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一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法与流程

2021-01-21 16:01:27|296|起点商标网

本发明涉及造纸技术领域,尤其是涉及一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法。



背景技术:

格拉辛原纸是一种工业用纸,经过回湿、超级压光和涂硅油等工序后制成格拉辛纸。格拉辛纸质地致密、均匀,有很好的内部强度与透明度,是制作条形码标签、不干胶、胶带及有粘性工业品的常用材料。格拉辛纸具有一定的耐高温、防潮及防油功能,一般用于食品、医药等行业的包装,如高速自动贴标(特别适用高速标签黏贴)特殊胶带,双面胶带基材商标、激光防伪标等离型应用等。由于格拉辛纸更加环保,今后的市场份额也会越来越大。在保证具有一定抗撕裂能力的条件下,低定量的纸张是目前造纸行业的发展趋势,可以节约造纸原材料,降低造纸成本。但是,纸张定量降低的时候,容易导致纸张抗撕裂能力下降,因此,同时保证格拉辛纸的低定量与高强度具有显著进步的意义。

专利号cn201910336716.1,专利名称“一种低定量格拉辛原纸及其制备方法”,本发明公开了一种低定量格拉辛原纸及其制备方法,该低定量格拉辛原纸是由下列重量份配比成份组成:针叶木浆380-420份、漂白阔叶浆550-610份、清水50-70份、分散剂1-2份、苯乙烯丙烯酸酯共聚物8-12份、羧甲基纤维素8-12份、聚乙烯醇10-15份和纤维素蛋白酶1-2份,所述低定量格拉辛原纸制备过程中添加了打浆助剂纤维素蛋白酶,能更有效的对浆料进行分丝帚化,增强纤维之间的结合力,满足原纸的定量更低的强度要求;采用苯乙烯丙烯酸酯共聚物、羧甲基纤维素为表面施胶剂。

其不足之处在于,浆料纤维中结合活性位点较少,原纸与施胶层之间的结合力较差。



技术实现要素:

本发明是为了克服低定量纸张抗撕裂强度低的问题,提供了一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法,制备得到格拉辛纸不仅低定量、而且纸张韧性好、热稳定性强、抗张强度好,通过引入流动性高、成膜性好的低粘度施胶剂来进行施胶,提升施胶剂自身的抗撕裂能力,同时提升施胶剂与纸张原纸之间的结合力;采用不同长度的纤维相配合,在增加纤维结合面积的同时,尽量避免纤维的切断效果,减少细小断裂纤维的产生,增强了低定量纸页强度。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法,包括如下制备步骤:

(1)配浆:将原料浆料进行生物处理,再与助剂进行混合打浆,配制成混合浆料;

(2)制备原纸:将所述混合浆料依次经过活化改性、网部抄造、压榨、前干燥得到原料纸;

(3)施胶:进入表面施胶处理工序,采用不饱和聚酯施胶剂对步骤(2)所述的原料纸进行表面施胶,得到经过表面施胶处理后的纸张;

(4)成纸:经过表面施胶处理后的纸页,进行后干燥、压光、收卷并分切得到成品。

本发明通过改进原料浆料的种类及配比,同时改进特定浆料的打浆度及打浆浓度,来配制成能够形成相互贯穿、紧密排列及结合度高原纸的混合浆料;并且依次对浆料进行生物处理和活化处理,增加纤维基体上的反应活性位点,使得不同纤维之间的结合更加紧密,也为原纸与表面施胶剂之间的进一步交联反应打下基础;引入流动性好、交联度高的表面施胶剂,使得原纸表面形呈现均匀的施胶表面,也使得胶液更容易渗透到原纸内纤维的周围,增加施胶剂与原纸纤维的接触面,促使施胶剂与原纸充分结合;施胶结束后进行干燥、压光等后处理,最终制备得到表面施胶均匀,抗撕裂强度高的低定量格拉辛纸。

作为优选,步骤(1)原料浆料中包含质量比为50-65:25-30:5-15的落叶松浆、桉木浆及玻璃短切纤维。

本发明中引入了玻璃纤维,能够大大提升成纸韧性、强度和刚度的聚酯短纤纤维与玻纤作为原料,显著提升了格拉辛原纸的物理性能,解决了使用过程中格拉辛纸易裂易碎的问题。

作为优选,所述落叶松浆的打浆度为45-55°sr,湿重为4-7g,打浆浓度4.0-5.0%;所述桉木浆的打浆度为35-40°sr,湿重为3-5g,打浆浓度为3-5%;所述玻璃短切纤维的长度为3-5.5mm。

作为优选,步骤(1)助剂包括:脱气剂,吨纸用量在0.4-0.6kg;消泡剂,吨纸用量在0.3-0.5kg。

作为优选,步骤(1)生物处理步骤为:在原料浆料中加入氢氧化钠调节ph为8-10,并加入纤维素酶和木聚糖酶的混合物,搅拌3.5-4.5h,进行灭菌处理;纤维素酶和木聚糖酶分别占配浆质量的1.5-3%和2-4%。

加入生物酶来对原料浆料进行预处理,能够降低打浆能耗、提高滤水性能、改善纤维形态、提高柔软性,还能够提高溶解浆的反应性能,当纤维的柔软性得到改善后能够促进纤维成分之间的相互融合,减少原纸纤维之间的孔隙率,提高格拉辛纸的透明度;灭菌处理能够避免细菌生长所产生的杂质,进一步促进透明度提升。

作为优选,步骤(2)活化改性步骤为:

i、将壳聚糖纤维素溶于质量分数8-10%醋酸溶液中,加入聚乙烯醇,70-80℃恒温水浴搅拌溶解,冷却,加入1,5-戊二醛溶液,42-50℃恒温反应1-1.2h,再将甲基丙烯酸乙酯加入上述溶液中,缓慢升温至105-110℃,再反应1.6-2h,合成壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯;壳聚糖纤维素、聚乙烯醇、1,5-戊二醛及甲基丙烯酸乙酯的加入质量比为1:5-6:0.15-0.2:2.2-2.6;ii、将混合浆料与壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯以质量比1:2.5-3混合搅拌0.5-1h。

壳聚糖纤维素是一种天然高分子聚合物,壳聚糖具有良好的生物相容性和可降解性,来源广泛,具有丰富的氨基和羟基官能团,聚乙烯醇也是一种水溶性聚合物,带有-oh基团,这两种聚合物都能被醛类交联,从而形成交联聚合物,但是单独以壳聚糖为原料制备的聚合物存在脆性大、强度低等问题,在壳聚糖溶液中添加聚乙烯醇来制备聚乙烯醇-壳聚糖溶液,可在改善壳聚糖的提升溶胀性能。壳聚糖在溶液中特有的链结构能够渗透到叶子木质纤维的细胞壁中及玻璃纤维周围起伏的沟壑中,能实现在混合纤维中形成互穿聚合物网络结构。木质纤维及玻璃纤维表面含有大量羟基,能与交联聚合物中的氨基和羟基形成分子间氢键及反应形成化学键,产生了相互作用,同时聚合物也会堵塞一部分木质纤维上的纹孔,起到了改善纤维尺寸稳定性的作用。

作为优选,步骤(4)压光条件为:压光线压力270-320kn/m,压光辊子温度为150-200℃;压光前采用60-85℃纯水进行高润湿处理。

能够控制纸张水分含量在15-25%范围内,提升气防水抗油性能;在上述工艺条件下压光后,能够显著提升格拉辛纸的平滑度、抗油性及光泽度等。

作为优选,步骤(3)所述不饱和聚酯施胶剂的制备步骤包括:

a、制备低黏不饱和聚酯:将乙二酸、顺丁烯二酸酐、1,2-丙二醇、十二烷基苯磺酸及甲基氢醌混合,在氮气保护下155-165℃加热2.2-2.4h,减压至0.08-0.09mpa,继续加热2.4-3h;

b、制备甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯:将环氧甘油三酸酯与三乙胺在氮气保护下44-50℃搅拌并反应1.2-1.5h,逐滴滴加甲基丙烯酸和甲基氢醌,滴加完毕后升温至110-120℃反应1.2-1.4h,所得产物用蒸馏水洗净;

c、制备施胶剂:将所述低黏不饱和聚酯、甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀,再加入过氧化苯甲酸叔丁酯及乙二胺混匀,即制得成品。

上述合成的低黏不饱和聚酯具有较高的流动性跟较强的交联能力,由于该聚酯具有较短的分子链和丰富的反应官能团,进一步合成甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯,并采用甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯来作为该聚酯的稀释剂,使得施胶剂整体具有较低的粘度与较好的流动性;同时,该不饱和聚酯上的官能团能够与稀释剂上的环氧官能团开环发生反应,提升施胶剂胶内交联力。同时施胶剂上的活性官能团能够与原纸中的壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯发生交联反应,使得原纸胶层之间具有化学键结合,最终制得的低定量格拉辛纸具有较强的紧密结合度,具有较好的整体性与抗撕裂能力。

作为优选,步骤a乙二酸、顺丁烯二酸酐、1,2-丙二醇、十二烷基苯磺酸及乙二胺的摩尔比为0.125mol:0.124-0.126mol:0.25-0.28mol:1-1.1mmol:1.2-1.3mmol。

作为优选,步骤b环氧甘油三酸酯、三乙胺、甲基丙烯酸及甲基氢醌的摩尔比为0.1-0.12mol:2.65-2.68mmol:0.12-0.14mol:0.7-0.74mmol;步骤c低黏不饱和聚酯、甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、过氧化苯甲酸叔丁酯及乙二胺的摩尔比为1mol:1-1.2mol:0.6-0.8mol:0.4-0.45mmol:1.15-1.2mmol。

因此,本发明具有如下有益效果:

(1)提供了一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法,制备得到格拉辛纸不仅低定量、而且纸张韧性好、热稳定性强、抗张强度好,通过引入流动性高、成膜性好的低粘度施胶剂来进行施胶,提升施胶剂自身的抗撕裂能力,同时提升施胶剂与纸张原纸之间的结合力;

(2)通采用不同长度的纤维相配合,在增加纤维结合面积的同时,尽量避免纤维的切断效果,减少细小断裂纤维的产生,增强了低定量纸页强度;

(3)在原料浆料中加入高反应活性聚合物,来提升表面施胶剂与纤维的结合度,提升格拉辛纸的物理性能;引入具有高流动性与高交联能力的施胶剂,来提升胶层内部结合强度及提升施胶剂与原纸的接触面积。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。

本发明中,若非特指,所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。

总实施例

一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法,包括如下制备步骤:

(1)配浆:将原料浆料进行生物处理,再与助剂进行混合打浆,配制成混合浆料;原料浆料包含质量比为50-65:25-30:5-15的落叶松浆、桉木浆及玻璃短切纤维;所述落叶松浆的打浆度为45-55°sr,湿重为4-7g,打浆浓度4.0-5.0%;所述桉木浆的打浆度为35-40°sr,湿重为3-5g,打浆浓度为3-5%;所述玻璃短切纤维的长度为3-5.5mm;助剂包括:脱气剂,吨纸用量在0.4-0.6kg;消泡剂,吨纸用量在0.3-0.5kg;

生物处理:在原料浆料中加入氢氧化钠调节ph为8-10,并加入纤维素酶和木聚糖酶的混合物,搅拌3.5-4.5h,进行灭菌处理;纤维素酶和木聚糖酶分别占配浆质量的1.5-3%和2-4%。

(2)制备原纸:将所述混合浆料依次经过活化改性、网部抄造、压榨、前干燥得到原料纸;活化改性步骤:i、将壳聚糖纤维素溶于质量分数8-10%醋酸溶液中,加入聚乙烯醇,70-80℃恒温水浴搅拌溶解,冷却,加入1,5-戊二醛溶液,42-50℃恒温反应1-1.2h,再将甲基丙烯酸乙酯加入上述溶液中,缓慢升温至105-110℃,再反应1.6-2h,合成壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯;壳聚糖纤维素、聚乙烯醇、1,5-戊二醛及甲基丙烯酸乙酯的加入质量比为1:5-6:0.15-0.2:2.2-2.6;ii、将混合浆料与壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯以质量比1:2.5-3混合搅拌0.5-1h。

(3.1)制备不饱和聚酯施胶剂:

a、制备低黏不饱和聚酯:将0.125mol乙二酸、0.124-0.126mol顺丁烯二酸酐、0.25-0.28mol1,2-丙二醇、1-1.1mmol十二烷基苯磺酸及1.2-1.3mmol甲基氢醌混合,在氮气保护下155-165℃加热2.2-2.4h,减压至0.08-0.09mpa,继续加热2.4-3h;

b、制备甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯:将0.1-0.12mol环氧甘油三酸酯与2.65-2.68mmol三乙胺在氮气保护下44-50℃搅拌并反应1.2-1.5h,逐滴滴加0.12-0.14mol甲基丙烯酸和0.7-0.74mmol甲基氢醌,滴加完毕后升温至110-120℃反应1.2-1.4h,所得产物用蒸馏水洗净;

c、制备施胶剂:将所述1mol低黏不饱和聚酯、1-1.2mol甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯及0.6-0.8mol甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀,再加入0.4-0.45mmol过氧化苯甲酸叔丁酯及1.15-1.2mmol乙二胺混匀,即制得成品。

(3.2)施胶:进入表面施胶处理工序,采用不饱和聚酯施胶剂对步骤(2)所述的原料纸进行表面施胶,得到经过表面施胶处理后的纸张;

(4)成纸:经过表面施胶处理后的纸页,进行后干燥、采用60-85℃纯水进行高润湿处理、采用线压力270-320kn/m、辊子温度150-200℃进行压光、收卷并分切得到成品。

实施例1

一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法,包括如下制备步骤:

(1)配浆:将原料浆料进行生物处理,再与助剂进行混合打浆,配制成混合浆料;原料浆料包含质量比为58:28:10的落叶松浆、桉木浆及玻璃短切纤维;所述落叶松浆的打浆度为50°sr,湿重为6g,打浆浓度4.5%;所述桉木浆的打浆度为38°sr,湿重为4g,打浆浓度为4%;所述玻璃短切纤维的长度为4.5mm;助剂包括:脱气剂,吨纸用量在0.5kg;消泡剂,吨纸用量在0.4kg;

生物处理:在原料浆料中加入氢氧化钠调节ph为9,并加入纤维素酶和木聚糖酶的混合物,搅拌4h,进行灭菌处理;纤维素酶和木聚糖酶分别占配浆质量的2.2%和3%。

(2)制备原纸:将所述混合浆料依次经过活化改性、网部抄造、压榨、前干燥得到原料纸;活化改性步骤:i、将壳聚糖纤维素溶于质量分数9%醋酸溶液中,加入聚乙烯醇,75℃恒温水浴搅拌溶解,冷却,加入1,5-戊二醛溶液,49℃恒温反应1.1h,再将甲基丙烯酸乙酯加入上述溶液中,缓慢升温至108℃,再反应1.8h,合成壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯;壳聚糖纤维素、聚乙烯醇、1,5-戊二醛及甲基丙烯酸乙酯的加入质量比为1:5.5:0.18:2.4;ii、将混合浆料与壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯以质量比1:2.8混合搅拌0.8h。

(3.1)制备不饱和聚酯施胶剂:

a、制备低黏不饱和聚酯:将0.125mol乙二酸、0.125mol顺丁烯二酸酐、0.26mol1,2-丙二醇、1.05mmol十二烷基苯磺酸及1.15mmol甲基氢醌混合,在氮气保护下160℃加热2.3h,减压至0.085mpa,继续加热2.8h;

b、制备甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯:将0.11mol环氧甘油三酸酯与2.66mmol三乙胺在氮气保护下48℃搅拌并反应1.4h,逐滴滴加0.13mol甲基丙烯酸和0.72mmol甲基氢醌,滴加完毕后升温至115℃反应1.3h,所得产物用蒸馏水洗净;

c、制备施胶剂:将所述1mol低黏不饱和聚酯、1.1mol甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯及0.7mol甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀,再加入0.43mmol过氧化苯甲酸叔丁酯及1.18mmol乙二胺混匀,即制得成品。

(3.2)施胶:进入表面施胶处理工序,采用不饱和聚酯施胶剂对步骤(2)所述的原料纸进行表面施胶,得到经过表面施胶处理后的纸张;

(4)成纸:经过表面施胶处理后的纸页,进行后干燥、采用75℃纯水进行高润湿处理、采用线压力300kn/m、辊子温度180℃进行压光、收卷并分切得到成品。

实施例2

一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法,包括如下制备步骤:

(1)配浆:将原料浆料进行生物处理,再与助剂进行混合打浆,配制成混合浆料;原料浆料包含质量比为50:30:5的落叶松浆、桉木浆及玻璃短切纤维;所述落叶松浆的打浆度为45°sr,湿重为4g,打浆浓度4.0%;所述桉木浆的打浆度为35°sr,湿重为3g,打浆浓度为3%;所述玻璃短切纤维的长度为3mm;助剂包括:脱气剂,吨纸用量在0.4kg;消泡剂,吨纸用量在0.3kg;

生物处理:在原料浆料中加入氢氧化钠调节ph为8,并加入纤维素酶和木聚糖酶的混合物,搅拌4h,进行灭菌处理;纤维素酶和木聚糖酶分别占配浆质量的1.5%和2%。

(2)制备原纸:将所述混合浆料依次经过活化改性、网部抄造、压榨、前干燥得到原料纸;活化改性步骤:i、将壳聚糖纤维素溶于质量分数8%醋酸溶液中,加入聚乙烯醇,75℃恒温水浴搅拌溶解,冷却,加入1,5-戊二醛溶液,49℃恒温反应1.1h,再将甲基丙烯酸乙酯加入上述溶液中,缓慢升温至108℃,再反应1.6-2h,合成壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯;壳聚糖纤维素、聚乙烯醇、1,5-戊二醛及甲基丙烯酸乙酯的加入质量比为1:5:0.2:2.2;ii、将混合浆料与壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯以质量比1:2.5-3混合搅拌0.8h。

(3.1)制备不饱和聚酯施胶剂:

a、制备低黏不饱和聚酯:将0.125mol乙二酸、0.124mol顺丁烯二酸酐、0.25mol1,2-丙二醇、1mmol十二烷基苯磺酸及1.2mmol甲基氢醌混合,在氮气保护下160℃加热2.3h,减压至0.085mpa,继续加热2.8h;

b、制备甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯:将0.1mol环氧甘油三酸酯与2.65mmol三乙胺在氮气保护下48℃搅拌并反应1.4h,逐滴滴加0.12mol甲基丙烯酸和0.7mmol甲基氢醌,滴加完毕后升温至115℃反应1.3h,所得产物用蒸馏水洗净;

c、制备施胶剂:将所述1mol低黏不饱和聚酯、1mol甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯及0.8mol甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀,再加入0.4mmol过氧化苯甲酸叔丁酯及1.2mmol乙二胺混匀,即制得成品。

(3.2)施胶:进入表面施胶处理工序,采用不饱和聚酯施胶剂对步骤(2)所述的原料纸进行表面施胶,得到经过表面施胶处理后的纸张;

(4)成纸:经过表面施胶处理后的纸页,进行后干燥、采用60℃纯水进行高润湿处理、采用线压力270kn/m、辊子温度150℃进行压光、收卷并分切得到成品。

实施例3

一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法,包括如下制备步骤:

(1)配浆:将原料浆料进行生物处理,再与助剂进行混合打浆,配制成混合浆料;原料浆料包含质量比为65:25:15的落叶松浆、桉木浆及玻璃短切纤维;所述落叶松浆的打浆度为55°sr,湿重为7g,打浆浓度5.0%;所述桉木浆的打浆度为40°sr,湿重为5g,打浆浓度为5%;所述玻璃短切纤维的长度为5.5mm;助剂包括:脱气剂,吨纸用量在0.6kg;消泡剂,吨纸用量在0.5kg;

生物处理:在原料浆料中加入氢氧化钠调节ph为10,并加入纤维素酶和木聚糖酶的混合物,搅拌4h,进行灭菌处理;纤维素酶和木聚糖酶分别占配浆质量的3%和4%。

(2)制备原纸:将所述混合浆料依次经过活化改性、网部抄造、压榨、前干燥得到原料纸;活化改性步骤:i、将壳聚糖纤维素溶于质量分数10%醋酸溶液中,加入聚乙烯醇,75℃恒温水浴搅拌溶解,冷却,加入1,5-戊二醛溶液,49℃恒温反应1.1h,再将甲基丙烯酸乙酯加入上述溶液中,缓慢升温至108℃,再反应2h,合成壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯;壳聚糖纤维素、聚乙烯醇、1,5-戊二醛及甲基丙烯酸乙酯的加入质量比为1:6:0.15:2.6;ii、将混合浆料与壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯以质量比1:3混合搅拌0.8h。

(3.1)制备不饱和聚酯施胶剂:

a、制备低黏不饱和聚酯:将0.125mol乙二酸、0.126mol顺丁烯二酸酐、0.28mol1,2-丙二醇、1.1mmol十二烷基苯磺酸及1.3mmol甲基氢醌混合,在氮气保护下160℃加热2.3h,减压至0.085mpa,继续加热2.8h;

b、制备甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯:将0.12mol环氧甘油三酸酯与2.65mmol三乙胺在氮气保护下48℃搅拌并反应1.4h,逐滴滴加0.14mol甲基丙烯酸和0.7mmol甲基氢醌,滴加完毕后升温至115℃反应1.3h,所得产物用蒸馏水洗净;

c、制备施胶剂:将所述1mol低黏不饱和聚酯、1.2mol甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯及0.6mol甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀,再加入0.45mmol过氧化苯甲酸叔丁酯及1.15mmol乙二胺混匀,即制得成品。

(3.2)施胶:进入表面施胶处理工序,采用不饱和聚酯施胶剂对步骤(2)所述的原料纸进行表面施胶,得到经过表面施胶处理后的纸张;

(4)成纸:经过表面施胶处理后的纸页,进行后干燥、采用85℃纯水进行高润湿处理、采用线压力320kn/m、辊子温度150℃进行压光、收卷并分切得到成品。

实施例4

一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法,包括如下制备步骤:

(1)配浆:将原料浆料进行生物处理,再与助剂进行混合打浆,配制成混合浆料;原料浆料包含质量比为58:28:8的落叶松浆、桉木浆及玻璃短切纤维;所述落叶松浆的打浆度为47°sr,湿重为5g,打浆浓度4.2%;所述桉木浆的打浆度为38°sr,湿重为3.5g,打浆浓度为3.5%;所述玻璃短切纤维的长度为3.5mm;助剂包括:脱气剂,吨纸用量在0.45kg;消泡剂,吨纸用量在0.35kg;

生物处理:在原料浆料中加入氢氧化钠调节ph为8-10,并加入纤维素酶和木聚糖酶的混合物,搅拌4h,进行灭菌处理;纤维素酶和木聚糖酶分别占配浆质量的1.8%和2.5%。

(2)制备原纸:将所述混合浆料依次经过活化改性、网部抄造、压榨、前干燥得到原料纸;活化改性步骤:i、将壳聚糖纤维素溶于质量分数8.5%醋酸溶液中,加入聚乙烯醇,75℃恒温水浴搅拌溶解,冷却,加入1,5-戊二醛溶液,49℃恒温反应1.1h,再将甲基丙烯酸乙酯加入上述溶液中,缓慢升温至108℃,再反应1.7h,合成壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯;壳聚糖纤维素、聚乙烯醇、1,5-戊二醛及甲基丙烯酸乙酯的加入质量比为1:5-6:0.16:2.2-2.6;ii、将混合浆料与壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯以质量比1:2.6混合搅拌0.8h。

(3.1)制备不饱和聚酯施胶剂:

a、制备低黏不饱和聚酯:将0.125mol乙二酸、0.125mol顺丁烯二酸酐、0.26mol1,2-丙二醇、1.05mmol十二烷基苯磺酸及1.22mmol甲基氢醌混合,在氮气保护下160℃加热2.3h,减压至0.085mpa,继续加热2.8h;

b、制备甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯:将0.11mol环氧甘油三酸酯与2.66mmol三乙胺在氮气保护下48℃搅拌并反应1.4h,逐滴滴加0.125mol甲基丙烯酸和0.71mmol甲基氢醌,滴加完毕后升温至115℃反应1.3h,所得产物用蒸馏水洗净;

c、制备施胶剂:将所述1mol低黏不饱和聚酯、1.12mol甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯及0.65mol甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀,再加入0.41mmol过氧化苯甲酸叔丁酯及1.17mmol乙二胺混匀,即制得成品。

(3.2)施胶:进入表面施胶处理工序,采用不饱和聚酯施胶剂对步骤(2)所述的原料纸进行表面施胶,得到经过表面施胶处理后的纸张;

(4)成纸:经过表面施胶处理后的纸页,进行后干燥、采用65℃纯水进行高润湿处理、采用线压力280kn/m、辊子温度160℃进行压光、收卷并分切得到成品。

实施例5

一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法,包括如下制备步骤:

(1)配浆:将原料浆料进行生物处理,再与助剂进行混合打浆,配制成混合浆料;原料浆料包含质量比为62:29:12的落叶松浆、桉木浆及玻璃短切纤维;所述落叶松浆的打浆度为52°sr,湿重为6.5g,打浆浓度4.8%;所述桉木浆的打浆度为39°sr,湿重为4.5g,打浆浓度为4.5%;所述玻璃短切纤维的长度为5mm;助剂包括:脱气剂,吨纸用量在0.55kg;消泡剂,吨纸用量在0.45kg;

生物处理:在原料浆料中加入氢氧化钠调节ph为9.5,并加入纤维素酶和木聚糖酶的混合物,搅拌4h,进行灭菌处理;纤维素酶和木聚糖酶分别占配浆质量的2.5%和3.5%。

(2)制备原纸:将所述混合浆料依次经过活化改性、网部抄造、压榨、前干燥得到原料纸;活化改性步骤:i、将壳聚糖纤维素溶于质量分数9.5%醋酸溶液中,加入聚乙烯醇,75℃恒温水浴搅拌溶解,冷却,加入1,5-戊二醛溶液,49℃恒温反应1.1h,再将甲基丙烯酸乙酯加入上述溶液中,缓慢升温至108℃,再反应1.9h,合成壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯;壳聚糖纤维素、聚乙烯醇、1,5-戊二醛及甲基丙烯酸乙酯的加入质量比为1:5.8:0.18:2.45;ii、将混合浆料与壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯以质量比1:2.9混合搅拌0.8h。

(3.1)制备不饱和聚酯施胶剂:

a、制备低黏不饱和聚酯:将0.125mol乙二酸、0.125mol顺丁烯二酸酐、0.27mol1,2-丙二醇、1.08mmol十二烷基苯磺酸及1.28mmol甲基氢醌混合,在氮气保护下160℃加热2.3h,减压至0.085mpa,继续加热2.8h;

b、制备甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯:将0.115mol环氧甘油三酸酯与2.665mmol三乙胺在氮气保护下48℃搅拌并反应1.4h,逐滴滴加0.135mol甲基丙烯酸和0.73mmol甲基氢醌,滴加完毕后升温至115℃反应1.3h,所得产物用蒸馏水洗净;

c、制备施胶剂:将所述1mol低黏不饱和聚酯、1.15mol甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯及0.6-0.8mol甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀,再加入0.4mmol过氧化苯甲酸叔丁酯及1.19mmol乙二胺混匀,即制得成品。

(3.2)施胶:进入表面施胶处理工序,采用不饱和聚酯施胶剂对步骤(2)所述的原料纸进行表面施胶,得到经过表面施胶处理后的纸张;

(4)成纸:经过表面施胶处理后的纸页,进行后干燥、采用80℃纯水进行高润湿处理、采用线压力310kn/m、辊子温度190℃进行压光、收卷并分切得到成品。

对比例1(与实施例1的区别在于,步骤(1)的原料浆料为落叶松浆和桉木浆的混合浆料。)

一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法,包括如下制备步骤:

(1)配浆:将原料浆料进行生物处理,再与助剂进行混合打浆,配制成混合浆料;原料浆料包含质量比为58:28的落叶松浆及桉木浆;所述落叶松浆的打浆度为50°sr,湿重为6g,打浆浓度4.5%;所述桉木浆的打浆度为38°sr,湿重为4g,打浆浓度为4%;助剂包括:脱气剂,吨纸用量在0.5kg;消泡剂,吨纸用量在0.4kg;

生物处理:在原料浆料中加入氢氧化钠调节ph为9,并加入纤维素酶和木聚糖酶的混合物,搅拌4h,进行灭菌处理;纤维素酶和木聚糖酶分别占配浆质量的2.2%和3%。

(2)制备原纸:将所述混合浆料依次经过活化改性、网部抄造、压榨、前干燥得到原料纸;活化改性步骤:i、将壳聚糖纤维素溶于质量分数9%醋酸溶液中,加入聚乙烯醇,75℃恒温水浴搅拌溶解,冷却,加入1,5-戊二醛溶液,49℃恒温反应1.1h,再将甲基丙烯酸乙酯加入上述溶液中,缓慢升温至108℃,再反应1.8h,合成壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯;壳聚糖纤维素、聚乙烯醇、1,5-戊二醛及甲基丙烯酸乙酯的加入质量比为1:5.5:0.18:2.4;ii、将混合浆料与壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯以质量比1:2.8混合搅拌0.8h。

(3.1)制备不饱和聚酯施胶剂:

a、制备低黏不饱和聚酯:将0.125mol乙二酸、0.125mol顺丁烯二酸酐、0.26mol1,2-丙二醇、1.05mmol十二烷基苯磺酸及1.15mmol甲基氢醌混合,在氮气保护下160℃加热2.3h,减压至0.085mpa,继续加热2.8h;

b、制备甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯:将0.11mol环氧甘油三酸酯与2.66mmol三乙胺在氮气保护下48℃搅拌并反应1.4h,逐滴滴加0.13mol甲基丙烯酸和0.72mmol甲基氢醌,滴加完毕后升温至115℃反应1.3h,所得产物用蒸馏水洗净;

c、制备施胶剂:将所述1mol低黏不饱和聚酯、1.1mol甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯及0.7mol甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀,再加入0.43mmol过氧化苯甲酸叔丁酯及1.18mmol乙二胺混匀,即制得成品。

(3.2)施胶:进入表面施胶处理工序,采用不饱和聚酯施胶剂对步骤(2)所述的原料纸进行表面施胶,得到经过表面施胶处理后的纸张;

(4)成纸:经过表面施胶处理后的纸页,进行后干燥、采用75℃纯水进行高润湿处理、采用线压力300kn/m、辊子温度180℃进行压光、收卷并分切得到成品。

对比例2(与实施例1的区别在于,步骤(2)中未进行活化改性。)

一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法,包括如下制备步骤:

(1)配浆:将原料浆料进行生物处理,再与助剂进行混合打浆,配制成混合浆料;原料浆料包含质量比为58:28:10的落叶松浆、桉木浆及玻璃短切纤维;所述落叶松浆的打浆度为50°sr,湿重为6g,打浆浓度4.5%;所述桉木浆的打浆度为38°sr,湿重为4g,打浆浓度为4%;所述玻璃短切纤维的长度为4.5mm;助剂包括:脱气剂,吨纸用量在0.5kg;消泡剂,吨纸用量在0.4kg;

生物处理:在原料浆料中加入氢氧化钠调节ph为9,并加入纤维素酶和木聚糖酶的混合物,搅拌4h,进行灭菌处理;纤维素酶和木聚糖酶分别占配浆质量的2.2%和3%。

(2)制备原纸:将所述混合浆料依次经过网部抄造、压榨、前干燥得到原料纸;

(3.1)制备不饱和聚酯施胶剂:

a、制备低黏不饱和聚酯:将0.125mol乙二酸、0.125mol顺丁烯二酸酐、0.26mol1,2-丙二醇、1.05mmol十二烷基苯磺酸及1.15mmol甲基氢醌混合,在氮气保护下160℃加热2.3h,减压至0.085mpa,继续加热2.8h;

b、制备甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯:将0.11mol环氧甘油三酸酯与2.66mmol三乙胺在氮气保护下48℃搅拌并反应1.4h,逐滴滴加0.13mol甲基丙烯酸和0.72mmol甲基氢醌,滴加完毕后升温至115℃反应1.3h,所得产物用蒸馏水洗净;

c、制备施胶剂:将所述1mol低黏不饱和聚酯、1.1mol甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯及0.7mol甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀,再加入0.43mmol过氧化苯甲酸叔丁酯及1.18mmol乙二胺混匀,即制得成品。

(3.2)施胶:进入表面施胶处理工序,采用不饱和聚酯施胶剂对步骤(2)所述的原料纸进行表面施胶,得到经过表面施胶处理后的纸张;

(4)成纸:经过表面施胶处理后的纸页,进行后干燥、采用75℃纯水进行高润湿处理、采用线压力300kn/m、辊子温度180℃进行压光、收卷并分切得到成品。

对比例3(与实施例1的区别在于,施胶剂仅为低黏不饱和聚酯。)

一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法,包括如下制备步骤:

(1)配浆:将原料浆料进行生物处理,再与助剂进行混合打浆,配制成混合浆料;原料浆料包含质量比为58:28:10的落叶松浆、桉木浆及玻璃短切纤维;所述落叶松浆的打浆度为50°sr,湿重为6g,打浆浓度4.5%;所述桉木浆的打浆度为38°sr,湿重为4g,打浆浓度为4%;所述玻璃短切纤维的长度为4.5mm;助剂包括:脱气剂,吨纸用量在0.5kg;消泡剂,吨纸用量在0.4kg;

生物处理:在原料浆料中加入氢氧化钠调节ph为9,并加入纤维素酶和木聚糖酶的混合物,搅拌4h,进行灭菌处理;纤维素酶和木聚糖酶分别占配浆质量的2.2%和3%。

(2)制备原纸:将所述混合浆料依次经过活化改性、网部抄造、压榨、前干燥得到原料纸;活化改性步骤:i、将壳聚糖纤维素溶于质量分数9%醋酸溶液中,加入聚乙烯醇,75℃恒温水浴搅拌溶解,冷却,加入1,5-戊二醛溶液,49℃恒温反应1.1h,再将甲基丙烯酸乙酯加入上述溶液中,缓慢升温至108℃,再反应1.8h,合成壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯;壳聚糖纤维素、聚乙烯醇、1,5-戊二醛及甲基丙烯酸乙酯的加入质量比为1:5.5:0.18:2.4;ii、将混合浆料与壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯以质量比1:2.8混合搅拌0.8h。

(3.1)a、制备低黏不饱和聚酯:将0.125mol乙二酸、0.125mol顺丁烯二酸酐、0.26mol1,2-丙二醇、1.05mmol十二烷基苯磺酸及1.15mmol甲基氢醌混合,在氮气保护下160℃加热2.3h,减压至0.085mpa,继续加热2.8h,即制得成品。

(3.2)施胶:进入表面施胶处理工序,采用低黏不饱和聚酯对步骤(2)所述的原料纸进行表面施胶,得到经过表面施胶处理后的纸张;

(4)成纸:经过表面施胶处理后的纸页,进行后干燥、采用75℃纯水进行高润湿处理、采用线压力300kn/m、辊子温度180℃进行压光、收卷并分切得到成品。

对比例4(与实施例1的区别在于,表面施胶剂改为kad施胶剂。)

一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法,包括如下制备步骤:

(1)配浆:将原料浆料进行生物处理,再与助剂进行混合打浆,配制成混合浆料;原料浆料包含质量比为58:28:10的落叶松浆、桉木浆及玻璃短切纤维;所述落叶松浆的打浆度为50°sr,湿重为6g,打浆浓度4.5%;所述桉木浆的打浆度为38°sr,湿重为4g,打浆浓度为4%;所述玻璃短切纤维的长度为4.5mm;助剂包括:脱气剂,吨纸用量在0.5kg;消泡剂,吨纸用量在0.4kg;

生物处理:在原料浆料中加入氢氧化钠调节ph为9,并加入纤维素酶和木聚糖酶的混合物,搅拌4h,进行灭菌处理;纤维素酶和木聚糖酶分别占配浆质量的2.2%和3%。

(2)制备原纸:将所述混合浆料依次经过活化改性、网部抄造、压榨、前干燥得到原料纸;活化改性步骤:i、将壳聚糖纤维素溶于质量分数9%醋酸溶液中,加入聚乙烯醇,75℃恒温水浴搅拌溶解,冷却,加入1,5-戊二醛溶液,49℃恒温反应1.1h,再将甲基丙烯酸乙酯加入上述溶液中,缓慢升温至108℃,再反应1.8h,合成壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯;壳聚糖纤维素、聚乙烯醇、1,5-戊二醛及甲基丙烯酸乙酯的加入质量比为1:5.5:0.18:2.4;ii、将混合浆料与壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯以质量比1:2.8混合搅拌0.8h。

(3)施胶:进入表面施胶处理工序,采用kad施胶剂对步骤(2)所述的原料纸进行表面施胶,得到经过表面施胶处理后的纸张;

(4)成纸:经过表面施胶处理后的纸页,进行后干燥、采用75℃纯水进行高润湿处理、采用线压力300kn/m、辊子温度180℃进行压光、收卷并分切得到成品。

对比例5(实施例1的区别在于,步骤(4)未进行压光处理。)

一种低定量高强度格拉辛纸的制备方法,包括如下制备步骤:

(1)配浆:将原料浆料进行生物处理,再与助剂进行混合打浆,配制成混合浆料;原料浆料包含质量比为58:28:10的落叶松浆、桉木浆及玻璃短切纤维;所述落叶松浆的打浆度为50°sr,湿重为6g,打浆浓度4.5%;所述桉木浆的打浆度为38°sr,湿重为4g,打浆浓度为4%;所述玻璃短切纤维的长度为4.5mm;助剂包括:脱气剂,吨纸用量在0.5kg;消泡剂,吨纸用量在0.4kg;

生物处理:在原料浆料中加入氢氧化钠调节ph为9,并加入纤维素酶和木聚糖酶的混合物,搅拌4h,进行灭菌处理;纤维素酶和木聚糖酶分别占配浆质量的2.2%和3%。

(2)制备原纸:将所述混合浆料依次经过活化改性、网部抄造、压榨、前干燥得到原料纸;活化改性步骤:i、将壳聚糖纤维素溶于质量分数9%醋酸溶液中,加入聚乙烯醇,75℃恒温水浴搅拌溶解,冷却,加入1,5-戊二醛溶液,49℃恒温反应1.1h,再将甲基丙烯酸乙酯加入上述溶液中,缓慢升温至108℃,再反应1.8h,合成壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯;壳聚糖纤维素、聚乙烯醇、1,5-戊二醛及甲基丙烯酸乙酯的加入质量比为1:5.5:0.18:2.4;ii、将混合浆料与壳聚糖-聚乙烯醇-甲基丙烯酸乙酯以质量比1:2.8混合搅拌0.8h。

(3.1)制备不饱和聚酯施胶剂:

a、制备低黏不饱和聚酯:将0.125mol乙二酸、0.125mol顺丁烯二酸酐、0.26mol1,2-丙二醇、1.05mmol十二烷基苯磺酸及1.15mmol甲基氢醌混合,在氮气保护下160℃加热2.3h,减压至0.085mpa,继续加热2.8h;

b、制备甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯:将0.11mol环氧甘油三酸酯与2.66mmol三乙胺在氮气保护下48℃搅拌并反应1.4h,逐滴滴加0.13mol甲基丙烯酸和0.72mmol甲基氢醌,滴加完毕后升温至115℃反应1.3h,所得产物用蒸馏水洗净;

c、制备施胶剂:将所述1mol低黏不饱和聚酯、1.1mol甲基丙烯酸-环氧甘油三酸酯及0.7mol甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀,再加入0.43mmol过氧化苯甲酸叔丁酯及1.18mmol乙二胺混匀,即制得成品。

(3.2)施胶:进入表面施胶处理工序,采用不饱和聚酯施胶剂对步骤(2)所述的原料纸进行表面施胶,得到经过表面施胶处理后的纸张;

(4)成纸:经过表面施胶处理后的纸页,进行后干燥、采用75℃纯水进行高润湿处理、收卷并分切得到成品。

表1低定量高强度格拉辛纸的各性能指标

结论:实施例1-5可知,在本发明制备配方及工艺范围内,减少细小断裂纤维的产生,增强了低定量纸页强度,制备得到格拉辛纸不仅低定量、而且纸张韧性好、热稳定性强、抗张强度好,通过引入流动性高、成膜性好的低粘度施胶剂来进行施胶,提升施胶剂自身的抗撕裂能力。

对比例1与实施例1的区别在于,步骤(1)的原料浆料为落叶松浆和桉木浆的混合浆料。引入了玻璃纤维,能够大大提升成纸韧性、强度和刚度的聚酯短纤纤维与玻纤作为原料,显著提升了格拉辛原纸的物理性能,解决了使用过程中格拉辛纸易裂易碎的问题,未加入玻璃纤维,会导致原纸之间的整体物理性能降低。

对比例2与实施例1的区别在于,步骤(2)中未进行活化改性。未对原料浆料进行活化改性,会降低浆料之间的接触反应活性位点,进而降低联结能力,降低原纸的抗撕裂能力;同时也会减少原纸与施胶剂之间的化学结合键能,最终导致格拉辛纸由内而外整体的强度下降。

对比例3与实施例1的区别在于,施胶剂仅为低黏不饱和聚酯。低黏不饱和聚酯的交联能力较弱,尽管具有较好的流动性,但是由于交联度不够,所以会导致施胶层的胶内联结力降低,进而降低格拉辛纸整体的力学性能。

对比例4与实施例1的区别在于,表面施胶剂改为kad施胶剂。本发明中的施胶剂兼具高流动性与高交联能力,改为kad施胶剂之后,由于流动性不足和反应官能团显著减少,其与原纸的结合能力及接触面积都会有所下降,这使得胶层与原纸之间的结合性能下降,力学性能降低。

对比例5实施例1的区别在于,步骤(4)未进行压光处理。未对施胶后的格拉辛纸进行进行压光作用,纸张表面没有进过严密的压实作用,会使得纸张整体的紧度下降,同时纸张的表面平滑度也会显著降低。

以上所述的实施例只是本发明的几种较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。

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