CN113529488B - 一种高透气度纸袋纸的制造方法 - Google Patents

一种高透气度纸袋纸的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高透气度纸袋纸的制造方法，其步骤包括：提供原料，进行碎解、除砂、高浓打浆、上网成形、压榨、前干燥、伸性处理、后干燥；其中，高浓打浆的浓度为20％‑30％；压榨包括依次在第一压区、第二压区、第三压区、第四压区中进行压榨处理，其中，第一压区采用真空压榨且为预压状态，第二压区采用浮游辊压榨且为加压状态，第三压区采用导辊压榨且为预压状态，第四压区采用光辊压榨且为加压状态。该方法控制高浓打浆的浓度为20％‑30％及配合四个压区实现高透气度纸袋纸的制造，能够省去低浓打浆，避免细小纤维影响透气度，工艺简单、能耗低，且纵横向抗张指数、纵向撕裂指数及伸长率良好。

Description

一种高透气度纸袋纸的制造方法
技术领域
本发明涉及纸浆造纸技术领域，具体涉及一种高透气度纸袋纸的制造方法。
背景技术
纸袋纸是国内主要的商品包装材料，目前我国用于包装商品的纸袋纸绝大部分是用普通的伸性纸或者牛皮纸原纸制作，定量大多数集中在60-100g/㎡。纸袋纸主要是供水泥、建筑材料、矿物质、化肥、农药、化学药品、食品、大米以及动物饲料等包装之用。并且随着我国环保意识、环保素质的提高以及国家出台的限制塑料制品的使用政策，纸袋纸的重要性也不断在提升。
目前，国内的高透气度纸袋纸主要依赖进口，高透气度纸袋纸按颜色区分为本色纸袋纸和白色纸袋纸，市场以白色的纸袋纸为主，用于食品、化工等密度较小的产品包装，属于纸袋纸中的高端产品。该纸种对纸张的透气度与强度都有要求，要保证好的透气性的同时且有足够的强度。
中国专利CN109957981A公开一种生产高强高透伸性纸袋纸工艺方法，其采用针叶木硫酸盐木浆，经过制浆、挤浆浓缩、经32 35％的高浓度打浆，4 6％的低浓度打浆，再经流送调料、网前筛选、上网成形、压榨、干燥、卷取、复卷、打包而成，最终成纸的纵向撕裂指数为13mN·㎡/g，伸长率7-9％，透气度为6-16μm/Pa·S。其针叶木硫酸盐木浆的制浆工艺流程复杂，所需能耗高，并且其高浓磨浆的浓度32％-35％所需浓度高，对设备性能要求高。且其含有低浓度打浆步骤，而低浓度打浆的过程中可能产生细小纤维，影响透气度，故而最终成纸的透气度在6-16μm/Pa·S，无法满足市场上对高透气度纸袋纸的要求。
因此，有必要提供一种高透气度纸袋纸的制造方法以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高透气度纸袋纸的制造方法，能够制得高透气度的纸袋纸，且纵横向抗张指数、纵向撕裂指数及伸长率良好，且工艺简单，能耗低。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高透气度纸袋纸的制造方法，其步骤包括：
提供原料，进行碎解、除砂、高浓打浆、上网成形、压榨、前干燥、伸性处理、后干燥；
其中，高浓打浆的浓度为20％-30％；
压榨包括依次在第一压区、第二压区、第三压区、第四压区中进行压榨处理，其中，第一压区采用真空压榨且为预压状态，第二压区采用浮游辊压榨且为加压状态，第三压区采用导辊压榨且为预压状态，第四压区采用光辊压榨且为加压状态。
目前通常工艺是采用较高浓度的高浓打浆工艺并配以较低的低浓打浆工艺来实现纸袋纸的制备，而低浓度打浆的过程中可能产生细小纤维，影响透气度。本发明提供的高透气度纸袋纸的制造方法，通过控制高浓打浆的浓度为20％-30％及配合四个压区实现高透气度纸袋纸的制造，能够省去低浓打浆，避免细小纤维影响透气度，且使得工艺简单且降低能耗。尤其是采用第一压区、第二压区、第三压区、第四压区中进行压榨处理以提高脱水效率及效果，且对各压区采用不同的压榨工艺及加压状态实现脱水，加压状态相比于预压状态脱水快，但加压状态下纸之间纤维结合更密切，空隙更小，透气低，加压状态和预压状态间隔采用，预压状态脱水相对小，减少了对透气的损失，从而提高透气度的同时实现脱水。
附图说明
图1为本发明压榨处理过程中各辊的结构示意流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，但不构成对本发明的任何限制。
本发明提供了高透气度纸袋纸的制造方法，其步骤包括：
提供原料，进行碎解、除砂、高浓打浆、上网成形、压榨、前干燥、伸性处理、后干燥；
其中，高浓打浆的浓度为20％-30％；
压榨包括依次在第一压区、第二压区、第三压区、第四压区中进行压榨处理，其中，第一压区采用真空压榨且为预压状态，第二压区采用浮游辊压榨且为加压状态，第三压区采用导辊压榨且为预压状态，第四压区采用光辊压榨且为加压状态。
需要说明的是，请参考图1，真空压榨处理包括真空辊21与对应的第一导辊23，真空辊21将纸页从上网成形处理的成形网10中转移过来，使该纸页位于真空辊21与第一导辊23之间并进行脱水，形成第一压区。浮游辊压榨处理包括第二导辊33和对应的可控中高辊31，纸页位于第二导辊33和对应的可控中高辊31之间以形成第二压区，导辊压榨包括第二导辊33与对应的第三导辊35，纸页位于第二导辊33与对应的第三导辊35之间以形成第三压区。光辊压榨包括光辊41和对应的第四导辊43，纸页位于光辊41和第四导辊43之间以形成第四压区，平整纸页，保持纸页均匀，有利于印刷。预压状态是指辊与辊之间处于闭合状态，就第一压区处于预压状态而言，通过液压装置控制第一导辊23与真空辊21处于闭合状态。加压状态是在闭合状态的基础上进一步对辊施加压力，从而增加对纸张的压力以快速脱水及加速纸页定型，就第二压区处于加压状态而言，通过液压装置控制可控中高辊31与第二导辊33在闭合的状态下进一步控制可控中高辊31给第二导辊33施加压力，从而提高对纸页的压力。就第三压区处于预压状态而言，通过液压装置控制第三导辊35与第二导辊33处于闭合状态。就第四压区处于加压状态而言，通过液压装置控制第四导辊43与光辊41在闭合的状态下进一步控制第四导辊43给光辊41施加压力，从而提高对纸页的压力。也就是说可通过液压装置来单独控制第一导辊23、可控中高辊31、第三导辊35和第四导辊43对其对应的辊进行施加压力，以控制其处于预压状态或加压状态。
优选地，上述技术方案中的原料包括木浆、干强剂、施胶剂和阳离子淀粉。
上述技术方案中，木浆选自100％本色针叶木浆或100％漂白针叶木浆，采用100％本色针叶木浆能够制得本色高透气度纸袋纸，采用100％漂白针叶木浆能够制得白色高透气度纸袋纸。优选地，纤维长度不低于2.15mm。
上述技术方案中，干强剂选用聚丙烯酰胺。进一步，采用分子量为1200-1800万的聚丙烯酰胺，能够提高纸张物理强度，提高浆料脱水性能，提高细小纤维及填料的留着率，减少原材料的消耗以及对环境的污染等。
上述技术方案中，施胶剂选用烷基烯酮二聚体(AKD)，能保证成纸纸张的吸水稳定性，增强纸张的防潮性。
上述技术方案中，淀粉采用阳离子淀粉，利用其阳离子性和强粘结性，集固细纤维，改善纸张的透气性。
上述技术方案中，高浓打浆的叩解度为14-20°SR，如14°SR、15°SR、16°SR、17°SR、18°SR、19°SR、20°SR。
上述技术方案中，高浓打浆的浓度优选为25％-30％，如25％、26％、27％、28％、29％、30％。
上述技术方案中，浆料通过喂料螺旋推进器、压榨螺旋推进器进入高浓盘磨机中进行高浓打浆。也就是说，在高浓打浆之前通过喂料螺旋推进器、压榨螺旋推进器进行脱水，进一步提高脱水效率。
上述技术方案中，上网成形的浓度为0.10-0.25％，如0.10％、0.12％、0.14％、0.16％、0.18％、0.20％、0.22％、0.24％、0.25％。
上述技术方案中，预压状态的荷载为15-40kN/M；加压状态的荷载为45-100kN/M。需要说明的是，该荷载是对辊施加的压力，如第一导辊对真空辊的施加荷载、可控中高辊31对第二导辊的施加荷载，第三导辊对第二导辊的施加荷载及第四导辊对光辊的施加荷载。
上述技术方案中，伸性处理采用伸性装置进行。优选地，伸性装置由胶毯、伸性烘缸、压区棒等装置组成，其作用是使仍处于可塑状态的湿纸张在胶毯和压力棒的作用下产生收缩，使纸页具有较高的伸长率。
下面通过具体实施例来阐述本申请的高透气度纸袋纸的制造方法。
实施例1
高透气度纸袋纸的制造步骤包括：
(1)准备材料：
漂白针叶木浆：100％比例的漂白针叶木浆，其纤维平均长度为2.2mm。
干强剂为聚丙烯酰胺，施胶剂为烷基烯酮二聚体，淀粉为阳离子淀粉，其纸张定量为78g/m2；
(2)混合碎解：将纤维原料进入水力碎浆机进行混合碎解，碎解浓度为4.5％；
(3)除砂：在5％浓度条件下，对浆料进行高浓除渣，利用涡旋运动除去较重的杂质；
(4)高浓打浆：浆料通过喂料螺旋、压榨螺旋推进器进入高浓盘磨机中进行高浓打浆，高浓打浆的浓度为30％，叩解度控制在14°SR。
(5)上网成形：添加干强剂、阳离子淀粉、施胶剂与浆料混合均匀得到混合浆料，然后将混合浆料通过飘片式流浆箱在单长网上成形，上网成形的浓度为0.19％，保障纸张匀度、定量，同时使纸页大量脱水成形；
(6)压榨包括依次在第一压区、第二压区、第三压区、第四压区中进行压榨处理；第一压区采用真空压榨且为预压状态(荷载为15kN/M)，第二压区采用浮游辊压榨且为加压状态(荷载为45kN/M)，第三压区采用导辊压榨且为预压状态(荷载为30kN/M)，第四压区采用光辊压榨且为加压状态(荷载为100kN/M)；
(7)前干燥：纸页通过压榨后，干度保持在38％左右，前干燥为多组烘缸，经前干燥处理后，蒸发纸页水分，提高纸张物理强度，进入伸性装置前，纸页水分保持在30％左右；
(8)伸性处理，利用伸性装置进行，伸性装置由胶毯、伸性烘缸、压区棒等装置组成，使仍处于可塑状态的湿纸张在胶毯和压力棒的作用下产生收缩，使纸页具有较高的伸长率。
(9)后干燥：由多个烘缸组组成，进一步干燥脱水，通过蒸汽干燥，最终将水分控制为7.0％。
实施例2
高透气度纸袋纸的制造步骤包括：
(1)准备材料：
漂白针叶木浆：100％比例的本色针叶木浆，其纤维平均长度为2.2mm。
干强剂为聚丙烯酰胺，施胶剂为烷基烯酮二聚体，淀粉为阳离子淀粉，其纸张定量为78.6g/m2；
(2)混合碎解：将纤维原料进入水力碎浆机进行混合碎解，碎解浓度为5％；
(3)除砂：在5％浓度条件下，对浆料进行高浓除渣，利用涡旋运动除去较重的杂质；
(4)高浓打浆：浆料通过喂料螺旋、压榨螺旋推进器进入高浓盘磨机中进行高浓打浆，高浓打浆的浓度为28％，叩解度控制在16°SR。
(5)上网成形：添加干强剂、阳离子淀粉、施胶剂与浆料混合均匀得到混合浆料，然后将混合浆料通过飘片式流浆箱在单长网上成形，上网成形的浓度为0.22％，保障纸张匀度、定量，同时使纸页大量脱水成形；
(6)压榨包括依次在第一压区、第二压区、第三压区、第四压区中进行压榨处理；第一压区采用真空压榨且为预压状态(荷载为20kN/M)，第二压区采用浮游辊压榨且为加压状态(荷载为50kN/M)，第三压区采用导辊压榨且为预压状态(荷载为30kN/M)，第四压区采用光辊压榨且为加压状态(荷载为90kN/M)；
(7)前干燥：纸页通过压榨后，干度保持在38％左右，前干燥为多组烘缸，经前干燥处理后，蒸发纸页水分，提高纸张物理强度，进入伸性装置前，纸页水分保持在30％左右；
(8)伸性处理，利用伸性装置进行，伸性装置由胶毯、伸性烘缸、压区棒等装置组成，使仍处于可塑状态的湿纸张在胶毯和压力棒的作用下产生收缩，使纸页具有较高的伸长率。
(9)后干燥：由多个烘缸组组成，进一步干燥脱水，通过蒸汽干燥，最终将水分控制为8.0％。
实施例3
高透气度纸袋纸的制造步骤包括：
(1)准备材料：
漂白针叶木浆：100％比例的漂白针叶木浆，其纤维平均长度为2.4mm。
干强剂为聚丙烯酰胺，施胶剂为烷基烯酮二聚体，淀粉为阳离子淀粉，其纸张定量为78.3g/m2；
(2)混合碎解：将纤维原料进入水力碎浆机进行混合碎解，碎解浓度为4.5％；
(3)除砂：在5％浓度条件下，对浆料进行高浓除渣，利用涡旋运动除去较重的杂质；
(4)高浓打浆：浆料通过喂料螺旋、压榨螺旋推进器进入高浓盘磨机中进行高浓打浆，高浓打浆的浓度为26％，叩解度控制在18°SR。
(5)上网成形：添加干强剂、阳离子淀粉、施胶剂与浆料混合均匀得到混合浆料，然后将混合浆料通过飘片式流浆箱在单长网上成形，上网成形的浓度为0.15％，保障纸张匀度、定量，同时使纸页大量脱水成形；
(6)压榨包括依次在第一压区、第二压区、第三压区、第四压区中进行压榨处理；第一压区采用真空压榨且为预压状态(荷载为15kN/M)，第二压区采用浮游辊压榨且为加压状态(荷载为60kN/M)，第三压区采用导辊压榨且为预压状态(荷载为15kN/M)，第四压区采用光辊压榨且为加压状态(荷载为100kN/M)；
(7)前干燥：纸页通过压榨后，干度保持在38％左右，前干燥为多组烘缸，经前干燥处理后，蒸发纸页水分，提高纸张物理强度，进入伸性装置前，纸页水分保持在30％左右；
(8)伸性处理，利用伸性装置进行，伸性装置由胶毯、伸性烘缸、压区棒等装置组成，使仍处于可塑状态的湿纸张在胶毯和压力棒的作用下产生收缩，使纸页具有较高的伸长率。
(9)后干燥：由多个烘缸组组成，进一步干燥脱水，通过蒸汽干燥，最终将水分控制为6.0％。
实施例4
高透气度纸袋纸的制造步骤包括：
(1)准备材料：
漂白针叶木浆：100％比例的本色针叶木浆，其纤维平均长度为2.5mm。
干强剂为聚丙烯酰胺，施胶剂为烷基烯酮二聚体，淀粉为阳离子淀粉，其纸张定量为79.1g/m2；
(2)混合碎解：将纤维原料进入水力碎浆机进行混合碎解，碎解浓度为4.5％；
(3)除砂：在5％浓度条件下，对浆料进行高浓除渣，利用涡旋运动除去较重的杂质；
(4)高浓打浆：浆料通过喂料螺旋、压榨螺旋推进器进入高浓盘磨机中进行高浓打浆，高浓打浆的浓度为29％，叩解度控制在20°SR。
(5)上网成形：添加干强剂、阳离子淀粉、施胶剂与浆料混合均匀得到混合浆料，然后将混合浆料通过飘片式流浆箱在单长网上成形，上网成形的浓度为0.15％，保障纸张匀度、定量，同时使纸页大量脱水成形；
(6)压榨包括依次在第一压区、第二压区、第三压区、第四压区中进行压榨处理；第一压区采用真空压榨且为预压状态(荷载为25kN/M)，第二压区采用浮游辊压榨且为加压状态(荷载为80kN/M)，第三压区采用导辊压榨且为预压状态(荷载为40kN/M)，第四压区采用光辊压榨且为加压状态(荷载为100kN/M)；
(7)前干燥：纸页通过压榨后，干度保持在38％左右，前干燥为多组烘缸，经前干燥处理后，蒸发纸页水分，提高纸张物理强度，进入伸性装置前，纸页水分保持在30％左右；
(8)伸性处理，利用伸性装置进行，伸性装置由胶毯、伸性烘缸、压区棒等装置组成，使仍处于可塑状态的湿纸张在胶毯和压力棒的作用下产生收缩，使纸页具有较高的伸长率。
(9)后干燥：由多个烘缸组组成，进一步干燥脱水，通过蒸汽干燥，最终将水分控制为7.0％。
实施例5
高透气度纸袋纸的制造步骤包括：
(1)准备材料：
漂白针叶木浆：100％比例的漂白针叶木浆，其纤维平均长度为2.2mm。
干强剂为聚丙烯酰胺，施胶剂为烷基烯酮二聚体，淀粉为阳离子淀粉，其纸张定量为79.7g/m2；
(2)混合碎解：将纤维原料进入水力碎浆机进行混合碎解，碎解浓度为4.5％；
(3)除砂：在5％浓度条件下，对浆料进行高浓除渣，利用涡旋运动除去较重的杂质；
(4)高浓打浆：浆料通过喂料螺旋、压榨螺旋推进器进入高浓盘磨机中进行高浓打浆，高浓打浆的浓度为28％，叩解度控制在18°SR。
(5)上网成形：添加干强剂、阳离子淀粉、施胶剂与浆料混合均匀得到混合浆料，然后将混合浆料通过飘片式流浆箱在单长网上成形，上网成形的浓度为0.20％，保障纸张匀度、定量，同时使纸页大量脱水成形；
(6)压榨包括依次在第一压区、第二压区、第三压区、第四压区中进行压榨处理；第一压区采用真空压榨且为预压状态(荷载为35kN/M)，第二压区采用浮游辊压榨且为加压状态(荷载为85kN/M)，第三压区采用导辊压榨且为预压状态(荷载为20kN/M)，第四压区采用光辊压榨且为加压状态(荷载为100kN/M)；
(7)前干燥：纸页通过压榨后，干度保持在38％左右，前干燥为多组烘缸，经前干燥处理后，蒸发纸页水分，提高纸张物理强度，进入伸性装置前，纸页水分保持在30％左右；
(8)伸性处理，利用伸性装置进行，伸性装置由胶毯、伸性烘缸、压区棒等装置组成，使仍处于可塑状态的湿纸张在胶毯和压力棒的作用下产生收缩，使纸页具有较高的伸长率。
(9)后干燥：由多个烘缸组组成，进一步干燥脱水，通过蒸汽干燥，最终将水分控制为6.0％。
对比例1
对比例1与实施例1基本相同，不同点在于该对比例中于步骤(4)-(5)之间添加低浓打浆处理，低浓打浆浓度为5％，叩解度控制在23°SR。
其余与实施例1相同，在此不进行阐述。
对比例2
对比例2与实施例1基本相同，不同点在于该对比例中步骤(6)：压榨依次包括第一压区、第二压区、第三压区、第四压区；第一压区采用真空压榨且为加压状态(荷载为45kN/M)，第二压区采用浮游辊压榨且为加压状态(荷载为45kN/M)，第三压区采用导辊压榨且为加压状态(荷载为45kN/M)，第四压区采用光辊压榨且为加压状态(荷载为100kN/M)。
其余与实施例1相同，在此不进行阐述。
对实施例1-5和对比例1-2制得的纸袋纸进行性能检测，结果如表1所示：
表1性能测试结果
Figure BDA0003156614650000101
Figure BDA0003156614650000111
从表1数据可知，本申请制造方法制得的高透气度纸袋纸，透气度达20μm/Pa·S以上，纵横向抗张指数之和达110N·m/g以上，纵向撕裂指数达到14mN·㎡/g，伸长率处于7-9％，优于对比例1-2，能够很好的满足市场上面对高透气度纸袋纸的要求。且该制备过程中无需采用低浓打浆，仅采用高浓磨浆机进行打浆，能耗低，工艺流程简单。采用本申请的高透气度的纸袋纸可以大幅度提升装袋效率，同时其拥有稳定物理强度，可以减少装袋过程中破包率。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照最佳实施例对本发明做了详细的说明，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (9)

1.一种高透气度纸袋纸的制造方法，其特征在于，步骤包括：
提供原料，进行碎解、除砂、高浓打浆、上网成形、压榨、前干燥、伸性处理、后干燥；
其中，高浓打浆的浓度为20％-30％；
压榨包括依次在第一压区、第二压区、第三压区、第四压区中进行压榨处理，其中，所述第一压区采用真空压榨且为预压状态，所述第二压区采用浮游辊压榨且为加压状态，所述第三压区采用导辊压榨且为预压状态，所述第四压区采用光辊压榨且为加压状态，所述预压状态的荷载为15-40kN/M；所述加压状态的荷载为45-100kN/M。
2.如权利要求1所述的高透气度纸袋纸的制造方法，其特征在于，所述原料包括木浆、干强剂、施胶剂和淀粉。
3.如权利要求2所述的高透气度纸袋纸的制造方法，其特征在于，所述木浆选自100％本色针叶木浆或100％漂白针叶木浆。
4.如权利要求2所述的高透气度纸袋纸的制造方法，其特征在于，所述干强剂选用聚丙烯酰胺。
5.如权利要求2所述的高透气度纸袋纸的制造方法，其特征在于，所述施胶剂选用烷基烯酮二聚体。
6.如权利要求4所述的高透气度纸袋纸的制造方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的分子量为1200-1800万。
7.如权利要求1所述的高透气度纸袋纸的制造方法，其特征在于，所述高浓打浆的叩解度为14-20°SR。
8.如权利要求1所述的高透气度纸袋纸的制造方法，其特征在于，所述上网成形的浓度为0.10-0.25％。
9.如权利要求1所述的高透气度纸袋纸的制造方法，其特征在于，浆料通过喂料螺旋推进器、压榨螺旋推进器进入高浓盘磨机中进行所述高浓打浆。
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Denomination of invention: A Manufacturing Method for High Permeability Paper Bag Paper

Effective date of registration: 20230922

Granted publication date: 20230103

Pledgee: Agricultural Development Bank of China Sihui City Branch

Pledgor: Shanying paper (Guangdong) Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980058100