CN102251433A - 一种纸的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纸的制备方法，包括以下步骤：将纤维素纤维淤浆上网成型、压榨烘干，得到纤维纸幅；将木质素磺酸盐溶液与施胶剂混合，得到混合溶液；将所述混合溶液经施胶机涂于所述纤维纸幅的表面，干燥，压光，得到纸张。本发明以木质素磺酸盐为增强剂，由于木质素磺酸盐有很好的成膜性，并且可以提高纤维纸幅的表面强度和挺度，因此，本发明以木质素磺酸盐为增强剂保证了制备得到的纸张的强度。与现有技术相比，本发明无需以淀粉为增强剂，从而减少粮食消耗，并且，本发明制备的纸张具有良好的强度。实验结果表明，本发明制备的纸张达到GB/T13023-2008一等品的标准。

Description

一种纸的制备方法

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，更具体地说，涉及一种纸的制备方法。

背景技术

纸是我国古代科学技术的四大发明之一，与指南针，火药，印刷术一起，给我国古代文化的繁荣提供了物质技术的基础。纸的发明结束了古代简牍繁复的历史，大大地促进了文化的传播与发展。当今，纸已经广泛应用于社会的各个领域，主要包括包装用纸、印刷用纸、工业用纸、生活用纸以及特种纸等。

瓦楞原纸和茶板纸是重要的包装用纸，目前主要以回收浆和木节浆为原料生产瓦楞原纸和茶板纸。由于回收浆和木节浆存在纤维短的缺点，因此，仅以回收浆和木节浆为原料将导致制备得到的纸张的强度较低。为了保证制备的纸张具有一定的强度，在过去几十年间一直普遍应用的方法为在造纸的湿部生产阶段加入淀粉作为增强剂。

常用的增强剂用淀粉主要包括玉米淀粉、马铃薯淀粉和木薯淀粉等。由于淀粉具有增强纤维面的内结合力的作用，因此可以提高纸张的抗张强度、耐破应力、耐折度及挺度等，尤其在纸张的强度方面增强效果明显。例如，申请号为99107560.9的中国专利文献报道了一种氧化锌静电胶印纸原纸浆料，由漂白木浆、烷基烯酮二聚体、聚胺聚酰胺环氧丙烷、阳离子淀粉和聚丙烯酰胺组成。申请号为99807216.8的中国专利文献报道了一种造纸方法，该方法以一种阴离子淀粉与一种更固定剂结合作为增强剂，此阴离子淀粉基于一种更淀粉或所述淀粉的衍生物，该淀粉包含基于该淀粉的干物质至少95wt％的直链淀粉。

但是，以淀粉作为增强剂不仅增加了粮食消耗，而且使纸张成本较高。因此，本发明人考虑，提供一种纸的制备方法，该方法无需以淀粉为增强剂，从而减少粮食消耗。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种纸的制备方法，该方法无需以淀粉为增强剂，在保证纸张强度的同时减少粮食消耗。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种纸的制备方法，包括以下步骤：

将纤维素纤维淤浆上网成型、压榨烘干，得到纤维纸幅；

将木质素磺酸盐溶液与施胶剂混合，得到混合溶液；

将所述混合溶液经施胶机涂于所述纤维纸幅的表面，干燥，压光，得到纸张。

优选的，所述木质素磺酸盐溶液的pH值为4～5。

优选的，所述木质素磺酸盐溶液的温度为50～65℃。

优选的，所述木质素磺酸盐溶液的温度为60℃。

优选的，木质素磺酸盐溶液的质量浓度为12％～15％。

优选的，，木质素磺酸盐溶液的质量浓度为13％～14％。

优选的，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钙。

优选的，木质素磺酸盐与纤维素纤维的质量比为0.1～25∶100。

优选的，木质素磺酸盐与纤维素纤维的质量比为5～15∶100。

优选的，所述木质素磺酸盐按如下方法制备：

a)将亚硫酸盐法制浆废液过滤，蒸发后得到木质素磺酸盐原液；

b)将所述木质素磺酸盐原液升温并保温后，得到第一溶液；

c)将所述第一溶液的pH值调节至10.5～11.5后，向其中加入醛类化合物，反应后得到木质素磺酸盐。

本发明一种纸的制备方法，包括以下步骤：将纤维素纤维淤浆上网成型、压榨烘干，得到纤维纸幅；将木质素磺酸盐溶液与施胶剂混合，得到混合溶液；将所述混合溶液经施胶机涂于所述纤维纸幅的表面，干燥，压光，得到纸张。本发明以木质素磺酸盐为增强剂，由于木质素磺酸盐有很好的成膜性，并且可以提高纤维纸幅的表面强度和挺度，因此，本发明以木质素磺酸盐为增强剂保证了制备得到的纸张的强度。与现有技术相比，本发明无需以淀粉为增强剂，从而减少粮食消耗，并且，本发明制备的纸张具有良好的强度。实验结果表明，本发明制备的纸张达到GB/T13023-2008一等品的标准。

具体实施方式

下面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，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性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。

本发明公开了一种纸的制备方法，包括以下步骤：

将纤维素纤维淤浆上网成型、压榨烘干，得到纤维纸幅；

将木质素磺酸盐溶液与施胶剂混合，得到混合溶液；

将所述混合溶液经施胶机涂于所述纤维纸幅的表面，干燥，压光，得到纸张。

上述纤维素纤维淤浆优选为木质纤维素纤维淤浆，尤其是头木、一年生植物或多年生植物的淤浆，优选为木节浆。另外，所述纤维素纤维淤浆还可以包括回收纤维，尤其是回收纸或者回收纸板。所述纤维素纤维淤浆可以由机械、化学-机械或化学制浆方法制备，对此本发明并无特别限制。该纤维素纤维淤浆可以为漂白的浆料，也可以为不漂白的浆料。

本发明采用的木质素磺酸盐可以为木质素磺酸钠和/或木质素磺酸钙，优选为木质素磺酸钙。在上述制备过程中，所述木质素磺酸盐溶液优选按照如下方法制备：a)将亚硫酸盐法制浆废液过滤，蒸发后得到木质素磺酸盐原液；b)将所述木质素磺酸盐原液升温并保温后，得到第一溶液；c)将所述第一溶液的pH值调节至10.5～11.5后，向其中加入醛类化合物，反应后得到木质素磺酸盐。本发明在纸的制备过程中，采用的木质素磺酸盐溶液的pH值优选为4～5，更优选为4.5～5；所述木质素磺酸盐溶液的温度为50～65℃，更优选为60℃；所述木质素磺酸盐溶液的质量浓度优选为12％～15％，更优选为13％～14％。

此外，本发明提供的技术方案还可以为：将木质素磺酸盐溶液、施胶剂和硼源化合物混合，得到混合溶液；将所述混合溶液经施胶机涂于所述纤维纸幅的表面，干燥，压光，得到纸张。其中，所述硼源化合物与所述木质素纤维的质量比优选为(2～20)∶100，更优选为(5～20)∶100，最优选为(10～15)∶100。所述硼源化合物优选为硼酸和金属硼酸盐，所述金属硼化物优选为硼酸锌、硼酸钠、硼酸钾。在本发明中，该硼源化合物的加入可以改进纸张的耐吸湿膨胀性。

在本发明将木质素磺酸盐溶液与纤维素纤维淤浆混合得到的混合浆料的步骤中，纤维素纤维淤浆的质量浓度优选为0.1～1％，更优选为0.5～1％。并且，所述木质素磺酸盐与纤维素纤维的质量比优选为0.1～25∶100，更优选为1～20∶100，最优选为5～15∶100。

本发明采用的施胶剂可以采用本领域技术人员熟知的造纸施胶剂，优选为表面施胶剂，例如可以采用成分为硅酸钙的表面施胶剂。

本发明以木质素磺酸盐为增强剂，由于木质素磺酸盐有很好的成膜性，并且可以提高纤维纸幅的表面强度，因此，本发明以木质素磺酸盐为增强剂保证了制备得到的纸张的强度。与现有技术相比，本发明无需以淀粉为增强剂，从而减少粮食消耗，并且，本发明制备的纸张具有良好的强度。与现有技术中以淀粉为增强剂相比，本发明采用的木质素磺酸盐增强剂的颜色较深，因此，更适用于制备瓦楞纸、茶板纸等对颜色要求不高的纸类产品。

本发明提供的方法制备得到的纤维纸幅的重量优选为90～180g/m²，更优选为100～180g/m²，更优选为120～150g/m²。

对于制备得到的纸张的性能，可以采用本领域技术人员熟知的方法和仪器进行检测，例如，天枰、红外线干燥器、烘箱、纸板环压测定仪、纸张吸水性测定仪、摆锤式拉力试验机。

为了进一步说明本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本实施例中采用的化学试剂均为市购。

实施例1

将木节经水力打碎机碎解，再经打浆机打浆，打浆度控制在22～23°SR，打浆浓度为3％，得到纤维素纤维淤浆；将所述纤维素纤维淤浆上网成型、压榨烘干，得到纤维纸幅；

将木质素磺酸钙在溶解槽中与水混合，然后加热至60℃，调节pH值为4，得到质量浓度为13％的木质素磺酸钙溶液；将所述木质素磺酸钙溶液与成分为硅酸钙的表面施胶剂混合，得到混合溶液；

将所述混合溶液经施胶机涂于所述纤维纸幅的表面，干燥，压光，得到瓦楞纸，所述木质素磺酸钙与木质纤维素纤维的质量比为13∶100。

对本实施例制备得到的瓦楞纸进行检测，其质量达到国标(GB/T13023-2008)一等品的标准。具体为：

定量：110g/m²；

水份：6％；

环压指数：6N.m/g；

吸重：100g/m²；

裂断长：3750m。

实施例2

将木节经水力打碎机碎解，再经打浆机打浆，打浆度控制在22～23°SR，打浆浓度为3％，得到纤维素纤维淤浆；将所述纤维素纤维淤浆上网成型、压榨烘干，得到纤维纸幅；

将木质素磺酸钙在溶解槽中与水混合，然后加热至60℃，调节pH值为5，得到质量浓度为15％的木质素磺酸钙溶液；将所述木质素磺酸钙溶液与成分为硅酸钙的表面施胶剂混合，得到混合溶液；

将所述混合溶液经施胶机涂于所述纤维纸幅的表面，干燥，压光，得到瓦楞纸，所述木质素磺酸钙与木质纤维素纤维的质量比为14∶100。

对本实施例制备得到的瓦楞纸进行检测，其质量达到国标(GB/T13023-2008)一等品的标准。具体为：

定量：100g/m²；

水份：8％；

环压指数：8N.m/g；

吸重：95g/m²；

裂断长：3820m。

实施例3

将木节经水力打碎机碎解，再经打浆机打浆，打浆度控制在22～23°SR，打浆浓度为3％，得到纤维素纤维淤浆；将所述纤维素纤维淤浆上网成型、压榨烘干，得到纤维纸幅；

将木质素磺酸钙在溶解槽中与水混合，然后加热至60℃，调节pH值为4，得到质量浓度为12％的木质素磺酸钙溶液；将所述木质素磺酸钙溶液与成分为硅酸钙的表面施胶剂混合，得到混合溶液；

将所述混合溶液经施胶机涂于所述纤维纸幅的表面，干燥，压光，得到瓦楞纸，所述木质素磺酸钙与木质纤维素纤维的质量比为13∶100。

对本实施例制备得到的瓦楞纸进行检测，其质量达到国标(GB/T13023-2008)一等品的标准。具体为：

定量：130g/m²；

水份：9％；

环压指数：7N.m/g；

吸重：85g/m²；

裂断长：3770m。

实施例4

将木节经水力打碎机碎解，再经打浆机打浆，打浆度控制在22～23°SR，打浆浓度为3％，得到纤维素纤维淤浆；将所述纤维素纤维淤浆上网成型、压榨烘干，得到纤维纸幅；

将木质素磺酸钙在溶解槽中与水混合，然后加热至60℃，调节pH值为5，得到质量浓度为14％的木质素磺酸钙溶液；将所述木质素磺酸钙溶液与成分为硅酸钙的表面施胶剂混合，得到混合溶液；

将所述混合溶液经施胶机涂于所述纤维纸幅的表面，干燥，压光，得到瓦楞纸，所述木质素磺酸钙与木质纤维素纤维的质量比为14∶100。

对本实施例制备得到的瓦楞纸进行检测，其质量达到国标(GB/T13023-2008)一等品的标准。具体为：

定量：120g/m²；

水份：8％；

环压指数：10N.m/g；

吸重：88g/m²；

裂断长：3840m。

实施例5

将木节经水力打碎机碎解，再经打浆机打浆，打浆度控制在22～23°SR，打浆浓度为3％，得到纤维素纤维淤浆；将所述纤维素纤维淤浆上网成型、压榨烘干，得到纤维纸幅；

将木质素磺酸钙在溶解槽中与水混合，然后加热至60℃，调节pH值为5，得到质量浓度为13％的木质素磺酸钙溶液；将所述木质素磺酸钙溶液与成分为硅酸钙的表面施胶剂混合，得到混合溶液；

将所述混合溶液经施胶机涂于所述纤维纸幅的表面，干燥，压光，得到瓦楞纸，所述木质素磺酸钙与木质纤维素纤维的质量比为15∶100。

对本实施例制备得到的瓦楞纸进行检测，其质量达到国标(GB/T13023-2008)一等品的标准。具体为：

定量：150g/m²；

水份：10％；

环压指数：9N.m/g；

吸重：92g/m²；

裂断长：3790m。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种纸的制备方法，包括以下步骤：

将纤维素纤维淤浆上网成型、压榨烘干，得到纤维纸幅；

将木质素磺酸盐溶液与施胶剂混合，得到混合溶液；

将所述混合溶液经施胶机涂于所述纤维纸幅的表面，干燥，压光，得到纸张。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述木质素磺酸盐溶液的pH值为4～5。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述木质素磺酸盐溶液的温度为50～65℃。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述木质素磺酸盐溶液的温度为60℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，木质素磺酸盐溶液的质量浓度为12％～15％。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，木质素磺酸盐溶液的质量浓度为13％～14％。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钙。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，木质素磺酸盐与纤维素纤维的质量比为0.1～25∶100。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，木质素磺酸盐与纤维素纤维的质量比为5～15∶100。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述木质素磺酸盐按如下方法制备：

a)将亚硫酸盐法制浆废液过滤，蒸发后得到木质素磺酸盐原液；

b)将所述木质素磺酸盐原液升温并保温后，得到第一溶液；

c)将所述第一溶液的pH值调节至10.5～11.5后，向其中加入醛类化合物，反应后得到木质素磺酸盐。