志隐蔽可区分性强，鉴别无需借助附加设备，且该制备方法采用原有的工艺及设备即可，不增加生产成本，第纸张无任何破坏，不影响继续使用，同时还兼具普通纸张强度高、易降解、可重复利用等优点。

Description

一种暗纹防伪纸板的制备方法
技术领域
本发明属于造纸技术领域，尤其涉及一种暗纹防伪纸板的制备方法。
背景技术
随着国家层面对经济结构的调整，我国制造业粗放型的经营模式走到了拐点，各行业都受到了“转型升级”不同程度的压力。造纸行业作为传统的支柱行业之一，同样也面临着改进、完善、持续创新的压力。同时下游客户对原纸的个性化需求也使得造纸行业不得不转型升级，包括实现对不同客户进行个性化生产。
在普通的纸产品上增加个性化的防伪标识便是一个极具潜力的发展方向。现阶段纸张方面的防伪技术主要有添加荧光纤维或未漂白纤维、热敏显色、水印、安全线等。其中荧光纤维或彩色纤维多为合成纤维，分散性差，易对生产造成不利影响；而未漂白纤维的添加在与常规纸种之间的切换生产中需要长时间的过渡，导致时间和产量的损失；热敏显色检测时需提供外在热源而且可能存在重金属污染的安全隐患；水印和安全线需对常规纸机进行设备改造并且额外增加巨大的设备投资。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种暗纹防伪纸板的制备方法，该制备方法制备的暗纹防伪纸板防伪标志隐蔽、可区分性强，且无需借助附加设备即可鉴别，对纸张无任何破坏也不影响继续使用。
本发明提供了一种暗纹防伪纸板的制备方法，包括：
将浆料经成形板初步脱水，然后在真空下经成形网进行脱水处理，再经压榨，干燥后，得到暗纹防伪纸板；所述经成形网脱水处理时底层浆网速差为-5～-20m/min；所述成形网设置有暗纹结构。
优选的，所述经成形网脱水处理时水线位置为高真空箱前沿。
优选的，所述经成形网脱水处理时真空伏辊的真空度为600～680mbar。
优选的，所述经成形网脱水处理后的纸幅干度为10％～22％。
优选的，所述浆料包括针叶木漂白化学浆、阔叶木漂白化学浆、针叶木漂白热磨机械浆与阔叶木漂白热磨机械浆；所述针叶木漂白化学浆的质量为浆料质量的3％～10％；所述阔叶木漂白化学浆的质量为浆料质量的40％～60％；所述针叶木漂白热磨机械浆的质量为浆料质量的5％～10％；所述阔叶木漂白热磨机械浆的质量为浆料质量的25％～30％。
优选的，所述初步脱水后纸幅干度为0.3％～2.0％。
优选的，干燥后，得到原纸层，然后在原纸层的正面和/或背面分别涂覆正面涂布层涂料与背面涂布层涂料，形成面涂层和/或背涂层，得到暗纹防伪纸板。
优选的，所述原纸层的定量为140～360gsm；所述面涂层的定量为20～40gsm；所述背涂层的定量为0.5～3gsm。
优选的，以质量百分数计，所述正面涂布层涂料包括45％～55％碳酸钙、4％～8％瓷土、5％～9％胶乳、0％～2％淀粉与30％～40％水。
优选的，所述背面涂布层涂料包括水、淀粉与苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物；所述水的质量为背面涂布层涂料质量的70％～90％；所述淀粉的质量为背面涂布层涂料质量的6％～15％；所述苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的质量为背面涂布层涂料质量的1％～7％。
本发明提供了一种暗纹防伪纸板的制备方法，包括：将浆料经成形板初步脱水，然后在真空下经成形网进行脱水处理，再经压榨，干燥后，得到暗纹防伪纸板；所述经成形网脱水处理时底层浆网速差为-5～-20m/min；所述成形网设置有暗纹结构。与现有技术相比，本发明在脱水成形的过程中采用设置有暗纹的成形网进行脱水处理，使纤维按照暗纹进行规律性分布，从而使纸幅表面出现若隐若现的暗纹效果，防伪标志隐蔽可区分性强，鉴别无需借助附加设备，且该制备方法采用原有的工艺及设备即可，不增加生产成本，第纸张无任何破坏，不影响继续使用，同时还兼具普通纸张强度高、易降解、可重复利用等优点。
附图说明
图1为本发明的暗纹防伪纸板的结构示意图；
图2为本发明提供的暗纹防伪纸板的制备流程示意图；
图3为本发明实施例1制备的暗纹防伪纸板的照片；
图4为本发明实施例1制备的具有数字“1,2,3”的暗纹防伪纸板的照片；
图5为本发明实施例1制备的具有字母“QC”的暗纹防伪纸板的照片；
图6为本发明实施例1制备的具有植物叶子图案的暗纹防伪纸板的照片；
图7为本发明比较例1中制备的纸板的照片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中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做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。
本发明提供了一种暗纹防伪纸板的制备方法，包括：将浆料经成形板初步脱水，然后在真空下经成形网进行脱水处理，再经压榨，干燥后，得到暗纹防伪纸板；所述经成形网脱水处理时底层浆网速差为-5～-20m/min；所述成形网设置有暗纹结构。
参见图1与图2，图1为本发明制备的暗纹防伪纸板的结构示意图；图2为本发明提供的暗纹防伪纸板的制备流程示意图。
本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
其中，所述浆料优选包括针叶木漂白化学浆、阔叶木漂白化学浆、针叶木漂白热磨机械浆与阔叶木漂白热磨机械浆；所述针叶木漂白化学浆的质量优选为浆料质量的3％～10％，更优选为5％～10％，再优选为6％～9％，最优选为8％；所述阔叶木漂白化学浆的质量优选为浆料质量的40％～60％，更优选为45％～60％，再优选为50％～60％，最优选为55％；所述针叶木漂白热磨机械浆的质量优选为浆料质量的5％～10％，更优选为6％～10％，再优选为8％～10％，最优选为9％；所述阔叶木漂白热磨机械浆的质量优选为浆料质量的25％～30％，更优选为27％～30％，再优选为28％。
在本发明中，优选先将叶木漂白化学浆、阔叶木漂白化学浆、针叶木漂白热磨机械浆与阔叶木漂白热磨机械浆分别经碎浆、磨浆与配浆处理后，得到浆料。
所述浆料优选经筛选、除渣、除气与稀释后，然后再经成形板初步脱水；所述稀释后浆料的质量浓度优选为0.3％～1.5％；在本发明中，稀释后的浆料优选包括面层浆料、芯层浆料与底层浆料；所述面层浆料的质量浓度优选为0.3％～1.5％，更优选为0.3％～1.0％，再优选为0.3％～0.8％，最优选为0.3％～0.5％；所述芯层浆料的质量浓度优选为0.3％～1.5％，更优选为0.5％～1.5％，再优选为0.8％～1.2％，最优选为1％；所述底层浆料的浓度优选为0.3％～1.5％，更优选为0.3％～1.0％，再优选为0.3％～0.8％，最优选为0.3％～0.5％；所述初步脱水为浆料经流浆箱喷浆后由于自身的速度和向下的重力作用形成的自然脱水效果；所述初步脱水时浆料的速度优选为800～1000m/min；初步脱水后，纸幅干度优选为0.3％～2.0％，再优选为0.5％～1.5％；在本发明中，经初步脱水后，面层纸幅的干度优选为0.3％～2.0％，更优选为0.5％～1.5％，再优选为0.8％～1.2％，最优选为1％；芯层纸幅的干度优选为0.3％～2.0％，更优选为0.5％～2.0％，再优选为1.0％～2.0％，最优选为1.5％～2.0％；底层纸幅的干度优选为0.3％～2.0％，更优选为0.5％～1.5％，再优选为0.8％～1.2％，最优选为1％。
初步脱水后，在真空下经成形网进行脱水处理；在本发明中，三层浆料优选经初步脱水后，经低真空、高真空处理后，复合形成三层复合结构的湿纸幅，然后在真空下经成形网进行脱水处理；在上述处理过程中，底层浆网速差优选为-5～-20m/min，优选为-10～-20m/min，再优选为-12～-18m/min，再优选为-14～-16m/min，最优选为-15m/min；所述低真空处理时的真空度优选为30～123mbar，更优选为30～100mbar，再优选为30～80mbar，最优选为30～50mbar；在本发明中，所述面层浆料低真空处理时的真空度优选为30～123mbar，更优选为30～100mbar，再优选为30～80mbar，再优选为30～50mbar，最优选为40mbar；所述芯层浆料低真空处理时的真空度优选为30～123mbar，更优选为30～100mbar，再优选为40～80mbar，再优选为40～50mbar，最优选为50mbar；所述底层浆料低真空处理时的真空度优选为30～123mbar，更优选为30～100mbar，再优选为30～80mbar，再优选为30～50mbar，最优选为30mbar；所述高真空处理时的真空度优选为160～270mbar，更优选为160～250mbar，再优选为160～220mbar；在本发明中，所述面层浆料高真空处理时的真空度优选为160～270mbar，更优选为160～250mbar，再优选为160～220mbar，再优选为160～200mbar，最优选为160mbar；芯层浆料高真空处理时的真空度优选为160～270mbar，更优选为160～250mbar，再优选为180～220mbar，再优选为200～220mbar，最优选为220mbar；底层浆料高真空处理时的真空度优选为160～270mbar，更优选为160～250mbar，再优选为160～220mbar，再优选为160～200mbar，最优选为160mbar；经低真空处理后，水线位置优选为高真空箱前沿，更优选为各层1#高真空箱前沿，即面层、芯层及底层的水线均位于该层1#高真空箱前沿；所述成形网设置有暗纹结构；所述脱水处理时底层浆网速差为-5～-20m/min，优选为-10～-20m/min，再优选为-12～-18m/min，再优选为-14～-16m/min，最优选为-15m/min；保持底层浆网速差位于此范围内可使更多的纤维沿着纸机纵向分布；真空伏辊的真空度优选为600～680mbar，更优选为620～660mbar，再优选为630～640mbar；可使湿纸幅在经过真空箱和伏辊时收到尽可能大的压差作用；经成形网脱水处理后的纸幅干度优选为18％～22％，更优选为19％～21％，再优选为20％。
经成形网进行脱水处理后，经压榨，干燥后，优选得到原纸层；所述压榨优选包括靴式压榨与光泽压榨；所述靴式压榨优选包括两道靴式压榨，即第一道靴式压榨与第二道靴式压榨；所述第一道靴式压榨的线压力优选为550～750kN/m，更优选为600～700kN/m，再优选为650kN/m；所述第二道靴式压榨的线压力优选为680～800kN/m，更优选为700～780kN/m，再优选为750kN/m；所述第二道靴式压榨的线压力优选大于所述第一道靴式压榨的线压力，两者优选相差50～150kN/m，更优选相差80～120kN/m，再优选相差100kN/m；所述光泽压榨的线压力优选为20～60kN/m，更优选为30～50kN/m，最优选为40kN/m；所述干燥的温度优选为85℃～135℃；干燥后，优选还进行硬压光处理；所述硬压光处理的压力优选为20～70kN/m，更优选为30～60kN/m，最优选为50kN/m。
然后在原纸层的正面和/或背面分别涂覆正面涂布层涂料与背面涂布层涂料，形成面涂层和/或背涂层，得到暗纹防伪纸板；所述原纸层的定量优选为140～360gsm，更优选为160～320gsm，再优选为170～280gsm，再优选为180～220gsm，再优选为190～200gsm，最优选为195gsm；所述正面涂布层涂料以质量百分数计，优选包括45％～55％碳酸钙、4％～8％瓷土、5％～9％胶乳、0％～2％淀粉与30％～40％水，更优选包括48％～52％碳酸钙、6％～8％瓷土、6％～8％胶乳、0％～1％淀粉与32％～36％水，再优选包括50％碳酸钙、8％瓷土、7％胶乳、0.5％淀粉与34.5％水；所述背面涂布层涂料优选包括水、淀粉与苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物；所述水的质量优选为背面涂布层涂料质量的70％～90％，更优选为75％～90％，再优选为80％～90％，再优选为85％～90％，最优选为89％；所述淀粉的质量优选为背面涂布层涂料质量的6％～15％，更优选为8％～12％，再优选为10％；所述苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的质量优选为背面涂布层涂料质量的1％～7％，更优选为1％～5％，再优选为1％～3％，最优选为1％；涂覆正面涂布层涂料优选经红外与热风干燥后形成面涂层；所述面涂层的定量优选为20～40gsm，更优选为25～35gsm，再优选为25～30gsm，最优选为27gsm；如涂覆背面涂布层涂料后，优选经热风干燥后形成背涂层；所述背涂层的定量优选为0.5～3gsm，更优选为1～2.5gsm，再优选为1～2gsm，最优选为1.5gsm。
本发明在脱水成形的过程中采用设置有暗纹的成形网进行脱水处理，使纤维按照暗纹进行规律性分布，从而使纸幅表面出现若隐若现的暗纹效果，防伪标志隐蔽可区分性强，鉴别无需借助附加设备，且该制备方法采用原有的工艺及设备即可，不增加生产成本，对纸张无任何破坏，不影响继续使用，同时还兼具普通纸张强度高、易降解、可重复利用等优点。
按照本发明方法制备得到的暗纹防伪纸板在自然光照条件下迎光视线以与纸面成近0°角进行观测可见暗纹，该暗纹可以是图案、数字与符号中的一种或多种。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种暗纹防伪纸板的制备方法进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售。
实施例1
如图2所示纸板制备流程示意图，针叶木漂白化学浆、阔叶木漂白化学浆、针叶木漂白热磨机械浆、阔叶木漂白热磨机械浆分别经碎浆、磨浆、配浆处理。其中，针叶木漂白化学浆比例为8％、阔叶木漂白化学浆比例为55％、针叶木漂白热磨机械浆比例为9％、阔叶木漂白热磨机械浆比例为28％。
混合配浆后的浆料经流送工段筛选、除渣、除气、稀释后泵送至面、芯底各层流浆箱，稀释后三层浆料的质量浓度分别为0.3％、1.0％、0.3％；浆料经流浆箱喷浆后由于自身的速度和向下的重力作用在成形板处形成的自然脱水效果，此时三层浆料干度分别为1.0％、2.0％、1.0％；三层浆料分别经上述自然脱水、分别经40mbar、50mbar、30mbar低真空处理，水线位置调整至各层1#高真空箱前沿、160mbar、220mbar、160mbar高真空处理后，再经面芯、芯底复合后形成三层复合结构的湿纸幅，并转移至网部真空伏辊，真空伏辊真空度为630mbar、出网部纸幅干度为20％的网部工艺参数，经具有特定纹理结构的成形网，配合-15m/min的底层浆网速差，再经650kN/m、750kN/m两道靴压压榨和40kN/m光泽压榨、85～135℃的干燥、50kN/m的硬压光处理形成定量约为195gsm的原纸层102。
按涂料配方为50％碳酸钙、8％瓷土、7％胶乳、0.5％淀粉、水34.5％，以常规白卡涂料制备方法制成正面涂布层用涂料。经刮刀涂布后，涂于原纸层正面，再经红外和热风干燥后形成正面涂布层101，涂布定量27gsm。
按涂料配方水89％、淀粉10％、苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物1％，以常规白卡涂料制备方法制成背面涂布层用涂料，经热风干燥形成背面涂布层103，涂布层定量1.5gsm。
本发明暗纹防伪纸板的防伪标识干燥后强光状态下很难观察到，但在自然光照条件下，迎光以视线与纸面成近0°角进行观测可见，得到如图3所示为与纸机运行方向成30°角的直线暗纹。
采用具有数字1,2,3纹理结构的成形网，得到暗纹防伪纸板的照片如图4所示。
采用具有字母“QC”纹理结构的成形网，得到暗纹防伪纸板的照片如图5所示。
采用具有植物叶子图案纹理结构的成形网，得到暗纹防伪纸板的照片如图6所示。
对实施例1中得到的暗纹防伪纸板与纸机运行方向成30°角的直线暗纹防伪纸板的成纸物性进行检测，结果见表1，防伪纸板与亚太森博(山东)浆纸有限公司市售高档SBS涂布白卡纸物性检测数据相近。
表1常规纸板与防伪纸板的成纸物性检测对比结果
Figure GDA0003388324340000071
Figure GDA0003388324340000081
比较例1
如图2所示纸板制备流程示意图，针叶木漂白化学浆、阔叶木漂白化学浆、针叶木漂白热磨机械浆、阔叶木漂白热磨机械浆分别经碎浆、磨浆、配浆处理。其中，针叶木漂白化学浆比例为8％、阔叶木漂白化学浆比例为55％、针叶木漂白热磨机械浆比例为9％、阔叶木漂白热磨机械浆比例为28％。
混合配浆后的浆料经流送工段筛选、除渣、除气、稀释后泵送面、芯底各层流浆箱，稀释后三层浆料的质量浓度分别为0.3％、1.0％、0.3％；浆料经流浆箱喷浆后由于自身的速度和向下的重力作用在成形板处形成的自然脱水效果，此时三层浆料干度分别为1.0％、2.0％、1.0％；三层浆料分别经上述自然脱水、分别经40mbar、50mbar、30mbar低真空处理，水线位置调整至各层1#高真空箱前沿、160mbar、220mbar、160mbar高真空处理后，再经面芯、芯底复合后形成三层复合结构的湿纸幅，并转移至网部真空伏辊，真空伏辊真空度为630mbar、出网部纸幅干度为20％的网部工艺参数，经具有特定纹理结构的成形网，配合-3m/min的底层浆网速差，再经650kN/m、750kN/m两道靴压压榨和40kN/m光泽压榨、85～135℃的干燥、50kN/m的硬压光处理形成定量约为195gsm的原纸层102。
按涂料配方为50％碳酸钙、8％瓷土、7％胶乳、0.5％淀粉、水34.5％，以常规白卡涂料制备方法制成正面涂布层用涂料。经刮刀涂布后，涂于原纸层正面，再经红外和热风干燥后形成正面涂布层101，涂布定量27gsm。
按涂料配方水89％、淀粉10％、苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物1％，以常规白卡涂料制备方法制成背面涂布层用涂料，经热风干燥形成背面涂布层103，涂布层定量1.5gsm。
按以上工艺条件生产的纸板干燥后强光状态下，自然光照条件下，迎光以视线与纸面成近0°角进行观测均未见实施例1中所述暗纹，示意图如图7所示。

Claims (7)

1.一种暗纹防伪纸板的制备方法，其特征在于，包括：
将浆料经成形板初步脱水，然后在真空下经成形网进行脱水处理，再经压榨，干燥后，得到暗纹防伪纸板；所述经成形网脱水处理时底层浆网速差为-5～-20m/min；所述成形网设置有暗纹结构；
所述经成形网脱水处理时水线位置为高真空箱前沿；
所述经成形网脱水处理时真空伏辊的真空度为600～680mbar；
所述经成形网脱水处理后的纸幅干度为10％～22％。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浆料包括针叶木漂白化学浆、阔叶木漂白化学浆、针叶木漂白热磨机械浆与阔叶木漂白热磨机械浆；所述针叶木漂白化学浆的质量为浆料质量的3％～10％；所述阔叶木漂白化学浆的质量为浆料质量的40％～60％；所述针叶木漂白热磨机械浆的质量为浆料质量的5％～10％；所述阔叶木漂白热磨机械浆的质量为浆料质量的25％～30％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述初步脱水后纸幅干度为0.3％～2.0％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，干燥后，得到原纸层，然后在原纸层的正面和/或背面分别涂覆正面涂布层涂料与背面涂布层涂料，形成面涂层和/或背涂层，得到暗纹防伪纸板。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述原纸层的定量为140～360gsm；所述面涂层的定量为20～40gsm；所述背涂层的定量为0.5～3gsm。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，以质量百分数计，所述正面涂布层涂料包括45％～55％碳酸钙、4％～8％瓷土、5％～9％胶乳、0％～2％淀粉与30％～40％水。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述背面涂布层涂料包括水、淀粉与苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物；所述水的质量为背面涂布层涂料质量的70％～90％；所述淀粉的质量为背面涂布层涂料质量的6％～15％；所述苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的质量为背面涂布层涂料质量的1％～7％。
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