CN112593431B - 一种高透气疏水型吸尘袋纸及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了吸尘袋纸技术领域的一种高透气疏水型吸尘袋纸及其生产工艺，包括将木浆板原料采用NaOH溶液体系在低温下改性制得改性木浆；一定量的改性木浆和化纤原料经疏解打浆后添加助剂送入混合浆池混合得到混合浆料；将混合浆料经流送、稀释、除渣和筛选后经斜网湿法抄造得到湿纸幅；将湿纸幅经压榨、干燥后送入疏水剂中浸泡后水洗并烘干得到疏水原纸；将疏水原纸压榨、干燥、表面施胶和后干燥后得到成品纸；将成品纸通过纸病检测系统和定量水分扫描控制系统检测合格后在卷取部卷得成品纸，分切复卷后入库，本发明显著提高滤纸的透气度，具有较强的疏水性能，在保持其透气效果情况下增强其强度，使其不易破裂，使用安全。

Description

一种高透气疏水型吸尘袋纸及其生产工艺
技术领域
本发明涉及吸尘袋纸技术领域，具体为一种高透气疏水型吸尘袋纸及其生产工艺。
背景技术
在一些粉尘比较大点的企业或者自己家里面，一般会在吸尘装置或吸尘器的后面套接一个套袋纸，以便于对垃圾粉尘的收集，而现有的收集袋一般采用的是整只的塑料袋，使用塑料袋进行收集透气性很差，经常会鼓起来，直接造成使用率的下降，浪费资源，不利于环保，抗拉强度低，收集时间稍微长点，塑料袋就会被吹破，无法使用。随着大家环保意识的增强，吸尘器推崇一次性的简便操作，无需清洗，干净卫生。作为吸尘器内的灰尘储物材料集尘袋的材质选用正逐步由无纺布材质向天然植物纤维材质过渡。纸质吸尘袋优点是倒垃圾方便，直接取出垃圾袋扔掉，既干净又卫生，使用更换方便，其使用量呈现逐年增加的趋势。
目前国内外生产出的大部分吸尘袋纸透气度低、耐破度极差、基本没有抗水性。这类产品做成吸尘袋纸后严重影响吸尘器的正常运转，还会带来一定的安全隐患。
基于此，本发明设计了一种高透气疏水型吸尘袋纸及其生产工艺，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高透气疏水型吸尘袋纸及其生产工艺，以解决上述背景技术中提出的目前国内外生产出的大部分吸尘袋纸透气度低、耐破度极差、基本没有抗水性，严重影响吸尘器的正常运转，还会带来一定的安全隐患的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高透气疏水型吸尘袋纸及其生产工艺，包括以下步骤
S1：将木浆板原料采用NaOH溶液体系在低温下改性制得改性木浆；
S2：一定量的改性木浆和化纤原料经疏解打浆后添加助剂送入混合浆池混合得到混合浆料；
S3：将混合浆料经流送、稀释、除渣和筛选后经斜网湿法抄造得到湿纸幅；
S4：将湿纸幅经压榨、干燥后送入疏水剂中浸泡后水洗并烘干得到疏水原纸；
S5：将疏水原纸压榨、干燥、表面施胶和后干燥后得到成品纸；
S6：将成品纸通过纸病检测系统和定量水分扫描控制系统检测合格后在卷取部卷得成品纸，分切复卷后入库。
优选的，所述木浆原料为针叶木硫酸盐浆板，NaOH溶液体系通过称取重量份8-10的NaOH、5-8的尿素、3-5的硫脈和75-100的水混合预冷而成。
优选的，S1中改性操作步骤为将针叶木硫酸盐浆板打碎在水中浸泡12H，冷却至5℃；按照固液比0.03-0.05kg/L，准确称取适量的针叶木硫酸盐浆纤维并将其置于预冷NaOH溶液体系中；使用恒速揽拌器在600r.p.m下充分揽拌，立即放入0℃温度环境中处理10-90min，处理完后，溶液挤压回收利用，充分洗涤纸浆纤维；用超声波细胞粉碎机，在功率2％，对处理后的纸浆纤维进行打浆，超声波打浆时间为20min，超声工作时间为1s，超声间隔1s，打浆后平衡24H得到改性木浆。
优选的，所述化纤原料为1.67d*12mm的涤纶纤维，添加助剂为湿强助剂，打浆度为8.5SR，改性木浆为82-85％，涤纶纤维为13-15％，其余为湿强助剂。
优选的，所述筛选为压力筛选，斜网湿法抄造工艺以水为载体，将纤维原料均匀地分散、悬浮于水中，并在斜网成形设备上沉淀形成纤维网得到湿纸幅。
优选的，所述疏水剂为重量组分为1-5的的甲基硅酸钠水溶液中通入二氧化碳气体制备的甲基硅酸胶体溶液。
优选的，所述干燥后的湿纸幅浸泡在甲基硅酸胶体溶液中5-10分钟，用水冲洗，在120-180℃的烘箱中热处理5-30分钟干燥得到疏水原纸。
优选的，所述表面施胶液由质量比1:1的氧化淀粉(OS)和羧甲基纤维素钠(CMC)组成，胶液浓度2-6％。
一种高透气疏水型吸尘袋纸，包括原纸层及疏水层，所述原纸层两侧固定设有疏水层，所述吸尘袋纸采用以上所述工艺制造而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过将木浆原料用NaOH溶液体系处理改性后，对木浆纤维起到很好的润胀作用，纤维束变得疏松，能够显著提高滤纸的透气度；用疏水剂浸泡处理干燥后，在纤维素材料的纤维表面形成了由薄膜和凸起状结构构成稳定的涂层，没有改变织物的宏观形态，保持了织物本来就有的良好透气性能，获得较强的疏水性能，避免纸袋湿水强度降低；通过采用氧化淀粉和羧甲基纤维素钠组成的表面施胶液施胶，在保持其透气效果情况下增强其强度，使其不易破裂，延长其使用寿命，使用安全。
具体实施方式
以下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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高透气疏水型吸尘袋纸及其生产工艺，包括以下步骤
S1：将木浆板原料采用NaOH溶液体系在低温下改性制得改性木浆。
将针叶木硫酸盐浆板打碎在水中浸泡12H，冷却至5℃；NaOH溶液体系通过称取重量份8-10的NaOH、5-8的尿素、3-5的硫脈和75-100的水混合预冷而成；
按照固液比0.03-0.05kg/L，准确称取适量的针叶木硫酸盐浆纤维并将其置于预冷NaOH溶液体系中；
使用恒速揽拌器在600r.p.m下充分揽拌，立即放入0℃温度环境中处理30min，处理完后，溶液挤压回收利用，充分洗涤纸浆纤维；
用超声波细胞粉碎机，在功率2％，对处理后的纸浆纤维进行打浆，超声波打浆时间为20min，超声工作时间为1s，超声间隔1s，打浆后平衡24H得到改性木浆。
S2：化纤原料为1.67d*12mm的涤纶纤维，添加助剂为湿强助剂，将改性木浆和涤纶纤维疏解打浆，打浆度为8.5SR；以改性木浆为82-85％，涤纶纤维为13-15％，其余为湿强助剂的比例送入混合浆池混合得到混合浆料；
S3：将混合浆料经流送、稀释、除渣和压力筛选后以水为载体，将纤维原料均匀地分散、悬浮于水中，并在斜网成形设备上沉淀形成纤维网得到湿纸幅；
S4：将湿纸幅经压榨、干燥后送入重量组分为1-5的的甲基硅酸钠水溶液中通入二氧化碳气体制备的甲基硅酸胶体溶液中，5-10分钟，用水冲洗，在120-180℃的烘箱中热处理5-30分钟干燥得到疏水原纸；
S5：将疏水原纸压榨、干燥、用质量比1:1的氧化淀粉(OS)和羧甲基纤维素钠(CMC)，胶液浓度4％的表面施胶液表面施胶和后干燥后得到成品纸；
S6：将成品纸通过纸病检测系统和定量水分扫描控制系统检测合格后在卷取部卷得成品纸，分切复卷后入库。
实施例2
S1：将适量的针叶木硫酸盐浆纤维进行打浆(不使用改性工艺)。
S2：化纤原料为1.67d*12mm的涤纶纤维，添加助剂为湿强助剂，将木浆和涤纶纤维疏解打浆，打浆度为8.5SR；以改性木浆为82-85％，涤纶纤维为13-15％，其余为湿强助剂的比例送入混合浆池混合得到混合浆料；
S3：将混合浆料经流送、稀释、除渣和压力筛选后以水为载体，将纤维原料均匀地分散、悬浮于水中，并在斜网成形设备上沉淀形成纤维网得到湿纸幅；
S4：将湿纸幅经压榨、干燥后送入重量组分为1-5的的甲基硅酸钠水溶液中通入二氧化碳气体制备的甲基硅酸胶体溶液中，5-10分钟，用水冲洗，在120-180℃的烘箱中热处理5-30分钟干燥得到疏水原纸；
S5：将疏水原纸压榨、干燥、用质量比1:1的氧化淀粉(OS)和羧甲基纤维素钠(CMC)，胶液浓度4％的表面施胶液表面施胶和后干燥后得到成品纸；
S6：将成品纸通过纸病检测系统和定量水分扫描控制系统检测合格后在卷取部卷得成品纸，分切复卷后入库。
实施例3
一种高透气疏水型吸尘袋纸及其生产工艺，包括以下步骤
S1：将木浆板原料采用NaOH溶液体系在低温下改性制得改性木浆(具体操作与实施例1中相同)；
S2：一定量的改性木浆和化纤原料经疏解打浆后添加助剂送入混合浆池混合得到混合浆料；
S3：将混合浆料经流送、稀释、除渣和筛选后经斜网湿法抄造得到湿纸幅；
S4：将湿纸幅经压榨、干燥后送入疏水剂中浸泡5分钟后水洗并烘干得到疏水原纸；
S5：将疏水原纸压榨、干燥、用质量比1:1的氧化淀粉(OS)和羧甲基纤维素钠(CMC)，胶液浓度4％的表面施胶液表面施胶和后干燥后得到成品纸；
S6：将成品纸通过纸病检测系统和定量水分扫描控制系统检测合格后在卷取部卷得成品纸，分切复卷后入库。
实施例4
一种高透气疏水型吸尘袋纸及其生产工艺，包括以下步骤
S1：将木浆板原料采用NaOH溶液体系在低温下改性制得改性木浆(具体操作与实施例1中相同)；
S2：一定量的改性木浆和化纤原料经疏解打浆后添加助剂送入混合浆池混合得到混合浆料；
S3：将混合浆料经流送、稀释、除渣和筛选后经斜网湿法抄造得到湿纸幅；
S4：将湿纸幅经压榨、干燥后送入疏水剂中浸泡8分钟后水洗并烘干得到疏水原纸；
S5：将将疏水原纸压榨、干燥、用质量比1:1的氧化淀粉(OS)和羧甲基纤维素钠(CMC)，胶液浓度4％的表面施胶液表面施胶和后干燥后得到成品纸；
S6：将成品纸通过纸病检测系统和定量水分扫描控制系统检测合格后在卷取部卷得成品纸，分切复卷后入库。
实施例5
一种高透气疏水型吸尘袋纸及其生产工艺，包括以下步骤
S1：将木浆板原料采用NaOH溶液体系在低温下改性制得改性木浆(具体操作与实施例1中相同)；
S2：一定量的改性木浆和化纤原料经疏解打浆后添加助剂送入混合浆池混合得到混合浆料；
S3：将混合浆料经流送、稀释、除渣和筛选后经斜网湿法抄造得到湿纸幅；
S4：将湿纸幅经压榨、干燥后送入疏水剂中浸泡10分钟后水洗并烘干得到疏水原纸；
S5：将疏水原纸压榨、干燥、用质量比1:1的氧化淀粉(OS)和羧甲基纤维素钠(CMC)，胶液浓度4％的表面施胶液表面施胶和后干燥后得到成品纸；
S6：将成品纸通过纸病检测系统和定量水分扫描控制系统检测合格后在卷取部卷得成品纸，分切复卷后入库
改性性能实验
试验例1
测试改性前后纸浆纤维各项性能。
试验样1为实施例1提供的制备工艺生产出的产品，试验样2为实施例2提供的制备工艺生产出的产品()。
试验样1 试验样2
平均长度(mm)/平均宽度(μm) 2.1/27 2.4/28
卷曲指数(％) 27.1 22.3
粗度(μg/m) 179.1 160.8
NaOH溶液体系中OH-能够破坏纤维素的氨键，润胀纸浆纤维，Na+稳定在纤维的亲水部分(如径基，显负离子性质)；而尿素和硫腮具有高电负性，能够产生强大的范德华力聚集在纤维的疏水部分，破坏纤维分子间的氨键、与纤维形成急键、防止纤维分子间聚合。低温下，有利于增强NaOH溶液体系中溶剂水合网络((Na+以(Na(H2O)m))+存在，OH-以(OH(H2O)n))存在))，更好地作用于纸浆纤维氢键。NaOH溶液体系在低温下改性纸浆纤维，破坏纤维内部及纤维间的氢键，使纤维素得到很好溶解。NaOH溶液体系用碱量在10％以下，处理条件温和，对纤维起到很好的润胀作用，纤维束变得疏松，能够显著提高滤纸的透气度。
试验例2
NaOH溶液体系改性时间对滤纸性能影响。
透气度，指物体或介质允许气体通过的程度，可以通过测量单位体积或截面在单位时间和特定压力下透气量的大小而获得数值。
松厚度影响滤纸的容尘量及滤纸的使用寿命，一般用容尘量来衡量滤纸的容尘能力，滤纸松厚度越大，容尘量也大，其使用寿命会越长。
抗张强度能够表征纸张中纤维自身的强度，一般化学试剂处理纸浆纤维会导致零距抗张强度降低。
试验样1为10min改性处理试样；试验样2为30min改性处理试样；试验样3为60min改性处理试样；试验样4为90min改性处理试样。
Figure GDA0002923864410000081
疏水实验
接触角(contact angle)是指在固、液、气三相交界处，自固-液界面经过液体内部到气-液界面之间的夹角。若θ<90°，则固体表面是亲水性的，即液体较易润湿固体，其角越小，表示润湿性越好；若θ>90°，则固体表面是疏水性的，即液体不容易润湿固体，容易在表面上移动。
试验例1
将掖滴直接滴在固体表面上或者在固--液界面上吹入一小气泡，直接或先拍下照片后再用量角器定接触角。
试验样1为没有浸泡疏水剂的原纸；试验样2为实施例3提供的制备工艺生产出的产品；试验样3为实施例4提供的制备工艺生产出的产品；试验样4为实施例5提供的制备工艺生产出的产品。
试验样1 试验样1 试验样1 试验样1
接触角(°) 85 110 153 142
表面施胶后性能实验
表面施胶是在纸张表面涂上一层薄的胶料，从而使纸张具有憎液性能或较好的强度，其中氧化淀粉(OS)和羧甲基纤维素钠(CMC)对纸张透气量影响相对较小。
试验例1表面施胶液浓度对吸尘袋纸性能影响。
纸张的定量俗称：克重，指单位面积纸张的质量；耐破强度是指在实验条件下，纸或纸板在单位面积上所能承受的垂直于试样表面的均匀增加的最大压力。将试样置于胶膜之上，将试样夹紧，然后均匀地施加压力，使试样在胶膜的顶压下凸起，直至试样破裂为止，此时仪器显示液压的最大值即为试样耐破值。试样面积必须比耐破度测定仪的夹盘大，试样不得有水印、折痕或明显的损伤。测试试样须按GB10739-89规定进行处理。
Figure GDA0002923864410000091
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种高透气疏水型吸尘袋纸生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将木浆板原料采用NaOH溶液体系在低温下改性制得改性木浆，所述木浆原料为针叶木硫酸盐浆板，NaOH溶液体系通过称取重量份8-10的NaOH、5-8的尿素、3-5的硫脲和75-100的水混合预冷而成；
改性木浆的操作步骤为将针叶木硫酸盐浆板打碎在水中浸泡12H，冷却至5℃；
按照固液比0.03-0.05kg/L，准确称取适量的针叶木硫酸盐浆纤维并将其置于预冷NaOH溶液体系中；
使用恒速搅拌器在600rpm下充分搅拌，立即放入0℃温度环境中处理10-90min，处理完后，溶液挤压回收利用，充分洗涤纸浆纤维；
用超声波细胞粉碎机，在功率2%，对处理后的纸浆纤维进行打浆，超声波打浆时间为20min，超声工作时间为1s，超声间隔1s，打浆后平衡24H得到改性木浆；
S2：一定量的改性木浆和化纤原料经疏解打浆后添加助剂送入混合浆池混合得到混合浆料；
S3：将混合浆料经流送、稀释、除渣和筛选后经斜网湿法抄造得到湿纸幅；
S4：将湿纸幅经压榨、干燥后送入疏水剂中浸泡后水洗并烘干得到疏水原纸，疏水剂为重量组分为1-5的甲基硅酸钠水溶液中通入二氧化碳气体制备的甲基硅酸胶体溶液，将干燥后的湿纸幅浸泡在甲基硅酸胶体溶液中5-10分钟，用水冲洗，在120-180℃的烘箱中热处理5-30分钟干燥得到疏水原纸；
S5：将疏水原纸压榨、干燥、表面施胶和后干燥后得到成品纸，表面施胶液由质量比1:1的氧化淀粉 (OS) 和羧甲基纤维素钠 (CMC) 组成，胶液浓度 2-6%；
S6：将成品纸通过纸病检测系统和定量水分扫描控制系统检测合格后在卷取部卷得成品纸，分切复卷后入库。
2.根据权利要求1所述的一种高透气疏水型吸尘袋纸生产工艺，其特征在于：S2中，化纤原料为1.67d*12mm的涤纶纤维，添加助剂为湿强助剂，打浆度为8.5ºSR，改性木浆为82-85%，涤纶纤维为13-15%，其余为湿强助剂。
3.根据权利要求1所述的一种高透气疏水型吸尘袋纸生产工艺，其特征在于：S3中，筛选为压力筛选，斜网湿法抄造工艺以水为载体，将纤维原料均匀地分散、悬浮于水中，并在斜网成形设备上沉淀形成纤维网得到湿纸幅。
4.一种高透气疏水型吸尘袋纸，其特征在于：包括原纸层及疏水层，所述原纸层两侧固定设有疏水层，所述吸尘袋纸采用权利要求1-3中任一项所述工艺制造而成。
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