CN114541175A - 一种高湿强纸的制备方法及高湿强纸 - Google Patents

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CN114541175A CN202011334763.1A CN202011334763A CN114541175A CN 114541175 A CN114541175 A CN 114541175A CN 202011334763 A CN202011334763 A CN 202011334763A CN 114541175 A CN114541175 A CN 114541175A
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Abstract

本申请公开了一种制备高湿强纸的方法及高湿强纸,其特征在于,所述方法包括:向针叶木浆和/或阔叶木浆的浆液中添加阴离子纤维素,得到含有阴离子纤维素的浆料原液;对所述浆料原液进行磨浆处理;将磨浆处理后的所述针叶木浆和所述阔叶木浆进行混合,得到混合浆液;向所述混合浆液中添加湿强剂,并进行抄造处理得到所述高湿强纸。通过上述方法,能有效地解决抄造纸张过程中加入湿强剂导致的电荷失衡的问题。

Description

一种高湿强纸的制备方法及高湿强纸
技术领域
本发明涉及造纸技术领域,特别是涉及一种高湿强纸的制备方法及高湿强纸。
背景技术
随着生活方式以及人们对用纸功能性需求的变化,纸张以各种形式进入生活。其中有一定抗水性能、一次性使用的,且对环境友好的可降解的纸张随着需要的增加而大量生产。这种纸张在生产过程需要添加一定量或大量的抗水剂来达到纸张的抗水性能。
考虑到使用范围及使用成本,通常状况下在造纸湿端使用的抗水剂都是环氧氯丙烷类湿强剂,抗水剂的添加使用赋予纸张抗水性能,但由于纸机系统留着及循环,抗水剂也会在纸机湿端水系统有一定残存与富集,长时间生产循环时必然导致系统平衡发生变化。由于其药品呈现强阳电性,因显现阳离子电荷特性的药剂与纤维有较好的结合,赋予抗水性能,但大量和长时间使用对系统影响是负面的,可能使系统电荷较强的偏阳性。
系统电荷随着抄造时间的延长,会出现过偏阳性状况,破坏原有的平衡,需要在湿端加入更多的化药来维持系统稳定以及纸张品质,这样反复必然会导致系统出现恶化。根据现场实际抄造使用条件,在系统出现电荷平衡被破坏时,系统施胶环境、系统保留环境均出现异常,在实际反映上可体现为施胶剂用量、助留剂用量等大幅度提升。药品的过量添加使用,必然会在系统桶槽壁及管路中沉积附着,在系统改抄后,可能在后续生产纸种出现连续污点、孔洞等,这是由于可能富集在桶槽或管路黏粘物脱落所致,这种势必严重影响到纸张品质,严重时必须通过停机清洗系统、网毯等,会影响到纸机的运行效率,增加额外系统清洗成本。因而势必要通过控制电荷平衡系统来达到湿端系统的稳定运行,达到高湿强纸抄造时的效益效率最优化。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种制备高湿强纸的方法,能解决抄造纸张过程中加入湿强剂导致的电荷失衡的问题。
为解决上述问题,本申请提供了一种制备高湿强纸的方法,包括:向针叶木浆和/或阔叶木浆的浆液中添加阴离子纤维素,得到含有阴离子纤维素的浆料原液;对所述针叶木浆和/或所述阔叶木浆分别进行磨浆处理;将磨浆处理后的所述针叶木浆和所述阔叶木浆进行混合,得到混合浆液;向所述混合浆液中添加湿强剂,并进行抄造处理得到所述高湿强纸。
在一优选实施例中,所述阴离子纤维素包括羧甲基纤维素或者纤维素晶类化合物,所述阴离子纤维素的添加量占绝干浆的0.4%-0.6%。
在一优选实施例中,所述阴离子纤维素粉体预先添加在所述针叶木浆和/或所述阔叶木浆的散浆清水中。
在一优选实施例中,所述阴离子纤维素预先加入清水中配制成1-2%浓度的阴离子纤维素溶液,通过加药管道加入到所述针叶木浆和/或所述阔叶木浆磨浆前管路中。
在一优选实施例中,所述湿强剂包括聚酰胺环氧氯丙烷树脂,所述湿强剂的添加量占绝干浆的30-60kg/t。
在一优选实施例中,所述针叶木浆为针叶木硫酸盐浆;所述对所述浆料原液进行磨浆处理的步骤包括:所述磨浆游离度控制在350-380ml。
在一优选实施例中,所述阔叶木浆为阔叶木硫酸盐浆;所述对所述浆料原液进行磨浆处理的步骤包括:所述磨浆游离度控制在380-420ml。
在一优选实施例中,所述将磨浆处理后的所述针叶木浆和所述阔叶木浆进行混合,得到混合浆液的步骤包括:所述针叶木浆的添加比例为10-30%,所述阔叶木浆的添加比例为70-90%。
本申请还提供了一种高湿强纸,该高湿强纸由上述任意一实施例中的制备高湿强纸的方法制成。
本申请的有益效果是:通过向针叶木浆和/或阔叶木浆中加入阴离子纤维素,使针叶木浆和/或阔叶木浆的浆料原液的系统电荷降低,从而保证加入湿强剂之后的浆液的系统电荷不会过高,避免了由于湿强剂的富集导致的系统电荷失衡的发生,解决了抄造纸张过程中加入湿强剂导致的电荷失衡的问题;且通过在磨浆前加入阴离子纤维素,保证阴离子纤维素与浆料充分混合,使阴离子纤维中的大量的羟基或羧基官能团等与浆料纤维之间形成氢键的结合,可促使浆料磨浆过程中分丝帚化。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请制备高湿强纸一实施例的流程示意图;
图2是本申请散浆制备高湿强纸一实施例的流程示意图;
图3是本申请磨浆制备高湿强纸一实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的每一个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本申请为了解决现有技术中随着纸张抄造时间的延长导致的电荷失衡,提出了在抄造高湿强纸种时,提前在湿端添加阴离子纤维素的方法。
本申请提出了一种制备高湿强纸的方法,如图1所示,图1是本申请制备高湿强纸一实施例的流程示意图。该方法包括以下步骤:
S10:向针叶木浆和/或阔叶木浆的浆液中添加阴离子纤维素,得到含有阴离子纤维素的浆料原液。
在本实施例中,针叶木浆和阔叶木浆是经过硫酸盐处理过的针叶木硫酸盐浆和阔叶木硫酸盐浆,在其它实施例中,针叶木浆和阔叶木浆还可以是未经漂白工序处理的、保留着天然木色的木浆,在此不作限定。针叶木浆和阔叶木浆的纤维形态特征不同,阔叶木纤维的长度低于针叶木纤维。浆液的纤维长度与最后成纸的强度、柔软度有着密切的关系。同样重量的针叶木纤维,其表面的羟基数量比阔叶木纤维多,即针叶木纤维能够提供键结的点比较多,形成的纸页强度高,柔软度低;阔叶木纤维表面的羟基数量较少,形成的纸页强度低,柔软度较高。具体地,针叶木浆是一种长纤维浆料,纤维长度一般在2mm-3.5mm之间,因此,制作针叶木浆的浆线称为长浆线,阔叶木浆是一种短纤维浆料,纤维长度在0.7mm-0.8mm之间,制作阔叶木浆的浆线称为短浆线。针叶木浆与阔叶木浆分别进行散浆,所述阴离子纤维素可以添加在长浆线,也可以添加在短浆线,在其他实施例中,还可以两条浆线同时添加。在本实施例中优选将阴离子纤维素添加到短浆线中,因阔叶木纤维较短,强度较低,将阴离子纤维素预先添加在阔叶木纤维中有助于其强度的提升。
在本实施例中,阴离子纤维素选用CMC、纤维素晶类化合物。CMC、纤维素晶的原料来源于植物纤维素原料,阴离子纤维素中具有羟基或羧基官能团,溶于水后具有强阴电性,因此,称为阴离子纤维素。阴离子纤维素是通过机械、化学、酶解、生物等方法制得,产品粒径大小一般为几十微米,白色、无臭、无味的微细颗粒。阴离子纤维素易溶于冷水,具有良好的分散性,不易腐败和生物无害等不同寻常的物理和化学性能,在使用过程中,可用清水溶解一定量的阴离子纤维素。CMC是羧甲基纤维素,在造纸行业中常用来作为增稠剂使用,在本实施例中,作为一种电荷中和剂来中和湿强剂的阳离子电荷,以维持浆料原液中的电荷平衡。纤维素晶类化合物包含纳米级纤维素和微米级纤维素,在本实施例中使用纤维长度在20-80微米的微米级纤维素即可。
本实施例中,阴离子纤维素的添加量与浆料的配比成正比,阴离子纤维素的添加量一般占整个浆线绝干浆的0.2-0.6%。
步骤S11:对浆料原液进行磨浆处理。
在步骤S11之前还包括:对将料原液进行净浆处理。其中,净浆处理工艺是对浆液或浆料原液中可能存在的杂质进行去除的工艺过程。从而保证纸张的成纸率。
磨浆工艺是指利用物理方法处理悬浮于水中的纸浆纤维,使其具有适应纸机生产上要求的特性,以使所生产纸张能达到预期的质量。具体地,在本实施例中使用的是双圆盘磨浆机,在其它实施例中还可以使用其它的设备进行磨浆处理,在此不作限定。其中,双圆盘磨浆机包括一转盘与一定盘,使用转盘和定盘对浆料纤维进行磨浆,使浆料纤维在受到摩擦力、冲击力、搓揉力、扭曲力以及剪切力的作用下,快速完成磨浆。由于不同的浆料原液,其纤维长度不同,磨浆机的选取也不相同,可根据浆料原液的纤维长度选取长浆线磨浆机或短浆线磨浆机或者其它类型的磨浆机,在此不作限定。本实施例还可以根据浆液原料的纤维长度选取合适的磨浆功率。例如,当浆料原液为针叶木硫酸盐浆时,可控制磨浆功率在100kwh/t;当浆料原液为阔叶木硫酸盐浆时,可控制磨浆功率在70kwh/t,在此不作限定。
其中,对浆料原液进行磨浆处理的步骤包括:根据浆料种类分别磨浆并控制浆料原液的磨浆游离度。针对不同的浆料,磨浆后的浆料原液游离度控制不同。具体地,在本实施例中,当浆料为针叶木浆时,控制磨浆后的浆料原液的游离度在350ml-380ml左右,当浆料为阔叶木浆时,控制磨浆后的浆料原液的游离度在380ml-420ml左右。在制作浆料原液过程中,游离度可根据实际生产需要进行适应性的调整。在本实施例中,磨浆可改变浆料的纤维形态,增加成纸纸张的强度、匀度、柔软度等。
步骤S12:将磨浆处理后的针叶木浆和阔叶木浆进行混合,得到混合浆液。
具体地,将磨浆后的阔叶木浆加入到磨浆后的针叶木浆中,得到混合浆液。在本实施例中,将短浆线加入到长浆线中,可以保证浆线的正常运转。这是由于短浆线中运用的仪器只适合于对短纤维的浆料进行处理,而加入长纤维后,会发送长纤维堵塞仪器而导致仪器无法正常运转。
其中,将磨浆处理后的针叶木浆和阔叶木浆进行混合,得到的混合浆液中,针叶木浆的添加比例为10-30%,阔叶木浆的添加比例为70-90%,即针叶木浆占混合浆液的10-30%左右,阔叶木浆占混合浆液的70-90%左右。在其它实施例中,混合浆液中浆料原液的选取及浆料原液的添加量可根据纸张的强度要求进行设置,如在混合浆液中添加机械浆、非木材纤维浆等,在此不作限定。
步骤S13:向混合浆液中添加湿强剂,并进行抄造处理得到高湿强纸。
其中,湿强剂包括聚酰胺环氧氯丙烷树脂。在其他实施例中,湿强剂还可以是UF、MF类等阳离子较强的湿强剂。湿强剂的添加量占整个浆线绝干浆的30-60kg/t。例如,湿强剂的添加量为40kg/t,表示每吨浆料原液中湿强剂的添加量约为40kg。具体地,向混合浆液中添加湿强剂之后,浆液的系统电荷控制在-8μeq/L至-12μeq/L之间。
在提前加入阴离子纤维素的浆液中,湿强剂的添加会导致纸机系统的电荷失衡,严重影响组分的留着率。在本实施例中通过在过程中加入阴离子纤维素后能有效地平衡电荷且能在一定程度上提升纸张强度。其中,湿强剂的添加一般是在供浆系统中进行添加,具体可以添加到成浆池中,这样更有利于湿强剂与浆料的充分混合,进而充分发挥其赋予成纸湿强度的作用。
加入湿强剂之后,还包括向混合浆液中添加一些其他功能辅助性试剂,具体添加情况可根据实际生产纸张品质的需求进行添加。具体地,辅助性试剂包括:阳离子淀粉、内施胶机、染色剂、填料、助留剂等。
加入湿强剂等辅助性试剂之后,对混合浆液进行抄造工艺处理制得高湿强纸。具体地,用浆料原液进行抄造造纸的过程包括:上网成型、压榨脱水、烘缸干燥、表面施胶涂布、压光等过程。通过上述抄造过程生产出所需要的品质纸张。上网成型工艺通常采用长网或夹网纸页成型,压榨脱水工艺可采用真空抽吸压榨辊,烘缸干燥工艺可采用普通蒸汽烘缸,在实际生产过程中,上网成型、压榨脱水以及烘缸干燥可以根据现有生产设备分别采用其他设备进行操作,此处不做具体限定。
需要说明的是,本实施例中,高湿强纸是在制作过程中加入湿强剂、具有高抗张强度的湿强纸。一般湿强纸的抗张强度(湿强度/干强度)大于20%,在受潮或在水中浸泡时,仍能保持原有干纸强度的20%以上。高湿强纸可用于制作地图纸,用于户外、水上航行等使用,还可制作食品包装纸、一次性纸吸管、一次性纸水杯等用纸;装饰用壁纸等;需要高温灭菌的包装纸等。
本实施例的有益效果是:通过在磨浆前加入阴离子纤维素,保证阴离子纤维素与浆料充分混合,使阴离子纤维中的大量的羟基或羧基官能团等与浆料纤维之间形成氢键的结合,可促使浆料磨浆过程中分丝帚化,同时,通过向针叶木浆和/或阔叶木浆中加入阴离子纤维素,使针叶木浆和/或阔叶木浆的浆料原液的系统电荷降低,从而保证加入湿强剂之后的浆液的系统电荷不会过高,避免了由于湿强剂的富集导致的系统电荷失衡的发生,解决了抄造纸张过程中加入湿强剂导致的电荷失衡的问题。
本实施例中还包括对上述浆料原液抄造而成的纸张进行纸张湿强比测定,具体地测试方法包括:将抄造的纸张预先放入120℃烘箱中烘烤10分钟,使用纸张添加药剂快速熟化,再浸泡在蒸馏水中15分钟,用吸水纸吸干表面水分后,用抗张拉力仪测试纸张的强度。测得湿抗张强度与正常抗张强度的比值为测试纸张湿强比。结果表明,在过程中添加阴离子纤维素之后的纸张湿强比比未添加阴离子纤维素的纸张湿强比提升了1.5%-2.5%。
对浆液进行处理的步骤一般包括:散浆、净浆、磨浆等工艺。其中,散浆是向塔中注入清水或者白水,再向清水或者白水中添加浆料,进行分散搅拌,得到浆液的工艺过程。净浆是对浆液进行过滤、去除杂质的工艺过程。磨浆是利用物理方法处理悬浮于水中的纸浆纤维的过程。在一实施例中,阴离子纤维素粉体直接添加到用于散浆的清水中。在另一实施例中,阴离子纤维素预先加入清水中配制成1-2%浓度的阴离子纤维素溶液,再通过加药管道加入到针叶木浆和/或阔叶木浆磨浆前管路中。
本申请提供一种阴离子纤维素粉体直接添加到用于散浆的清水中的高湿强纸的制作方法,如图2所示,图2是本申请散浆制备高湿强纸一实施例的流程示意图。具体包括:
S20:向用于散浆的清水中添加阴离子纤维素,得到含有阴离子纤维素的散浆清水。
具体地,向用于散浆的清水中添加一定量的阴离子纤维素,并进行充分搅拌分散得到具有阴离子纤维素的散浆清水,再用该散浆清水对浆料进行散浆处理。
其中,阴离子纤维素是以粉体直接添加到清水中。在本实施例中,由于散浆到磨浆具有一定的滞留时间,阴离子纤维素与浆料充分混合,大量的羟基或羧基官能团等与浆料纤维之间形成氢键的结合,可促使浆料磨浆过程中分丝帚化。同时,通过预先加入阴离子纤维素来调节纸浆原料的电荷,使其在大量湿强剂加入时保持系统电荷的稳定。另外,阴离子纤维素的添加对湿端化药的留着率有积极的影响,减少化药随水系统的流失。
步骤S21:向散浆清水中添加浆料,得到含有阴离子纤维素的浆料原液。
其中,浆料为针叶木浆和阔叶木浆中的一种或两种。在其他实施例中还可以包含其他类型的浆料,如机械浆和非木材浆。针叶木浆可以是经过硫酸盐处理过的针叶木硫酸盐浆,阔叶木浆可以是经过硫酸盐处理过的阔叶木硫酸盐浆。此时的散浆清水中含有一定量的阴离子纤维素,阴离子纤维素的添加量占所有浆线的0.2-0.6%。
具体地,可以将阴离子纤维素添加到针叶木浆线的散浆清水中,也可以添加到阔叶木浆线的散浆清水中,也可以同时添加到两条浆线的散浆清水中。向散浆清水中加入针叶木浆,得到的是含有阴离子纤维素的针叶木浆浆料原液;向散浆清水中加入阔叶木浆,得到的是含有阴离子纤维素的阔叶木浆浆料原液。
步骤S22:对浆料原液进行磨浆处理。
其中,在步骤S23之前还包括:对将料原液进行净浆处理。其中,净浆处理工艺是对浆液或浆料原液中可能存在的杂质进行去除的工艺过程。
在本实施例中,磨浆可改变浆料的纤维形态,增加成纸纸张的强度、匀度、柔软度等。对浆液原料进行磨浆处理包括:当浆料原液为针叶木浆时,控制磨浆游离度在350-380ml左右;当浆料原液为阔叶木浆时,控制磨浆游离度在380-420ml左右。
步骤S21-S23均是对针叶木浆和阔叶木浆分别进行散浆、净浆、磨浆处理,得到磨浆后的针叶木浆和磨浆后的阔叶木浆。
步骤S23:将磨浆处理后的针叶木浆和阔叶木浆进行混合,得到混合浆液。
其中,针叶木浆的混合量为10-30%,阔叶木浆的混合量为70-90%。在其它实施例中,混合浆液中还可以添加其它浆液,如机械浆、非木材浆等,根据需求添加。
步骤S24:向混合浆液中添加湿强剂,并进行抄造处理得到高湿强纸。
具体地,湿强剂包括聚酰胺环氧氯丙烷树脂。湿强剂的添加量占整个浆线绝干浆的30-60kg/t。
加入湿强剂等辅助性试剂之后,对混合浆液进行抄造工艺处理制得高湿强纸。抄造处理过程包括:上网成型、压榨脱水、烘缸干燥、表面施胶涂布、压光等过程。
在本实施例中,还包括对上述加入湿强剂之后的造纸湿端电荷进行测量与控制,结果表明:未加入阴离子纤维素的浆料原液中,添加湿强剂之后的系统电荷为PCD=+18μeq/L;加入阴离子纤维素的浆料原液中,再添加湿强剂之后的系统电荷为PCD=-12μeq/L。实验结果表明,加入阴离子纤维素可以降低溶液中由于湿强剂的添加导致的阳离子富集,从而避免随着溶液的反复利用、湿强剂的持续增加导致的系统电荷失衡的现象。在本实施例中,使用BTG-PCD仪器对造纸湿端电荷进行监测,在其他实施例中,可使用其他仪器对造纸湿端电荷进行监测,在此不作限定。
本实施例中还包括对上述浆料原液抄造而成的纸张进行纸张湿强比测定,具体地测试方法包括:将抄造的纸张预先放入120℃烘箱中烘烤10分钟,使用纸张添加药剂快速熟化,再浸泡在蒸馏水中15分钟,用吸水纸吸干表面水分后,用抗张拉力仪测试纸张的强度。测得湿抗张强度与正常抗张强度的比值为测试纸张湿强比。测得未加入阴离子纤维素的浆料原液抄造的纸张湿强比为14.5%,加入阴离子纤维素的浆料原液抄造的纸张湿强比为16.5%。结果表明,在过程中添加阴离子纤维素之后的纸张湿强比比未添加阴离子纤维素的纸张湿强比提升了2%。
本实施例的有益效果是:通过在散浆清水或白水中添加阴离子纤维素,由于到磨浆具有一定的滞留时间,阴离子纤维素与浆料充分混合,大量的羟基或羧基官能团等与浆料纤维之间形成氢键的结合,可促使浆料磨浆过程中分丝帚化。同时,通过预先加入阴离子纤维素来调节纸浆原料的电荷,使其在大量湿强剂加入时保持系统电荷的稳定。另外,阴离子纤维素的添加对湿端化药的留着率有积极的影响,减少化药随水系统的流失。
本申请还提供另一种在磨浆前加入阴离子纤维素溶液制备高湿强纸的方法,如图3所示,图3为本申请磨浆制备高湿强纸的方法,该方法包括以下步骤:
步骤S30:向散浆清水中添加浆料,得到浆料原液。
具体地,其中,浆料为针叶木浆和阔叶木浆中的一种或两种。在其他实施例中还可以包含其他类型的浆料,如机械浆和非木材浆。针叶木浆可以是经过硫酸盐处理过的针叶木硫酸盐浆,阔叶木浆可以是经过硫酸盐处理过的阔叶木硫酸盐浆。其中,向散浆清水中加入针叶木浆,得到的是针叶木浆浆料原液;向散浆清水中加入阔叶木浆,得到的是阔叶木浆浆料原液。
在本实施例中,通过散浆工艺处理后得到浓度为4-5%的浆料原液,其中,4-5%指的是浆料的质量分数。步骤S30中的散浆清水中未加入阴离子纤维素。
步骤S31:对浆料原液进行净浆处理。
净浆是去除浆料或浆料原液中可能存在的杂质的工艺过程。在本实施例中,对4-5%的浆料原液进行过滤,去除浆料原液中的杂质,以保证浆液的成纸品质。
步骤S32:向净浆处理后的所述浆料原液中添加阴离子纤维素溶液,并对所述浆料原液进行磨浆处理。
在步骤S32之前还包括配置1-2%浓度的阴离子纤维素溶液,具体地,向清水中加入阴离子纤维素粉体,搅拌、配制成1-2%的阴离子纤维素溶液。
向浆料原液中添加阴离子纤维素溶液的具体过程包括:将1-2%的阴离子纤维素溶液通过加药管路加入到输送浆料原液的管路中与浆料原液混合,通过将阴离子纤维素溶液提前加入到浆料原液中,可使阴离子纤维素与浆料原液中的浆料纤维素预先混合均匀,减少了静置混合时间。具体地,针叶木浆与阔叶木浆分别进行散浆、净浆、磨浆,阴离子纤维素可以添加到针叶木浆线的磨浆前管路中,也可以添加到阔叶木的磨浆前管路中,也可以同时在两条浆线的磨浆前管路中添加。
将阴离子纤维素和浆料原液充分混合后,将该混合溶液送入磨浆装置进行磨浆处理。具体地,在本实施例中使用的是双圆盘磨浆机,在其它实施例中还可以使用其它的设备进行磨浆处理,在此不作限定。其中,双圆盘磨浆机包括一转盘与一定盘,使用转盘和定盘对浆料纤维进行磨浆,使浆料纤维在受到摩擦力、冲击力、搓揉力、扭曲力以及剪切力的作用下,快速完成磨浆。在本实施例中,双圆盘磨浆机的磨浆功率可以设置为105kwh/t,当然也可以是在其它功率下进行的磨浆,在此不作进一步限定。具体地,磨浆功率还可根据浆料原液中浆料纤维来设置功率,在本实施例中,当浆料为针叶木浆时,通过控制磨浆功率来控制磨浆后的浆料原液的游离度在350ml-380ml之间,当浆料为阔叶木浆时,通过控制磨浆功率来控制磨浆后的浆料原液的游离度在380ml-420ml之间,在其它实施例中,磨浆后的浆料原液纤维游离度可根据实际抄造纸的需求进行调整。
步骤S33:将磨浆处理后的针叶木浆和/或阔叶木浆进行混合,得到混合浆液。
在本实施例中,将针叶木浆浆料原液和阔叶木浆浆料原液进行混合,具体包括:将阔叶木浆浆料原液加入到针叶木浆浆料原液中。
其中,在本实施例中,混合浆液中浆料原液的选取及浆料原液的添加量可根据纸张的强度要求进行设置,在此不作限定。
步骤S34:向混合浆液中添加湿强剂,并进行抄造处理得到所述高湿强纸。
其中,湿强剂优选传统的聚酰胺环氧丙烷树脂(PAE)。湿强剂的添加量在30-60kg/t范围内,具体地,湿强剂的添加量是根据整个浆线的比例,可根据成纸比例进行计算得到。
在本实施例中,湿强剂的添加一般是在供浆系统中进行添加,具体可以添加到成浆池中,这样更有利于湿强剂与浆料的充分混合,进而充分发挥其赋予成纸湿强度的作用。在本实施例中,加入湿强剂之后还包括向浆料原液中添加一些其他功能辅助性试剂,具体添加情况可根据实际生产纸张品质的需求进行添加。具体地,辅助性试剂包括:阳离子淀粉、内施胶剂、染色剂、填料、助留剂等。
加入湿强剂等辅助性试剂之后,对混合浆液进行抄造工艺处理制得高湿强纸。具体地,通过上网成型、压榨脱水、烘缸干燥、表面施胶涂布、压光等过程抄造生产出所需要的品质纸张。上网成型工艺通常采用长网或夹网纸页成型,压榨脱水工艺可采用真空抽吸压榨辊,烘缸干燥工艺可采用普通蒸汽烘缸,在实际生产过程中,上网成型、压榨脱水以及烘缸干燥可以根据现有生产设备分别采用其他设备进行操作,此处不做具体限定。
在本实施例中,还包括对上述加入湿强剂之后的造纸湿端电荷进行测量和控制,结果表明:未加入阴离子纤维素的浆料原液中,添加湿强剂之后的系统电荷为PCD=+20μeq/L;加入阴离子纤维素的浆料原液中,添加湿强剂之后的系统电荷为PCD=-10μeq/L。实验结果表明,加入阴离子纤维素可以降低溶液中由于湿强剂的添加导致的阳离子富集,从而避免随着溶液的反复利用、湿强剂的持续增加导致的系统电荷失衡的现象。造纸湿端电荷表示系统对阳电荷的需求,在本实施例中,使用BTG-PCD仪器对造纸湿端电荷进行监测,在其他实施例中,可使用其他仪器对造纸湿端电荷进行监测,在此不作限定。
本实施例中还包括对上述浆料原液抄造而成的纸张进行纸张湿强比测定,具体地测试方法包括:将抄造的纸张预先放入120℃烘箱中烘烤10分钟,使用纸张添加药剂快速熟化,再浸泡在蒸馏水中15分钟,用吸水纸吸干表面水分后,用抗张拉力仪测试纸张的强度。测得湿抗张强度与正常抗张强度的比值为测试纸张湿强比。测得未加入阴离子纤维素的浆料原液抄造的纸张湿强比为15.6%,加入阴离子纤维素的浆料原液抄造的纸张湿强比为17.2%。结果表明,在添加阴离子纤维素之后的纸张湿强比比未添加阴离子纤维素的纸张湿强比提升了1.6%。
本实施例的有益效果是:通过预先冲泡分散阴离子纤维素粉体,在向浆料原液中添加阴离子纤维素溶液时,避免了直接加入阴离子纤维素粉体时导致的扬尘现象、及添加过程中由于搅拌不均匀产生的小絮团,添加方式较为稳定,降低了操作难度。同时在磨浆前加入阴离子纤维素能有效地避免阴离子纤维素在散浆、净浆过程中的损失。加入阴离子纤维素之后使浆料原液的湿端电荷降低了30μeq/L,加入阴离子纤维素之后使纸张湿强比提升了1.6%。
本申请通过提前在湿端加入阴离子纤维素能有效地降低湿端的系统电荷,从而解决了抄造纸张过程中加入湿强剂导致的电荷失衡的问题。具体地包括将阴离子纤维素粉体直接加入到针叶木浆或阔叶木浆的散浆清水中,或预先配制成1-2%浓度的阴离子纤维素溶液,再通过加药管道加入到针叶木浆或阔叶木浆磨浆前管路中,本方案可以使阴离子纤维素与浆料纤维素充分混合,使阴离子纤维素的羟基或羧基官能团与浆料纤维之间形成氢键结合,从而提高湿端化药的留着率,还可以增加纸张的湿强比。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利保护范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种制备高湿强纸的方法,其特征在于,所述方法包括:
向针叶木浆和/或阔叶木浆的浆液中添加阴离子纤维素,得到含有阴离子纤维素的浆料原液;
对所述浆料原液进行磨浆处理;
将磨浆处理后的所述针叶木浆和所述阔叶木浆进行混合,得到混合浆液;
向所述混合浆液中添加湿强剂,并进行抄造处理得到所述高湿强纸。
2.根据权利要求1所述的制备高湿强纸的方法,其特征在于,所述阴离子纤维素包括羧甲基纤维素或者纤维素晶类化合物,所述阴离子纤维素的添加量占绝干浆的0.4%-0.6%。
3.根据权利要求2所述的制备高湿强纸的方法,其特征在于,所述阴离子纤维素粉体预先添加在所述针叶木浆和/或所述阔叶木浆的清水中。
4.根据权利要求2所述的制备高湿强纸的方法,其特征在于,所述阴离子纤维素预先加入清水中配制成1-2%浓度的阴离子纤维素溶液,通过加药管道加入到所述针叶木浆和/或所述阔叶木浆磨浆前管路中。
5.根据权利要求1所述的制备高湿强纸的方法,其特征在于,所述湿强剂包括聚酰胺环氧氯丙烷树脂,所述湿强剂的添加量占绝干浆的30-60kg/t。
6.根据权利要求1所述的制备高湿强纸的方法,其特征在于,所述针叶木浆为针叶木硫酸盐浆;
所述对所述浆料原液进行磨浆处理的步骤包括:
所述磨浆游离度控制在350-380ml。
7.根据权利要求1所述的制备高湿强纸的方法,其特征在于,所述阔叶木浆为阔叶木硫酸盐浆;
所述对所述浆料原液进行磨浆处理的步骤包括:
所述磨浆游离度控制在380-420ml。
8.根据权利要求1所述的制备高湿强纸的方法,其特征在于,所述将磨浆处理后的所述针叶木浆和所述阔叶木浆进行混合,得到混合浆液的步骤包括:所述针叶木浆的添加比例为10-30%,所述阔叶木浆的添加比例为70-90%。
9.根据权利要求1所述的制备高湿强纸的方法,其特征在于,控制向所述混合浆液中添加湿强剂之后的系统电荷在-10±2μeq/L。
10.一种高湿强纸,其特征在于,所述高湿强纸由权利要求1~9所述的制备高湿强纸的方法制成。
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