CN113186757B - 一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法 - Google Patents

一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法 Download PDF

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Abstract

本申请属于造纸技术领域，涉及一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，包括以下步骤：将美废和木浆混合破碎制成混合纸浆，在纸浆中加入干强剂后泵送至成浆池混合均匀；在成浆池出口加入增效剂后与白水混合送入调浆箱进行调浆；经调浆的纸浆加入絮凝剂后进行筛选；筛选后的纸浆与胶料混合送入流浆箱脱水成型。通过添加增效剂，能够降低干强剂的用量，减少了网压部脱水负担，出网部干度提高到24％，增效剂在湿部就开始建立氢键结合，从而在干部与纤维生成共价键，提升纸浆性能和纤维强度，使产品具有良好的耐破性能和耐折性能，大大提高了其在牛皮箱板纸市场的竞争力。

Description

一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法
技术领域
本发明属于造纸技术领域，涉及一种牛皮箱板纸的制造方法，尤其是涉及一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法。
背景技术
随着国内废纸回收利用次数增多，原料结构对成纸耐破指标的影响较大，常规的药品添加后耐破指数最高只能做到3.6kPa·m2/g，并且添加大剂量干强剂，增加了网部脱水的困难，湿纸页出网部干度只有19％，从而影响成品的耐破性能和市场竞争力。
发明内容
本申请的目的是针对上述问题，提供一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
本申请创造性地提供了一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，包括以下步骤：
1)将美废和木浆混合破碎制成混合纸浆，在纸浆中加入干强剂后泵送至成浆池混合均匀；
2)在成浆池出口加入增效剂后与白水混合送入调浆箱进行调浆；
3)经调浆的纸浆加入絮凝剂后进行筛选；
4)筛选后的纸浆与胶料混合送入流浆箱脱水成型。
在上述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法中，所述增效剂包括乙二醛聚酰胺树脂、三聚氰胺树脂、硅气凝胶粉体和去离子水。
在上述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法中，作为优选，所述增效剂包括1～5重量份乙二醛聚酰胺树脂、0.1～2重量份三聚氰胺树脂、5～12重量份硅气凝胶粉体和10～40重量份去离子水。
在上述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法中，所述絮凝剂包括5～10重量份阳离子聚丙烯酰胺、0.5～1.5重量份盐酸、1～3重量份次氯酸钠、2～6重量份水和2.5～3.8重量份氢氧化钾。
在上述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法中，所述胶料包括6～10重量份淀粉、0.1～2重量份羟甲基纤维素、5～8重量份达玛树脂、10～18重量份丙烯酸乳液、5～8重量份皂土和10～25重量份水。
在上述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法中，每吨纸浆中所述干强剂的用量为30～50kg。
在上述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法中，所述增效剂的用量为干强剂的1/3～1/2倍。
在上述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法中，每吨纸浆中所述絮凝剂的用量为2～3kg。
在上述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法中，所述增效剂的制备方法具体为：将乙二醛聚酰胺树脂和三聚氰胺树脂混合均匀加入去离子水中，再加入硅气凝胶粉体超声处理30～40min，得到硅气凝胶/树脂悬浮液。
在上述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法中，所述硅气凝胶粉体的粒径不大于80nm。
与现有的技术相比，本申请的优点在于：
1)通过添加增效剂，能够降低干强剂的用量，减少了网压部脱水负担，出网部干度提高到24％，增效剂在湿部就开始建立氢键结合，从而在干部与纤维生成共价键，提升纸浆性能和纤维强度，使产品具有良好的耐破性能和耐折性能，大大提高了其在牛皮箱板纸市场的竞争力。
2)增效剂采用复配成分，其中硅气凝胶粉体在树脂的包裹下团聚，表面形成较多的甲基，从而具备疏水性，有效提升出网部干度，同时乙二醛聚酰胺树脂和三聚氰胺树脂能够与纤维结合，提高纤维之间的力学强度，并且具有可逆性，不会对损纸打浆回抄产生影响。
3)胶料采用淀粉与树脂复配的胶料，其中树脂胶料采用达玛树脂，具有较高的软化点，提高板纸在高温下的力学性能。
具体实施方式
通过以下具体实施例进一步阐述；
一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，包括制备面浆原料、制备芯层和底层废纸浆以及制备牛皮箱板纸，其中制备芯层和底层废纸浆，采用如步骤S1～S4的处理方式：
S1将美废和木浆混合破碎制成混合纸浆，美废与木浆的重量比为80～20:20～80。
在每吨纸浆中以30～50kg的用量加入干强剂后泵送至成浆池混合均匀。
S2成浆池中浆料的浓度为2.5～3.5wt％，在成浆池出口以干强剂的1/3～1/2倍加入增效剂后，再与白水混合送入调浆箱进行调浆，将浆料浓度稀释到0.3～0.6wt％。
S3调浆后，在每吨纸浆中以2～3kg的用量加入絮凝剂后进行筛选，以去除纸浆中较大的杂质。
S4筛选后的纸浆与胶料混合送入流浆箱脱水成型进行后续工段的加工。
其中，增效剂包括乙二醛聚酰胺树脂、三聚氰胺树脂、硅气凝胶粉体和去离子水。
优选地，增效剂包括1～5重量份乙二醛聚酰胺树脂、0.1～2重量份三聚氰胺树脂、5～12重量份硅气凝胶粉体和10～40重量份去离子水。其中硅气凝胶粉体的重量为乙二醛聚酰胺树脂与三聚氰胺树脂重量之和的2～5倍。
增效剂的制备方法具体为：将乙二醛聚酰胺树脂和三聚氰胺树脂混合均匀加入去离子水中，再加入粒径不大于80nm的硅气凝胶粉体超声处理30～40min，得到硅气凝胶/树脂悬浮液。硅气凝胶粉体在树脂的包裹下团聚，表面形成较多的甲基，从而具备疏水性，有效提升出网部干度，同时乙二醛聚酰胺树脂和三聚氰胺树脂能够与纤维结合，提高纤维之间的力学强度。
优选地，絮凝剂包括5～10重量份阳离子聚丙烯酰胺、0.5～1.5重量份盐酸、1～3重量份次氯酸钠、2～6重量份水和2.5～3.8重量份氢氧化钾。
优选地，胶料包括6～10重量份淀粉、0.1～2重量份羟甲基纤维素、5～8重量份达玛树脂、10～18重量份丙烯酸乳液、5～8重量份皂土和10～25重量份水。胶料加热至软化状态加入纸浆中。
美废指的是美废1号至51号中任意一种或几种的组合。
牛皮箱板纸的生产工艺中，将通过上述方法制得芯层和底层，并且将芯层、底层和面层结合，形成牛皮箱板纸。制备面浆原料以及将芯层、底层和面层结合制备牛皮箱板纸的方法均采用现有技术，在此不做赘述。
实施例一
一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，其中芯层和底层的纸浆，采用如步骤S1～S4的处理方式：
S1将美废和木浆混合破碎制成混合纸浆，美废与木浆的重量比为50:50。
在每吨纸浆中以30kg的用量加入干强剂后泵送至成浆池混合均匀。
S2成浆池中浆料的浓度为2.5～3.5wt％，在成浆池出口在每吨纸浆中以14.5kg的用量加入增效剂后，再与白水混合送入调浆箱进行调浆，将浆料浓度稀释到0.3～0.6wt％。
S3调浆后，在每吨纸浆中以2kg的用量加入絮凝剂后进行筛选，以去除纸浆中较大的杂质。
S4筛选后的纸浆与胶料混合送入流浆箱脱水成型进行后续工段的加工，最终得到牛皮箱板纸。
其中，增效剂包括2.5重量份乙二醛聚酰胺树脂、0.5重量份三聚氰胺树脂、7.5重量份硅气凝胶粉体和15重量份去离子水。
增效剂的制备方法具体为：按照比例，将乙二醛聚酰胺树脂和三聚氰胺树脂混合均匀加入去离子水中，再加入粒径不大于80nm的硅气凝胶粉体超声处理30～40min，得到硅气凝胶/树脂悬浮液。
其中，絮凝剂包括7重量份阳离子聚丙烯酰胺、0.8重量份盐酸、3重量份次氯酸钠、6重量份水和3重量份氢氧化钾。
其中，胶料包括8重量份淀粉、0.4重量份羟甲基纤维素、6重量份达玛树脂、11重量份丙烯酸乳液、6重量份皂土和15重量份水。
实施例二
一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，其中芯层和底层的纸浆，采用如步骤S1～S4的处理方式：
S1将美废和木浆混合破碎制成混合纸浆，美废与木浆的重量比为50:50。
在每吨纸浆中以42.5kg的用量加入干强剂后泵送至成浆池混合均匀。
S2成浆池中浆料的浓度为2.5～3.5wt％，在成浆池出口在每吨纸浆中以14.5kg的用量加入增效剂后，再与白水混合送入调浆箱进行调浆，将浆料浓度稀释到0.3～0.6wt％。
S3调浆后，在每吨纸浆中以3kg的用量加入絮凝剂后进行筛选，以去除纸浆中较大的杂质。
S4筛选后的纸浆与胶料混合送入流浆箱脱水成型进行后续工段的加工，最终得到牛皮箱板纸。
其中，增效剂包括1重量份乙二醛聚酰胺树脂、0.1重量份三聚氰胺树脂、5重量份硅气凝胶粉体和10重量份去离子水。
增效剂的制备方法具体为：按照比例，将乙二醛聚酰胺树脂和三聚氰胺树脂混合均匀加入去离子水中，再加入粒径不大于80nm的硅气凝胶粉体超声处理30～40min，得到硅气凝胶/树脂悬浮液。
其中，絮凝剂包括5重量份阳离子聚丙烯酰胺、0.5重量份盐酸、1重量份次氯酸钠、2重量份水和2.5重量份氢氧化钾。
其中，胶料包括6重量份淀粉、0.1重量份羟甲基纤维素、5重量份达玛树脂、10重量份丙烯酸乳液、5重量份皂土和10重量份水。
实施例三
一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，其中芯层和底层的纸浆，采用如步骤S1～S4的处理方式：
S1将美废和木浆混合破碎制成混合纸浆，美废与木浆的重量比为50:50。
在每吨纸浆中以47kg的用量加入干强剂后泵送至成浆池混合均匀。
S2成浆池中浆料的浓度为2.5～3.5wt％，在成浆池出口在每吨纸浆中以18.5kg的用量加入增效剂后，再与白水混合送入调浆箱进行调浆，将浆料浓度稀释到0.3～0.6wt％。
S3调浆后，在每吨纸浆中以3kg的用量加入絮凝剂后进行筛选，以去除纸浆中较大的杂质。
S4筛选后的纸浆与胶料混合送入流浆箱脱水成型进行后续工段的加工，最终得到牛皮箱板纸。
其中，增效剂包括3重量份乙二醛聚酰胺树脂、1重量份三聚氰胺树脂、9重量份硅气凝胶粉体和30重量份去离子水。
增效剂的制备方法具体为：按照比例，将乙二醛聚酰胺树脂和三聚氰胺树脂混合均匀加入去离子水中，再加入粒径不大于80nm的硅气凝胶粉体超声处理30～40min，得到硅气凝胶/树脂悬浮液。
其中，絮凝剂包括8重量份阳离子聚丙烯酰胺、1.5重量份盐酸、2重量份次氯酸钠、4重量份水和2.9重量份氢氧化钾。
其中，胶料包括8重量份淀粉、1.6重量份羟甲基纤维素、5重量份达玛树脂、15重量份丙烯酸乳液、7重量份皂土和25重量份水。
对比例一
本对比例与实施例一基本相同，不同之处在于，不施加增效剂。
对比例二
本对比例与实施例一基本相同，不同之处在于，增效剂的施加时间改为在流浆箱脱水成型后向纸浆表面均匀施加增效剂，增效剂的用量不变。
对比例三
本对比例与实施例一基本相同，不同之处在于，增效剂中不包括硅气凝胶粉体。
对比例四
本对比例与实施例一基本相同，不同之处在于，将胶料中的达玛树脂用松香树脂替换。
对比例五
本对比例与实施例一基本相同，不同之处在于，不施加增效剂，干强剂在每吨纸浆中的用量增加至44.5kg。
测试例
采用实施例一至实施例三、对比例一至对比例五中的方法制备芯层和底层，取漂白木浆和本色木浆混合碎解、磨浆，加入短纤维废纸浆，混合均匀，经过磨浆得面浆原料送入流浆箱脱水成型得到面层；将面层、芯层和底层经过复合得到原纸，将原纸经压榨、前烘干部烘干、表面施胶、后烘干部烘干，压光机平整修饰，卷曲机卷曲，复卷后分切成牛皮箱板纸，各实施例与对比例采用相同的参数。
对采用实施例一至实施例三和对比例一、二制得的牛皮箱板纸进行耐破指标和耐折指标的测试，耐破指标参照GB/T 10739-2002中的规定方法，耐折指标参照GB/T 457-2008中的规定方法，结果如下表所示：
Figure GDA0003112102280000081
结果表明，增效剂的加入以及增效剂的施加时间影响耐破性能和耐折能力。
对采用实施例一至实施例三和对比例一、对比例三制得的牛皮箱板纸进行出网部干度的测试，结果如下表所示：
Figure GDA0003112102280000082
通过实施例一与对比例三进行对比可知，硅气凝胶粉体的加入，能够有效提高出网部干度。
对采用实施例一至实施例三和对比例四制得的牛皮箱板纸，在外加1600w功率的暖风机对牛皮箱板纸加热至80℃后立刻进行耐破指标和耐折指标的测试，结果如下表所示：
Figure GDA0003112102280000083
Figure GDA0003112102280000091
结果表明，达玛树脂的加入能够提高板纸在高温下的力学性能。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了调浆箱、增效剂、絮凝剂、干强剂、流浆箱、乙二醛聚酰胺树脂、三聚氰胺树脂、硅气凝胶粉体、阳离子聚丙烯酰胺、盐酸、次氯酸钠、氢氧化钾、淀粉、羟甲基纤维素、达玛树脂、丙烯酸乳液、皂土等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将美废和木浆混合破碎制成混合纸浆，在纸浆中加入干强剂后泵送至成浆池混合均匀；
在成浆池出口加入增效剂后与白水混合送入调浆箱进行调浆；
经调浆的纸浆加入絮凝剂后进行筛选；
筛选后的纸浆与胶料混合送入流浆箱脱水成型；
所述增效剂包括乙二醛聚酰胺树脂、三聚氰胺树脂、硅气凝胶粉体和去离子水。
2.如权利要求1所述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，其特征在于：所述增效剂包括1~5重量份乙二醛聚酰胺树脂、0.1~2重量份三聚氰胺树脂、5~12重量份硅气凝胶粉体和10~40重量份去离子水。
3.如权利要求1所述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，其特征在于：所述絮凝剂包括5~10重量份阳离子聚丙烯酰胺、0.5~1.5重量份盐酸、1~3重量份次氯酸钠、2~6重量份水和2.5~3.8重量份氢氧化钾。
4.如权利要求1所述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，其特征在于：所述胶料包括6~10重量份淀粉、0.1~2重量份羟甲基纤维素、5~8重量份达玛树脂、10~18重量份丙烯酸乳液、5~8重量份皂土和10~25重量份水。
5.如权利要求1所述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，其特征在于：每吨纸浆中所述干强剂的用量为30~50kg。
6.如权利要求5所述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，其特征在于：所述增效剂的用量为干强剂的1/3~1/2倍。
7.如权利要求1所述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，其特征在于：每吨纸浆中所述絮凝剂的用量为2~3kg。
8.如权利要求1或2所述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，其特征在于，所述增效剂的制备方法具体为：将乙二醛聚酰胺树脂和三聚氰胺树脂混合均匀加入去离子水中，再加入硅气凝胶粉体超声处理30~40min，得到硅气凝胶/树脂悬浮液。
9.如权利要求1或2所述的一种提高牛皮箱板纸耐破指标的方法，其特征在于：所述硅气凝胶粉体的粒径不大于80nm。
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