CN111235954A - 一种环保型涂布加工纸 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型涂布加工纸，包括表层涂布层、预涂布层、表面胶层、面纸层、芯纸层、底纸层和底面胶层。制备方法包括制浆、上料抄造、纸层复合干燥、表面施胶干燥、表面涂布干燥和卷取切割步骤。本发明的涂布加工纸选材环保，纸品表面质量好，不易发生分层、断裂、起泡、爆皮和油墨吸收性不均等现象。

Description

一种环保型涂布加工纸
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，具体涉及一种环保型涂布加工纸。
背景技术
涂布加工纸是在原纸上涂上一层涂料，使纸张具有良好的光学性质及印刷性能等。其主要用途有：印刷杂志、书籍出版用纸和商标、包装、商品目录等印刷用纸。涂布加工纸大致可分为：铜版纸、涂布加工纸、轻量涂布加工纸等。
随着涂布加工纸市场的竞争激烈程度的提高，涂布加工纸的售价趋于平稳，但涂布加工纸原材料价格却在上涨，如何在保证涂布加工纸质量的前提下减少高成本原料的用量，提高废纸原料的占比是造纸企业降低生产成本，提高经济效益的关键。目前涂布加工纸原纸配浆普遍采用的是：面层木浆、芯层脱墨浆，或者面层、芯层均是脱墨浆的料层结构。但是，脱墨浆原料为办公废纸，办公废纸价格高，涂布加工纸成本偏高，企业利润率低。同时，现有的涂布加工纸在制备的过程中存在容易分层、断裂、爆皮等缺陷，且面层油墨吸收性不均匀，印刷性能好。
发明内容
本发明的目的是提供一种环境友好的涂布加工纸。
本发明提供的环保型涂布加工纸，制备方法依次包括制浆、上料抄造、纸层复合干燥、表面施胶干燥、表面涂布干燥和卷取切割步骤；
所述制浆步骤包括面层制浆和芯底层制浆；
所述面层制浆步骤依次包括：
A1、面层脱墨粗浆制备：对混合办公废纸的混合废纸进行破碎处理，同时往破碎处理设备中加入面层脱墨粗浆助剂，破碎后的混合废纸浆料进入浆池中，制得面层脱墨粗浆，
A2、面层浆料净化筛分：将面层脱墨粗浆依次经高浓除渣器除渣、粗筛筛分、中筛筛分、浮选槽浮选、低浓正向除渣器除渣和精筛筛分处理得到面层净化浆，
A3、面层浆料浓缩分散：将面层净化浆依次经多盘浓缩机初次浓缩、热分散处理、卧式浮选槽初次浮选、多盘浓缩机二次浓缩、二次热分散处理、高浓漂白塔净化、卧式浮选槽二次浮选、多盘浓缩机三次浓缩、中浓立管漂白、还原管管漂白、再进入成浆塔制得面层半成品浆料，在二次热分散处理过程中需要加入二次热分散助剂，在中浓立管漂白过程中加入漂白助剂，
A4、面层浆料打浆步骤；将面层半成品浆料送入盘磨机中进行打浆处理得到面层成品浆料，置于浆池中备用；
所述芯底层制浆步骤依次包括：
B1、芯底层粗浆制备：对欧废废纸的混合废纸进行破碎混合处理，并将破碎得到的混合废纸送入浆池中得到芯底层粗浆，
B2、芯底层浆料净化筛分：得到的芯底层粗浆依次经高浓除渣器初次除渣处理、粗筛筛分、低浓正向除渣器二次除渣处理、中筛筛分、多盘浓缩、以及芯底层浆料热分散处理得到芯底层半成品浆料，在芯底层浆料热分散处理时需要加入芯底层浆料热分散助剂，
B3、芯底层浆料打浆：将得到的芯底层半成品浆料送入盘磨机中进行打浆处理，得到芯底层成品浆料，置于浆池中备用；
所述上料抄造包括：
C1、面层上料抄造：面层成品浆料上料、经网部脱水成形制得湿面纸层，
C2、芯层上料抄造：芯底层成品浆料上料、经网部脱水成形制得湿芯纸层，
C3、底层上料抄造：芯底层成品浆料上料、经网部脱水成形制得湿底纸层；
所述纸层复合干燥：所得的湿面纸层、湿芯纸层和湿底纸层进入纸层复合区，同时在湿面纸层和湿芯纸层之间、湿芯纸层和湿底纸层之间分别喷淋原淀粉，再经压榨机三次压合脱水、烘缸干燥和硬压光机压光处理得到复合纸层；
所述表面施胶干燥包括：
D1、复合纸层表面施胶得到表面胶层，D2、复合纸层底面施胶得到底面胶层，D3、复合纸层烘干处理；
所述表面涂布干燥包括：
E1、复合纸层面层预涂布得到预涂布层经红外干燥，得到预涂布复合纸，
E2、将预涂布复合纸进行面层二次涂布处理得到表层涂布层经红外干燥得到涂布复合纸，再依次对涂布复合纸进行红外干燥、背面喷水处理、烘缸干燥、软压光处理以及冷却处理，得到涂布加工纸半成品；
所述卷取切割：卷取步骤E2中得到的涂布加工纸半成品，再根据产品尺寸需求将纸卷切割成标准尺寸，得到新型涂布加工纸。
优选的，所述步骤A1中的面层脱墨粗浆助剂包括液碱、硅酸钠、双氧水和脱墨剂，每吨废纸的面层脱墨粗浆助剂的加入量为液碱3-5kg/吨、硅酸钠5-7kg/吨、双氧水1-3kg/吨、脱墨剂0.3-0.7kg/吨；所述步骤A3中的二次热分散助剂包括双氧水、液碱和硅酸钠，加入量为双氧水5-15kg/吨、液碱3-10kg/吨、硅酸钠1-4kg/吨；所述步骤A3中的漂白助剂包括漂白剂FAS和液碱，加入量为漂白剂FAS0.5-3kg/吨、液碱0.2-1.5kg/吨；所述步骤B2中的芯底层浆料热分散助剂为胶粘物控制剂，加入量为0.5-1.2kg/吨。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的涂布加工纸的面纸层采用混合办公废纸作为主要浆料，芯纸层和底纸层采用欧废废纸作为主要原料，变废为宝，原料成本低，经济效益高，且面纸层、芯纸层和底纸层均不含原木浆，对环境友好。
本发明的面层制浆步骤采用多次除渣，多次筛分，多次浮选，多次浓缩，热分散，以及浆料漂白等多重净化浓缩处理工艺，使得采用混合办公废纸作为面纸层原料制备得到的浆料能够满足面纸层的质量要求，实现了混合办公废纸的有效利用，且原料成本低，效益高，同时实现了涂布加工纸零木浆用料的目的，对环境友好。
本发明的芯底层制浆步骤采用除渣、筛分、浓缩、热分散等净化浓缩处理工艺，使得采用欧废废纸作为芯纸层和底纸层原料制备得到的浆料能够满足芯纸层和底纸层的质量要求，实现了欧废废纸的有效利用，且原料成本低，效益高，同时实现了涂布加工纸零木浆用料的目的，对环境友好，同时芯纸层和底纸层采用未经脱墨和漂白的浆料，有效避免漂白过程化学品使用的环节，也不存在漂白污水排放，同时节约了漂白需要的能源消耗，节能减排效果突出，制浆工艺环保，而且纤维获得率高，成本优势明显。
本发明在湿面纸层和湿芯纸层之间、湿芯纸层和湿底纸层之间分别喷淋原淀粉，再经压榨机三次压合脱水，增强了面纸层与芯纸层之间、以及芯纸层与底纸层之间的粘接力，使得涂布加工纸的纸层结构更加牢固，不易分层。
本发明在面纸层上表面涂布胶料层，使得纸面形成淀粉膜，赋予纸面更好的平滑度，为后续涂料遮盖纸面提供更好的涂布条件，同时改善了纸面的油墨吸收性，其次，在纸面形成淀粉膜，改善了后序涂布时掉毛掉粉的缺陷，减缓了用于涂料的胶粘剂的迁移。
本发明采用预涂布和二次涂布的两次涂布涂料的方法，在预涂布时涂料将胶料层的表面凹坑填充完成得到平整的预涂布层，为二次涂布的涂布提供良好的涂布条件，二次涂布后涂布加工纸表面获得平整度极高的表层涂布层，涂布加工纸的表层的油墨吸收均匀度高，印刷图案时色彩均与；而且，涂布加工纸涂层的厚薄均匀的高，纸幅的强度稳定，不易发生纸张断裂现象。
本发明的制备方法的制备工艺简单，工艺条件易控制，可操作性强，重复性好；所生产得到的涂布加工纸的原料成本低，对环境友好，涂布加工纸纸面质量好，使用时不易出现分层、断裂等问题，且面层油墨吸收性均匀，印刷性能好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细的解释和说明，以使本领域技术人员更好地理解本发明并能予以实施。
实施例1
一种新型涂布加工纸，包括表层涂布层、预涂布层、表面胶层、面纸层、芯纸层、底纸层和底面胶层，所述表层涂布层的下表面与所述表面胶层的上表面粘接，所述预涂布层设置于表层涂布层和表面胶层之间，所述表面胶层的下表面与所述芯纸层的上表面粘接，所述面纸层设置于所述表面胶层与芯纸层之间，所述芯纸层的下表面与所述底面胶层的上表面粘接，所述底纸层设置于所述芯纸层与底面胶层之间，所述面纸层的纸浆原料包括混合办公废纸，所述芯纸层和底纸层的纸浆原料包括欧废废纸；
所述面纸层的纸浆原料经面层制浆、上料抄造后，得到湿面纸层；
所述芯纸层和底纸层的纸浆原料经芯底层制浆、上料抄造后，得到湿芯纸层和湿底纸层；
所述湿面纸层、湿芯纸层和湿底纸层经纸层复合干燥、表面施胶干燥、表面涂布干燥和卷取切割后制得涂布加工纸。
所述混合办公废纸为美废37#与日废3#以质量比3:1组成的混合物；所述欧废废纸为欧废4#与欧废A2以质量比1:2组成的混合物。
所述表面胶层的原料和底面胶层的胶料均包括以下重量份的组分：木薯淀粉80份、表面施胶剂10份、活性淀粉酶0.01份、硫酸铝14份。
所述表面施胶剂为聚丙烯酰胺，所述活性淀粉酶为α淀粉酶。
所述预涂布层的涂料包括以下重量份的组分：碳酸钙55份、丁苯胶乳8份、煅烧高岭土3份、湿强剂0.1份、颜料0.01份、预涂涂料分散剂0.05份、杀菌剂0.05份、消泡剂0.1份、高岭土20份、液碱0.05份、荧光增白剂0.1份、流变调整剂0.05份。
所述碳酸钙为65级碳酸钙，所述丁苯胶乳为斯泰隆生产的牌号为DL673的羧基丁苯胶乳，所述煅烧高岭土为煅烧高岭土HA-90，所述湿强剂为三聚氰胺甲醛树脂，所述预涂涂料分散剂为分散剂C211，所述杀菌剂为杀菌剂DBNPA，所述消泡剂为消泡剂8669，所述高岭土为高岭土YH-02，所述液碱的质量浓度为30％，所述荧光增白剂为荧光增白剂OBA，所述流变调整剂为流变调整剂T605，大于95％的65级碳酸钙的粒径小于1.8微米，大于95％的煅烧高岭土HA-90和高岭土YH-02的粒径均小于1.8微米。
所述表层涂布层的涂料包括以下重量份的组分：碳酸钙60份、丁苯胶乳5份、湿强剂0.1份、润滑剂0.1份、颜料0.01份、表层涂料分散剂0.05份、杀菌剂0.05份、消泡剂0.05份、液碱0.01份、荧光增白剂0.1份、轻质碳酸钙10份、流变调整剂0.02份。
所述碳酸钙为98级碳酸钙，所述丁苯胶乳为斯泰隆生产的牌号为DL673的羧基丁苯胶乳，所述湿强剂为NOPCOTE1671，所述润滑剂为PES-C润滑剂，所述表层涂料分散剂为分散剂C-211，所述杀菌剂为杀菌剂DBNPA，所述消泡剂为消泡剂8669，所述液碱的质量浓度为30％，所述荧光增白剂为荧光增白剂OBA，所述流变调整剂为流变调整剂T605，大于95％的98级碳酸钙的粒径小于1.8微米，大于95％的轻质碳酸钙的粒径均小于1.8微米。
一种新型涂布加工纸的制备方法，依次包括制浆、上料抄造、纸层复合干燥、表面施胶干燥、表面涂布干燥和卷取切割步骤；
所述制浆步骤包括面层制浆和芯底层制浆；
所述面层制浆步骤依次包括：
A1、面层脱墨粗浆制备：通过上料链板机将质量比为3:1的美废37#与日废3#混合废纸加入转鼓碎浆机中进行破碎处理，同时往转鼓碎浆机中加入面层脱墨粗浆助剂，破碎后的混合废纸浆料进入浆池中，制得面层脱墨粗浆，
A2、面层浆料净化筛分：将面层脱墨粗浆依次经高浓除渣器除渣、粗筛筛分、中筛筛分、浮选槽浮选、低浓正向除渣器除渣和精筛筛分处理得到面层净化浆，
A3、面层浆料浓缩分散：将面层净化浆依次经多盘浓缩机初次浓缩、热分散处理、卧式浮选槽初次浮选、多盘浓缩机二次浓缩、二次热分散处理、高浓漂白塔净化、卧式浮选槽二次浮选、多盘浓缩机三次浓缩、中浓立管漂白、还原管管漂白、再进入成浆塔制得面层半成品浆料，在二次热分散处理过程中需要加入二次热分散助剂，在中浓立管漂白过程中加入漂白助剂，
A4、面层浆料打浆步骤；将面层半成品浆料送入盘磨机中进行打浆处理得到面层成品浆料，置于浆池中备用；
所述芯底层制浆步骤依次包括：
B1、芯底层粗浆制备：通过上料链板机将质量比为1:2的欧废4#与欧废A2的混合废纸加入到型水力碎浆机中进行破碎混合处理，并将破碎得到的混合废纸送入浆池中得到芯底层粗浆，
B2、芯底层浆料净化筛分：得到的芯底层粗浆依次经高浓除渣器初次除渣处理、粗筛筛分、低浓正向除渣器二次除渣处理、中筛筛分、多盘浓缩、以及芯底层浆料热分散处理得到芯底层半成品浆料，在芯底层浆料热分散处理时需要加入芯底层浆料热分散助剂，
B3、芯底层浆料打浆：将得到的芯底层半成品浆料送入盘磨机中进行打浆处理，得到芯底层成品浆料，置于浆池中备用；
所述上料抄造包括：
C1、面层上料抄造：面层成品浆料上料、经网部脱水成形制得湿面纸层，
C2、芯层上料抄造：芯底层成品浆料上料、经网部脱水成形制得湿芯纸层，
C3、底层上料抄造：芯底层成品浆料上料、经网部脱水成形制得湿底纸层；
所述纸层复合干燥步骤：所得的湿面纸层、湿芯纸层和湿底纸层进入纸层复合区，同时在湿面纸层和湿芯纸层之间、湿芯纸层和湿底纸层之间分别喷淋原淀粉，再经压榨机三次压合脱水、烘缸干燥和硬压光机压光处理得到复合纸层；
所述表面施胶干燥步骤包括：
D1、复合纸层表面施胶得到表面胶层，D2、复合纸层底面施胶得到底面胶层，D3、复合纸层烘干处理；
所述表面涂布干燥步骤包括：
E1、复合纸层面层预涂布得到预涂布层经红外干燥，得到预涂布复合纸，
E2、将预涂布复合纸进行面层二次涂布处理得到表层涂布层经红外干燥得到涂布复合纸，再依次对涂布复合纸进行红外干燥、背面喷水处理、烘缸干燥、软压光处理以及冷却处理，得到涂布加工纸半成品；
所述卷取切割步骤：卷取步骤E2中得到的涂布加工纸半成品，再根据产品尺寸需求将纸卷切割成标准尺寸，得到新型涂布加工纸。
所述步骤A1中的面层脱墨粗浆助剂包括液碱、硅酸钠、双氧水和脱墨剂，每吨废纸的面层脱墨粗浆助剂的加入量为液碱3kg/吨、硅酸钠5kg/吨、双氧水1kg/吨、脱墨剂0.3kg/吨；所述步骤A3中的二次热分散助剂包括双氧水、液碱和硅酸钠，加入量为双氧水5kg/吨、液碱3kg/吨、硅酸钠1kg/吨；所述步骤A3中的漂白助剂包括漂白剂FAS和液碱，加入量为漂白剂FAS0.5kg/吨、液碱0.2kg/吨；所述步骤B2中的芯底层浆料热分散助剂为胶粘物控制剂，加入量为0.5KG/吨。
所述胶粘物控制剂为胶粘物控制剂AK-101。
所述面层成品浆料的白度为80、PH值为6.5、尘埃≤60mm2/m2、浓度为4％、打浆度为47SR、湿重为3.3g，所述芯底层成品浆料的浓度为5％，打浆度为40SR，湿重为5.3g；所述涂布加工纸的总克重为200g/mm2,预涂布层和表层涂布层的总克重为27g/m2，所述表面胶层的克重为1g/m2，所述底面胶层的克重为1g/m2，所述面纸层的克重为40g/m2，所述芯纸层克重为45g/m2，所述底纸层克重为65g/m2。
所述步骤C1中面层网部浆料的上网浓度为0.2％，定量为34g/m2，留着率为60％；所述步骤C2中的芯底层成品浆料在上料过程中经稀释得到芯层网部浆料，芯层网部浆料的上网浓度为0.3％，定量为45g/m2，留着率为60％；所述步骤C3中的芯底层成品浆料在上料过程中经稀释得到底层网部浆料，底层网部浆料的上网浓度为1.2％，定量为70g/m2，留着率为65％；所述纸层复合干燥步骤中压榨机为靴式压榨，三次压合脱水的参数为一压线压为400kN/m，二压线压为900kN/m，三压线压为50kN/m。
所述步骤D1中表面施胶的上料胶料的淀粉固含量为6％，粘度为10mPa·s，流量为250L/min；所述步骤D2中底面施胶的上料胶料的淀粉固含量为11％，粘度为35mPa·s，流量为600L/min。
所述纸层复合干燥中硬压光机的线压力为20kN/m，热油辊温度为110℃；所述步骤E2中软压光处理的软压光机的线压力为15kN/m，热油辊温度为110℃。
所述步骤E1的复合纸层面层预涂布步骤和E2的预涂布复合纸二次涂布采用刮刀涂布方式；用于预涂布的涂料机的工作槽液位为60％，温度为40℃，上料泵频率为55％，过滤筛进口压力为180kPa，除气器压差＞140kPa，回流阀开度为13％；预涂布的涂布量为12g/m2，PH为8.5，固含量为65％，粘度为700-900cps；用于二次涂布的涂料机的工作槽液位为60％，温度为40℃，上料泵频率为56％，过滤筛进口压力为200kPa，除气器压差＞140kPa，回流阀开度为13％；二次涂布的涂布量为10g/m2，PH为8.5，固含量为65％，粘度为350cps。
所述纸层复合干燥步骤中用于烘缸干燥的蒸汽压力为一段0.2bar、二段0.6bar、三段1.6bar、四段2.0bar；所述步骤D3中的烘干处理过程依次采用热风干燥和烘缸干燥方式，热风干燥的风箱温度为150℃，风速为40m/s，烘缸干燥的蒸汽压力为一段0.2bar、二段0.6bar、三段1.6bar、四段2.0bar；所述步骤E2中用于烘缸干燥的蒸汽压力为一段0.2bar、二段0.6bar、三段0.5bar、四段1.0bar。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种环保型涂布加工纸，其特征在于，制备方法依次包括制浆、上料抄造、纸层复合干燥、表面施胶干燥、表面涂布干燥和卷取切割步骤；
所述制浆步骤包括面层制浆和芯底层制浆；
所述面层制浆步骤依次包括：
A1、面层脱墨粗浆制备：对混合办公废纸的混合废纸进行破碎处理，同时往破碎处理设备中加入面层脱墨粗浆助剂，破碎后的混合废纸浆料进入浆池中，制得面层脱墨粗浆，
A2、面层浆料净化筛分：将面层脱墨粗浆依次经高浓除渣器除渣、粗筛筛分、中筛筛分、浮选槽浮选、低浓正向除渣器除渣和精筛筛分处理得到面层净化浆，
A3、面层浆料浓缩分散：将面层净化浆依次经多盘浓缩机初次浓缩、热分散处理、卧式浮选槽初次浮选、多盘浓缩机二次浓缩、二次热分散处理、高浓漂白塔净化、卧式浮选槽二次浮选、多盘浓缩机三次浓缩、中浓立管漂白、还原管管漂白、再进入成浆塔制得面层半成品浆料，在二次热分散处理过程中需要加入二次热分散助剂，在中浓立管漂白过程中加入漂白助剂，
A4、面层浆料打浆步骤；将面层半成品浆料送入盘磨机中进行打浆处理得到面层成品浆料，置于浆池中备用；
所述芯底层制浆步骤依次包括：
B1、芯底层粗浆制备：对欧废废纸的混合废纸进行破碎混合处理，并将破碎得到的混合废纸送入浆池中得到芯底层粗浆，
B2、芯底层浆料净化筛分：得到的芯底层粗浆依次经高浓除渣器初次除渣处理、粗筛筛分、低浓正向除渣器二次除渣处理、中筛筛分、多盘浓缩、以及芯底层浆料热分散处理得到芯底层半成品浆料，在芯底层浆料热分散处理时需要加入芯底层浆料热分散助剂，
B3、芯底层浆料打浆：将得到的芯底层半成品浆料送入盘磨机中进行打浆处理，得到芯底层成品浆料，置于浆池中备用；
所述上料抄造包括：
C1、面层上料抄造：面层成品浆料上料、经网部脱水成形制得湿面纸层，
C2、芯层上料抄造：芯底层成品浆料上料、经网部脱水成形制得湿芯纸层，
C3、底层上料抄造：芯底层成品浆料上料、经网部脱水成形制得湿底纸层；
所述纸层复合干燥：所得的湿面纸层、湿芯纸层和湿底纸层进入纸层复合区，同时在湿面纸层和湿芯纸层之间、湿芯纸层和湿底纸层之间分别喷淋原淀粉，再经压榨机三次压合脱水、烘缸干燥和硬压光机压光处理得到复合纸层；
所述表面施胶干燥包括：
D1、复合纸层表面施胶得到表面胶层，D2、复合纸层底面施胶得到底面胶层，D3、复合纸层烘干处理；
所述表面涂布干燥包括：
E1、复合纸层面层预涂布得到预涂布层经红外干燥，得到预涂布复合纸，
E2、将预涂布复合纸进行面层二次涂布处理得到表层涂布层经红外干燥得到涂布复合纸，再依次对涂布复合纸进行红外干燥、背面喷水处理、烘缸干燥、软压光处理以及冷却处理，得到涂布加工纸半成品；
所述卷取切割：卷取步骤E2中得到的涂布加工纸半成品，再根据产品尺寸需求将纸卷切割成标准尺寸，得到新型涂布加工纸。
2.根据权利要求1所述的环保型涂布加工纸，其特征在于：所述步骤A1中的面层脱墨粗浆助剂包括液碱、硅酸钠、双氧水和脱墨剂，每吨废纸的面层脱墨粗浆助剂的加入量为液碱3-5kg/吨、硅酸钠5-7kg/吨、双氧水1-3kg/吨、脱墨剂0.3-0.7kg/吨；所述步骤A3中的二次热分散助剂包括双氧水、液碱和硅酸钠，加入量为双氧水5-15kg/吨、液碱3-10kg/吨、硅酸钠1-4kg/吨；所述步骤A3中的漂白助剂包括漂白剂FAS和液碱，加入量为漂白剂FAS0.5-3kg/吨、液碱0.2-1.5kg/吨；所述步骤B2中的芯底层浆料热分散助剂为胶粘物控制剂，加入量为0.5-1.2kg/吨。
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