CN111593608B - 一种本色家具保护纸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种本色家具保护纸的制备方法，涉及造纸技术领域，包括以下制备方法：（1）打浆：将未漂白针木木浆进行打浆处理；（2）添加剂添加：将脱气剂、阳离子改性淀粉、松香胶、硫酸铝加入至打浆处理后的木浆中混匀；（3）填料添加：加入聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子混匀；（4）压榨烘干处理；（5）压光处理；（6）分切包装；本发明在制备时添加了聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子，不但增加了保护纸的强度，同时也能够起到桥架的作用，增强相邻纤维之间的结合力；且聚甲基丙烯酸羟丙酯在压光处理时能够填补纤维之间的空隙，使得压光之后的纸面平滑度更高，且赋予其更好的光泽。

Description

一种本色家具保护纸的制备方法
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，尤其涉及一种本色家具保护纸的制备方法。
背景技术
家具作为日常生活中必不可少的用品，在运输搬运过程中难免会遇到磕碰和刮擦，特别是木制的家具，非常容易形成划痕，因此需要在搬运前用保护纸将家具保护起来。然而，现有技术中的保护纸为满足保护的需求，往往需要采用多层结构才能实现，制备过程较为繁琐，成本较高。
例如，一种在中国专利文献上公开的“一种耐候性强的压敏保护纸”，其公告号CN207210314U，其公开了一种耐候性强的压敏保护纸，包括保护纸、第二防水层和防粘层，所述保护纸的内部设置有第一防水层，且第一防水层的下方设置有气垫层，所述第二防水层的上侧面贴合有气垫层，且气垫层的内部设置有凸起，所述防粘层的上侧面与第二防水层相连接，且防粘层的下侧面贴合有压敏胶层，所述保护纸上设置有折叠线，且保护纸的四周设置有包边。然而，该保护纸结构复杂，制备过程较为繁琐，成本较高，不适合普通家具日常的搬运。
发明内容
本发明是为了克服目前现有技术中的保护纸为满足保护的需求，往往需要采用多层结构才能实现，制备过程较为繁琐，成本较高等问题，提出了一种适宜家具日常搬运使用的本色家具保护纸的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种本色家具保护纸的制备方法，包括以下制备方法：
(1)打浆：将未漂白针木木浆进行打浆处理；
(2)添加剂添加：将脱气剂、阳离子改性淀粉、松香胶、硫酸铝加入至打浆处理后的木浆中混匀；
(3)填料添加：加入聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子混匀；
(4)压榨烘干处理；
(5)压光处理；
(6)分切包装。
本发明采用未漂白针木木浆为基料进行打浆，使得制备得到的保护纸呈现针木本色，并且安全环保，在打浆处理之后，加入添加剂脱气剂、阳离子改性淀粉、松香胶和硫酸铝，可以排除木浆中的气泡，并使得纤维之间的结合力更强，随后，加入聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子，由于其表面包覆有聚甲基丙烯酸羟丙酯，因此其表面含有大量的羟基基团，可以与纤维上的羟基形成氢键，不但使得聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子能够与纤维牢牢粘结，同时也能够起到桥架的作用，增强相邻纤维之间的结合力。并且，二氧化钛粒子作为填料加入，能够进一步提高成品纸的强度，满足其保护所需。之后，对木浆压榨烘干处理，由于此时聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子与纤维之间具有较强的结合力，因此在该过程中流失少。随后再进行压光处理，压光能够赋予纸张表面光泽和更好的平滑度，在本发明中，特意选用聚甲基丙烯酸羟丙酯对二氧化钛粒子进行包覆，这是由于聚甲基丙烯酸羟丙酯的玻璃化转变温度为73℃左右，在压光处理时，压光温度在聚甲基丙烯酸羟丙酯的玻璃化转变温度之上，此时位于纸面表层、包覆于二氧化钛粒子上的聚甲基丙烯酸羟丙酯会逐渐软化粘结，软化的聚甲基丙烯酸羟丙酯能够填补纤维之间的空隙，使得压光之后的纸面平滑度更高，且赋予其更好的光泽，由于聚甲基丙烯酸羟丙酯的玻璃化转变温度明显高于室温，因此在压光处理后恢复常温之后，聚甲基丙烯酸羟丙酯硬化，使得保护纸在使用过程中能够长效保持高光泽和光平滑度，同时也增加了其表面强度。最后，经过分切包装制备得到成品包装纸。
作为优选，步骤(1)中所述打浆处理后未漂白针木木浆的浆度为30-40° SR，湿重为9.0-11.0g。
在该浆度和湿重下，制备得到的保护纸具有更好的性能。
作为优选，步骤(2)中所述脱气剂吨纸用量为0.5-1.0kg；所述阳离子改性淀粉吨纸用量为5-10kg；所述松香胶为阳离子型松香胶，吨纸用量为15-25kg；所述硫酸铝吨纸用量为15-20kg。
加入添加剂可以排除木浆中的气泡，并使得纤维之间的结合力更强。
作为优选，步骤(3)中所述聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子制备步骤如下：S1：将二氧化钛粒子分散至乙醇中，随后加入3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯反应10-15h，抽滤后在90-110℃下烘干制备得到改性二氧化钛粒子；
S2：将改性二氧化钛粒子置于水中，混入甲基丙烯酸羟丙酯，随后再加入四聚丙烯基苯磺酸钠和碳酸氢钠在40-55℃下反应1-1.5h，随后加入过硫酸铵，升温至75-85℃反应12-18h制备得到聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子。
本发明通过接枝聚合的方法在二氧化钛粒子的表面进行聚甲基丙烯酸羟丙酯的包覆，制备时，首先采用3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯对二氧化钛粒子进行改性，在二氧化钛粒子表面引入了丙烯酸酯基，丙烯酸酯基上的碳碳双键与单体甲基丙烯酸羟丙酯进行共聚反应得到聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子。
作为优选，所述3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯在乙醇中的浓度为0.5-1.5wt％。
在该浓度下能够对二氧化钛粒子更好的改性。
作为优选，步骤S2所述中各组分质量配比为：改性二氧化钛粒子2-5份，甲基丙烯酸羟丙酯200-250份，四聚丙烯基苯磺酸钠0.1-0.5份，碳酸氢钠0.1-0.3份，过硫酸铵2-4份。
在该组份配比下能够保证改性二氧化钛粒子表面成功包覆聚甲基丙烯酸羟丙酯，且包覆厚度适宜。
作为优选，步骤(3)所述聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子的吨纸用量为80-120kg。
在该配比下填料的效果最佳。使用量少会导致无法起到增强和增加平滑度的效果，使用过多提升效果不明显，且成本过高。
作为优选，步骤(5)所述压光温度为90-120℃。
压光温度需要在聚甲基丙烯酸羟丙酯的Tg之上。
作为优选，所述聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子进行醛基化处理：将聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子置于二甲基亚砜/氯仿混合溶液中，随后加入醋酸酐，在30-40℃下反应20-25h，随后过滤、真空干燥。
本发明的家具保护纸使用时，经常遇到短暂的雨淋或水泼洒等状况，因此，增加保护纸的湿强度能够进一步增强其实用性，但是保护纸只是在家具搬运时临时起到保护的作用，在家具摆放好之后需要将保护纸去除，而湿强度过高容易使得去除后的保护纸损纸不易处理。因此，本发明在聚甲基丙烯酸羟丙酯对二氧化钛粒子进行包覆的基础上，进一步将其分子链上的羟基进行醛基化，将醛基化的聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子分散入木浆体系之后，其上的醛基能够与纤维上的羟基发生反应，形成缩醛，赋予保护纸较高的湿强度，并且，该反应在水充足时会发生可逆反应，因此醛基化处理能够暂时增强保护纸的湿强度，使其满足保护纸的日常保护所需即可，因为家具也不可能长时间淋雨或浸泡在水中，而当保护纸从家具中撕除成为损纸处理时，上述反应由于可逆行而被瓦解，使得损纸处理更为容易。
作为优选，各组分质量配比为：聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子10-15份，二甲基亚砜/氯仿混合溶液150-200份，醋酸酐30-50份；所述二甲基亚砜/氯仿混合溶液中氯仿含量为10-15wt％。
在该比例下，聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子的醛基化处理更为完全，醋酸酐过少，氧化不完全，醋酸酐过多，容易过氧化将醛基氧化成羧基。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明在制备时添加了聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子，不但增加了保护纸的强度，同时也能够起到桥架的作用，增强相邻纤维之间的结合力；
(2)本发明添加的聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子上的聚甲基丙烯酸羟丙酯在压光处理时能够填补纤维之间的空隙，使得压光之后的纸面平滑度更高，且赋予其更好的光泽；
(3)本发明对聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子进行醛基化处理，增加了其湿强性能，且不影响保护纸损纸的处理。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1：一种本色家具保护纸的制备方法，包括以下制备方法：
(1)打浆：将未漂白针木木浆进行打浆处理，浆度为35°SR，湿重为10.0g；
(2)添加剂添加：将脱气剂、阳离子改性淀粉、阳离子型松香胶、硫酸铝加入至打浆处理后的木浆中混匀，其中脱气剂吨纸用量为0.7kg，阳离子改性淀粉吨纸用量为7kg，阳离子型松香胶吨纸用量为10kg，所述硫酸铝吨纸用量为17kg；
(3)填料添加：加入聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子混匀，吨纸用量为100kg；
(4)压榨烘干处理；
(5)压光处理：在100℃下进行压光；
(6)分切包装；
步骤(3)中所述聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子制备步骤如下：
S1：将粒径为250nm的二氧化钛粒子分散至乙醇中，随后加入3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯反应12h，3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯在乙醇中的浓度为1wt％，抽滤后在100℃下烘干制备得到改性二氧化钛粒子；
S2：将2-5份改性二氧化钛粒子置于水中，混入230份甲基丙烯酸羟丙酯，随后再加入0.3份四聚丙烯基苯磺酸钠和0.2份碳酸氢钠在50℃下反应1.3h，随后加入3份过硫酸铵，升温至80℃反应16h制备得到聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子，包覆厚度为100nm。
实施例2：一种本色家具保护纸的制备方法，包括以下制备方法：
(1)打浆：将未漂白针木木浆进行打浆处理，浆度为30°SR，湿重为9.0g；
(2)添加剂添加：将脱气剂、阳离子改性淀粉、阳离子型松香胶、硫酸铝加入至打浆处理后的木浆中混匀，其中脱气剂吨纸用量为0.5kg，阳离子改性淀粉吨纸用量为5kg，阳离子型松香胶吨纸用量为15kg，所述硫酸铝吨纸用量为15kg；
(3)填料添加：加入聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子混匀，吨纸用量为80kg；
(4)压榨烘干处理；
(5)压光处理：在90℃下进行压光；
(6)分切包装；
步骤(3)中所述聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子制备步骤如下：
S1：将粒径为250nm的二氧化钛粒子分散至乙醇中，随后加入3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯反应10h，3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯在乙醇中的浓度为0.5wt％，抽滤后在90℃下烘干制备得到改性二氧化钛粒子；
S2：将2-5份改性二氧化钛粒子置于水中，混入200份甲基丙烯酸羟丙酯，随后再加入0.5份四聚丙烯基苯磺酸钠和0.1份碳酸氢钠在40℃下反应1.5h，随后加入4份过硫酸铵，升温至75℃反应12h制备得到聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子，包覆厚度为80nm。
实施例3：一种本色家具保护纸的制备方法，包括以下制备方法：
(1)打浆：将未漂白针木木浆进行打浆处理，浆度为40°SR，湿重为11.0g；
(2)添加剂添加：将脱气剂、阳离子改性淀粉、阳离子型松香胶、硫酸铝加入至打浆处理后的木浆中混匀，其中脱气剂吨纸用量为1.0kg，阳离子改性淀粉吨纸用量为10kg，阳离子型松香胶吨纸用量为25kg，所述硫酸铝吨纸用量为20kg；
(3)填料添加：加入聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子混匀，吨纸用量为120kg；
(4)压榨烘干处理；
(5)压光处理：在120℃下进行压光；
(6)分切包装；
步骤(3)中所述聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子制备步骤如下：
S1：将粒径为250nm的二氧化钛粒子分散至乙醇中，随后加入3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯反应15h，3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯在乙醇中的浓度为1.5wt％，抽滤后在110℃下烘干制备得到改性二氧化钛粒子；
S2：将2-5份改性二氧化钛粒子置于水中，混入250份甲基丙烯酸羟丙酯，随后再加入0.1份四聚丙烯基苯磺酸钠和0.3份碳酸氢钠在55℃下反应1h，随后加入2份过硫酸铵，升温至85℃反应18h制备得到聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子，包覆厚度为150nm。
实施例4：与实施例1的区别在于，所述聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子进行醛基化处理：将12份聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子置于170份氯仿含量为13wt％的二甲基亚砜/氯仿混合溶液中，随后加入40份醋酸酐，在35℃下反应23h，随后过滤、真空干燥。
实施例5：与实施例1的区别在于，所述聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子进行醛基化处理：将10份聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子置于200份氯仿含量为15wt％的二甲基亚砜/氯仿混合溶液中，随后加入30份醋酸酐，在30℃下反应25h，随后过滤、真空干燥。
实施例6：与实施例1的区别在于，所述聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子进行醛基化处理：将15份聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子置于150份氯仿含量为10wt％的二甲基亚砜/氯仿混合溶液中，随后加入50份醋酸酐，在40℃下反应20h，随后过滤、真空干燥。
对比例1：与实施例1的区别在于不添加填料聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子：
一种本色家具保护纸的制备方法，包括以下制备方法：
(1)打浆：将未漂白针木木浆进行打浆处理，浆度为35° SR，湿重为10.0g；
(2)添加剂添加：将脱气剂、阳离子改性淀粉、阳离子型松香胶、硫酸铝加入至打浆处理后的木浆中混匀，其中脱气剂吨纸用量为0.7kg，阳离子改性淀粉吨纸用量为7kg，阳离子型松香胶吨纸用量为10kg，所述硫酸铝吨纸用量为17kg；
(4)压榨烘干处理；
(5)压光处理：在100℃下进行压光；
(6)分切包装。
对比例2：与实施例1的区别在于添加填料为未包覆的二氧化钛粒子：
一种本色家具保护纸的制备方法，包括以下制备方法：
(1)打浆：将未漂白针木木浆进行打浆处理，浆度为35°SR，湿重为10.0g；
(2)添加剂添加：将脱气剂、阳离子改性淀粉、阳离子型松香胶、硫酸铝加入至打浆处理后的木浆中混匀，其中脱气剂吨纸用量为0.7kg，阳离子改性淀粉吨纸用量为7kg，阳离子型松香胶吨纸用量为10kg，所述硫酸铝吨纸用量为17kg；
(3)填料添加：加入二氧化钛粒子混匀，吨纸用量为100kg；
(4)压榨烘干处理；
(5)压光处理：在100℃下进行压光；
(6)分切包装。
对比例3：与实施例1的区别在于，所述聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子进行醛基化处理：将12份聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子置于170份氯仿含量为13wt％的二甲基亚砜/氯仿混合溶液中，随后加入20份醋酸酐，在35℃下反应23h，随后过滤、真空干燥。
对比例4：与实施例1的区别在于，所述聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子进行醛基化处理：将12份聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子置于170份氯仿含量为13wt％的二甲基亚砜/氯仿混合溶液中，随后加入70份醋酸酐，在35℃下反应23h，随后过滤、真空干燥。
对上述实施例和对比例制备得到的纸的性能进行检测，其中强度的测试标准为GBT12914-2008，平滑度测试标准为GB/T 456-2002；撕裂度测试标准为GB/T 455-2002；表面强度测试标准为GB_T 22837-2008。
实施例1-3及对比例1-2性能如下表所示。
Figure BDA0002448897850000071
通过上述数据可知，实施例制备得到的保护纸具备较强的纵向抗张强度、平滑度、撕裂度和表面强度，而对比例2中添加的二氧化钛粒子未经包覆，因此与纤维之间的结合能力较差，因此纵向抗张强度和撕裂度相对实施例较低，且压光处理后由于纤维之间没有填充，因此平滑度较实施例低；而对比例1由于未添加填料，因此各项指标均较低。
实施例1、4-6及对比例3-4制备得到的纸的湿强度性能如下表所示。
Figure BDA0002448897850000072
Figure BDA0002448897850000081
通过上述数据可知，添加醛基化处理之后的聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子能够显著提高保护纸的湿强度，且在水中浸泡30min后，湿强度下降为原来的31％左右，而从对比例4、5可知，醋酸酐用量过少，氧化不完全，湿强度提升不明显，醋酸酐过多，容易过氧化将醛基氧化成羧基，湿强度提升也不明显。

Claims (9)

1.一种本色家具保护纸的制备方法，其特征在于，包括以下制备方法：
（1）打浆：将未漂白针木木浆进行打浆处理；
（2）添加剂添加：将脱气剂、阳离子改性淀粉、松香胶、硫酸铝加入至打浆处理后的木浆中混匀；
（3）填料添加：加入聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子混匀；
（4）压榨烘干处理；
（5）压光处理；
（6）分切包装；
步骤（3）中所述聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子制备步骤如下：
S1：将二氧化钛粒子分散至乙醇中，随后加入3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯反应10-15h，抽滤后在90-110℃下烘干制备得到改性二氧化钛粒子；
S2：将改性二氧化钛粒子置于水中，混入甲基丙烯酸羟丙酯，随后再加入四聚丙烯基苯磺酸钠和碳酸氢钠在40-55℃下反应1-1.5h，随后加入过硫酸铵，升温至75-85℃反应12-18h制备得到聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子。
2.根据权利要求1所述的一种本色家具保护纸的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述打浆处理后未漂白针木木浆的打浆度为30-40ºSR，湿重为9.0-11.0g。
3.根据权利要求1所述的一种本色家具保护纸的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述脱气剂吨纸用量为0.5-1.0kg；所述阳离子改性淀粉吨纸用量为5-10kg；所述松香胶为阳离子型松香胶，吨纸用量为15-25kg；所述硫酸铝吨纸用量为15-20kg。
4.根据权利要求1所述的一种本色家具保护纸的制备方法，其特征在于，所述3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯在乙醇中的浓度为0.5-1.5wt%。
5.根据权利要求1所述的一种本色家具保护纸的制备方法，其特征在于，步骤S2所述中各组分质量配比为：改性二氧化钛粒子2-5份，甲基丙烯酸羟丙酯200-250份，四聚丙烯基苯磺酸钠0.1-0.5份，碳酸氢钠0.1-0.3份，过硫酸铵2-4份。
6.根据权利要求1所述的一种本色家具保护纸的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子的吨纸用量为80-120kg。
7.根据权利要求1所述的一种本色家具保护纸的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述压光温度为90-120℃。
8.根据权利要求1所述的一种本色家具保护纸的制备方法，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子进行醛基化处理：将聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子置于二甲基亚砜/氯仿混合溶液中，随后加入醋酸酐，在30-40℃下反应20-25h，随后过滤、真空干燥。
9.根据权利要求8所述的一种本色家具保护纸的制备方法，其特征在于，各组分质量配比为：聚甲基丙烯酸羟丙酯包覆的二氧化钛粒子10-15份，二甲基亚砜/氯仿混合溶液150-200份，醋酸酐30-50份；所述二甲基亚砜/氯仿混合溶液中氯仿含量为10-15wt%。
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