CN115369686A - 一种超薄型不锈钢垫纸及其制备方法 - Google Patents

一种超薄型不锈钢垫纸及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种超薄型不锈钢垫纸，包括以下重量份的组分：800～1000份针叶浆；150～250份阔叶浆；15～25份纸张增强剂；10～15份内施胶剂；20～30份表面施胶剂；所述针叶浆和阔叶浆的浆料浓度均为5.0～6.0%；所述表面施胶剂的制备原料包括重量比为15～25:25～35:1:0.8～1.0的PVA、阳离子淀粉、颖壳、引发剂，所述表面施胶剂由PVA和阳离子淀粉共混后在引发剂作用下接枝颖壳得到。本申请制得的超薄型不锈钢垫纸具有优异的抗张强度和水蒸气阻隔性，能够减少垫纸定量的情况下满足机组的使用要求。

Description

一种超薄型不锈钢垫纸及其制备方法
技术领域
本申请涉及纸张领域，尤其是涉及一种超薄型不锈钢垫纸。
背景技术
由于不锈钢防腐性能良好，但是并不具备良好的耐磨性能。所以不锈钢在轧制、酸洗、开平、镜面、拉丝、镀钛等加工工序，还有储存运输过程中，经常会由于摩擦而造成划痕、凹凸点、折痕、压印等问题。
为了避免上述由于摩擦造成的问题，在不锈钢制备以及运输的过程中，常用不锈钢垫纸来将不锈钢隔绝开来，以保护不锈钢的表面。但是市面上的不锈钢垫纸存在着定量过大，浪费严重的问题；而在相同的生产原料及生产工艺条件下，随着垫纸定量的降低，必然导致垫纸抗张强度、耐折度等指标的下降，而垫纸物理强度指标不能满足机组使用要求，将出现断纸现象影响机组正常生产和产品质量。
发明内容
为了改善垫纸的在超薄定量下的抗张强度，本申请的第一个目的在于提供一种超薄型不锈钢垫纸。
本发明的第二个目的在于提供一种超薄型不锈钢垫纸的制备方法，其具有制作方法简单，易于操作的优点。
第一方面，一种超薄型不锈钢垫纸，包括以下重量份的组分：
800～1000份针叶浆；
150～250份阔叶浆；
15～25份纸张增强剂；
10～15份内施胶剂；
20～30份表面施胶剂；
所述针叶浆和阔叶浆的浆料浓度均为5.0～6.0%；
所述表面施胶剂的制备原料包括重量比为15～25:25～35:1:0.8～1.0的PVA、阳离子淀粉、颖壳、引发剂，所述表面施胶剂由PVA和阳离子淀粉共混后在引发剂作用下接枝颖壳得到。
通过采用上述技术方案，针叶木浆纤维长且细，阔叶浆的纤维粗且短，由于超薄型不锈钢垫纸中的针叶浆含量远大于阔叶浆，本申请的浆料配比为针叶浆为主配以部分阔叶浆的方式，制得的垫纸在抗张强度高、柔韧性高的同时具备一定的硬度。通过纸张增强剂、内施胶剂和表面施胶剂的配合增强垫纸的耐磨性、水蒸气阻隔性和抗张强度。
用于表面施胶剂时，PVA具有良好的成模型，可以提高纸张的表面抗水性和抗溶剂性，且PVA中的大量羟基能够与纸张纤维中的羟基形成氢键，所以可以增强纸张的抗张强度。PVA配合氧化淀粉使用时，氧化淀粉可以改善PVA渗透性过大的缺陷。但常规的PVA/氧化淀粉作为表面施胶剂时，存在生物降解困难、污染大、纸幅成形过程中填料和细小纤维流失严重等问题。氧化淀粉会导致浆料中的负电位上升，造成纸幅形成过程中填料和细小纤维的流失严重，用阳离子淀粉代替氧化淀粉，阳离子淀粉能与带负电的纤维之间通过静电吸附的作用紧密结合，阳离子淀粉和浆料通过范德华力产生联结，且阳离子淀粉自身能够在后处理工艺中发生糊化，与浆料中的纤维产生更紧密的缠绕联结，降低了PVA渗透性，增强了纸张的抗张强度和水蒸气阻隔性；改性阳离子淀粉还能作造纸为污水处理的絮化剂，减少了后续对环境的污染。颖壳接枝到PVA-阳离子淀粉上，使原本光滑的PVA-阳离子淀粉表面增加了很多凸起，改变了PVA-阳离子淀粉表面的空间结构，使表面施胶剂在施胶过程中更好的附着在纸张上，且颖壳表面存在大量活性羟基基团，能够使表面施胶剂同纸张的纤维之间形成氢键，使得表面施胶剂更紧密的覆盖在纸张的表面，提高了纸张的抗张强度和水蒸气阻隔性。
优选的，所述表面施胶剂的制备原料还包括纳米二氧化锆，所述纳米二氧化锆与颖壳的质量比为0.4～1.2:1。
纳米二氧化锆本身具备较高的机械强度和韧性，但纳米二氧化锆本身极性极强，添加的过程中容易出现团聚，造成纸张局部强度过大影响纸张整体的抗张强度，通过颖壳改性后的PVA-阳离子淀粉表面具有很多粗糙的孔隙，孔隙内能够容纳纳米二氧化锆，从而使纳米二氧化锆在纸张中的分散性更为均匀。由于纳米二氧化锆被吸附在颖壳表面孔隙中，纳米二氧化锆可以促进表面施胶剂自身分子链之间以氢键接合，增加了PVA和改性阳离子淀粉分子链的相对分子质量以及链长，延长的分子链同纸张的接触点变多，提高了表面施胶剂的效果。
优选的，引发剂包括过硫酸铵和硫酸铜，所述过硫酸铵、硫酸铜和颖壳的重量比为0.7～0.8：0.1～0.2:1。
通过采用上述技术方案，过硫酸铵作为引发剂具有良好的引发效果，加入微量的铜离子配合过硫酸铵可以减少改性表面施胶剂的粒径，使表面施胶更加均匀，进一步提高纸张的抗张强度和水蒸气阻隔性。
优选的，改性PVA-阳离子淀粉的制备方法包括如下步骤：
A1、将颖壳研磨，通过200～300目的目筛后与纳米二氧化锆混合，在 140～160℃下保温30～45min得到粉末B；
将PVA加入水中，搅拌10～15min，然后加入阳离子淀粉，继续搅拌直至得到均匀的PVA-阳离子淀粉水分散液。
A2、将步骤A1中的粉末B加入所述PVA-阳离子淀粉水溶液中，加入0.3～0.4份过硫酸铵调节温度至60～70℃，继续搅拌20～30min，再加入剩余过硫酸铵和硫酸铜，继续搅拌5～10min，然后过滤洗涤干燥得到表面施胶剂。
通过采用上述技术方案，先加入PVA进行搅拌，再加入改性阳离子淀粉进行搅拌，减少两者形成块状沉淀，利于后续对PVA-阳离子淀粉的改性，也节约了工艺的时间；将颖壳研磨成粒径更小的微粒，减少了颖壳本身作为颗粒状异物对纸张平滑度的影响，过筛后与纳米二氧化锆混合进行高温活化，一方面有助于破坏颖壳本身的纤维长链，提高颖壳的活性，另一方面除去颖壳表面空隙的一些杂质，使空隙露出，便于颖壳粉末携带纳米二氧化锆；将过硫酸铵分两次添加，过硫酸铵一次性加入会导致分解影响接枝率，补加一次过硫酸铵可以接枝剩余由于过硫酸铵分解导致未接枝的剩余单体，提高了接枝率，在第二次加入过硫酸铵时加入硫酸铜，此时接枝反应较为稳定，可以得到较为均匀的小粒径改性后的PVA-阳离子淀粉。
优选的，所述纸张增强剂包括改性阳离子淀粉。
通过上述技术方案，改性阳离子淀粉的掺入，能够提高纸张的抗张强度和水蒸气阻隔性，且改性阳离子淀粉具有较好的生物降解性，减少了污染的产生。
优选的，所述改性阳离子淀粉的制备原料包括重量比为10:0.6～1.2:0.2～0.4的阳离子淀粉、1H,1H,2H,2H-丙烯酸全氟辛酯、丙烯酰胺。
通过采用上述技术方案，通过1H,1H,2H,2H-丙烯酸全氟辛酯对阳离子淀粉进行改性，在亲水的阳离子淀粉内掺入少量疏水的含氟丙烯酸基团，一方面改性阳离子淀粉中含有含氟丙烯酸基团，含氟丙烯酸基团能够在水中发生疏水缔合作用，疏水缔合使改性阳离子淀粉之间能够相互交联，形成了三维空间网状结构，而该作用会由于温度的变化可逆的进行，因此能够对浆料和纸张成品的孔隙进行填补，且加强了纸张的抗张强度、水蒸气阻隔性和剪切恢复性；另一方面，由于阳离子淀粉本身与浆料发生交联，在浆料内引入了疏水的含氟丙烯酸基团，提高了浆料的疏水性，因此提升了纸张的水蒸气阻隔性。
优选的，所述改性阳离子淀粉的制备方法包括如下步骤：
B1、将阳离子淀粉与NaOH溶液搅拌混合，进行糊化反应得到糊化淀粉液；
B2、在步骤B1得到的糊化淀粉液加入丙烯酰胺、1H,1H,2H,2H-丙烯酸全氟辛酯、引发剂和表面活性剂反应3～5h，过滤洗涤干燥获得改性阳离子淀粉。
通过上述技术方案，用NaOH破坏淀粉内部的晶状结构并升温糊化，利于后续接枝的进行；丙烯酰胺能够在水中形成胶束，1H,1H,2H,2H-丙烯酸全氟辛酯被束缚在胶束中，加入表面活性剂增加1H,1H,2H,2H-丙烯酸全氟辛酯在胶束中的溶解性，通过引发剂将疏水基团接枝到阳离子淀粉上，获得纯度较高的改性阳离子淀粉。
优选的，所述内施胶剂包括阳离子淀粉、AKD, 所述AKD和所述阳离子淀粉的重量比为1:1.0～2.0。
通过上述技术方案，AKD能覆盖在纸张表面形成β～酮酸酯和β～酮酸盐起到保护的作用，AKD分子中长链部分作为疏水端排列在纸张与空气的界面，赋予纸张耐水性，阳离子淀粉能够作为内施胶液的乳化剂，将内施胶剂更好的附着在浆料内，且阳离子淀粉本身携带正电荷，自身在纤维上附着效果更高，留存率也较高，提高了内施胶剂的分散性和存储稳定性，提高了内施胶剂的效果，减少了内施胶剂的用量。
优选的，所述表面施胶剂还包括琥珀酸，琥珀酸和PVA的重量份比为1:15～25。
通过上述技术方案，在表面施胶时加入琥珀酸，琥珀酸作为交联剂，可以在改性PVA-阳离子淀粉和纸张纤维之间进行交联，形成改性PVA-阳离子淀粉-纤维素的三维网状结构，一方面提高了表面施胶剂与纸张之间的联结，填充了纸张纤维内部的空隙，另一方面能够覆盖其他纤维形成保护层，进一步提高了纸张的抗张强度和水蒸气阻隔性；二氧化锆具有良好的催化效果，能够促进该交联反应的进行，减少了表胶由于固化过快导致的交联反应不完全，间接提高了纸张的机械强度。
第二方面，一种超薄型不锈钢垫纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、制浆1：将纸张增强剂加入针叶浆中搅拌20～30min；
S2、制浆2：将阔叶浆加入S1步骤的针叶浆中，继续搅拌1～2h得到粗浆料；
S3、内施胶：往S2步骤中的粗浆料加入内施胶剂，调节温度至55～65℃继续搅拌1～3h，搅拌期间进行过滤除渣，直至得到抄纸浆料；
S4、抄纸：将S3步骤中的抄纸浆料经网部成型得到湿纸张，湿纸张经压榨干燥，得到粗制纸；
S5、表面施胶：将S4步骤中的粗制纸用表面施胶剂进行表面施胶，干燥得到超薄型不锈钢垫纸。
通过上述技术方案，由于针叶浆的纤维细且长，先将针叶浆与纸张增强剂混合搅拌，加长针叶浆与纸张增强剂的反应时间，可以提高纸张成品的抗张强度和水蒸气阻隔性；然后混合针叶浆和阔叶浆，由于阔叶浆的纤维粗且短，能够与针叶浆配合最后得到抗张强度更高的纸张；内施胶的步骤中边搅拌边反复除渣，减少最后纸张成品的异物颗粒，提高成品的质量；在抄纸的步骤前添加内施胶剂，这样在抄纸干燥熟化的过程中，纸张内的内施胶剂随着温度的提升，内施胶剂会二次熔融，在纸张内更好的分散；采用改性PVA-阳离子淀粉进行表面施胶，不仅能够提高纸张的抗张强度和水蒸气阻隔性，且会对S1步骤中的纸张增强剂和S3中的内施胶剂起到保护作用，提高了纸张的使用寿命。
综上所述，本申请具有如下有益效果：
1.颖壳接枝到PVA-阳离子淀粉上，使原本光滑的PVA-阳离子淀粉表面增加了很多凸起，改变了的表面空间结构，且颖壳表面存在大量活性羟基基团，能够使与纸张的纤维之间产生交联，使得能够更紧密的覆盖在纸张的表面，提高了纸张的抗张强度和水蒸气阻隔性。纳米二氧化锆本身具备较高的机械强度和韧性，但纳米二氧化锆本身极性极强，添加的过程中容易出现团聚造成纸张局部强度过大影响纸张整体的抗张强度，改性后PVA-阳离子淀粉表面具有很多粗糙的空隙，能够携带纳米二氧化锆，从而使纳米二氧化锆在纸张中的分散性更为均匀，提高了纸张的抗张强度、耐磨性和水蒸气阻隔性。
2.纳米二氧化锆被吸附在颖壳表面孔隙中，纳米二氧化锆催化表面的活性基团与纸张内部的纤维素发生交联作用，增强了表面施胶剂的作用范围，另一方面纳米二氧化锆可以促进自身分子链之间以氢键接合，增加PVA和淀粉分子链的相对分子质量以及链长，延长的分子链同纸张的交联点变多，提高了表面施胶剂的效果；过硫酸铵作为引发剂具有良好的引发效果，加入微量的铜离子配合过硫酸铵可以减少改性后的粒径，使表面施胶更加均匀，进一步提高纸张的抗张强度和水蒸气阻隔性。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例和制备例中所使用的的原料均可通过市售详细说明，本申请中的阳离子淀粉为：淀粉羟丙基三氯化铵。
原料和/或中间体的制备例
改性阳离子淀粉的制备
制备例0-1，一种改性阳离子淀粉的制备方法，包括如下制备步骤：
B1、将10kg阳离子淀粉与1L 2mol/L NaOH溶液搅拌混合，调节温度至95℃进行糊化反应直至得到糊化淀粉液；
B2、在步骤B1得到的糊化淀粉液加入1.0kg1H,1H,2H,2H-丙烯酸全氟辛酯、0.40kg丙烯酰胺、0.20kg过硫酸钾和0.35kg十二烷基三甲基溴化铵反应6h，过滤后用丙酮和无水乙醇交替洗涤三次，干燥获得改性阳离子淀粉。
制备例0-2，一种改性阳离子淀粉的制备方法，包括如下制备步骤：
B1、将10kg阳离子淀粉与1L 2mol/L NaOH溶液搅拌混合，调节温度至95℃进行糊化反应直至得到糊化淀粉液；
B2、在步骤B1得到的糊化淀粉液加入0.6kg1H,1H,2H,2H-丙烯酸全氟辛酯、0.30kg丙烯酰胺、0.20kg过硫酸钾和0.35kg十二烷基三甲基溴化铵反应5h，过滤后用丙酮和无水乙醇交替洗涤三次，干燥获得改性阳离子淀粉。
制备例0-3，一种改性阳离子淀粉的制备方法，包括如下制备步骤：
B1、将10kg阳离子淀粉与1L 2mol/L NaOH溶液搅拌混合，调节温度至90℃进行糊化反应直至得到糊化淀粉液；
B2、在步骤B1得到的糊化淀粉液加入1.2kg1H,1H,2H,2H-丙烯酸全氟辛酯、0.20kg丙烯酰胺、0.20kg过硫酸钾和0.35kg十二烷基三甲基溴化铵反应4h，过滤后用丙酮和无水乙醇交替洗涤三次，干燥获得改性阳离子淀粉。
制备例0-4，一种改性阳离子淀粉的制备方法，与制备例0-1的区别在于在B2步骤中加入的1H,1H,2H,2H-丙烯酸全氟辛酯的质量为1.6kg。
制备例0-5，一种改性阳离子淀粉的制备方法，与制备例0-1的区别在于B2步骤中加入的1H,1H,2H,2H-丙烯酸全氟辛酯质量为0.4kg。
制备例0-6，一种改性阳离子淀粉的制备方法，与制备例0-1的区别在于不调节温度进行糊化反应。
改性PVA-阳离子淀粉的制备
制备例1-1，一种改性PVA-阳离子淀粉的制备方法，包括如下制备步骤：
A1、将1kg颖壳研磨，通过250目的目筛后与0.8kg纳米二氧化锆混合，放入150℃恒温箱中保温45min得到粉末B；
将20kg PVA加入1L水中，搅拌15min，然后加入30kg改性阳离子淀粉，继续搅拌40min，得到PVA-阳离子淀粉水溶液。
A2、将步骤A1中的粉末B加入PVA-阳离子淀粉水溶液中，加入0.4kg过硫酸铵调节温度至65℃，继续搅拌30min，再加入0.4kg过硫酸铵和0.1kg硫酸铜，继续搅拌10min，然后干燥得到改性PVA-阳离子淀粉。
其中改性阳离子淀粉用制备例0-1制得。
制备例1-2，一种改性PVA-阳离子淀粉的制备方法，包括如下制备步骤：
A1、将1kg颖壳研磨，通过300目的目筛后与0.4kg纳米二氧化锆混合，放入160℃恒温箱中保温30min得到粉末B；
将25kgPVA加入1L水中，搅拌10min，然后加入25kg改性阳离子淀粉，继续搅拌50min，得到PVA-阳离子淀粉水溶液。
A2、将步骤A1中的粉末B加入PVA-阳离子淀粉水溶液中，加入0.35kg过硫酸铵调节温度至70℃，继续搅拌30min，再加入0.35kg过硫酸铵和0.1kg硫酸铜，继续搅拌10min，然后干燥得到改性PVA-阳离子淀粉。
制备例1-3，一种改性PVA-阳离子淀粉的制备方法，包括如下制备步骤：
A1、将1kg颖壳研磨，通过200目的目筛后与1.2kg纳米二氧化锆混合，放入140℃恒温箱中保温30min得到粉末B；
将15kgPVA加入1L水中，搅拌10min，然后加入30kg改性阳离子淀粉，继续搅拌50min，得到PVA-阳离子淀粉水溶液。
A2、将步骤A1中的粉末B加入PVA-阳离子淀粉水溶液中，加入0.4kg过硫酸铵调节温度至70℃，继续搅拌30min，再加入0.35kg过硫酸铵和0.2kg硫酸铜，继续搅拌10min，然后干燥得到改性PVA-阳离子淀粉。
制备例1-4，一种改性PVA-阳离子淀粉的制备方法，与制备例1-1的区别在于A1步骤不放入恒温箱中保温活化。
制备例1-5，一种改性PVA-阳离子淀粉的制备方法，与制备例1-1的区别在于A2步骤替换为将20kg PVA和30kg改性阳离子淀粉加入1L水中，在温度90℃下通入空气搅拌40min得到PVA-阳离子淀粉水溶液。
制备例1-6，一种改性PVA-阳离子淀粉的制备方法，与制备例1-1的区别在于A3步骤中硫酸铜用等量的硫酸钾代替。
制备例1-7，一种改性PVA-阳离子淀粉的制备方法，与制备例1-1的区别在于颖壳用等量的二氧化锆代替。
制备例1-8，一种改性PVA-阳离子淀粉的制备方法，与制备例1-1的区别在于二氧化锆用等量的颖壳代替。
制备例1-9，一种改性PVA-阳离子淀粉的制备方法，与制备例1-1的区别在于表面施胶剂用等量的阳离子淀粉代替。
制备例1-10，一种改性PVA-阳离子淀粉的制备方法，与制备例1-1的区别在于表面施胶剂用等量的PVA代替。
制备例1-11，一种改性PVA-阳离子淀粉的制备方法，与制备例1-1的区别在于表面施胶剂用等量PVA-阳离子淀粉代替。
实施例
实施例1，一种超薄型不锈钢垫纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、制浆1：将25kg改性阳离子淀粉加入900kg浆料浓度为5.5%的针叶浆中搅拌30min；
S2、制浆2：将150kg浆料浓度为5.5%的阔叶浆加入S1步骤的针叶浆中，继续搅拌1h得到粗浆料；
S3、内施胶：往S2步骤中的粗浆料加入5kg AKD和7.5kg阳离子淀粉，升温至65℃继续搅拌3h，搅拌期间反复过滤除渣，直至得到抄纸浆料；
S4、抄纸：将S3步骤中的抄纸浆料抄纸得到湿纸张，将所述湿纸张压榨干燥，得到粗制纸；
S5、表面施胶：将25kg改性PVA-阳离子淀粉和1kg琥珀酸溶于375kg水中，然后升温至95℃并保持40min进行糊化，然后降温至65℃得到表面施胶剂，维持挂胶量在2.0～3.0g/m2对S4步骤中的粗制纸进行表面施胶，干燥得到精制纸；
S6、后处理：将步骤S5中的精制纸在110℃，线压力75KN/m下压光，再经过复卷、裁剪、打包分拣，得到一种超薄型不锈钢垫纸。
其中，改性阳离子淀粉来自制备例0-1，改性PVA-阳离子淀粉来自制备例1-1。
实施例2，一种超薄型不锈钢垫纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、制浆1：将15kg改性阳离子淀粉加入1000kg浆料浓度为6%的针叶浆中搅拌20min；
S2、制浆2：将200kg浆料浓度为6%的阔叶浆加入S1步骤的针叶浆中，继续搅拌2h得到粗浆料；
S3、内施胶：将S2步骤中的粗浆料加入5kg AKD和5kg阳离子淀粉，升温至55℃继续搅拌1h，搅拌期间反复过滤除渣，直至得到抄纸浆料；
S4、抄纸：将S3步骤中的抄纸浆料抄纸得到湿纸张，将所述湿纸张压榨干燥，得到粗制纸；
S5、表面施胶：将20kg改性PVA-阳离子淀粉和1kg琥珀酸溶于300kg水中，然后升温至90℃并保持45min进行糊化，然后降温至70℃得到表面施胶剂，维持挂胶量在2.0～3.0g/m2对S4步骤中的粗制纸进行表面施胶，干燥得到精制纸；
S6、后处理：将步骤S5中的精制纸在120℃，线压力100KN/m下压光，再经过复卷、裁剪、打包分拣，得到一种超薄型不锈钢垫纸。
其中，改性阳离子淀粉来自制备例0-2，改性PVA-阳离子淀粉来自制备例1-2。
实施例3，一种超薄型不锈钢垫纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、制浆1：将20kg改性阳离子淀粉加入800kg浆料浓度为5%的针叶浆中搅拌20min；
S2、制浆2：将250kg浆料浓度为5%的阔叶浆加入S1步骤的针叶浆中，继续搅拌1.5h得到粗浆料；
S3、内施胶：将S2步骤中的粗浆料加入5kg AKD和10kg阳离子淀粉，调节温度至60℃继续搅拌2h，搅拌期间反复过滤除渣，直至得到抄纸浆料；
S4、抄纸：将S3步骤中的抄纸浆料抄纸得到湿纸张，将所述湿纸张压榨干燥，得到粗制纸；
S5、表面施胶：将30kg改性PVA-阳离子淀粉和1kg琥珀酸溶于450kg水中，然后升温至95℃并保持40min进行糊化，然后降温至60℃得到表面施胶剂，维持挂胶量在2.0～3.0g/m2对S4步骤中的粗制纸进行表面施胶，干燥得到精制纸
S6、后处理：将步骤S5中的精制纸在100℃，线压力75KN/m下压光，再经过复卷、裁剪、打包分拣，得到一种超薄型不锈钢垫纸。
其中，改性阳离子淀粉来自制备例0-3，改性PVA-阳离子淀粉来自制备例1-3，
实施例4，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于步骤S1中的改性阳离子淀粉来自制备例0-4。
实施例5，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于改性阳离子淀粉来自制备例0-5。
实施例6，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于改性阳离子淀粉来自制备例0-6。
实施例7，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于纸张增强剂中的改性阳离子淀粉用等量的阳离子淀粉代替。
实施例8，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于改性PVA-阳离子淀粉来自制备例1-4。
实施例9，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于改性PVA-阳离子淀粉来自制备例1-5。
实施例10，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于改性PVA-阳离子淀粉来自制备例1-6。
实施例11，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于改性PVA-阳离子淀粉来自制备例1-7。
实施例12，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于改性PVA-阳离子淀粉来自制备例1-8。
实施例13，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于改性PVA-阳离子淀粉来自制备例1-9。
实施例14，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于改性PVA-阳离子淀粉来自制备例1-10。
实施例15，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于改性PVA-阳离子淀粉来自制备例1-11
实施例16，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于内施胶步骤中阳离子淀粉用等量的AKD代替。
实施例17，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于琥珀酸用等量的柠檬酸代替。
实施例18，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例16的不同之处在于内施胶步骤中的阳离子淀粉用等量的AKD代替。
对比例
对比例1，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于表面施胶剂用等量糊化淀粉代替。
对比例2，一种超薄型不锈钢垫纸，与实施例1的不同之处在于表面施胶剂中的阳离子淀粉用等量阴离子淀粉代替。
性能检测试验
试验对象：实施例1-18和对比例1-2得到的垫纸，一共20组实验样品。
试验方法：
每个实施例和对比例均裁取(15*150)mm的垫纸试样各20张，
各项测量方法参照如下国家标准或测试方法：
1.抗张强度：GB/T 12914-2008，纸和纸板抗张强度的测定方法；
2.水蒸气阻隔性：使用接触角测量仪测定纸张与水的静态接触，测量接触角，每个样品重复测量三次，求平均值。
3.耐折度：国标GB/T457～2008纸和纸板耐折度的测定方法。
测试结果如表1：
表1：实验结果
抗张强度纵向（kN/ m） 抗张强度横向（kN/ m） 接触角/度 耐折度/次 定量g/ m<sup>2</sup>
实施例1 2.56 1.15 127.4 103 23.2
实施例2 2.52 1.15 124.2 100 23.6
实施例3 2.53 1.14 125.1 99 23.1
实施例4 2.44 1.09 121.2 100 24.0
实施例5 2.39 1.07 112.4 98 23.8
实施例6 2.34 1.05 112.2 98 23.3
实施例7 2.32 1.05 92.7 96 23.3
实施例8 2.38 1.07 121.2 91 23.1
实施例9 2.47 1.10 123.3 96 22.9
实施例10 2.43 1.11 116.1 92 23.4
实施例11 2.24 0.96 86.6 88 22.8
实施例12 2.37 1.05 101.6 73 23.0
实施例13 1.62 0.67 42.9 32 23.5
实施例14 1.81 0.81 40.7 42 23.8
实施例15 2.00 0.90 56.4 50 22.5
实施例16 2.30 1.03 110.6 94 23.4
实施例17 2.37 1.02 114.7 81 23.1
实施例18 1.91 0.84 52.7 35 23.6
对比例1 1.66 0.69 37.4 25 23.7
对比例2 1.76 0.76 52.7 48 23.5
结合实施例1～3、实施例4～5并结合表1可以看出，阳离子淀粉改性中使用的1H,1H,2H,2H-丙烯酸全氟辛酯质量过高或过低时，纸张的抗张强度和水蒸气阻隔性均有下降，原因在于引入的含氟丙烯酸基团过多，会导致PVA-阳离子淀粉自交联的程度变高，导致阳离子淀粉附着性下降，进一步导致纸张的抗张强度和水蒸气阻隔性下降；而引入的含氟丙烯酸基团过低，会减少阳离子淀粉中疏水基团在浆料内的聚集，减少了纸张的抗张强度，然后由于引入的含氟基团变少，纸张的水蒸气阻隔性也会下降。
结合实施例1、实施例6并结合表1可以看出，改性阳离子淀粉制备过程中不调节温度进行糊化反应，制得纸张的抗张强度和水蒸汽阻隔性均有下降，原因在于，改性前不对淀粉进行糊化反应，淀粉依然存在晶状结构，且在水溶液中的分散不均，会导致改性的程度不够彻底，影响纸张成品的质量。
结合实施例1、实施例7并结合表1可以看出，用等量的阳离子淀粉代替改性阳离子淀粉，纸张成品的抗张强度和水蒸气阻隔性均有下降，原因在于通过1H,1H,2H,2H-丙烯酸全氟辛酯对阳离子淀粉进行改性，在亲水的阳离子淀粉内掺入疏水的含氟丙烯酸，一方面在阳离子淀粉的疏水基团会在水溶液中聚集，使阳离子淀粉与浆料的粘合程度上升，提高纸张的抗张强度，另一方面，由于阳离子淀粉与浆料发生交联，在浆料内引入了含氟丙烯酸，提升了纸张的水蒸气阻隔性。
结合实施例1、实施例8并结合表1可以看出，二氧化锆和颖壳不经过恒温箱的保温，最终制得的纸张抗张强度、耐折性均有下降，原因在于将二氧化锆和颖壳放入恒温箱保温后，一方面有助于破坏颖壳本身的纤维长链，提高颖壳的活性，另一方面除去颖壳表面空隙的一些杂质，使空隙露出，便于颖壳粉末携带纳米二氧化锆。
结合实施例1、实施例9并结合表1可以看出，将PVA和改性阳离子淀粉同时进行搅拌，最终制得的纸张抗张强度和耐折性均有下降，原因在于先加入PVA进行搅拌，再加入改性阳离子淀粉进行搅拌，减少两者形成块状沉淀，利于后续对PVA-阳离子淀粉的改性。
结合实施例1、实施例10并结合表1可以看出，在进行PVA-阳离子淀粉的改性时，硫酸铜用等量的硫酸钾代替，纸张成品的抗张强度、水蒸气阻隔性和耐折度均有下降，原因在于加入铜离子，可以得到较为均匀的小粒径改性PVA-阳离子淀粉，使得改性PVA-阳离子淀粉在纸张表面的分散更为均匀，与纸张的联结也更强。
结合实施例1、实施例11以及表1可以看出，改性PVA-阳离子淀粉未经颖壳改性，纸张成品的抗张强度、水蒸气阻隔性和耐折度均有下降，原因在于颖壳接枝到PVA-阳离子淀粉上，使原本光滑的PVA-阳离子淀粉表面增加了很多凸起，改变了的表面空间结构，且颖壳表面存在大量活性羟基基团，能够使与纸张的纤维之间产生交联，使得能够更紧密的覆盖在纸张的表面，提高了纸张的抗张强度和水蒸气阻隔性。
结合实施例1、实施例12以及表1可以看出，改性PVA-阳离子淀粉未经二氧化锆改性，纸张成品的抗张强度、水蒸气阻隔性和耐折度均有下降纳米二氧化锆本身具备较高的机械强度和韧性，但纳米二氧化锆本身极性极强，添加的过程中容易出现团聚造成纸张局部强度过大影响纸张整体的抗张强度，改性后的表面具有很多粗糙的空隙，能够携带纳米二氧化锆，从而使纳米二氧化锆在纸张中的分散性更为均匀，提高了纸张的抗张强度、耐磨性和水蒸气阻隔性。由于纳米二氧化锆被吸附在的表面孔隙中，纳米二氧化锆催化表面的活性基团与纸张内部的纤维素发生交联作用，增强了表面施胶剂的作用范围，另一方面纳米二氧化锆可以促进自身分子链之间以氢键接合，增加PVA和淀粉分子链的相对分子质量以及链长，延长的分子链同纸张的交联点变多，提高了表面施胶剂的效果。
结合实施例1、实施例13-15和表1可以看出，表面施胶剂分别使用等量阳离子淀粉、等量PVA或等量PVA-阳离子淀粉替，纸张成品的抗张强度、水蒸气阻隔性和耐折度均有下降，原因PVA和阳离子淀粉之间存在协同作用，提高了PVA的相容性和阳离子淀粉的粘性；改性后的表面施胶剂对纸张的抗张强度及水蒸气阻隔性有较好大的提升；阳离子淀粉经过改性后，能够大幅度提高纸张的水蒸气阻隔性。
结合实施例1、实施例16并结合表1可以看出，仅使用AKD作为内施胶剂，纸张成品的抗张强度、水蒸气阻隔性、耐折度均有下降，原因在于阳离子淀粉能够作为AKD的乳化剂，将AKD更好的附着在浆料内，且阳离子淀粉本身携带正电荷，自身在纤维上附着效果更高，留存率也较高，提高了内施胶剂的分散性和存储稳定性，提高了内施胶剂的效果，减少了内施胶剂的用量。
结合实施例1、实施例17并结合表1可以看出，琥珀酸用等量的柠檬酸代替，纸张成品的抗张强度、水蒸气阻隔性、耐折度均有下降，原因在于在表面施胶时加入琥珀酸，琥珀酸作为交联剂，可以在PVA、改性阳离子淀粉和纸张纤维之间进行交联，形成改性PVA-阳离子淀粉-纤维素的三维网状结构，一方面提高了表面施胶剂与纸张之间的联结程度，另一方面三维网状结构填充了纸张纤维内部的空隙，且能够覆盖其他纤维形成保护层，进一步提高了纸张的抗张强度和水蒸气阻隔性；二氧化锆具有良好的催化效果，能够促进该反应的进行，减少了表胶由于固化过快导致的交联反应不完全，间接提高了纸张的机械强度。
结合实施例1、实施例15、实施例16和实施例18并结合表1可以看出，内施胶步骤和表面施胶步骤之间存在协同作用，原因在于与阳离子淀粉混合的AKD也能与改性PVA-阳离子淀粉发生进一步的反应，进一步增强了纸张的抗张强度、水蒸气阻隔性和耐折性。
结合实施例1、对比例1并结合表1可以看出，使用常规的糊化淀粉作为表面施胶剂所制得的纸张抗张强度、水蒸气阻隔性和耐折度均不如本申请。
结合实施例1、对比例2并结合表1可以看出，使用阴离子淀粉代替阳离子淀粉制得的表面施胶剂，施胶效果不如本申请，可能的原因在于阳离子淀粉能与带负电的纤维之间通过静电吸附的作用紧密结合，阳离子淀粉和浆料通过范德华力产生联结，且阳离子淀粉自身能够与浆料中的纤维产生紧密的缠绕联结，降低了PVA渗透性。而使用阴离子淀粉不具有这些优点。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种超薄型不锈钢垫纸，其特征在于，包括以下重量份的组分：
800～1000份针叶浆；
150～250份阔叶浆；
15～25份纸张增强剂；
10～15份内施胶剂；
20～30份表面施胶剂；
所述针叶浆和阔叶浆的浆料浓度均为5.0～6.0%；
所述表面施胶剂的制备原料包括重量比为15～25:25～35:1:0.8～1.0的PVA、阳离子淀粉、颖壳、引发剂，所述表面施胶剂由PVA和阳离子淀粉共混后在引发剂作用下接枝颖壳得到。
2.根据权利要求1所述的一种超薄型不锈钢垫纸，其特征在于：所述表面施胶剂的制备原料还包括纳米二氧化锆，所述纳米二氧化锆与颖壳的质量比为0.4～1.2:1。
3.根据权利要求2所述的一种超薄型不锈钢垫纸，其特征在于：所述引发剂包括过硫酸铵和硫酸铜，所述过硫酸铵、硫酸铜和颖壳的重量比为0.7～0.8：0.1～0.2:1。
4.根据权利要求3所述的一种超薄型不锈钢垫纸，其特征在于，所述表面施胶剂的制备方法，包括如下步骤：
A1、将颖壳研磨，通过200～300目的目筛后与纳米二氧化锆混合，在 140～160℃下保温30～45min得到粉末B；
将PVA加入水中，搅拌10～15min，然后加入阳离子淀粉，继续搅拌直至得到均匀的PVA-阳离子淀粉水分散液；
A2、将步骤A1中的粉末B加入所述PVA-阳离子淀粉水溶液中，加入0.3～0.4份过硫酸铵调节温度至60～70℃，继续搅拌20～30min，再加入剩余过硫酸铵和硫酸铜，继续搅拌5～10min，然后过滤洗涤干燥得到表面施胶剂。
5.根据权利要求1所述的一种超薄型不锈钢垫纸，其特征在于：所述纸张增强剂包括改性阳离子淀粉。
6.根据权利要求5所述的一种超薄型不锈钢垫纸，其特征在于：所述改性阳离子淀粉的制备原料包括重量比为10:0.6～1.2:0.2～0.4的阳离子淀粉、1H,1H,2H,2H-丙烯酸全氟辛酯、丙烯酰胺。
7.根据权利要求6所述的一种超薄型不锈钢垫纸，其特征在于，所述改性阳离子淀粉的制备方法包括如下步骤：
B1、将阳离子淀粉与NaOH溶液搅拌混合，进行糊化反应得到糊化淀粉液；
B2、在步骤B1得到的糊化淀粉液加入丙烯酰胺、1H,1H,2H,2H-丙烯酸全氟辛酯、引发剂和表面活性剂反应3～5h，过滤洗涤干燥获得改性阳离子淀粉。
8.根据权利要求1所述的一种超薄型不锈钢垫纸，其特征在于：所述内施胶剂包括阳离子淀粉、AKD,所述AKD和所述阳离子淀粉的重量比为1:1.0～2.0。
9.据权利要求1所述的一种超薄型不锈钢垫纸，其特征在于：所述表面施胶剂还包括琥珀酸，琥珀酸和PVA的重量份比为1:15～25。
10.权利要求1～9中任一项所述的一种超薄型不锈钢垫纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制浆1：将纸张增强剂加入针叶浆中搅拌20～30min；
S2、制浆2：将阔叶浆加入S1步骤的针叶浆中，继续搅拌1～2h得到粗浆料；
S3、内施胶：往S2步骤中的粗浆料加入内施胶剂，调节温度至55～65℃继续搅拌1～3h，搅拌期间进行过滤除渣，直至得到抄纸浆料；
S4、抄纸：将S3步骤中的抄纸浆料经网部成型得到湿纸张，湿纸张经压榨干燥，得到粗制纸；
S5、表面施胶：将S4步骤中的粗制纸用表面施胶剂进行表面施胶，干燥得到超薄型不锈钢垫纸。
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