一种高白复印纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及造纸技术领域,尤其是一种高白复印纸及其制备方法。
背景技术
现有的复印纸生产技术,通常以漂白化学针叶浆和漂白化学阔叶浆为主要原料,有些生产厂家为降低生产成本或改善成纸厚度指标还加入5~20%的漂白草浆、苇浆、竹浆等非木浆或化学热磨机械浆;部分厂家还在延用传统的松香、硫酸铝酸性施胶工艺,以滑石粉为加填材料;部分厂家使用中性施胶工艺,以碳酸钙作为加填材料。在浆内普遍使用阳离子淀粉、助留剂聚丙烯酰胺(Polyscrylamide)简称PAM、增白剂等化学品,通常使用变性淀粉对纸张进行表面施胶处理。与酸性施胶工艺相比,中性施胶的复印纸具有保存期更长,不易返黄,刚挺度高的优点,同时也存在纸面易发滑的缺点。
具体来说,复印纸生产主要如下有两种:
(一)、采用酸性施胶工艺的复印纸生产技术,以漂白化学针叶浆和漂白化学阔叶浆为主要原料,加入5~20%的漂白非木浆或化学热磨机械浆,使用滑石粉加填,使用松香、硫酸铝进行施胶处理,使用阳离子淀粉、PAM助留剂、澎润土、增白剂等化学品,并使用变性淀粉对纸张进行表面施胶处理。
但是该种技术还存在如下缺点:
(1)、在纸浆中使用松香和硫酸铝进行酸性施胶,由于硫酸铝在水中呈酸性,对造纸设备有腐蚀作用,产生铁离子,影响纸张白度,容易返黄、变色,同时在酸性条件下,纤维易变脆、老化,不适合长期保存,如果遇到高温或者潮湿环境将加速老化。
(2)、使用滑石粉进行加填,由于滑石粉呈片状、粒径大导致与纤维结合强度低,易脱落对打印、复印设备造成磨损。由于滑石粉白度普遍较低导致成纸白度不易提高、颜色偏暗。
(3)、酸性施胶纸通常水分含量较高,一般控制8~10%,导致成纸厚度低、挺度差,在潮湿环境中使用,易挥发出酸性气体恶化工作环境造,腐蚀设备,还容易造成印品不清晰、卡纸故障率高,机身粉尘多,出纸畸形、打折,多带纸等问题。
(4)、使用漂白非木浆、滑石粉等原料成纸表面尘埃多,洁净度差,颜色晦暗不通透,制作彩色印品效果不理想,色彩还原性差,对比度差,层次不够分明,不适合彩色印品和高档印品的制作。用于喷墨打印效果差,线条边缘有小毛刺,清晰度差,轮廓不分明。
(二)、采用中性施胶工艺的复印纸生产技术,通常以100%的漂白化学浆(包括针叶浆和阔叶浆)为主要原料,有的生产厂家还使用10~20%的热磨化机浆,用碳酸钙进行加填,使用AKD(alkyl ketene dimer)或ASA(alkyl succinicanhydride)进行施胶处理(例如申请号为200910193120.7,发明名称为一种环保静电复印纸的生产方法),在浆内使用阳离子淀粉、PAM助留剂、澎润土、增白剂、固着剂、杀菌剂等化学品,通常使用变性淀粉对纸张进行表面施胶处理。
但是此种技术由于使用AKD或ASA进行浆内施胶,而这两种施胶剂稳定性较差,在贮存或使用过程中会发生水解,导致纸机湿部系统阴离子垃圾富集,影响纸机运行效率。由于复印纸要求较高的施胶度,AKD用量较大,聚集在纸张表面会引起复印纸过机打滑。为获得较高的白度,增白剂、染料用量高,成纸色调刺眼不自然,通透性差;用于喷墨打印效果不理想,线条边缘有细微毛刺,清晰度差,轮廓不够分明。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的在于提供了一种高白复印纸;该方法制得的复印纸不仅在外观上的视觉白度高、通透性好、颜色好,而且质量也有所提高,将其用于喷墨打印时,能使线条清晰、轮廓分明、立体感强,将其用于制作彩色印品时,色彩还原性好、层次分明。
本发明的目的之二在于提供所述高白复印纸的制备方法。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种高白复印纸,所述高白复印纸的纤维浆料包括:5~20%的漂白化学针叶浆、60~90%的高白化学阔叶浆和5~20%的高白化机浆。
其中,进一步包括如下材料(kg/吨纸):高白碳酸钙140~300kg、阳离子淀粉7~11kg、增白剂3~6kg、AnKD 0.8~1.2kg、助留剂PAM 0.2~0.45kg、澎润土2~4kg、消泡剂0.5~1.5kg、杀菌剂0.5~1.5kg、颜料0.05~0.15kg。
进一步包括如下材料(kg/吨纸):原淀粉35~60kg、淀粉酶0.02~0.1kg、吸墨微粒2~5kg、增白剂2~5kg、颜料0.01~0.05kg。
所述高白复印纸的制备方法;包括纤维浆料处理工序、配料工序、浆料流送和上网工序、纸张抄造控制工序和纸张后处理工序,具体步骤为:
A、纤维浆料处理工序
先将购买来的漂白化学针叶浆、高白阔叶木浆、高白化机浆分别进行预处理,即将漂白化学针叶浆、高白阔叶木浆、高白化机浆分别用碎浆机进行碎解,然后泵送到浆塔中进行贮存;
使用前,先将漂白化学针叶浆、高白阔叶木浆、高白化机浆从浆塔中取出来分别经过高浓除砂器进行处理,去除浆料中含有的硬杂质,然后将漂白化学针叶浆、高白阔叶木浆、高白化机浆分别泵送至磨浆机内进行打浆处理,打浆后存放在各自的叩后池中备用;
B、配料工序
先分别从叩后池中量取所述量的漂白化学针叶浆、高白阔叶木浆和高白化机浆泵入配料池中混合得到纤维浆料I,同时在配料池中加入所述量的阳离子淀粉,混合均匀后得到纤维浆料II,再将纤维浆料II由配料池泵入抄前池中,同时在配料池出口处加入所述量的增白剂一;
C、浆料流送和上网工序
将添加了增白剂的纤维浆料II,先后经过机外白水槽、一次冲浆泵、除砂器、脱气器、二次冲浆泵、压力筛进行处理后制得混合原浆,所述量的高白碳酸钙、AnKD、助留剂PAM、澎润土、消泡剂、杀菌剂、颜料在处理过程中加入,接着将混合原浆转移至流浆箱,混合原浆经流浆箱喷射到成型网上完成上网工序;
D、纸张抄造控制工序
先将混合原浆在成型网上经脱水定型形成干度为20%±2%的湿纸页,再用吸移辊将湿纸页转移到高速造纸机的压榨部,通过压榨部各压区的挤压、毛布吸水、真空吸水作用,将纸幅的干度提高到40%以上,接着将湿纸页移入高速造纸机的前干燥部进行干燥,当湿纸页的干度达到92~95%后,于高速造纸机的施胶机处,用胶接剂进行表面施胶处理,再将施过胶的纸页依次经空气转向器、热风干燥箱、高速造纸机的后烘干部处理,最后将所得纸页用在线的软压光机整饰处理后,由卷纸机卷成纸辊;
E、纸张后处理工序
将所得纸辊经复卷机先分切成较小宽度和直径的纸卷,再使用切纸机和小裁纸机将纸卷加工成平板纸或箱装纸,制得成品。
较佳地,纤维浆料处理工序中,先将漂白化学针叶浆、高白阔叶木浆、高白化机浆从浆塔中取出分别经过高浓除砂器进行处理,去除浆料中含有的硬杂质,然后将三种浆浓度分别调整到3.5%±0.2%,然后将漂白化学针叶浆、高白阔叶木浆、高白化机浆分别泵送至磨浆机内进行打浆处理,打浆后存放在各自的叩后池中备用。
较佳地,浆料流送和上网工序中,所述流送和上网过程中浆料的浓度由3.5%被稀释到0.7~0.9%,在所述流送的过程中还要除去浆料中的杂质,对浆料进行整理。
较佳地,所述制备过程中,按照每吨纸所含量计算,所用原料之间的配比量如下:
步骤A~C中,所用纤维浆料I 615~800kg、高白碳酸钙140~300kg、阳离子淀粉7~11kg、增白剂一3~6kg、AnKD0.8~1.2kg、助留剂PAM0.2~0.45kg、澎润土2~4kg、消泡剂0.5~1.5kg、杀菌剂0.5~1.5kg、颜料0.05~0.15kg;步骤D中,所用胶接剂包括:原淀粉35~60kg、淀粉酶0.02~0.1kg、吸墨微粒2~5kg、增白剂二2~5kg、颜料0.01~0.05kg;
其中,纤维浆料由5~20%的漂白化学针叶浆、60~90%的高白化学阔叶浆和5~20%的高白化机浆组成。
较佳地,所述高白化学阔叶浆的成浆白度为90~91%,高白化机浆的成浆白度为84~85%,高白碳酸钙的白度为94~96%。
较佳地,所述增白剂一为含有2个或4个磺酸基的二苯乙烯三嗪衍生物;所述增白剂二为含有6个磺酸基的二苯乙烯三嗪衍生物。
较佳地,所述消泡剂为醚类消泡剂、有机硅类消泡剂、高级脂肪醇类消泡剂中的一种或几种组合物。
较佳地,所述杀菌剂为二氯氰尿酸钠、三氯异氰尿酸、异噻唑啉酮、次氯酸钠中的一种或几种组合物.
其中,所述助留剂PAM为高分子聚丙烯酰胺聚合物或高分子聚丙烯酰胺聚合物的改性物质。
所述AnKD(alkenyl ketene dimer)为烯基烯酮二聚物。不同于AKD(alkylketene dimer)的烷基烯酮二聚物,两者在烯酮单元结构上的取代基团不同,这导致二者产品性质不同,AnKD产品的外观为油状透明液体,有效成份100%,使用时要先进行现场制备,使用专门的乳化设备,以4%浓度的淀粉溶液为介质进行乳化,AnKD施胶效率高、熟化快、不水解,吨纸用量一般在1.0kg左右,有利于纸机湿部系统的清洁,阴离子垃圾少。AKD产品的外观为白色乳状液,有效成份12~25%,保质期短(2个月),直接使用,容易水解,吨纸用量一般在7~12kg左右,夏季温度高的时候用量增加明显,水解产物带负电荷,不能随纸页带出系统,导致阴离子垃圾在纸机湿部系统的富积,对系统留着有很大的负面影响,湿部化学品用量增加,引起压溃、断纸等问题,降低纸机运行效率。
其中,所述阳离子淀粉是在淀粉的大分子中的葡萄糖单元的羟基上引入叔氨基或季铵基,赋予淀粉阳离子特性。阳离子淀粉的正电荷使它与带负电荷的基质结合,并能将带负电荷的其他添加剂吸附并保持在基质上。因为造纸纤维原料带负电荷,所以阳离子淀粉广泛用于造纸行业,这在造纸行业是通用技术。所述淀粉酶为诺维信公司或巴克曼公司生产的产品,分类名称为1,4-α-D型葡聚糖水解酶。淀粉酶有很多如有1,4-α-D-葡糖苷键的淀粉酶、仅用作于1,6-α-D-葡糖苷键的淀粉酶、作用于1,4-α-D-葡糖苷键又作用于1,6-α-D-葡糖苷键的淀粉酶等。其他辅料为本领域常用辅料。
本发明使用高白阔叶木浆、高白化机浆,同时辅以高白碳酸钙和其他辅料来进行高白复印纸的生产;通过采用先进的AnKD现场乳化中性施胶工艺,先进的颜色调整工艺,在表面胶淀粉中使用吸墨微粒技术进行高白复印纸的生产。
本发明具有如下优点:
(1)、使用高白化学阔叶浆、高白化机浆、高白碳酸钙为主要原料,能够容易的达到高白度,成纸CIE白度达到155~167%,增白剂和颜料的用量下降20~30%,得到的纸品洁净度高、无尘埃、色调洁白自然、通透性好、产品质量档次高。
(2)、通过采用先进的AnKD现场乳化中性施胶工艺,降低了施胶剂的用量,纸机湿部系统清洁,网部白水的阳电荷需求量下降30~60%,PAC可以停用,解决了AKD和ASA水解产物影响纸机运行效率的问题,避免了因AKD聚集在纸张表面引起的复印纸过机打滑问题。
(3)、表面施胶淀粉使用原淀粉进行生物酶转化制得,胶液粘度稳定并且具有可控性,施胶量调整灵活方便;节约了表面胶淀粉的使用成本,同时减少了氧化淀粉生产企业的能源消耗和污染排放。
(4)、通过使用先进的颜色调整技术,解决高白度纸张增白剂和颜料的用量高的问题;用于制作彩色印品时,色彩还原性好,层次分明。
(5)、通过在表面胶淀粉中应用吸墨微粒技术,使纸张表面均匀分布吸墨微粒,在喷墨打印时,吸墨微粒固定墨点、防止扩散、使墨迹线条清晰、轮廓分明、立体感强,极大地提高了喷墨打印的质量。
具体实施方式
实施例1
一种高白复印纸;按照每吨纸所含量计算,所用原料的配比为:
(1)、纤维浆料I 615kg,
包括:5%的漂白化学针叶浆、90%的高白化学阔叶浆和5%的高白化机浆组成;
所述高白化学阔叶浆的成浆白度为90~91%,高白化机浆的成浆白度为84~85%,高白碳酸钙的白度为94~96%;
(2)、湿部化学品,
包括:高白碳酸钙300kg、阳离子淀粉7kg、增白剂一(4个磺酸基的二苯乙烯三嗪衍生物)6kg、AnKD 1.2kg、助留剂PAM0.45kg、澎润土2kg、消泡剂(醚类消泡剂)0.85kg、杀菌剂(三氯异氰尿酸)0.5kg、颜料0.15kg;
(3)、胶接剂,
包括:原淀粉60kg、淀粉酶0.1kg、吸墨微粒2kg、增白剂二(6个磺酸基的二苯乙烯三嗪衍生物)5kg、颜料0.05kg。
制备所述高白复印纸的方法;包括纤维浆料处理工序、配料工序、浆料流送和上网工序、纸张抄造控制工序和纸张后处理工序,具体步骤为:
A、纤维浆料处理工序
先将购买来的漂白化学针叶浆、高白阔叶木浆、高白化机浆分别进行预处理,即将漂白化学针叶浆、高白阔叶木浆、高白化机浆分别用碎浆机进行碎解,然后泵送到浆塔中进行贮存;
使用前,先将漂白化学针叶浆、高白阔叶木浆、高白化机浆从浆塔中取出分别经过高浓除砂器进行处理,去除浆料中含有的硬杂质(同时将三种纤维浆料的浓度分别调整到3.5%),然后将漂白化学针叶浆、高白阔叶木浆、高白化机浆分别泵送至磨浆机内进行打浆处理,打浆后存放在各自的叩后池中备用;
B、配料工序
先分别从叩后池中量取所述量的漂白化学针叶浆、高白阔叶木浆和高白化机浆泵入配料池中混合得到纤维浆料I,同时在配料池中加入所述量的阳离子淀粉,混合均匀后配制得到纤维浆料II,再将纤维浆料II由配料池泵入抄前池中,同时在配料池出口处加入所述量的增白剂一;
C、浆料流送和上网工序
将添加了增白剂的纤维浆料II,先后经过机外白水槽、一次冲浆泵、除砂器、脱气器、二次冲浆泵、压力筛进行处理后制得混合原浆,所述量的高白碳酸钙、AnKD、助留剂PAM、澎润土、消泡剂、杀菌剂、颜料在处理过程中加入,接着将混合原浆转移至流浆箱,混合原浆经流浆箱喷射到成型网上完成上网工序;所述流送和上网过程中浆料的浓度由3.5%被稀释到0.7~0.9%,在所述流送的过程中还要除去浆料的轻重杂质,对浆料进行整理;
D、纸张抄造控制工序
先将混合原浆在成型网上经脱水定型形成干度为20%的湿纸页,再用吸移辊将湿纸页转移到高速造纸机的压榨部,通过压榨部各压区的挤压、毛布吸水、真空吸水作用,将纸幅的干度提高到40%以上,接着将湿纸页移入高速造纸机的前干燥部进行干燥,当湿纸页的干度达到92~95%后,于高速造纸机的施胶机处,用胶接剂进行表面施胶处理,再将施过胶的纸页依次经空气转向器、热风干燥箱、高速造纸机的后烘干部处理,最后将所得纸页用在线的软压光机整饰处理后,由卷纸机卷成纸辊;
E、纸张后处理工序
将所得纸辊经复卷机先分切成较小宽度和直径的纸卷,再使用切纸机和小裁纸机将纸卷加工成平板纸或箱装纸,制得成品。
制备方法同实施例1。
实施例2
一种高白复印纸;按照每吨纸所含量计算,所用原料的配比为:
(1)、纤维浆料I 700kg,
包括:20%的漂白化学针叶浆、60%的高白化学阔叶浆和20%的高白化机浆组成;
所述高白化学阔叶浆的成浆白度为90~91%,高白化机浆的成浆白度为84~85%,高白碳酸钙的白度为94~96%;
(2)、湿部化学品,
包括:高白碳酸钙225kg、阳离子淀粉11kg、增白剂一(2个磺酸基的二苯乙烯三嗪衍生物)3kg、AnKD 0.8kg、助留剂PAM0.2kg、澎润土3kg、消泡剂(醚类消泡剂)1.5kg、杀菌剂(二氯氰尿酸钠)1.5kg、颜料0.05kg;
(3)、胶接剂,
包括:原淀粉50kg、淀粉酶0.08kg、吸墨微粒2kg、增白剂二(6个磺酸基的二苯乙烯三嗪衍生物)2kg、颜料0.04kg。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种高白复印纸;按照每吨纸所含量计算,所用原料的配比为:
(1)、纤维浆料I 750kg,
包括:8%的漂白化学针叶浆、82%的高白化学阔叶浆和10的高白化机浆组成;
所述高白化学阔叶浆的成浆白度为90~91%,高白化机浆的成浆白度为84~85%,高白碳酸钙的白度为94~96%;
(2)、湿部化学品,
包括:高白碳酸钙185kg、阳离子淀粉9kg、增白剂一(4个磺酸基的二苯乙烯三嗪衍生物)3kg、AnKD 1kg、助留剂PAM0.3kg、澎润土2kg、消泡剂(有机硅类消泡剂)0.7kg、杀菌剂(三氯异氰尿酸)1kg、颜料0.08kg;
(3)、胶接剂,
包括:原淀粉40kg、淀粉酶0.06kg、吸墨微粒5kg、增白剂二(6个磺酸基的二苯乙烯三嗪衍生物)3kg、颜料0.03kg。
制备方法同实施例1。
实施例4
一种高白复印纸;按照每吨纸所含量计算,所用原料的配比为:
(1)、纤维浆料I 800kg,
包括:15%的漂白化学针叶浆、80%的高白化学阔叶浆和5%的高白化机浆组成;
所述高白化学阔叶浆的成浆白度为90~91%,高白化机浆的成浆白度为84~85%,高白碳酸钙的白度为94~96%;
(2)、湿部化学品,
包括:高白碳酸钙140kg、阳离子淀粉10kg、增白剂一(2个磺酸基的二苯乙烯三嗪衍生物)3.7kg、AnKD 0.9kg、助留剂PAM0.25kg、澎润土4kg、消泡剂(高级脂肪醇类)0.6kg、杀菌剂(异噻唑啉酮)0.55kg、颜料0.10kg;
(3)、胶接剂,
包括:原淀粉35kg、淀粉酶0.05kg、吸墨微粒3kg、增白剂二(6个磺酸基的二苯乙烯三嗪衍生物)2kg、颜料0.01kg。
制备方法同实施例1。
实施例5
一种高白复印纸;按照每吨纸所含量计算,所用原料的配比为:
(1)、纤维浆料I 712kg,
包括:20%的漂白化学针叶浆、70%的高白化学阔叶浆和10%的高白化机浆组成;
所述高白化学阔叶浆的成浆白度为90~91%,高白化机浆的成浆白度为84~85%,高白碳酸钙的白度为94~96%;
(2)、湿部化学品,
包括:高白碳酸钙215kg、阳离子淀粉10kg、增白剂一(4个磺酸基的二苯乙烯三嗪衍生物)5kg、AnKD 1.1kg、助留剂PAM0.2kg、澎润土3kg、消泡剂(醚类消泡剂和有机硅类消泡剂的组合物)0.9kg、杀菌剂(三氯异氰尿酸和次氯酸钠的组合物)0.8kg、颜料0.12kg;
(3)、胶接剂,
包括:原淀粉48kg、淀粉酶0.02kg、吸墨微粒2kg、增白剂二(6个磺酸基的二苯乙烯三嗪衍生物)2kg、颜料0.01kg。
制备方法同实施例1。
将使用本发明制备而得的复印纸与同类产品进行检测对比,其检测结果如下表:
由上表可以看出,本发明不仅在其他性能达到要求,而且在白度、CIE白度、耐水度、灰份和挺度等方面的性质明显优于同类产品。
上述实施例,只是本发明的较佳实施例,并非用来限制本发明实施范围,故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括在本发明权利要求范围之内。