CN110904736B - 一种彩纤仿皮纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种彩纤仿皮纸及其制备方法，属于仿皮纸领域。由以下重量份的原料制成：针叶木浆20~30份、阔叶木浆40~50份、腈纶纤维20~30份、施胶剂10~20份、染色剂3~15份；腈纶纤维的细度为1~15D，长度为2~15mm。制备方法，采用如下步骤：1）制底纸；2）制彩纤原纸：按重量份称取施胶剂和染色剂，加水混合制得涂布液；使用涂布液涂布底纸，进行施胶染色；然后160~180℃干燥，压光，制得彩纤原纸；3）压纹，得彩纤仿皮纸；本发明的彩纤仿皮纸柔软、透气，表面平滑，且机械强度高，且剪开时断面不露白，适合用作包装用纸。

Description

一种彩纤仿皮纸及其制备方法
技术领域
本发明属于仿皮纸领域，具体涉及一种彩纤仿皮纸及其制备方法。
背景技术
仿皮纸时是一种外观与皮革十分相似的纸。其成纸特性是韧性高，耐折、柔软、手感好，有一定的抗水性。根据产品生产工艺和质量要求不同而具有不同的撕裂度和耐磨性。以木浆、破布浆为原料，浆内添加胶乳，在造纸机上抄造。也可抄纸后再使用浸渍或表面涂布的方法在纸面上涂覆胶乳。纸的本身或表面通过染色的方法着以类似皮革的颜色，形成彩纤仿皮纸，然后在纸面压出模仿皮革的纹理。作为仿革材料用于外包装材料、箱包的复面、笔记本封面等。
申请人经研究发现，现有彩纤仿皮纸存在以下缺陷：
1、传统的仿皮纸原纸浸泡染料或者颜料时，颜色多体现在纸表面，纸张内部浸染不透，造成所制得的彩纤仿皮纸撕开后露白；仿皮纸的仿皮风格特点，就在于目视效果极似真皮，当用作包装材料时，如撕开断面露出未染透的白色纤维，则瞬间破坏其仿皮风格，降低档次，降低彩纤仿皮纸售价。另外，现有彩纤仿皮纸多采用够买白色原纸浸染染色制成彩纤仿皮纸，但由于原纸灰分及纤维成分不同，每次浸染后的颜色色差差别大，造成彩纤仿皮纸批次之间色差大，很难连续生产。
2、传统的仿皮纸多为低端木纤维，无法实现高的柔软度，只能在机外再浸泡柔软剂。因原纸木纤维多为针叶浆和再生浆混合并且添加了轻钙，原纸手感硬脆，只能使用柔软剂改性，增加制造成本。传统的仿皮纸生产无法实现在线的涂布、染色生产。柔软的手感和表里如一的染色效果需要对纤维构成、打浆度、化学品选型、设备选型进行多次的实验调整，各个指标互相制约，找取平衡点的难度大。
3、传统的仿皮纸为机外浸泡制得，纸页表面粗糙，平滑度低。机外浸泡设备一般都没有压光机或者只是有小辊径常温硬压光机，无法实现单面高平滑度的效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述现有技术存在的不足，提供一种彩纤仿皮纸及其制备方法，该彩纤仿皮纸平滑、柔软、透气，机械强度高，且剪开时断面不露白，适合用作包装用纸。
本发明是通过以下技术方案实现的：该彩纤仿皮纸的制备方法，其特征在于，由以下重量份的原料制成：针叶木浆20~30份、阔叶木浆40~50份、腈纶纤维20~30份、施胶剂10~20份、染色剂3~15份。
该彩纤仿皮纸，由以下重量份的原料制成：针叶木浆25份、阔叶木浆45份、腈纶纤维25份、施胶剂16份、染色剂5~10。
所述的针叶木浆为松木浆，阔叶木浆为桉木浆。
所述的腈纶纤维的细度为1~15D，长度为2~15mm。
所述的施胶剂为水性聚氨酯、水性丙烯酸乳液中的至少一种。所述的施胶剂为水性聚氨酯和水性丙烯酸乳液按质量比1：2~4混合。
所述的染色剂为染料或色浆。
该彩纤仿皮纸的制备方法，其制备方法，采用如下步骤：
1）制底纸：按重量份称取针叶木浆和阔叶木浆，经混合、碎解、打浆，打浆度30~60°SR，再加入腈纶纤维，混合成浆料，加水调整浆料浓度至2.5%~3%质量百分比，由纸机流浆箱喷放至网上，经脱水、干燥，制得底纸；
2）制彩纤原纸：按重量份称取施胶剂和染色剂，加水混合制得涂布液；使用涂布液涂布底纸，进行施胶染色；然后160~180℃干燥，压光，制得彩纤原纸；
3）压纹：将彩纤原纸50~60℃干燥，压纹，得彩纤仿皮纸。
步骤2）所述的压光具体操作为：采用压光机进行软压光，压光压力195~205kN，压光温度200~210℃。
步骤1）中纸机流浆箱的车速为120~150m/min，压榨部压力300~500KN/m，干燥部烘缸温度70~135℃。
水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系。水性聚氨酯以水为溶剂，具有安全无污染、机械性能优良、相容性好的优点。
所述的施胶剂中固含量为40~60wt.％。染色剂固含量为30~650wt.％。
步骤1）所述底纸定量为100~120g/m2，进一步优选为95~115g/m2。
优选的，步骤2）~3）中所述的干燥方式为热风干燥。
步骤2）所述涂布方式为辊式涂布、刮刀涂布、气刀涂布、刮棒涂布、帘式涂布中的任一种；更进一步优选，涂布方式为辊式涂布。
步骤3）压纹辊压力控制在3~8MPa，压纹温度为50~120℃。步骤3）中所述仿皮纸根据纹路效果选择合适的压纹辊，纹路效果选自鳄鱼纹、荔枝纹、蛇皮纹、石头纹、树皮纹、编织纹、字母纹、花朵纹或蜥蜴纹中的任一种。
步骤2）中的施胶剂和染料在底纸上的涂布量为10~35g/ m2，进一步优选为20~30g/m2。
与现有技术相比，本发明彩纤仿皮纸的制备方法所具有的有益效果是：
1、该彩纤仿皮纸平滑、柔软、透气。首先，使用特殊化学纤维，利用腈纶纤维的柔韧性能，增加了纸页的柔软性能，能不浸渍柔软剂，就能达到客户的使用要求。其次，使用高松厚度和吸水性的针叶木浆纤维和高柔软度的阔叶木浆纤维，优选为松木浆和桉木浆搭配，通过调整到合适的叩解度，做到了施胶后既能有较好的抗水效果，又不影响纸页的透气性能。
2、该彩纤仿皮纸剪开时断面不露白，适合用作包装用纸。首先，申请人将施胶剂、染色剂和水配制成涂布液，将施胶和染色在涂布中同时完成，避免了施胶后染色剂难渗透的问题。其次，使用的施胶剂为水性施胶剂，水性聚氨酯、水性丙烯酸乳液不会对染色剂的渗透造成不良影响，并且水性施胶剂本身渗透性和成膜性优异，有助于提高纸的机械强度，使本发明的彩纤仿皮纸作为包装用纸时不易撕破。再次，申请人增加了透水性较好的腈纶短纤，提高了底纸在涂布过程中的渗透性，使染色剂能充分浸透底纸。最后，本发明彩纤仿皮纸在剪开时断面不露白，能提升纸的仿皮效果，提高仿皮纸的售价。
3、该彩纤仿皮纸表面平整，机械强度高。施胶剂选用成膜性能好的水性聚氨酯和水性改性丙烯酸乳液，实现了成膜平整均匀，封膜性能好，纸页表面平整。通过使用软压光机压力在200KN，温度200℃进行热压光实现纸面平滑度高，机械强度大。
具体实施方式
实施例1~5为本发明一种彩纤仿皮纸的制备方法的具体实施例，其中实施例1为最佳实施方式。
其中，所用针叶浆为加拿大Zellstoff Celgar Limited Partnership公司生产的月亮牌，树种为加拿大北方松。阔叶浆为巴西ELDORADO BRASIL CELULOSE S/A公司生产的公牛牌，树种为树种：巴西桉木。腈纶纤维为上海兰邦工业纤维有限公司生产的腈纶短纤维。施胶剂为泰兴中纺兴泰新材料有限公司生产的水性聚氨酯、水性改性丙烯酸乳液，固含量为40~60wt.％。所用直接染料为天津市染化八厂生产的CP红、CP黑、CP黄牌号液体染料，固含量为30~50wt.％。软压光机为德国盖康公司生产的可控中高的软压光机。实施例和对比例步骤3）所压花纹相同，均为荔枝纹。
表1 实施例组成配比
Figure 223991DEST_PATH_IMAGE002
实施例1
制备方法，采用如下步骤：
1）制底纸：按重量份称取针叶木浆和阔叶木浆，经混合、碎解、打浆，打浆度45°SR，再加入腈纶纤维，混合成浆料，加水调整浆料浓度至2.7%质量百分比；将浆料由纸机流浆箱喷放至网上，经脱水、干燥，制得底纸；其中，纸机流浆箱的车速为130m/min，压榨部压力400KN/m，干燥部烘缸温度110℃；
2）制彩纤原纸：按重量份称取施胶剂和染色剂，加水混合制得涂布液；使用涂布液通过辊式涂布到底纸上，进行施胶染色；然后将纸170℃热风干燥，采用压光机进行软压光，压光压力200kN，压光温度200℃，制得彩纤原纸；
3）压纹：将彩纤原纸55℃热风干燥；经压纹，压纹辊压力控制在5MPa，压纹温度100℃，得彩纤仿皮纸。
实施例2
制备方法，采用如下步骤：
1）制底纸：按重量份称取针叶木浆和阔叶木浆，经混合、碎解、打浆，打浆度40°SR，再加入腈纶纤维，混合成浆料，加水调整浆料浓度至3%质量百分比；将浆料由纸机流浆箱喷放至网上，经脱水、干燥，制得底纸；其中，纸机流浆箱的车速为140m/min，压榨部压力300~500KN/m，干燥部烘缸温度70~135℃；
2）制彩纤原纸：按重量份称取施胶剂和染色剂，加水混合制得涂布液；使用涂布液通过辊式涂布到底纸上，进行施胶染色；然后将纸175℃热风干燥，采用压光机进行软压光，压光压力202kN，压光温度200℃，制得彩纤原纸；
3）压纹：将彩纤原纸60℃热风干燥；经压纹，压纹辊压力控制在7MPa，压纹温度105℃，得彩纤仿皮纸。
实施例3
制备方法，采用如下步骤：
1）制底纸：按重量份称取针叶木浆和阔叶木浆，经混合、碎解、打浆，打浆度50°SR，再加入腈纶纤维，混合成浆料，加水调整浆料浓度至2.6%质量百分比；将浆料由纸机流浆箱喷放至网上，经脱水、干燥，制得底纸；其中，纸机流浆箱的车速为145m/min，压榨部压力300~500KN/m，干燥部烘缸温度70~135℃；
2）制彩纤原纸：按重量份称取施胶剂和染色剂，加水混合制得涂布液；使用涂布液通过刮刀涂布到底纸上，进行施胶染色；然后将纸165℃热风干燥，采用压光机进行软压光，压光压力198kN，压光温度205℃，制得彩纤原纸；
3）压纹：将彩纤原纸50℃热风干燥；经压纹，压纹辊压力控制在6MPa，压纹温度95℃，得彩纤仿皮纸。
实施例4
制备方法，采用如下步骤：
1）制底纸：按重量份称取针叶木浆和阔叶木浆，经混合、碎解、打浆，打浆度30°SR，再加入腈纶纤维，混合成浆料，加水调整浆料浓度至2.8%质量百分比；将浆料由纸机流浆箱喷放至网上，经脱水、干燥，制得底纸；其中，纸机流浆箱的车速为150m/min，压榨部压力500KN/m，干燥部烘缸温度70℃；
2）制彩纤原纸：按重量份称取施胶剂和染色剂，加水混合制得涂布液；使用涂布液通过辊式涂布到底纸上，进行施胶染色；然后将纸160℃热风干燥，采用压光机进行软压光，压光压力195kN，压光温度210℃，制得彩纤原纸；
3）压纹：将彩纤原纸50℃热风干燥；经压纹，压纹辊压力控制在8MPa，压纹温度110℃，得彩纤仿皮纸。
实施例5
制备方法，采用如下步骤：
1）制底纸：按重量份称取针叶木浆和阔叶木浆，经混合、碎解、打浆，打浆度60°SR，再加入腈纶纤维，混合成浆料，加水调整浆料浓度至2.5%质量百分比；将浆料由纸机流浆箱喷放至网上，经脱水、干燥，制得底纸；其中，纸机流浆箱的车速为120m/min，压榨部压力300KN/m，干燥部烘缸温度135℃；
2）制彩纤原纸：按重量份称取施胶剂和染色剂，加水混合制得涂布液；使用涂布液通过辊式涂布到底纸上，进行施胶染色；然后将纸180℃热风干燥，采用压光机进行软压光，压光压力205kN，压光温度205℃，制得彩纤原纸；
3）压纹：将彩纤原纸60℃热风干燥；经压纹，压纹辊压力控制在3MPa，压纹温度90℃，得彩纤仿皮纸。
实施例6
本实施例配方和制备方法同实施例1，区别在于：施胶剂为水性聚氨酯16份。
实施例7
本实施例配方和制备方法同实施例1，区别在于：施胶剂为水性丙烯酸乳液16份。
对比例1
本对比例配方和制备方法同实施例1，区别在于：所用腈纶纤维的用量为15份。
对比例2
本对比例配方和制备方法同实施例1，区别在于：所用腈纶纤维的用量为40份。
对比例3
本对比例配方和制备方法同实施例1，区别在于：步骤2）采用先施胶，静置5分钟，然后染色。具体操作如下：
步骤2）制彩纤原纸：先使用施胶剂，通过辊式涂布到底纸上，进行施胶，进行染色；静置5分钟，然后使用染色剂和水配置成染液，通过辊式涂布到底纸上；然后将纸170℃热风干燥，采用压光机进行软压光，压光压力200kN，压光温度200℃，制得彩纤原纸。
性能测试
对实施例和对比例所制备的彩纤仿皮纸进行检测，测试结果见表1~表2。
露白性测试：用剪刀将纸剪口，自剪口处撕破，使用40倍放大镜，观察断面纤维露白情况，每个实施例和对比例均随机抽取20张纸，观测记分，取平均分沦入下表。
评分标准如下：
1分——目测观察存在明显露白；放大镜观察，存在明显的、大量纤维露白；
2分——目测观察纤维无明显露白；放大镜观察，大部分染透，存在小部分纤维露白；
3分——目测观察和放大镜观察，纤维均完全染透，不露白。
表2 实施例性能测试结果
Figure 249716DEST_PATH_IMAGE003
。
表3对比例性能测试结果
Figure 985591DEST_PATH_IMAGE004
。
对比例1~2证明腈纶纤维添加量的重要性，腈纶纤维添加过多过少，效果均不理想。
对比例3证明配置成涂布液，将施胶染色一步进行的重要性，对比例先施胶后染色，所得彩色仿皮纸露白现象严重。
实施例6~7为仅添加一种施胶剂，施胶效果不如实施例1~5好。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种彩纤仿皮纸，其特征在于，由以下重量份的原料制成：针叶木浆20~30份、阔叶木浆40~50份、腈纶纤维20~30份、施胶剂10~20份、染色剂3~15份；
所述的腈纶纤维的细度为1~15D，长度为2~15mm；
所述的施胶剂为水性聚氨酯和水性丙烯酸乳液按质量比1：2~4混合。
2.根据权利要求1所述的彩纤仿皮纸，其特征在于，由以下重量份的原料制成：针叶木浆25份、阔叶木浆45份、腈纶纤维25份、施胶剂16份、染色剂5~10。
3.根据权利要求1所述的彩纤仿皮纸，其特征在于：所述的针叶木浆为松木浆，阔叶木浆为桉木浆。
4.根据权利要求1所述的彩纤仿皮纸，其特征在于：所述的染色剂为染料或色浆。
5.根据权利要求1~4任一项所述的彩纤仿皮纸的制备方法，其特征在于，采用如下步骤：
1）制底纸：按重量份称取针叶木浆和阔叶木浆，经混合、碎解、打浆，打浆度30~60°SR，再加入腈纶纤维，混合成浆料，加水调整浆料浓度至2.5%~3%质量百分比，由纸机流浆箱喷放至网上，经脱水、干燥，制得底纸；
2）制彩纤原纸：按重量份称取施胶剂和染色剂，加水混合制得涂布液；使用涂布液涂布底纸，进行施胶染色；然后160~180℃干燥，压光，制得彩纤原纸；
3）压纹：将彩纤原纸50~60℃干燥，压纹，得彩纤仿皮纸。
6.根据权利要求5所述的彩纤仿皮纸的制备方法，其特征在于：步骤2）所述的压光具体操作为：采用压光机进行软压光，压光压力195~205kN，压光温度200~210℃。
7.根据权利要求5所述的彩纤仿皮纸的制备方法，其特征在于：步骤1)中纸机流浆箱的车速为120~150m/min，压榨部压力300~500KN/m，干燥部烘缸温度70~135℃。
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Denomination of invention: A colored fiber imitation leather paper and its preparation method

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Pledgee: Industrial Commercial Bank of China Ltd. Zibo Linzi branch

Pledgor: ZIBO OUMU SPECIAL PAPER INDUSTRY Co.,Ltd.

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