CN112553948A - 一种卡纸及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种卡纸及其生产方法。该卡纸包括原纸,原纸包括依次层叠的面层、面衬层、芯层和底层,底层为本色纤维层,本色纤维层包括本色长纤维和本色短纤维。本申请提供的卡纸,四层纤维层结构的原纸比传统三层纤维层多了一层纤维层,使卡纸具有更好的强度性能和挺度性能,能够形成更加饱满的折痕弧度,有利于成盒时的胶水粘连,降低成盒时的爆墨风险。底层为本色纤维层,具有较好的环保性能。
Description
技术领域
本申请涉及造纸技术领域,特别是涉及一种卡纸及其生产方法。
背景技术
造纸企业在造纸过程中会产生大量的废水,且废水中包含有大量的有害物质,其中对环境污染较严重的就是漂白过程中产生的废水。以包装用原纸为例,目前市场上香烟盒、条及烟舌等所用包装用原纸主要是涂布白卡纸和铜版纸,生产这两种纸所适用的纸浆均为经过漂白处理。而漂白处理后产生的废水中包括多种有毒物质,如毒性致癌物AOX(可吸附有机卤素,Absorbable Organic Halogen)、二恶英等,这些废水需要经过复杂的处理才能符合环保要求,这加大了造纸企业所面临的环保压力和在废水处理等环保方面的经济投入。
卡纸是一种坚挺厚实、定量较大的纸,常用来作为包装用纸或印刷用纸。在保证特定用途需求的情况下,如何能够保证卡纸的性能需求,满足后续加工需求,且能够环境友好型地进行对卡纸生产是造纸企业所面临的难题。
发明内容
本申请主要提供一种卡纸及其生产方法,以解决现有卡纸在保证特定用途需求的情况下,无法保证卡纸的性能需求和满足后续加工需求,且生产环境污染较大的问题。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种卡纸,包括原纸,原纸包括依次层叠的面层、面衬层、芯层和底层;底层由本色浆制成,本色浆包括本色长纤维化学浆和本色短纤维化学浆。
在一些实施例中,本色浆中的本色长纤维化学浆的质量百分比为15%~25%,本色短纤维化学浆的质量百分比为75%~85%。
在一些实施例中,卡纸包括涂层,涂层涂布于面层远离面衬层的一侧表面。
在一些实施例中,面层的由漂白长纤维化学浆与漂白短纤维化学浆制成,漂白长纤维化学浆的质量百分比为15%~30%,漂白短纤维化学浆的的质量百分比为70%~85%。
在一些实施例中,面衬层由漂白长纤维化学浆与漂白短纤维化学浆制成,漂白长纤维化学浆的质量百分比为15%~30%,漂白短纤维化学浆的的质量百分比为70%~85%。
在一些实施例中,芯层由漂白长纤维化学浆、漂白短维化学浆和漂白机械浆制成,漂白长纤维化学浆的质量百分比为0%~10%,漂白短维化学浆的质量百分比为30%~55%,漂白机械浆的质量百分比为45%~70%。
在一些实施例中,面层的定量为15~25gsm,面衬层的定量为15~25gsm,底层的定量为15~25gsm,芯层的定量为110~130gsm。
为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种卡纸的生产方法,包括:按照预设纸浆配比分别配制面层、面衬层、芯层和底层的纸浆,并对各层分别进行抄造;将面层、面衬层、芯层、底层分别脱水形成纤维层;通过复合辊将四层纤维层逐一复合形成卡纸原纸;其中,逐一复合的顺序依次为面层、面衬层、芯层和底层。
在一些实施例中,底层使用本色浆制成,本色浆包括本色长纤维化学浆和本色短纤维化学浆,本色长纤维化学浆的游离度为250~300ml,本色短纤维化学浆的游离度为250~300ml。
在一些实施例中,制备芯层的纸浆包括漂白短纤维化学浆;漂白短维化学浆的游离度为200~400ml。
本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请公开的卡纸包括原纸,原纸包括依次层叠的面层、面衬层、芯层和底层,四层纤维层结构的原纸多了一层纤维层,使卡纸具有更好的强度性能和挺度性能,能够使卡纸能够满足高速烟包机的运行加工要求。在后续对卡纸进行折盒操作时,卡纸折痕位置处的层与层之间的纤维分离比单层纤维的纤维间的分离更容易,因此四层纤维层的结构能够形成更加饱满的折痕弧度,有利于成盒时的胶水粘连,能够降低成盒时的爆墨风险。底层为本色纤维层,具有较好的环保性能,使用本色浆部分或完全替代漂白化学浆或漂白机械浆,能够减少漂白纸浆的使用量,减小漂白工序产生的废水,从而减小造纸企业的环保压力以及对环保的经济投入。底层的本色纤维层包括本色长纤维和本色短纤维,本色纤维因为含有较多木素,纤维挺度比常规漂白化学浆的纤维挺度大。其中本色长纤维提供卡纸的韧性,使卡纸拉伸断裂伸长率和抗冲击强度较大,而本色短纤维的混合加入可以使底层纤维层具备一定韧性的同时使纤维分布更加均匀,给卡纸提供匀度,可以避免仅使用本色长纤维导致卡纸韧性过高,不利于后续卡纸进行模切切断等加工操作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,其中:
图1是本申请提供的一种卡纸一实施例的结构示意图;
图2是本申请提供的一种卡纸的生产方法一实施例的流程示意图;
图3a和图3b分别是不同层间强度的卡纸的折痕线效果的扫描电镜图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,均属于本申请保护的范围。
需要说明,若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
卡纸是一种介于纸和纸板之间的一类厚纸的总称,主要用作包装用纸和印刷用纸,如包装盒、瓦楞盒、吊牌、烟包、名片、证书、请柬、手提袋、封皮、月份台历以及邮政明信片等都可以用卡纸进行生产。根据卡纸的定量和印刷等需求不同,可能会导致卡纸生产成本不同,高生产成本的卡纸一般用于高端商品或者特定商品的包装。根据卡纸用途的不同,对卡纸的定量和性能需求、加工需求也会不同。
为方便理解,下面以烟包装用卡纸为例进行说明,然而本申请提供的卡纸及其生产方法不限于用作烟包装用卡纸,在其他的实施例中,还可以是用作生产包装盒或手提袋。在下文中,为方便描述,将烟包装用卡纸,简称烟卡。
造纸工业中主要的原材料是纸浆,本申请中卡纸的每一层纤维层由不同种纸浆根据特定的配比混合后抄造而成,所用纸浆种类的不同以及纸浆配比不同使得各个纤维层不同的特性。
纸浆是以植物纤维为原料,经不同加工方法制得的纤维状物质。纸浆中植物纤维主要来自于木材,木材提供全球93%的植物纤维。纸浆根据不同制造工艺可分为化学浆、机械浆和化学机械浆。其中,化学浆是用化学法将纤维与木素分开获得纤维,化学法包括烧碱法、硫酸盐法、亚硫酸盐法等。机械浆是利用机械方法磨解纤维原料制成的纸浆,包括磨石磨木浆、盘磨机械浆、热磨机械浆等。按加工深度可细分为漂白浆、半漂白浆、未漂白浆(本色浆)。根据纸浆中纤维长度划分可以分为长纤维和短纤维,长纤维提供纸张的韧性,短纤维提供匀度。
请参阅图1,图1是本申请提供的一种卡纸一实施例的结构示意图。本申请中的卡纸主要包括原纸和涂层11,原纸包括四层纤维层,分别为面层12、面衬层13、芯层14和底层15。面层12、面衬层13、芯层14和底层15依次层叠,涂层11涂布于面层12远离面衬层13的一侧表面。其中面层12、面衬层13及底层15提供卡纸必要的强度性质,芯层14提供卡纸的厚度。
在本申请卡纸的原纸中,面层12的质量百分比为6%~12%,面衬层13的质量百分比为6%~12%,芯层14的质量百分比为40%~70%,底层15的质量百分比为6%~12%。也就是说,芯层14的质量百分比要大于其他层单层的质量百分比,芯层14的一个重要作用是用于提供原纸与卡纸的厚度指标。
在一个具体实施场景中,用作烟包装用卡纸的原纸定量范围在190~250gsm,具体原纸定量可以为200gsm、210gsm、220gsm、225gsm、230gsm、240gsm等。面层12的定量为15~25gsm,面衬层13的定量为15~25gsm,芯层14的定量为110~130gsm,底层15的定量为15~25gsm。其中gsm(Gramme/Square Meter,克/平方米)是国际纸度的重量单位。
面层12为漂白纤维层,漂白纤维层包括漂白化学长纤维和漂白化学短纤维。其中,漂白化学长纤维在面层纤维层中的质量百分比小于漂白化学短纤维在面层纤维层中的的质量百分比。优选的,漂白化学长纤维在面层纤维层中的质量百分比为15%~30%,漂白化学短纤维在面层纤维层中的的质量百分比为70%~85%。其中长纤维提供纤维层的韧性,从而使卡纸拉伸断裂伸长率和抗冲击强度较大,而短纤维的混合加入可以使纤维层具备一定韧性的同时使纤维分布更加均匀,给卡纸提供匀度,可以避免卡纸韧性过高,不利于卡纸后续进行模切切断和折盒等加工操作。
面衬层13为漂白纤维层,漂白纤维层包括漂白化学长纤维和漂白化学短纤维。其中,漂白化学长纤维在面衬层纤维层中的质量百分比小于漂白化学短纤维在面衬层纤维层中的的质量百分比。优选的,漂白化学长纤维在面衬纤维层中的质量百分比为15%~30%,漂白化学短纤维在面衬纤维层中的质量百分比为70%~85%。其中长纤维提供纤维层的韧性,从而使卡纸拉伸断裂伸长率和抗冲击强度较大,而短纤维的混合加入可以使纤维层具备一定韧性的同时使纤维分布更加均匀,给卡纸提供匀度,可以避免卡纸韧性过高,不利于卡纸后续进行模切切断和折盒等加工操作。
在一具体实施例中,面层12与面衬层13的纤维层组成可以相同,也就是说,面层12与面衬层13中的漂白化学长纤维和漂白化学短纤维的质量百分比相同,比如均含有20%的漂白化学长纤维和80%的漂白化学短纤维。面层12与面衬层13的定量也可以相同。
芯层14为漂白纤维层,漂白纤维层包括漂白化学短纤维和漂白机械磨解纤维。可选的,漂白化学短纤维在芯层纤维层中的质量百分比为30%~55%,漂白机械磨解纤维在芯层纤维层中的质量百分比为45%~70%。芯层14的漂白纤维层还可以包括漂白化学长纤维,可选地,漂白化学长纤维在芯层纤维层中的质量百分比为0%~10%。漂白机械磨解纤维即为漂白机械浆,可以为漂白化学热磨机械浆(BCTMP)或碱性过氧化氢机械浆(APMP,alkaline peroxide mechanical pulp),BCTMP和是用温和的化学品浸渍,经精磨,漂白后的一种高得率的木浆,得浆率可高达85%~90%,比其它化学木浆得浆率(42~45%)高很多,APMP是一种将制浆和漂白同时进行得到的木浆,也是一种高得率的木浆。由于机械浆中木素含量高,打浆时纤维不易润胀、水化和纤维化,纤维比较粗硬,在纸张干燥过程中不易使纤维相互紧贴,故形成的纸张松厚度会提高。且BCTMP和APMP对原料利用率高,具有松厚度高、生产成本低等特点,能够提高成纸松厚度、不透明度和印刷适应性。在相同定量和厚度情况下,相比低松厚度机械浆,使用高松厚度的机械浆可以得到高松厚度的卡纸,且卡纸具有更好的挺度性能,以及耐皱和耐折性能。
高松厚度是纸品轻质化的一个具体物性指标,纸品轻质化是指在保证厚度不变的前提下降低原纸的定量,同时要求挺度、强度等物性指标不发生明显变化,高松厚度卡纸对减少吨纸纤维单耗、减低吨纸成本有着积极的正面影响,能够减小纤维用量,节约纤维资源且因为能减小木浆用量而更加有利于环保。为了提高卡纸的松厚度,如使得卡纸松厚度要大于等于1.45cm3/g,可以使用高松厚度的漂白机械浆,如松厚度大于等于3.2cm3/g的BCTMP,并且适当增加机械浆用量,如芯层14使用45%~70%质量百分数的BCTMP。芯层14中机械浆的比例可以具体根据卡纸定量和厚度进行适应性调整,同时保证卡纸的高松厚度和挺度等性能要求。
底层15为本色纤维层,本色纤维层包括本色长纤维和本色短纤维。其中,本色长纤维在本色纤维层中的质量百分比小于本色短纤维在本色纤维层中的的质量百分比。优选的,本色长纤维的质量百分比为15%~25%,本色短纤维的质量百分比为75%~85%。底层15为本色纤维层,具有较好的环保性能,使用本色浆部分或完全替代漂白化学浆或漂白机械浆,能够减少漂白纸浆的使用量,减小漂白工序产生的废水,从而减小造纸企业的环保压力以及对环保的经济投入。底层15的本色纤维因为含有较多木素,纤维挺度或者纤维刚度比常规漂白化学浆大,给卡纸提供较大的挺度和刚度性能。但底层15的定量不能过高,需要控制在适当范围,比如15~25gsm,使卡纸有较好的挺度,且不会因为卡纸挺度或者刚度过大而影响折盒效果及印刷后折痕处出现爆墨现象。其中本色长纤维提供卡纸的韧性,使卡纸拉伸断裂伸长率和抗冲击强度较大,而本色短纤维的混合加入可以使底层纤维层具备一定韧性的同时使纤维分布更加均匀,给卡纸提供匀度,可以避免只使用本色长纤维导致卡纸韧性过高,不利于卡纸后续进行模切切断和折盒等加工操作。底层15适当的定量与纸浆配比能够使卡纸满足一定的强度、挺度、韧性,能够适应卡纸的后续加工操作,且能够在高速设备上进行加工。可以通过调整底层15中本色纤维的游离度使本色浆的分丝帚化更加充分,纤维间能形成良好的氢键结合作用。同时使本色长纤和本色短纤的松厚控制在一定范围,如1.3~1.45cm3/g,达到漂白化学浆松厚度水平。不仅保证了化学浆的强度性能,同时改善了本色纤维的柔韧性。分丝帚化(fibrillation)是指制浆造纸生产中纸浆经过打浆,使纤维细胞壁产生起毛、撕裂、分丝、帚化等现象。
其中,本申请中提到的游离度为加拿大标准游离度(CSF),是对纸浆滤水性能的测定方法之一。
其中木素又称木质素,在植物细胞壁内,木质素是一种以苯丙烷单体(对羟基苯基、愈创木基和紫丁香基)通过共价键连接形成的网状结构高分子聚合物,用于强化植物组织。在木材中,木素作为一种填充和粘结物质,在木材细胞壁中能以物理或化学的方式使纤维素纤维之间粘结和加固,增加木材的机械强度和抵抗微生物侵蚀的能力。
本实施例中卡纸包括四层结构的原纸,与传统三层原纸相比,增加了面衬层13。四层纤维层结构的原纸多了一层纤维层,使卡纸具有更好的强度性能和挺度性能。在后续对卡纸进行折盒操作时,卡纸折痕位置处的层与层之间的纤维分离比单层纤维的纤维间的分离更容易,因此四层纤维层的结构能够形成更加饱满的折痕弧度,有利于成盒时的胶水粘连,能够降低成盒时的爆墨风险。因此,在同样压痕深度和宽度情况下,采用四层抄造的卡纸相比三层抄造卡纸,具有更好的折盒效果。各层浆配的设置,如长纤维和短纤维的比例,机械浆与化学浆的比例的设置,使得本申请的卡纸挺度高、耐折性好,同时也保证了卡纸的平整性。面层12、面衬层13及底层15的定量和浆配,保证成纸的强度性能与光学性能,如耐折度、抗张强度、撕裂强度、白度等等。芯层14的定量设定不止是为了保证层间强度等性能,更重要的是为卡纸提供所需的厚度特性和高松厚度特性。
本申请卡纸作为烟包装、手提袋等用途时,需要对卡纸进行印刷及后续加工,比如模切、成盒等。本实施例中具有四层纤维层原纸结构的卡纸,具有较高的挺度,且四层纤维层的结构能够形成更加饱满的折痕弧度,有利于成盒时的胶水粘连,能够降低成盒时的爆墨风险。其中,爆墨是指卡纸经过模切加工压痕后,弯折成盒时,卡纸可能需要弯折90度或180度,在压痕位置处的印刷油墨产生爆开现象。
在一个具体实施例中,卡纸为烟包装用卡纸,需要使用本申请的卡纸制成烟包装,需要对卡纸进行印刷、模切、成盒。本实施例的包括四层纤维原纸的卡纸具有较高的挺度和较小的压痕挺度,能够满足高速烟包机的运行加工要求,因此可以使用高速烟包机对卡纸进行加工,由于高速烟包机的包装速度快,通常大于等于1200包/min,使用高速烟包机可以显著提高包装效率。
区别于现有技术的情况,本申请公开的卡纸包括原纸,原纸包括依次层叠的面层12、面衬层13、芯层14和底层15,四层纤维层结构的原纸多了一层纤维层,使卡纸具有更好的强度性能和挺度性能,能够使卡纸能够满足高速烟包机的运行加工要求。在后续对卡纸进行折盒操作时,卡纸折痕位置处的层与层之间的纤维分离比单层纤维的纤维间的分离更容易,因此四层纤维层的结构能够形成更加饱满的折痕弧度,有利于成盒时的胶水粘连,能够降低成盒时的爆墨风险。底层15为本色纤维层,具有较好的环保性能,使用本色浆部分或完全替代漂白化学浆或漂白机械浆,能够减少漂白纸浆的使用量,减小漂白工序产生的废水,从而减小造纸企业的环保压力以及对环保的经济投入。底层15的本色纤维层包括本色长纤维和本色短纤维,本色纤维因为含有较多木素,纤维挺度比常规漂白化学浆的纤维挺度大。其中本色长纤维提供卡纸的韧性,使卡纸拉伸断裂伸长率和抗冲击强度较大,而本色短纤维的混合加入可以使底层纤维层具备一定韧性的同时使纤维分布更加均匀,给卡纸提供匀度,可以避免仅使用本色长纤维导致卡纸韧性过高,不利于后续卡纸进行模切切断等加工操作。
请参阅图2,图2是本申请提供的一种卡纸的生产方法一实施例的流程示意图。本申请中卡纸的生产方法,包括以下步骤:
S101:按照预设纸浆配比分别配制面层、面衬层、芯层和底层的纸浆,并对各层分别进行抄造。
面层纸浆包括15%~30%的漂白长纤维化学浆和70%~85%的漂白短纤维化学浆。面衬层纸浆包括15%~30%的漂白长纤维化学浆和70%~85%的漂白短纤维化学浆。芯层包括0%~10%漂白长纤维化学浆、30%~55%漂白短纤维化学浆和45%~70%漂白机械浆。底层包括15%~25%本色长纤维化学浆和75%~85%本色短纤维化学浆。上述各个百分比均为质量百分比。
各层纸浆中,长纤维提供韧性,使纤维层或者说使卡纸的拉伸断裂伸长率和抗冲击强度增大,而短纤维的混合加入可以使纤维层具备一定韧性的同时使纤维分布更加均匀,给卡纸提供匀度,可以避免只使用长纤维导致卡纸韧性过高,不利于卡纸后续进行模切切断和折盒等加工操作。
芯层中漂白机械浆,可以为漂白化学热磨机械浆(BCTMP)或碱性过氧化氢机械浆(APMP,alkaline peroxide mechanical pulp),为高得率的木浆,具有高松厚度,从而形成的卡纸也具有高松厚度的特性。芯层使用高松厚度的漂白机械浆,使卡纸达到同样的厚度及强度等性能需要的纤维量减小,因此能够节约纤维资源且因为能减小木浆用量而更加有利于环保。芯层中控制漂白短纤维化学浆的游离度在350±50ml,使得芯层纤维间的氢键在适当的范围内,且控制层间结合强度在一定范围,避免出现层间结合强度过大或过小而使折痕线不饱满,从而影响折盒效果或者出现涂层爆裂,印刷层爆墨等。
底层使用本色浆部分或完全替代漂白化学浆或漂白机械浆,能够减少漂白纸浆的使用量,减小漂白工序产生的废水,从而减小造纸企业的环保压力以及对环保的经济投入。底层的本色纤维因为含有较多木素,纤维挺度或者纤维刚度比常规漂白化学浆大,给卡纸提供较大的挺度和刚度性能。但底层定量不能过高,需要控制在适当范围,比如15~25gsm,使卡纸有较好的挺度,且不会因为卡纸挺度或者刚度过大而影响折盒效果及印刷后折痕处出现爆墨现象。其中本色长纤维提供卡纸的韧性,使卡纸拉伸断裂伸长率和抗冲击强度较大,而本色短纤维的混合加入可以使底层纤维层具备一定韧性的同时使纤维分布更加均匀,给卡纸提供匀度,可以避免只使用本色长纤维导致卡纸韧性过高,不利于卡纸后续进行模切切断和折盒等加工操作。底层适当的定量与纸浆配比能够使卡纸满足一定的强度、挺度、韧性,能够适应卡纸的后续加工操作,且能够在高速设备上进行加工。
各层纸浆中还可以加入助剂以使卡纸具有更好的性能或者更加有利于抄造。助剂为辅助化学品,包括助留助滤剂、消泡剂、分散剂、干强剂、表面处理剂等。干强剂可以用来增加纸张强度和层间强度,具体可以为阳离子淀粉、聚丙烯酰胺(PAM)等。
在各层纸浆按照特定的配比混合前,还可以对混合前的纸浆进行盘磨操作,通过控制盘磨功率,即控制盘磨比能来调整纸浆的游离度及纤维层的松厚度,保证纸浆的强度性能,同时使纤维软化,改善纤维的柔韧性。
具体地,盘磨功率对本色长纤维游离度及松厚度的影响如下表:
盘磨比能(kwh/t) | 游离度(ml) | 松厚度(cm<sup>3</sup>/g) |
0 | 700 | 1.6 |
380 | 300 | 1.45 |
435 | 280 | 1.40 |
480 | 270 | 1.35 |
515 | 250 | 1.30 |
不同的盘磨比能对本色长纤维化学浆进行盘磨,使本色浆具有不同的游离度和松厚度。随着盘磨比能的增大,本色浆的游离度减小,松厚度也相应减小。如控制盘磨比能在380~515kwh/t可以使得本色长纤维浆的游离度300~350ml,松厚度1.3~1.45cm3/g。其中,松厚度为厚度与定量的比值,此处厚度为纤维层厚度,检测本色长纤维层的厚度和定量,厚度除以定量计算得出松厚度值。
底层本色浆的纤维较粗、柔软性较差,若直接将本色浆作为底层纤维制成烟卡,耐折性会比较差,容易出现折盒爆墨等问题,本实施例中通过对本色浆进行盘磨,控制盘磨比能,从而调节本色浆的游离度和松厚度,如控制本色长纤维浆的盘磨比能在380~515kwh/t,使游离度在250~300ml,比控制普通漂白化学长纤维达到同样的游离度需要的盘磨比能要高30~80kwh/t。控制本色短纤维盘磨比能在140~210kwh/t,能够使游离度控制在300~350ml,比使普通化学短纤维达到同样的游离度所需要的盘磨比能要高20~50kwh/t。游离度使本色浆的分丝帚化更加充分,纤维间能形成良好的氢键结合作用。同时使本色长纤维和本色短纤维的松厚控制在1.3~1.45cm3/g,达到漂白化学浆松厚度水平。不仅保证了化学浆的强度性能,同时改善了本色纤维的柔韧性。
S102:将面层、面衬层、芯层、底层分别脱水形成纤维层。
S103:通过复合辊将四层纤维层逐一复合形成卡纸原纸。其中,逐一复合的顺序依次为面层、面衬层、芯层和底层。
复合后形成的原纸,可以对其进行前干燥,施胶,干燥,硬压光,并在原纸的面层上进行涂布形成涂层。卡纸进一步进行印刷,模切和成盒。
本实施例中形成的卡纸,包括面层、面衬层、芯层和底层这四层纤维层结构的原纸,使卡纸具有更好的强度性能和挺度性能及较小的折痕挺度,能够使卡纸能够满足高速烟包机的运行加工要求。在后续对卡纸进行折盒操作时,卡纸折痕位置处的层与层之间的纤维分离比单层纤维的纤维间的分离更容易,因此四层纤维层的结构能够形成更加饱满的折痕弧度,有利于成盒时的胶水粘连,能够降低成盒时的爆墨风险。
本实施例中形成卡纸原纸的挺度较大和较小的压痕挺度,纵向挺度可以大于等于7.2mN.m,横向挺度可以大于等于3.2mN.m,纵向压痕挺度可以小于等于60g,横向压痕挺度可以小于等于55g。另外,可以通过控制正面施胶量和芯层中化学短纤维的游离度来控制层间结合强度在一定范围,等属于较为经济和节约生产成本的控制方法。具体地,控制正面施胶量1.5~3.0gsm,芯层用化学短纤游离度控制在350±50ml及其他条件,以控制卡纸层间结合强度150~200J/m2范围内。此处正面是指原纸面层远离面衬层一侧。挺度较大和较小的压痕挺度以及适当的层间结合强度,使得本实施的卡纸能够适应高速烟包装机的运行要求,能够更高效地进行成盒,提高生产效率。
层间强度与折痕效果的关系可以参阅图3a和图3b,图3a和图3b分别是不同层间强度的卡纸的折痕线效果的扫描电镜图。图3a对应的卡纸1的层间强度为235J/m2,压痕挺度大,白色涂层爆裂更严重,折痕效果差。图3b对应的卡纸2的层间强度为178J/m2,层间强度相对较小,压痕挺度小,白色涂层爆裂较少,涂层断开点较少,折痕效果好。其中,卡纸1与卡纸2各层纤维层的纸浆配比、定量均相同。具体地,卡纸1与卡纸2层间强度的不同可以通过调整纸浆中加入的干强剂来调节得到。
本实施例中卡纸的底层为本色纤维层,具有较好的环保性能,使用本色浆部分或完全替代漂白化学浆或漂白机械浆,能够减少漂白纸浆的使用量,减小漂白工序产生的废水,从而减小造纸企业的环保压力以及对环保的经济投入。底层的本色纤维层包括本色长纤维和本色短纤维,本色纤维因为含有较多木素,纤维挺度比常规漂白化学浆的纤维挺度大。其中本色长纤维提供卡纸的韧性,使卡纸拉伸断裂伸长率和抗冲击强度较大,而本色短纤维的混合加入可以使底层纤维层具备一定韧性的同时使纤维分布更加均匀,给卡纸提供匀度,可以避免仅使用本色长纤维导致卡纸韧性过高,不利于后续卡纸进行模切切断等加工操作。
在另一个实施例中,卡纸3和卡纸4的成纸定量相同,均为215gsm,均包括四层纤维层结构的原纸。按照表中的纸浆配比分别配制面层、面衬层、芯层和底层的纸浆,并对各层分别进行抄造。卡纸3使用常规浆料及浆料配比,面层、面衬层和底层均为20%漂白化学长纤和80%漂白化学短纤,芯层为45%芯层和55%低松厚度漂白机械浆,面层、面衬层、芯层和底层的各层定量分别为18gsm、22gsm、115gsm和30gsm。卡纸4按照本申请特定的浆料和浆料配比范围进行混浆,其中面层与面衬层的纤维配比和定量均与卡纸3相同,均为20%漂白化学长纤和80%漂白化学短纤组成,面层与面衬层定量分别为18gsm和22gsm。芯层采用60%高松厚度的漂白机械浆和40%的漂白化学短纤,且定量增加至125gsm。底层采用本色纤维替代漂白化学纤维,纤维配比为20%本色化学长纤和80%本色化学短纤,定量减小至20gsm。
将面层、面衬层、芯层、底层分别脱水形成纤维层。
通过复合辊将四层纤维层逐一复合形成卡纸原纸。其中,逐一复合的顺序依次为面层、面衬层、芯层和底层。
对原纸进行前干燥,施胶,干燥,硬压光,并在原纸的面层上进行涂布形成涂层,形成卡纸3和卡纸4。
对卡纸3和卡纸4的厚度和定量进行检测,厚度与定量的比值计算出卡纸3的松厚度为1.31cm3/g,卡纸4的松厚度高,为1.45cm3/g。
本实施例中,芯层使用高松厚度的漂白机械浆并增大芯层定量,提供卡纸的厚度和强度性能,且能够显著提高卡纸的松厚度,得到高松厚度的卡纸,生产同样厚度和强度的卡纸需要使用的纤维量减小,能够节约纤维资源。底层使用本色纤维替代漂白纤维,能够减小环境污染。使生产出的卡纸4在具备高松厚度的同时,也能满足强度、挺度及厚度等性能需求,且能减小造纸企业环保压力和生产成本。
以上所述仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种卡纸,其特征在于,所述卡纸包括原纸,所述原纸包括依次层叠的面层、面衬层、芯层和底层;
所述底层为本色纤维层,所述本色纤维层包括本色长纤维和本色短纤维。
2.根据权利要求1所述的卡纸,其特征在于,所述本色长纤维的质量百分比为15%~25%,所述本色短纤维的质量百分比为75%~85%。
3.根据权利要求1所述的卡纸,其特征在于,所述卡纸包括涂层,所述涂层涂布于所述面层远离所述面衬层的一侧表面。
4.根据权利要求1所述的卡纸,其特征在于,所述面层为漂白纤维层,所述漂白纤维层包括漂白化学长纤维和漂白化学短纤维,所述漂白化学长纤维的质量百分比为15%~30%,所述漂白化学短纤维的质量百分比为70%~85%。
5.根据权利要求1所述的卡纸,其特征在于,所述面衬层为漂白纤维层,所述漂白纤维层包括漂白化学长纤维和漂白化学短纤维,所述漂白化学长纤维的质量百分比为15%~30%,所述漂白化学短纤维的质量百分比为70%~85%。
6.根据权利要求1所述的卡纸,其特征在于,所述芯层为漂白纤维层,所述漂白纤维层包括漂白化学长纤维、漂白化学短纤维和漂白机械磨解纤维,所述漂白化学长纤维的质量百分比为0%~10%,所述漂白化学短纤维的质量百分比为30%~55%,所述漂白机械磨解纤维的质量百分比为45%~70%。
7.根据权利要求1所述的卡纸,其特征在于,所述面层的质量百分比为6%~12%,所述面衬层的质量百分比为6%~12%,所述芯层的的质量百分比为40%~70%,所述底层的质量百分比为6%~12%。
8.一种卡纸的生产方法,其特征在于,包括:
按照预设纸浆配比分别配制面层、面衬层、芯层和底层的纸浆,并对各层分别进行抄造;
将所述面层、所述面衬层、所述芯层、所述底层分别脱水形成纤维层;
通过复合辊将四层所述纤维层逐一复合形成卡纸原纸;
其中,所述逐一复合的顺序依次为所述面层、所述面衬层、所述芯层和所述底层。
9.根据权利要求8所述的卡纸的生产方法,其特征在于,所述底层的纸浆为本色浆,所述本色浆包括本色长纤维化学浆和本色短纤维化学浆,所述本色长纤维化学浆的游离度为250~300ml,所述本色短纤维化学浆的游离度为250~300ml。
10.根据权利要求8所述的卡纸的生产方法,其特征在于,所述芯层的纸浆包括漂白短纤维化学浆;所述漂白短维化学浆的游离度为200~400ml。
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