CN112609510A - 一种杉木香书画纸及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于造纸技术领域，具体涉及一种杉木香书画纸及其制备方法。所述杉木精油书画纸采用表面雾化喷淋杉木精油乳液的工艺，将由杉木精油以及乳化剂配制而成的精油乳液添加到纸页中，使纸页具有持久留香的特点，与此同时与抗菌防腐剂共同作用提高了纸页的耐久性。所述杉木香书画纸采用漂白棉短绒浆、龙须草浆及针叶木浆作为原料，利用上述浆料纤维长度大而柔软的特点生产高强度且质地柔软的书画纸。采用表面喷淋精油乳液工艺，最大限度的提高了精油留着，减少白水处理压力。杉木精油与乳化剂制备成杉木精油乳液，主要成分为柏木醇、雪松醇、α‑松油醇等，具有极强的木香、麝香、龙涎香的味道。杉木精油乳液添加到纸张中后使书画纸木香气息持久绵柔，可以大大提高消费者的使用体验。此外杉木精油还具有杀菌、防霉的功效，可提高纸页的抗菌防霉能力，提高耐久性。

Description

一种杉木香书画纸及制备方法
技术领域
本发明属于造纸技术领域，具体涉及一种杉木香书画纸及制备方法。
背景技术
书画纸是我国书法作画专用的特殊纸张，是我国“文房四宝”之一。在我国书法绘画艺术爱好者有数千万之多，上到耄耋之年的老者通过书法艺术创作修身养性，增添生活乐趣，下到十几岁的初学者学习书画艺术借此提高自身修养。近年来，国家大力提倡保护以及继承我国优秀传统艺术文化，大大促进了传统书画艺术的继承和发展。基于政策支持以及庞大的消费群体，书画纸具有良好的前景。
传统手工书画纸主要由皮、棉、麻等原料为主料，辅助以稻草、龙须草等短纤维，备料完成后按比例混合，加入天然植物汁液作为分散剂，然后进行抄纸，烘干等工序。虽然纸张具有耐久性、润墨性、稳定性等优良性能，但由于其原料紧缺、生产周期过长，导致传统手工书画纸产量极低且价格昂贵，不适于大部分普通书画爱好者，不能满足各个层次使用者的使用要求。
近年来机制书画纸发展迅猛，部分企业采用现代造纸机如圆网笼纸机、长网纸机、斜网纸机进行纸页抄造，主要原料为漂白竹浆、针叶木浆、阔叶木浆等。采用竹浆、木浆等漂白浆料抄造书画纸，在一定程度上缓解了原料来源紧张的问题，但竹浆、木浆以及抄纸过程使用的一些现代化学试剂不可避免的导致产品质量下降，甚至是不能满足质量标准要求。由于浆料挺硬以及化学试剂对纤维的影响导致了书画纸强度以及柔软度较差，而且纸页孔隙率低、紧度大、吸水性差、透气性差，易发霉虫蛀，影响书画纸使用的耐久性，可能会进一步影响书画纸的艺术使用效果。
基于目前机制书画纸生产工艺存在的问题，有必要寻求一种新的生产工艺，以弥补机制书画纸强度低、柔软度及耐久性差的缺点。
发明内容
为解决现有书画纸生产技术的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种杉木香书画纸的制作工艺。该书画纸主要采用包括漂白棉短绒浆、龙须草浆及针叶木浆在内的植物纤维为原料，将具有极强木香的杉木精油配制成稳定持久的精油乳液添加在本发明中。
其中漂白棉短绒浆纤维较纯，纤维细长而有弹性，坚韧耐折，柔软，吸收性能好，具有高度的不透明性，并且可以经久保存，故极其适合用于生产书画纸；龙须草浆纤维长径比可达200，纤维细长柔软，具有良好的交织能力；针叶木纤维长度大，分丝帚化作用强，纤维强度好，可作为细短纤维骨架。以上三种纤维复配成纸的物理强度高，纸页柔软，松厚度、吸收性均可以满足书画纸的使用要求，纤维长短配比合适，油墨吸收性较好，润墨性表现良好。
采用表面喷淋精油乳液工艺，最大限度的提高了精油留着，减少白水处理压力。杉木精油与乳化剂制备成杉木精油乳液，主要成分为柏木醇、雪松醇、α-松油醇等，具有极强的木香、麝香、龙涎香的味道。杉木精油乳液添加到纸张中后使书画纸木香气息持久绵柔，可以大大提高消费者的使用体验。此外杉木精油还具有杀菌、防霉的功效，可提高纸页的抗菌防霉能力，提高耐久性。
为了弥补普通机制书画纸紧度大，纸页柔软度差的不足，在本发明中使用漂白棉短绒浆以及龙须草浆的工艺。主要利用两种浆料柔软细长，具有较好的交织能力的特点。此外加入适当的轻质碳酸钙（PCC），提高书画纸的松厚度的同时可以改善润墨性。
由于纤维长度大，生产过程中易产生絮聚，不利于成纸的匀度，因此在纸页抄造过程中分散剂是必不可少的。本发明中使用一种复配分散剂，主要成分为聚氧化乙烯（PEO）以及植物浸出胶黏物。此种复配分散剂具有分散效果好，价格以及来源广泛，可适当提高书画纸强度的特点，此外对纸页生产过程无不良影响。
本发明的另一目的在于提供上述杉木香书画纸的制备方法。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种杉木香的书画纸，由下述原辅料经制浆工艺以及造纸工艺制备而成，其中：
原料组成及质量百分比为：漂白棉短绒浆30～40wt%，龙须草纤维30～50wt%；针叶木纤维10～40%；
以浆料绝干计，助剂及质量百分比为：聚氧化乙烯（PEO）与植物浸出胶黏物复配而成的复合分散剂0.3～0.5wt%;
轻质碳酸钙1.0～2.0wt%；
抗菌防腐剂0.4～0.8wt%；
杉木精油与乳化剂复配而成的杉木精油乳液0.5～1.5wt%；
定量范围为35～50g/m2；
在上述技术方案中，所述漂白棉短绒纤维、龙须草纤维以及针叶木纤维均可在市场上直接购买得到；所述聚氧化乙烯（PEO）与植物浸出胶黏物复合分散剂由聚氧化乙烯（PEO）与特定植物浸出的胶黏物复合而成，聚氧化乙烯（PEO）分子量大于250万，如日本住友化学PEO-PEF，所述特定植物浸出胶黏物主要指仙人掌、杨桃藤、黄蜀葵的浸出物；所述的抗菌防腐剂如德蓝化工生产的卡松DL-501；所述杉木精油乳液是由杉木精油与乳化剂复配而成，所述杉木精油如天源药用油厂生产的杉木精油，所述乳化剂优选为脂肪醇与环氧乙烷缩合物，HLB为10～12.5，如海安石油化工厂生产的OP-10；轻质碳酸钙（PCC），优选1000目以上，如广州亮嘉化工原料有限公司CC1250。
上述一种杉木香的书画纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）浆料制备：按照上述浆料配比，试剂添加量制备浆料；
（2）原纸制备：将配制好的浆料经纸机抄造成湿纸幅；湿纸幅经网部送入压榨部，经引纸压榨后的纸页进入前烘干部，出纸干度约为83%；如图1所示，采用乳液雾化喷淋装置，喷淋杉木精油乳液；喷淋后纸页烘干，使得原纸干度达到90%以上；
进一步的，所述制备方法包括以下步骤：
（1）分别按照上述比例配制上网浆料；
①备浆
其中漂白棉短绒浆利用水力碎浆机碎解，经筛选、除渣后进行打浆，打浆度为40～50°SR，备用；其中龙须草浆经水力碎浆机碎解，筛选、除渣后打浆，打浆度为30～40°SR备用；其中针叶木浆经水力碎浆机碎解，筛选、除渣后打浆，打浆度为35～45°SR备用；
②复合分散剂的制备
将聚氧化乙烯（PEO）与仙人掌、杨桃藤、黄蜀葵中的一种或多种植物的浸出物按质量比6:4分批多次的溶解到清水中，制备成浓度为5%的复合分散剂备用；
③杉木精油乳液的制备
将杉木精油与乳化剂按照质量比8:2分批多次溶入清水中，制备成浓度为10%的杉木精油乳液，备用；
按照上述比例，在浆料中依次加入复合分散剂、抗菌防腐剂、轻质碳酸钙，在储浆池中充分混合后经浆料流送系统上浆；
（2）纸页抄造
①纸页成型
将配制好的浆料通过纸机网部，形成湿纸页，然后经网纹成型器形成要求的书画纸纹路；经真空度分别为7kPa、10kPa的真空吸水箱脱水后出网部，湿纸幅干度约为25%；
其中，浆料上浆浓度为0.3～8.0%，优选为0.5～0.7%；
②纸页压榨
书画纸湿纸幅经引纸压榨，进入压榨部，经低线压真空复合压榨后湿纸幅干度约为35%以上；
③前烘干部
书画纸湿纸幅经压榨部送入前烘干部，采用三段式烘缸烘干，第一、第二、第三烘干段温度分别为70℃、100℃和80℃；其中出纸干度约为85%；
④喷淋杉木精油乳液
经前烘干部干度达85%左右的原纸进入杉木精油乳液喷淋段，采用雾化喷淋装置，双面喷淋浓度为10%的杉木精油乳液，用量为0.5～1.5wt%；
纸页经乳液喷淋再湿后，干度约为60%；
⑤后烘干部
将上述喷淋后再湿纸页进行二次烘干，采用一段热风干燥箱，温度为90℃，采用通过式非接触慢速烘干，模拟自然状态下晾干方式，使纸页干燥后有较高的松厚度；再经一段烘缸干燥，温度为80℃；纸页烘干后经过一道冷缸，部分回潮，减少纸页的脆性，使纸页更加柔软，储存时不易变形；
其中出纸干度约为90%～92%；
（3）纸页卷取和完成
干燥后书画纸经过卷取，按照订单要求进行机外分切，包装，即完成整个书画纸抄造过程。
本发明主要创新点为采用杉木精油与乳化剂制备杉木精油乳液，采用双面喷淋工艺，使乳液充分留着在纸页中，使其可以长久的发挥功效。利用乳化剂将不溶于水的杉木精油制备成乳液，便于均匀的喷淋并且渗透到纸页内部，同时可以使书画纸再次润湿，干燥后可提高纸页稳定性。
本发明中另一创新点采用一种复配分散剂，主要成分为聚氧化乙烯（PEO）以及植物浸出胶黏物。此种复配分散剂具有分散效果好，价格以及来源广泛，可适当提高书画纸强度的特点，此外对纸页生产过程无不良影响。
此外本发明纤维原料采用漂白棉短绒浆、龙须草浆及针叶木浆复配成纸。漂白棉短绒浆纤维纤维素含量高，纤维细长而有弹性，坚韧耐折，柔软，吸收性能好，具有高度的不透明性，并且可以经久保存，故极其适合用于生产机制书画纸；龙须草浆纤维长径比可达200，纤维细长柔软，具有良好的交织能力；针叶木纤维长度大，分丝帚化作用强，纤维强度好，可作为细短纤维骨架。以上三种纤维复配成纸的物理强度高，纸页柔软，松厚度、吸收性均可以满足书画纸的使用要求，纤维长短配比合适，油墨吸收性较好，润墨性表现良好。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明杉木精油乳液表面喷淋工艺示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
（1）配制上网浆料；
①备浆
其中漂白棉短绒浆利用水力碎浆机碎解，经筛选、除渣后进行打浆，打浆度为40°SR，备用；其中龙须草浆经水力碎浆机碎解，筛选、除渣后打浆，打浆度为30°SR备用；其中针叶木浆经水力碎浆机碎解，筛选、除渣后打浆，打浆度为35°SR备用；
在浆池中配制漂白棉短绒浆:龙须草浆:针叶木浆为3:3:4的浆料；
②复合分散剂的制备
将聚氧化乙烯（PEO）与仙人掌的浸出物按质量比6:4分批多次的溶解到清水中，制备成浓度为5%的复合分散剂，备用；
③杉木精油乳液的制备
将杉木精油与乳化剂按照质量比8:2分批多次溶入清水中，制备成浓度为10%的杉木精油乳液，备用；
④配置上网浆料
浆料中依次加入复合分散剂、抗菌防腐剂，加入量分别为0.3wt%、0.4wt%、；轻质碳酸钙用量为1.0wt%，在储浆池中充分混合反应后经浆料流送系统上浆；
（2）纸页抄造
①纸页成形
将配制好的浆料通过造纸机网部，形成湿纸页，然后经簾纹成型器脱水形成所需纹路；再经两道真空吸水箱，真空度分别为7kPa、10kPa，出网部湿纸幅干度约为25%；
其中，浆料上浆浓度为0.5%；
②纸页压榨
书画纸湿纸幅经引纸压榨，进入压榨部，经低线压真空复合压榨后湿纸幅干度约为35%；
③前烘干部
原纸湿纸幅经网部送入前烘干部，采用三段式烘缸烘干，第一、第二、第三烘干段温度分别为70℃、100℃和80℃；
其中出纸干度约为85%；
④喷淋杉木精油乳液
经前烘干部干度达85%左右的原纸进入喷淋段，采用雾化喷淋装置，双面喷淋杉木精油乳液，乳液浓度为10%，用量为0.5wt%；
⑤后烘干部
将上述喷淋后再湿湿纸页进行二次烘干，采用一段热风干燥箱，温度为90℃；
再经过一段烘缸干燥，温度为80℃；
纸页烘干后经过一道冷缸，适当回潮；
其中出纸干度约为90%，定量为35g/m2；
（3）纸页卷取和完成
干燥后书画纸经过卷取，按照订单要求进行机外分切，包装。
实施例2：
（1）配制上网浆料；
①备浆
其中漂白棉短绒浆利用水力碎浆机碎解，经筛选、除渣后进行打浆，打浆度为45°SR，备用；其中龙须草浆经水力碎浆机碎解，筛选、除渣后打浆，打浆度为35°SR备用；其中针叶木浆经水力碎浆机碎解，筛选、除渣后打浆，打浆度为40°SR备用；
在浆池中配制漂白棉短绒浆:龙须草浆:针叶木浆为4:3:3的浆料；
②复合分散剂的制备
将聚氧化乙烯（PEO）与杨桃藤的浸出物按质量比6:4分批多次的溶解到清水中，制备成浓度为5%的复合分散剂，备用；
③杉木精油乳液的制备
将杉木精油与乳化剂按照质量比8:2分批多次溶入清水中，制备成浓度为10%的杉木精油乳液，备用；
④配置上网浆料
浆料中依次加入复合分散剂、抗菌防腐剂，加入量分别为0.4wt%、0.6wt%、；轻质碳酸钙用量为1.5wt%，在储浆池中充分混合反应后经浆料流送系统上浆；
（2）纸页抄造
①纸页成形
将配制好的浆料通过造纸机网部，形成湿纸页，然后经簾纹成型器脱水形成所需纹路；再经两道真空吸水箱，真空度分别为7kPa、10kPa，出网部湿纸幅干度约为25%；
其中，浆料上浆浓度为0.6%；
②纸页压榨
书画纸湿纸幅经引纸压榨，进入压榨部，经低线压真空复合压榨后湿纸幅干度约为35%；
③前烘干部
原纸湿纸幅经网部送入前烘干部，采用三段式烘缸烘干，第一、第二、第三烘干段温度分别为70℃、100℃和80℃；
其中出纸干度约为85%；
④喷淋杉木精油乳液
经前烘干部干度达85%左右的原纸进入喷淋段，采用雾化喷淋装置，双面喷淋杉木精油乳液，乳液浓度为10%，用量为1.0wt%；
⑤后烘干部
将上述喷淋后再湿湿纸页进行二次烘干，采用一段热风干燥箱，温度为90℃；
再经过一段烘缸干燥，温度为80℃；
纸页烘干后经过一道冷缸，适当回潮；
其中出纸干度约为90%，定量为40g/m2；
（3）纸页卷取和完成
干燥后书画纸经过卷取，按照订单要求进行机外分切，包装。
实施例3：
（1）配制上网浆料；
①备浆
其中漂白棉短绒浆利用水力碎浆机碎解，经筛选、除渣后进行打浆，打浆度为50°SR，备用；其中龙须草浆经水力碎浆机碎解，筛选、除渣后打浆，打浆度为40°SR备用；其中针叶木浆经水力碎浆机碎解，筛选、除渣后打浆，打浆度为45°SR备用；
在浆池中配制漂白棉短绒浆:龙须草浆:针叶木浆为4:5:1的浆料；
②复合分散剂的制备
将聚氧化乙烯（PEO）与黄蜀葵的浸出物按质量比6:4分批多次的溶解到清水中，制备成浓度为5%的复合分散剂，备用；
③杉木精油乳液的制备
将杉木精油与乳化剂按照质量比8:2分批多次溶入清水中，制备成浓度为10%的杉木精油乳液，备用；
④配置上网浆料
浆料中依次加入复合分散剂、抗菌防腐剂，加入量分别为0.5wt%、0.8wt%、；轻质碳酸钙用量为2.0wt%，在储浆池中充分混合反应后经浆料流送系统上浆；
（2）纸页抄造
①纸页成形
将配制好的浆料通过造纸机网部，形成湿纸页，然后经簾纹成型器脱水形成所需纹路；再经两道真空吸水箱，真空度分别为7kPa、10kPa，出网部湿纸幅干度约为25%；
其中，浆料上浆浓度为0.7%；
②纸页压榨
书画纸湿纸幅经引纸压榨，进入压榨部，经低线压真空复合压榨后湿纸幅干度约为35%；
③前烘干部
原纸湿纸幅经网部送入前烘干部，采用三段式烘缸烘干，第一、第二、第三烘干段温度分别为70℃、100℃和80℃；
其中出纸干度约为85%；
④喷淋杉木精油乳液
经前烘干部干度达85%左右的原纸进入喷淋段，采用雾化喷淋装置，双面喷淋杉木精油乳液，乳液浓度为10%，用量为1.5wt%；
⑤后烘干部
将上述喷淋后再湿湿纸页进行二次烘干，采用一段热风干燥箱，温度为90℃；
再经过一段烘缸干燥，温度为80℃；
纸页烘干后经过一道冷缸，适当回潮；
其中出纸干度约为90%，定量为50g/m2；
（3）纸页卷取和完成
干燥后书画纸经过卷取，按照订单要求进行机外分切，包装；
分别对上述实施例中制得的书画纸按照标准方法测试相应性能参数，其中抗菌性参照FZ/T73023-2006《抗菌针织品》，测定纸页抗菌性，所用菌种为金黄色葡萄球菌，样品的抗菌性能以抑菌率表示。
其测试结果如表1所示：
表1 性能测试结果
Figure DEST_PATH_IMAGE001
由表1中性能参数可见，本发明提供的杉木香书画纸具有较高的白度，其耐老化白度（绝对值）下降较低，具有很好的抗黄变性能；其抗菌防腐剂与杉木精油共同作用可以大大提高纸页的抗菌性，防止纸页菌类腐蚀纸页，提高其耐久性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种杉木香的书画纸，其特征在于：所述杉木香书画纸主要由漂白棉短绒浆、龙须草浆以及针叶木浆配抄而成；
原料组成及质量百分比为：漂白棉短绒浆30～40wt%，龙须草浆30～50wt%，针叶木浆10～40wt%；
以浆料绝干计，助剂及质量百分比为：抗菌防腐剂0.4～0.8wt%，复合分散剂0.3～0.5wt%，轻质碳酸钙1.0～3.0wt%；
杉木精油乳液0.5～1.5wt%；
定量范围为35～50g/m2。
2.根据权利要求1所述的一种杉木香的书画纸，其特征在于：所述复合分散剂由高分子聚合物分散剂与植物浸出胶黏物复配而成，高分子聚合物分散剂优选为聚氧化乙烯（PEO），分子量优选为250万，如日本住友化学PEO-PEF，所述特定植物浸出胶黏物主要指仙人掌、杨桃藤、黄蜀葵的浸出物；所述轻质碳酸钙，粒径优选1000目以上，如广州亮嘉化工原料有限公司CC1250。
3.根据权利要求1所述的一种杉木香的书画纸，其特征在于：
漂白棉短绒浆利用水力碎浆机碎解，经筛选、除渣后进行打浆，打浆度为40～50°SR，备用；其中龙须草浆经水力碎浆机碎解，筛选、除渣后打浆，打浆度为30～40°SR备用；其中针叶木浆经水力碎浆机碎解，筛选、除渣后打浆，打浆度为35～45°SR备用。
4.根据权利要求1所述的一种杉木香的书画纸，其特征在于：杉木精油乳液制备：
所述杉木精油乳液是由杉木精油与乳化剂复配而成，杉木精油:乳化剂质量为8:2；所述杉木精油如天源药用油厂生产的杉木精油，所述乳化剂优选为脂肪醇与环氧乙烷缩合物，HLB为10～12.5，如海安石油化工厂生产的OP-10。
5.根据权利要求4所述的一种杉木香的书画纸，其特征在于：杉木精油乳液采用双面表面喷淋工艺，用量为0.5～1.5wt%。
6.制备如权利要求1～5中任一所述的一种杉木香的书画纸的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）按照浆料以及助剂比例配制上网浆料；
（2）原纸制备：将步骤（1）配制好的上网浆料造纸机网部形成湿纸页，然后经簾纹成型器脱水形成所需纹路；再经两道真空吸水箱，真空度分别为7kPa、10kPa，出网部湿纸幅干度约为25%；
其中，浆料上浆浓度为0.3～8.0%，优选为0.5～0.7%；
（3）引纸压榨：书画纸湿纸幅经引纸压榨，进入压榨部，经低线压真空复合压榨后湿纸幅干度约为35%以上；
（4）前烘干部：将步骤（3）制得的干度约为35%的原纸进行烘干，采用三段式烘缸烘干，第一、第二、第三烘干段温度分别为70℃、100℃和80℃；其中出纸干度约为85%；
（5）喷淋杉木精油乳化剂；
步骤（4）制得的原纸进入喷淋段，采用雾化喷淋装置，双面喷淋杉木精油乳液，杉木精油乳液浓度为10%，用量为0.5～1.5wt%；
纸页经乳液喷淋再湿后，干度约为60%；
（6）后烘干部；
将步骤（5）喷淋后再湿纸页进行二次烘干，采用一段热风干燥箱，温度为90℃，采用通过式非接触慢速烘干，模拟自然状态下晾干方式，使纸页干燥后有较高的松厚度；再经一段烘缸干燥，温度为80℃；纸页烘干后经过一道冷缸，部分回潮，减少纸页的脆性，使纸页更加柔软，储存时不易变形；
其中出纸干度约为90%～92%；
（7）纸页卷取和完成；
干燥后书画纸经过卷取，按照订单要求进行机外分切，包装，即完成整个书画纸抄造过程。
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