CN115748300B

CN115748300B - 一种超高松热敏纸及其生产方法

Info

Publication number: CN115748300B
Application number: CN202211482606.4A
Authority: CN
Inventors: 陈亮; 邵鲁鹏; 王鲁燕; 王超; 胡艳君; 张宁
Original assignee: Shandong Chenming Paper Group Co ltd; Shouguang Chenming Art Paper Co ltd; Qilu University of Technology
Current assignee: Shandong Chenming Paper Group Co ltd; Shouguang Chenming Art Paper Co ltd; Qilu University of Technology
Priority date: 2022-11-24
Filing date: 2022-11-24
Publication date: 2023-10-03
Anticipated expiration: 2042-11-24
Also published as: CN115748300A

Abstract

本发明提供一种超高松热敏纸及其生产方法，属于热敏纸生产领域。所述超高松热敏纸的生产方法，包括：制备原纸、一次底层涂布、二次底层涂布、面层涂布。本发明的超高松热敏纸的松厚度可达1.37‑1.50cm³/g，定量为58‑62g/m²，白度超过90%，视觉白度超过100%，平滑度113‑120s，打印清晰度好，能够在改善热敏纸松厚度，增加热敏纸可用于打印的使用面积的同时，同步提高热敏纸的白度、平滑度及纸张强度。

Description

一种超高松热敏纸及其生产方法

技术领域

本发明涉及热敏纸生产领域，尤其是涉及一种超高松热敏纸及其生产方法。

背景技术

热敏纸主要适用于热敏小票、ATM机、传菜单、收银、传真及其它便携类打印器材的打印。随着生活水平的不断提高，以及打印终端便携性的不断提高，使热敏纸越来越贴近生活，热敏纸更加趋向于生活化用纸范畴。同时，随着人们消费使用次数增加，其市场用量也日益增加。

现有技术中，针对热敏纸的研发，在追求其打印清晰程度的同时，还要注重热敏纸的性价比。可打印使用面积是衡量热敏纸性价比的重要评价单位。现有技术中，提高热敏纸可打印使用面积的手段通常是，在相同基材条件下，通过提高热敏纸的松厚度，实现纸张在相同厚度标准的情况下，降低纸张克重，从而增加纸张可用于打印的使用面积。

但是，由于热敏纸原料及生产工艺的限制，目前热敏纸的松厚度通常局限在1.1-1.2cm³/g范围内，无法获得有效提高；并且，发明人经研究发现，针对性提高热敏纸松厚度后，会影响纸张的白度、平滑度及纸张强度，而导致纸张白度、平滑度、纸张强度相关性能不理想，无法达到合格产品的性能要求。现有技术中，无法在提高热敏纸松厚度，降低热敏纸定量，降低原料消耗，增加热敏纸可用于打印的使用面积的同时，同步提高热敏纸白度、平滑度及纸张强度。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种超高松热敏纸及其生产方法，能够有效提高热敏纸松厚度，降低热敏纸定量，降低原料消耗，增加热敏纸可用于打印的使用面积的同时，同步提高热敏纸的白度、平滑度及纸张强度。

为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种超高松热敏纸的生产方法，包括：制备原纸、一次底层涂布、二次底层涂布、面层涂布。

所述制备原纸，将打浆后的阔叶浆和化学机械浆，按预定比例混合均匀，制得原纸浆料；原纸浆料无需经过积压脱水、干燥再碎解过程，直接投入至4038mm造纸机生产线进行造纸中，造纸过程中，控制压光机线压力为18-19kN，控制原纸指标为：定量51-53g/m²，厚度76-78um，灰分19-21%，平滑度30-50s，制备原纸。

所述阔叶浆和化学机械浆的重量份比值为30-40:60-70。

所述阔叶浆，为高白阔叶浆，打浆浓度为3.9-4.5%，游离度CSF值为350-380mL。

所述化学机械浆，为高松厚度化学机械浆，打浆浓度为3.7-4.3%，游离度CSF值为190-220mL，白度为69-71%，松厚度为2.2-2.3cm³/g，抗张指数为21-25N·m/g。

所述一次底层涂布，通过在造纸机内涂布的方式，采用底层涂料，对制得的原纸进行一次底层涂布。

所述一次底层涂布，涂布量为3-4g。

所述底层涂料，按重量份，原料组成及配比为，胶乳5-10份、胶黏剂2-3份、煅烧土80-85份。

所述胶乳，为羧基丁苯胶乳，固含量50±1wt%。

所述胶黏剂，为以下至少之一：PVA聚乙烯醇水溶液、淀粉、苯丙微乳液。所述PVA聚乙烯醇水溶液的浓度为10-12wt%。

所述煅烧土，为煅烧高岭土，煅烧高岭土中粒径≤2μm颗粒含量为78-80wt%，白度≥91%，吸油值60-75g/100g。

所述二次底层涂布，通过在造纸机内涂布的方式，采用底层涂料，对一次底层涂布后的原纸进行二次底层涂布。

所述二次底层涂布，涂布量为6-7g。

所述底层涂料与一次底层涂布中的底层涂料相同。

所述面层涂布，通过在造纸机内涂布的方式，采用面层涂料，对二次底层涂布后的原纸进行面层涂布，制得超高松热敏纸。

所述面层涂布，涂布量为3-3.5g。

所述面层涂料，按重量份，原料组成及配比为，胶乳10-15份、增感剂10-11份、显色剂24-25份、无色染料9-10份、染料0.1-0.3份、瓷土36-40份、硬脂酸锌6-6.5份、胶黏用聚乙烯醇5-5.5份、分散用聚乙烯醇6-7份、抗氧剂0.1-0.3份、消泡剂0.2-0.5份、分散剂0.2-0.5份。

所述胶乳，为以下之一：生物胶乳或丁苯胶乳或淀粉。

增感剂，为1,2-二苯氧乙烷或苄基-2-萘基醚或四甲基二苯乙烷。

显色剂，研磨粒径为1μm。

染料为品紫或品蓝。

胶黏用聚乙烯醇为聚乙烯醇2488。

分散用聚乙烯醇为聚乙烯醇L-3266。

抗氧剂为4,4'-硫代双（6-叔丁基-3-甲基苯酚）。

消泡剂为聚醚改性硅油消泡剂。

分散剂为羧甲基纤维素钠。

一种超高松热敏纸，采用前述的制备方法制得，所述超高松热敏纸，定量为58-62g/m²，松厚度为1.37-1.50cm³/g，白度超过90%，平滑度为113-120s，发色密度为1.12-1.20mj/mm²，表面强度为2.2-2.3m/s。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（1）本发明的超高松热敏纸的生产方法，通过优化热敏纸原纸浆料，优化底层涂布料的原料组分及配比，优化面层涂布料的原料组分及配比，通过特定的造纸工艺、涂布工艺，改善纸张表面质量，减少涂料渗透，提高涂料表层保留，有效改善纸张强度、表面平滑度、打印清晰度等性能，制得的热敏纸松厚度可达1.37-1.50cm³/g，定量为58-62g/m²，白度超过90%，视觉白度超过100%，平滑度113-120s，打印清晰度好，能够在改善热敏纸松厚度，增加热敏纸可用于打印的使用面积的同时，同步提高热敏纸的白度、平滑度及纸张强度。

（2）本发明的超高松热敏纸的生产方法，在实现前述技术效果的同时，有效降低原料消耗，降低纸张所需的料液涂布量。

（3）本发明的超高松热敏纸的发色密度为1.12-1.20mj/mm²，表面强度为2.2-2.3m/s，热敏纸纸张性能好。

（4）本发明的超高松热敏纸及其生产方法，有效降低热敏纸生产成本，降低生产能耗，增加生产企业效益，有利于大规模工业化生产。

（5）本发明的超高松热敏纸，相比于现有的热敏纸产品，松厚度能够提高约20-30%，也意味着相同厚度条件下，纸张克重可以降低20-30%，有效增加热敏纸的可用于打印的使用面积；并且，在相同打印面积下，每吨热敏纸产品的生产成本能够降低超过300元。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。

实施例1

一种超高松热敏纸及其生产方法，具体为：

1、制备原纸

将打浆后的阔叶浆和化学机械浆，按预定比例混合均匀，制得原纸浆料；原纸浆料无需经过积压脱水、干燥再碎解过程，直接投入至4038mm造纸机生产线进行造纸中，造纸过程中，控制压光机线压力为18kN，控制原纸指标为：定量51g/m²，厚度76um，灰分19%，平滑度30s，制备原纸。

其中，阔叶浆和化学机械浆的重量份比值为30:60。

所述阔叶浆，为高白阔叶浆，打浆浓度为3.9%，游离度CSF值为350mL。

所述化学机械浆，为高松厚度化学机械浆，打浆浓度为3.7%，游离度CSF值为190mL，白度为69%，松厚度为2.2cm³/g，抗张指数为21N·m/g。

所述化学机械浆的制备方法为，将杨木片完全浸渍至浓度为0.8wt%的过氧化氢水溶液中软化后，转入预蒸仓内，然后投入浓度为25wt%的氢氧化钠溶液，升温至80℃，保温预蒸15min；然后投入至2.5倍体积的水中，搅拌条件下，投入复合处理剂，升温至65℃，保温搅拌5min后，经挤压疏解，投入至磨浆机内，控制温度为110℃，磨浆压力控制在1.0kg/cm²，磨浆浓度控制在25％，进行磨浆处理，制得浆料；浆料经漂白、脱水、筛选、浓缩，制得高松厚度化学机械浆。

所述氢氧化钠溶液的加入量为杨木片绝干重量的0.5%。

所述复合处理剂为MgO、H₂O₂、NaOH、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、三羟甲基丙烷的混合物，复合处理剂的加入量为杨木片绝干重量的5.8%。

所述MgO、H₂O₂、NaOH、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、三羟甲基丙烷的重量份比值为1:15:40:0.5:0.5:1.3。

2、一次底层涂布

通过在造纸机内涂布的方式，采用底层涂料，对制得的原纸进行一次底层涂布。

所述一次底层涂布，涂布量为3g。

所述底层涂料，按重量份，原料组成及配比为，胶乳5份、胶黏剂2份、煅烧土80份。

所述胶乳，为羧基丁苯胶乳，生产厂家为盛禧奥聚合物有限公司，型号为97902，固含量49wt%。

所述胶黏剂，为PVA聚乙烯醇水溶液，所述PVA聚乙烯醇水溶液的浓度为10wt%。

所述煅烧土，为煅烧高岭土，煅烧高岭土中粒径≤2μm颗粒含量为78wt%，白度91%，吸油值60g/100g。

3、二次底层涂布

通过在造纸机内涂布的方式，采用底层涂料，对一次底层涂布后的原纸进行二次底层涂布。

所述二次底层涂布，涂布量为6g。

所述底层涂料与一次底层涂布中的底层涂料相同。

4、面层涂布

通过在造纸机内涂布的方式，采用面层涂料，对二次底层涂布后的原纸进行面层涂布，制得超高松热敏纸。

所述面层涂布，涂布量为3g。

按重量份，所述面层涂料的原料组成及配比为，胶乳10份、增感剂10份、显色剂24份、无色染料9份、染料0.1份、瓷土36份、硬脂酸锌6份、胶黏用聚乙烯醇5份、分散用聚乙烯醇6份、抗氧剂0.1份、消泡剂0.2份、分散剂0.2份。

所述胶乳，为丁苯胶乳。

增感剂，为1,2-二苯氧乙烷。

显色剂，研磨粒径为1μm。

染料为品紫。

胶黏用聚乙烯醇为聚乙烯醇2488。

分散用聚乙烯醇为聚乙烯醇L-3266。

抗氧剂为4,4'-硫代双（6-叔丁基-3-甲基苯酚）。

消泡剂为聚醚改性硅油消泡剂。

分散剂为羧甲基纤维素钠。

所述超高松热敏纸，定量58g/m²，松厚度1.37cm³/g，白度90%，视觉白度100%以上，平滑度113s，发色密度≥1.12mj/mm²，表面强度2.2m/s。

实施例2

一种超高松热敏纸及其生产方法，具体为：

1、制备原纸

将打浆后的阔叶浆和化学机械浆，按预定比例混合均匀，制得原纸浆料；原纸浆料无需经过积压脱水、干燥再碎解过程，直接投入至4038mm造纸机生产线进行造纸中，造纸过程中，控制压光机线压力为18.5kN，控制原纸指标为：定量51g/m²，厚度77um，灰分20%，平滑度40s，制备原纸。

其中，阔叶浆和化学机械浆的重量份比值为35:65。

所述阔叶浆，为高白阔叶浆，打浆浓度为4.2%，游离度CSF值为360mL。

所述化学机械浆，为高松厚度化学机械浆，打浆浓度为4.1%，游离度CSF值为210mL，白度为70%，松厚度为2.3cm³/g，抗张指数为24N·m/g。

所述化学机械浆的制备方法为，将杨木片完全浸渍至浓度为0.9wt%的过氧化氢水溶液中软化后，转入预蒸仓内，然后投入浓度为28wt%的氢氧化钠溶液，升温至82℃，保温预蒸18min；然后投入至3倍体积的水中，搅拌条件下，投入复合处理剂，升温至68℃，保温搅拌8min后，经挤压疏解，投入至磨浆机内，控制温度为115℃，磨浆压力控制在1.05kg/cm²，磨浆浓度控制在28％，进行磨浆处理，制得浆料；浆料经漂白、脱水、筛选、浓缩，制得高松厚度化学机械浆。

所述氢氧化钠溶液的加入量为杨木片绝干重量的0.7%。

所述复合处理剂为MgO、H₂O₂、NaOH、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、三羟甲基丙烷的混合物，复合处理剂的加入量为杨木片绝干重量的5.9%。

所述MgO、H₂O₂、NaOH、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、三羟甲基丙烷的重量份比值为1.5:16:45:0.6:0.7:1.4。

2、一次底层涂布

所述一次底层涂布，涂布量为3.5g。

所述底层涂料，按重量份，原料组成及配比为，胶乳7份、胶黏剂2.5份、煅烧土82份。

所述胶乳，为羧基丁苯胶乳，生产厂家为盛禧奥聚合物有限公司，型号为97902，固含量50wt%。

所述胶黏剂，为PVA聚乙烯醇水溶液、淀粉。所述PVA聚乙烯醇水溶液、淀粉的重量份比值为1:1；PVA聚乙烯醇水溶液的浓度为10.5wt%。

所述煅烧土，为煅烧高岭土，煅烧高岭土中粒径≤2μm颗粒含量为79wt%，白度92%，吸油值70g/100g。

3、二次底层涂布

所述二次底层涂布，涂布量为6.5g。

所述底层涂料与一次底层涂布中的底层涂料相同。

4、面层涂布

所述面层涂布，涂布量为3.2g。

按重量份，所述面层涂料的原料组成及配比为，胶乳12份、增感剂10.5份、显色剂25份、无色染料9.5份、染料0.2份、瓷土38份、硬脂酸锌6.2份、胶黏用聚乙烯醇5.2份、分散用聚乙烯醇6.5份、抗氧剂0.2份、消泡剂0.3份、分散剂0.4份。

所述胶乳，为生物胶乳、丁苯胶乳；所述生物胶乳、丁苯胶乳的重量份比值为1:1。

增感剂，为苄基-2-萘基醚、四甲基二苯乙烷；所述苄基-2-萘基醚、四甲基二苯乙烷的重量份比值为1:1。

显色剂，研磨粒径为1μm。

染料为品蓝。

胶黏用聚乙烯醇为聚乙烯醇2488。

分散用聚乙烯醇为聚乙烯醇L-3266。

抗氧剂为4,4'-硫代双（6-叔丁基-3-甲基苯酚）。

消泡剂为聚醚改性硅油消泡剂。

分散剂为羧甲基纤维素钠。

所述超高松热敏纸，定量59g/m²，松厚度1.50cm³/g，白度91%，视觉白度100%以上，平滑度120s，发色密度≥1.20mj/mm²，表面强度2.3m/s。

实施例3

一种超高松热敏纸及其生产方法，具体为：

1、制备原纸

将打浆后的阔叶浆和化学机械浆，按预定比例混合均匀，制得原纸浆料；原纸浆料无需经过积压脱水、干燥再碎解过程，直接投入至4038mm造纸机生产线进行造纸中，造纸过程中，控制压光机线压力为19kN，控制原纸指标为：定量53g/m²，厚度78um，灰分21%，平滑度50s，制备原纸。

其中，阔叶浆和化学机械浆的重量份比值为40:60。

所述阔叶浆，为高白阔叶浆，打浆浓度为4.5%，游离度CSF值为380mL。

所述化学机械浆，为高松厚度化学机械浆，打浆浓度为4.3%，游离度CSF值为220mL，白度为71%，松厚度为2.3cm³/g，抗张指数为25N·m/g。

所述化学机械浆的制备方法为，将杨木片完全浸渍至浓度为1.0wt%的过氧化氢水溶液中软化后，转入预蒸仓内，然后投入浓度为30wt%的氢氧化钠溶液，升温至85℃，保温预蒸20min；然后投入至3倍体积的水中，搅拌条件下，投入复合处理剂，升温至70℃，保温搅拌10min后，经挤压疏解，投入至磨浆机内，控制温度为120℃，磨浆压力控制在1.1kg/cm²，磨浆浓度控制在30％，进行磨浆处理，制得浆料；浆料经漂白、脱水、筛选、浓缩，制得高松厚度化学机械浆。

所述氢氧化钠溶液的加入量为杨木片绝干重量的0.8%。

所述复合处理剂为MgO、H₂O₂、NaOH、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、三羟甲基丙烷的混合物，复合处理剂的加入量为杨木片绝干重量的6.0%。

所述MgO、H₂O₂、NaOH、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、三羟甲基丙烷的重量份比值为2:17:50:0.8:0.8:1.5。

2、一次底层涂布

所述一次底层涂布，涂布量为4g。

所述底层涂料，按重量份，原料组成及配比为，胶乳10份、胶黏剂3份、煅烧土85份。

所述胶乳，为羧基丁苯胶乳，生产厂家为盛禧奥聚合物有限公司，型号为97902，固含量51wt%。

所述胶黏剂，为PVA聚乙烯醇水溶液、淀粉、苯丙微乳液；所述PVA聚乙烯醇水溶液、淀粉、苯丙微乳液的重量份比值为1:1:1；所述PVA聚乙烯醇水溶液的浓度为12wt%。

所述煅烧土，为煅烧高岭土，煅烧高岭土中粒径≤2μm颗粒含量为80wt%，白度92%，吸油值75g/100g。

3、二次底层涂布

所述二次底层涂布，涂布量为7g。

所述底层涂料与一次底层涂布中的底层涂料相同。

4、面层涂布

所述面层涂布，涂布量为3.5g。

按重量份，所述面层涂料的原料组成及配比为，胶乳15份、增感剂11份、显色剂25份、无色染料10份、染料0.3份、瓷土40份、硬脂酸锌6.5份、胶黏用聚乙烯醇5.5份、分散用聚乙烯醇7份、抗氧剂0.3份、消泡剂0.5份、分散剂0.5份。

所述胶乳，为生物胶乳、丁苯胶乳、淀粉；所述生物胶乳、丁苯胶乳、淀粉的重量份比值为1:1:1。

显色剂，研磨粒径为1μm。

染料为品紫或品蓝。

胶黏用聚乙烯醇为聚乙烯醇2488。

分散用聚乙烯醇为聚乙烯醇L-3266。

抗氧剂为4,4'-硫代双（6-叔丁基-3-甲基苯酚）。

消泡剂为聚醚改性硅油消泡剂。

分散剂为羧甲基纤维素钠。

所述超高松热敏纸，定量62g/m²，松厚度1.44cm³/g，白度90%，视觉白度100%以上，平滑度≥118s，发色密度1.17mj/mm²，表面强度≥2.3m/s。

对比例1

将实施例2制得的超高松热敏纸，与金华盛纸业有限公司的70g金华盛热敏纸各指标进行对比，具体情况如下：

对比例2

采用实施例2的技术方案，其不同在于：1）制备原纸步骤中，省略化学机械浆，采用阔叶浆补足化学机械浆的重量份；2）省略二次底层涂布步骤，将一次底层涂布中的涂布量修改为10g。

对比例2制得的热敏纸，定量67g/m²，松厚度1.22cm³/g，平滑度101s，发色密度1.08mj/mm²。

可以看出，省略原料中的化学机械浆，并省略二次底层涂布后，制得热敏纸的松厚度明显降低，定量升高，成本增加；同时，热敏纸平滑度降低，显色清晰效果不佳。

除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种超高松热敏纸的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括：制备原纸、一次底层涂布、二次底层涂布、面层涂布；

所述制备原纸，将阔叶浆和化学机械浆混合均匀后，控制原纸的定量为51-53g/m²，厚度为76-78μm，灰分为19-21%，平滑度为30-50s，制得原纸；

所述阔叶浆和化学机械浆的重量份比值为30-40:60-70；

所述阔叶浆，打浆浓度为3.9-4.5%，游离度CSF值为350-380mL；

所述化学机械浆，打浆浓度为3.7-4.3%，游离度CSF值为190-220mL，白度为69-71%，松厚度为2.2-2.3cm³/g，抗张指数为21-25N·m/g；

所述一次底层涂布，控制底层涂料的涂布量为3-4g/m²，对制得的原纸进行一次底层涂布；

所述二次底层涂布，控制底层涂料的涂布量为6-7g/m²，对一次底层涂布后的原纸进行二次底层涂布；

所述底层涂料，按重量份，由以下原料组成，胶乳5-10份、胶黏剂2-3份、煅烧土80-85份；

所述胶乳为羟基丁苯胶乳，固含量为50±1wt%；

所述胶黏剂，为以下至少之一：PVA聚乙烯醇水溶液、淀粉、苯丙微乳液；

所述煅烧土，为煅烧高岭土，煅烧高岭土中粒径≤2μm的颗粒含量为78-80wt%，白度≥91%，吸油值60-75g/100g。

2.根据权利要求1所述的超高松热敏纸的生产方法，其特征在于，所述面层涂布，控制面层涂料的涂布量为3-3.5g/m²，对二次底层涂布后的原纸进行面层涂布。

3.根据权利要求2所述的超高松热敏纸的生产方法，其特征在于，所述面层涂料按重量份，由以下原料组成，胶乳10-15份、增感剂10-11份、显色剂24-25份、无色染料9-10份、染料0.1-0.3份、瓷土36-40份、硬脂酸锌6-6.5份、胶黏用聚乙烯醇5-5.5份、分散用聚乙烯醇6-7份、抗氧剂0.1-0.3份、消泡剂0.2-0.5份、分散剂0.2-0.5份。

4.根据权利要求3所述的超高松热敏纸的生产方法，其特征在于，所述胶乳，为以下至少之一：生物胶乳或丁苯胶乳或淀粉；

增感剂为1,2-二苯氧乙烷或苄基-2-萘基醚或四甲基二苯乙烷；

染料为品紫或品蓝；

抗氧剂为4,4'-硫代双（6-叔丁基-3-甲基苯酚）。

5.一种超高松热敏纸，其特征在于，采用权利要求1-4中任一项所述的生产方法制得；所述超高松热敏纸，定量为58-62g/m²，松厚度为1.37-1.50cm³/g，白度超过90%，平滑度为113-120s，发色密度为1.12-1.20mj/mm²，表面强度为2.2-2.3m/s。