CN113863055A - 一种有色纸纱原纸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

该发明涉及纺织工业和造纸工业的交叉技术领域，具体关于一种有色纸纱原纸的制备方法；该发明的一种有色纸纱原纸的制备方法提供一种不仅制备工艺简单、高效、安全、环保，而且在满足纸张强度性能的同时又能够赋予纸张较好颜色性能的纺织用有色线纸纱原纸的制备工艺。

Description

一种有色纸纱原纸的制备方法
技术领域
该发明涉及纺织工业和造纸工业的交叉技术领域，尤其是一种有色纸纱原纸的制备方法。
背景技术
纸纱原纸(又称为纸线原纸)是以植物纤维为主要原料，经过特定条件生产成为纸张，分切成纸条，再经过染色、并捻等加工过程，制成粗细不等的纸纱用于生产纺织品。目前，国内市场纸线的产品主要用于编织各种款式的凉帽、时装包、一次性拖鞋、榻榻米、健康席等的彩色工艺编织纸，以及纸辫、纸草包、多彩绳等纸绳纸带产品。纸线原纸的使用要求决定了它的质量要求，而且由于抄造后在分切成窄幅系列盘纸、卷成纸线的过程中，纸条受到拉伸、扭转等复合力的作用，这就要求原纸应具有定量低、强度高、伸长率较大的特点。
CN107419577A公开了一种高强度纸纱原纸的制备方法，该发明提供了一种高强度纸纱原纸的制备方法，将针叶木木浆放在碎浆机中，再加入染料，打浆浓度3-5％，打浆叩解度40-45°SR，送入配浆池，加入固色剂，湿强剂，离子液剥离剂，充分混合，将浆料送入网箱，将PVC化纤分散液送入网箱；经脱水成型成为纸页，PVC化纤均匀附着在纸页表面，再经压榨脱水，在90-100℃加热5-15小时，得到纸纱原纸。
CN101440588A公开了纺织用纸线原纸和制备工艺，其是用以下重量百分比的原料制成：漂白针叶木硫酸盐浆板60－80％，麻浆或/和竹浆20－30％，水溶纤维3－8％，所有组分合计100％。纺织用纸线原纸的制备工艺，其在纸浆抄纸工艺中卷取前的上缸工序中利用涂胶机给卷取前的薄膜涂施胶体以增加原纸的干湿强度。本发明产品具有吸水快、透气性好、轻薄舒适、耐机洗、切捻性能良好，是一种可再生的环保产品。产品的研发具有国内创新性，与国内现有纺织造纸相关产品比较，在生产方法和用途方面，具有首创开发性。从根本解决了植物皮加工产品发黄、变色缺点，在产品的性能和技术方面取得突破，为纸编行业提供新的高附加值纸原料。
然而现有技术在纸纱原纸进行染色，为保证纸纱原纸强度性能，往往导致纸纱原纸颜色性能的下降，容易出现色差大的问题；或者为保证纸纱原纸颜色性能时，牺牲掉纸张强度性能，包括出现像纸纱原纸的抗张强度、撕裂强度以及伸长率降低的问题。
发明内容
该发明公开了一种有色纸纱原纸的制备方法，属于纺织工业和造纸工业的交叉技术领域。本发明的目的在于提供一种不仅制备工艺简单、高效、安全、环保，而且在满足纸张强度性能的同时又能够赋予纸张较好颜色性能的纺织用有色线纸纱原纸的制备工艺。
一种有色纸纱原纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：将绝干量为0.01-0.3g的纳米纤维素加入到绝干量为1-3g纸浆形成的浆料里边，加去离子水至0.5-1.5L，将纳米纤维素和浆料利用标准浆料疏解机进行疏解，搅拌一段时间使其混合均匀，使纳米纤维素与纸浆中的纤维紧密结合，得到混合浆料；
S2：将0.01-1份的染料，0.4-1.8份湿强剂，0.005-0.055份剥离剂，加入50-100份混合浆料中，经机械搅拌后常温浸泡1-6h，使其染色完成；
S3：将染色后的混合浆料利用抄纸机进行抄造成纸，得到有色纸纱原纸，其定量为10～25g/cm2。
进一步的，所述S1中搅拌转速为1000-5000r/min，时间为5-15min；
进一步的，所述S2中染料包括直接耐晒翠兰GL染料，直接玫红FR、直接耐晒黄RS、直接耐晒黑G、直接耐晒蓝B2RL中的一种或几种的混合物；
进一步的，所述S2中染料包括翠兰GL染料，直接耐晒黄RS；
进一步的，所述S2中湿强剂制备方法为：按重量份：10-22份二乙烯三胺，5-12份乙二酸泵入电热釜，加热至140-155℃，反应1-4小时，反应完成后加30-40份50-70℃热水，即得湿强剂中间体；
将40-50份湿强剂中间体，6-20份环氧丙烷泵入合成釜反应，反应温度55-70℃，反应时间2-4小时，加入2-5份稳定剂，8-30份水，继续反应0.5-1.5小时，即可得湿强剂。进一步的，所述中间体压力为常压；
进一步的，所述S2中剥离剂制备方法为：按重量份：10-30份烯丙基聚醚，20-41份二羟基丙硫醇，1.5-5.3份二乙烯基砜，3-7份三乙胺，通入氮气，反应完成后即可得到剥离剂；
进一步的，所述剥离剂反应温度为60-80℃，压力为常压；
进一步的，所述剥离剂制备反应时间为1-5h；
进一步的，所述S2中机械搅拌转速为50-950r/min，时间为10-40min；
进一步的，所述S3中有色纸纱原纸定量为12～22g/cm2。
技术效果为：
本发明一种有色纸纱原纸的方法，在纸纱原纸的制备过程中进行染色，节省了原纸分切为纸条后的染色步骤，并且利用纳米纤维素比表面积大，可及官能团多的特点，在制备纸浆的过程中加入纳米纤维素与植物纤维原料进行混合，使它分布在纤维之间的间隙或表面，与纸浆纤维紧密结合，提高纤维的结合力，从而达到提高纸张强度的效果。另外，在加入染料之后，纳米纤维素的存在可以使纸浆负载更多的染料，从而提升染料的留着率提升纸张的颜色性能。本发明可以显著起到提高细小纤维留着率、增强纸纱原纸的强度、伸长率和颜色性能的作用。
附图说明
图1为实施例1色密度对比。
图2为实施例2色密度对比。
图3为实施例3色密度对比。
图4为实施例4色密度对比。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：
实施例1：
称取绝干量为0.3g的纳米纤维素，将其加入到绝干量为1.9g的浆料里，加水至1L得到混合浆料，将其以3000r/min的速度疏解5min后使其混合均匀，待其混合均匀后，将0.02g的直接耐晒翠兰GL染料、0.08g湿强剂和0.01g剥离剂加入到上述的溶液中，混合得到染料浓度为0.002％，搅拌5min，搅拌速度为500r/min，使其混合均匀。然后常温浸泡染色3h使其染色，将染色后的混合浆料利用抄纸机进行抄造成纸，得到有色纸纱原纸。
进一步的，所述S2中湿强剂制备方法为：10份二乙烯三胺，5份乙二酸泵入电热釜，加热至140℃，反应1小时，反应完成后加30份50℃热水，即得湿强剂中间体；
将40份湿强剂中间体，6-份环氧丙烷泵入合成釜反应，反应温度55℃，反应时间2小时，加入2份稳定剂，8份水，继续反应0.5小时，即可得湿强剂。
进一步的，所述中间体压力为常压；
剥离剂的制备方法为：10g烯丙基聚醚，20g二羟基丙硫醇，1.5g二乙烯基砜，3g三乙胺，通入氮气，60℃反应4小时，得到剥离剂。
加入纳米纤维素所制备的有色纸纱原纸比不加纳米纤维素所制备的有色纸纱原纸颜色性能明显提升。色差为3.11。不加纳米纤维素有色纸纱原纸色密度为：K:0.15，C:0.23，M:0.10，Y:0.08，颜色为L:88.44，a:-11.66，b:-7.48。加纳米纤维素后有色纸纱原纸色密度为：K:0.19，C:0.28，M:0.12，Y:0.09，颜色为L:86.32，a:-13.41，b:-8.93。抗张强度从10.7N上升到23.24N，撕裂强度从301.260mN上升到793.946mN，伸长率从0.635％上升到1.212％，强度性能明显提高。
实施例2：
称取绝干量为0.2g的纳米纤维素，将其加入到绝干量为2.5g的浆料里，加水至1.5L得到混合浆料，将其以5000r/min的速度疏解3min后使其混合均匀，待其混合均匀后，将0.06g的直接耐晒翠兰GL染料、0.135g湿强剂和0.02g剥离剂加入到上述的溶液中，混合得到染料浓度为0.004％，搅拌10min，搅拌速度为100r/min，使其混合均匀。然后常温浸泡染色2h使其染色，将染色后的混合浆料利用抄纸机进行抄造成纸，得到有色纸纱原纸。
所述S2中湿强剂制备方法为：按重量份：14份二乙烯三胺，7份乙二酸泵入电热釜，加热至145℃，反应1-4小时，反应完成后加30-40份50-70℃热水，即得湿强剂中间体；
将40-50份湿强剂中间体，6-20份环氧丙烷泵入合成釜反应，反应温度55-70℃，反应时间2-4小时，加入3份稳定剂，12份水，继续反应0.8小时，即可得湿强剂。
剥离剂的制备方法为：18g烯丙基聚醚，28g二羟基丙硫醇，3.2g二乙烯基砜，4g三乙胺，通入氮气，60℃反应5小时，得到剥离剂。
加入纳米纤维素所制备的有色纸纱原纸比不加纳米纤维素所制备的有色纸纱原纸颜色性能明显提升。色差为2.22。不加纳米纤维素有色纸纱原纸色密度为：K:0.18，C:0.27，M:0.11，Y:0.08，颜色为L:86.99，a:-14.46，b:-9.87。加纳米纤维素后有色纸纱原纸色密度为：K:0.21，C:0.31，M:0.12，Y:0.09，颜色为L:85.68，a:-15.14，b:-11.53。抗张强度从11.18N上升到20.84N，撕裂强度从356.962mN上升到525.636mN，伸长率从0.588％上升到1.064％，强度性能明显提高。
实施例3：
称取绝干量为0.1g的纳米纤维素，将其加入到绝干量为1.5g的浆料里，加水至0.5L得到混合浆料，将其以1000r/min的速度疏解10min后使其混合均匀，待其混合均匀后，将0.015g的直接耐晒翠兰GL染料、0.1g湿强剂和0.015g剥离剂加入到上述的溶液中，混合得到染料浓度为0.003％，搅拌10min，搅拌速度为900r/min，使其混合均匀。然后常温浸泡染色4h使其染色，将染色后的混合浆料利用抄纸机进行抄造成纸，得到有色纸纱原纸。
所述S2中湿强剂制备方法为：按重量份：18份二乙烯三胺，9份乙二酸泵入电热釜，加热至152℃，反应3小时，反应完成后加35份58℃热水，即得湿强剂中间体；
将46份湿强剂中间体，15份环氧丙烷泵入合成釜反应，反应温度60℃，反应时间3小时，加入4份稳定剂，20份水，继续反应1.2小时，即可得湿强剂。
剥离剂的制备方法为：24g烯丙基聚醚，36g二羟基丙硫醇，4.4g二乙烯基砜，5g三乙胺，通入氮气，70℃反应3小时，得到剥离剂。
加入纳米纤维素所制备的有色纸纱原纸比不加纳米纤维素所制备的有色纸纱原纸颜色性能有所提升。色差为0.56。不加纳米纤维素有色纸纱原纸色密度为：K:0.17，C:0.25，M:0.10，Y:0.08，颜色为L:87.70，a:-12.74，b:-9.00。加纳米纤维素后有色纸纱原纸色密度为：K:0.18，C:0.26，M:0.11，Y:0.09，颜色为L:87.50，a:-13.19，b:-9.25。抗张强度从11N上升到16.14N，撕裂强度从342.056mN上升到492.686mN，伸长率从0.59％上升到0.87％，强度性能明显提高。
实施例4：
称取绝干量为0.3g的纳米纤维素，将其加入到绝干量为2g的浆料里，加水至1L得到混合浆料，将其以3000r/min的速度疏解5min后使其混合均匀，待其混合均匀后，将0.1g的直接玫红FR染料、0.18g湿强剂和0.025g剥离剂加入到上述的溶液中，混合得到染料浓度为0.01％，搅拌5min，搅拌速度为500r/min，使其混合均匀。然后常温浸泡染色3h使其染色，将染色后的混合浆料利用抄纸机进行抄造成纸，得到有色纸纱原纸。
所述S2中湿强剂制备方法为：按重量份：22份二乙烯三胺，12份乙二酸泵入电热釜，加热至155℃，反应4小时，反应完成后加40份70℃热水，即得湿强剂中间体；
将50份湿强剂中间体，20份环氧丙烷泵入合成釜反应，反应温度70℃，反应时间4小时，加入5份稳定剂，30份水，继续反应1.5小时，即可得湿强剂。
剥离剂的制备方法为：30g烯丙基聚醚，41g二羟基丙硫醇，5.3g二乙烯基砜，7g三乙胺，通入氮气，80℃反应2小时，得到剥离剂。
加入纳米纤维素所制备的有色纸纱原纸比不加纳米纤维素所制备的有色纸纱原纸颜色性能和强度性能明显提升。色差为2.96。不加纳米纤维素有色纸纱原纸色密度为：K:0.15，C:0.10，M:0.17，Y:0.12，颜色为L:86.56，a:9.99，b:-5.98。加纳米纤维素后有色纸纱原纸色密度为：K:0.16，C:0.12，M:0.21，Y:0.13，颜色为L:85.71，a:12.82，b:-6.2。抗张强度从8.86N上升到21.58N，撕裂强度从292.238mN上升到517.791mN，伸长率从0.575％上升到1.44％，强度性能明显提高。

Claims (10)

1.一种有色纸纱原纸的制备方法，其操作步骤为：
S1：将绝干量为0.01-0.3g的纳米纤维素加入到绝干量为1-3g纸浆形成的浆料里边，加去离子水至0.5-1.5L，将纳米纤维素和浆料利用标准浆料疏解机进行疏解，搅拌一段时间使其混合均匀，使纳米纤维素与纸浆中的纤维紧密结合，得到混合浆料；
S2：将0.01-1份的染料，0.4-1.8份湿强剂，0.005-0.055份剥离剂，加入50-100份混合浆料中，经机械搅拌后常温浸泡1-6h，使其染色完成；
S3：将染色后的混合浆料利用抄纸机进行抄造成纸，得到有色纸纱原纸，其定量为10～25g/cm2。
2.根据权利要求1所述的一种有色纸纱原纸的制备方法，其特征在于：所述S1中搅拌转速为1000-5000r/min，时间为5-15min。
3.根据权利要求1所述的一种有色纸纱原纸的制备方法，其特征在于：所述S2中染料包括直接耐晒翠兰GL染料，直接耐酸大红4BS、直接耐晒黄RS、直接耐晒黑G、直接耐晒蓝B2RL中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种有色纸纱原纸的制备方法，其特征在于：所述S2中染料包括翠兰GL染料，直接耐晒黄RS。
5.根据权利要求1所述的一种有色纸纱原纸的制备方法，其特征在于：所述S2中湿强剂制备方法为：按重量份：10-22份二乙烯三胺，5-12份乙二酸泵入电热釜，加热至140-155℃，反应1-4小时，反应完成后加30-40份50-70℃热水，即得湿强剂中间体；
将40-50份湿强剂中间体，6-20份环氧丙烷泵入合成釜反应，反应温度55-70℃，反应时间2-4小时，加入2-5份稳定剂，8-30份水，继续反应0.5-1.5小时，即可得湿强剂。
6.根据权利要求1所述的一种有色纸纱原纸的制备方法，其特征在于：所述S2中剥离剂制备方法为：按重量份：10-30份烯丙基聚醚，20-41份二羟基丙硫醇，1.5-5.3份二乙烯基砜，3-7份三乙胺，通入氮气，反应完成后即可得到剥离剂。
7.根据权利要求5所述的一种有色纸纱原纸的制备方法，其特征在于：所述剥离剂反应温度为60-80℃，压力为常压。
8.根据权利要求5所述的一种有色纸纱原纸的制备方法，其特征在于：所述剥离剂制备反应时间为1-5h。
9.根据权利要求1所述的一种有色纸纱原纸的制备方法，其特征在于：所述S2中机械搅拌转速为50-950r/min，时间为10-40min。
10.根据权利要求1所述的一种有色纸纱原纸的制备方法，其特征在于：所述S3中有色纸纱原纸定量为12～22g/cm2。
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