CN108411704A - 一种高层间结合强度哑光美纹纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高层间结合强度哑光美纹纸及其制备方法。该高层间结合强度哑光美纹纸包括浆料和助剂，所述的浆料组成及质量百分比为：漂白针叶木浆80～90％，漂白阔叶木浆10～20％；以浆料绝干计，所述的助剂及质量百分比为：湿强剂0.6～1.6％，柔软剂0.05～0.2％，消泡剂0.03～0.1％，轻质碳酸钙1.0～1.5％。本发明在制备美纹纸过程中采用水性自消光聚氨酯树脂与合成胶乳复配浸胶，使纸张具有哑光特性，这种聚氨酯树脂因具有大量的极性氨基基团，能在纤维间形成大量氢键，浸渍后的美纹纸结合力更强，从而丰富了美纹纸的种类，扩展了美纹纸在室内装修、墙面贴饰和礼品包装以及其他方面的适用范围。

Description

一种高层间结合强度哑光美纹纸及其制备方法
技术领域
本发明属于造纸技术领域，具体涉及一种高层间结合强度哑光美纹纸及其制备方法。
背景技术
美纹胶带是3M公司于20世纪初开发的特种胶带。首先应用于汽车工业喷漆，随后在建筑装饰工业和电子工业等行业得到广泛应用，主要起到粘贴、保护、固定及包装等作用。在美纹胶带加工过程中，未涂硅、未涂胶的原纸称为美纹纸。美纹纸是一种高科技装饰、喷涂用纸，属于技术含量高、附加值高的特种纸产品。
随着人们对美纹纸认识及使用的增加，美纹纸已从最初的用于工业喷漆、建筑装饰、电子工业等行业发展为了多行业用途的纸质产品。近年来，美纹纸凭借其低廉价格、较好的强度性能、优秀的可印刷性及其灵活多变的使用方式和优美的艺术感，使得美纹胶带在室内装修、墙面贴饰和礼品包装方面发展迅猛，已成为推动美纹纸及其加工行业向前发展的重要动力因素。
目前，国内美纹纸已经在工业化生产。但国产美纹纸在使用性能方面还存在层间结合强度差、起皱不均匀、吸收性差等问题。随着美纹纸在室内装修、墙面贴饰和礼品包装等方面的迅猛发展，美纹纸产品形式单一，艺术感多样性差等问题也逐渐暴露出来。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种高层间结合强度哑光美纹纸。
本发明的另一目的在于提供所述高层间结合强度哑光美纹纸的制备方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高层间结合强度哑光美纹纸，包括浆料和助剂，所述的浆料组成及质量百分比为：
漂白针叶木浆80～90％，漂白阔叶木浆10～20％；
以浆料绝干计，所述的助剂及质量百分比为：
湿强剂0.6～1.6％，柔软剂0.05～0.2％，消泡剂0.03～0.1％，轻质碳酸钙1.0～1.5％。
所述的漂白针叶木浆优选为通过如下方法制备得到：将漂白针叶木浆板利用水力碎浆机碎解，经筛选、除渣后进行打浆，打浆度为30～40°SR，得到漂白针叶木浆。
所述的漂白阔叶木浆优选为通过如下方法制备得到：将漂白阔叶木浆板利用水力碎浆机碎解，经筛选、除渣后进行打浆，打浆度为25～35°SR，得到漂白阔叶木浆。
所述的湿强剂优选为聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE)。
所述的柔软剂为阳离子型柔软剂；优选为季铵盐型柔软剂。
所述的消泡剂优选为非硅消泡剂。
所述的轻质碳酸钙(PCC)优选为1000目以上的轻质碳酸钙。
所述的高层间结合强度哑光美纹纸的制作工艺主要包括制浆工段、造纸工段以及浸渍加工部分；其中，浸渍加工(机外浸胶)时所用的浸胶液由水性自消光聚氨酯树脂及合成胶乳组成。
所述的浸胶液优选为由如下组分组成：水性自消光聚氨酯树脂30～50wt％，合成胶乳50～70wt％。
所述的水性自消光聚氨酯树脂的pH值优选为6～8。
所述的合成胶乳为丁苯胶乳、氯丁胶乳和丙烯酸胶乳中的一种或多种。
所述的高层间结合强度哑光美纹纸的制备方法，包括以下步骤：
(1)浆料制备：按照上述浆料及助剂的配比制备浆料；
(2)原纸制备：将步骤(1)中配制好的浆料经纸机形成原纸湿纸幅，然后将原纸湿纸幅经网部送入压榨部，在压榨部经过压榨起皱后的纸页进入烘干部进行烘干，得到原纸；
(3)机外浸胶：将步骤(2)中得到的原纸采用浸胶液进行两面浸胶，再进行干燥，得到高层间结合强度哑光美纹纸。
步骤(2)中所述的浆料优选为按如下方法制备得到：
(I)将漂白针叶木浆和漂白阔叶木浆混合均匀，得到混合浆料；
(II)向混合浆料中依次加入湿强剂、柔软剂、消泡剂和轻质碳酸钙，混合均匀，得到所需浆料。
步骤(2)中所述的原纸湿纸幅的干度约为25％。
步骤(2)中所述的浆料的上浆浓度为0.5～0.8％；优选为0.6～0.7％。
步骤(2)中所述的压榨优选为通过如下步骤实现：将原纸湿纸幅经网部送入压榨部，依次进行三道压榨；其中，第一道为真空压榨，线压力不超过65kN/m；第二道为盲孔压榨或沟纹压榨，线压力不超过85kN/m；第三道为配有起皱刮刀的起皱压榨，线压力不超过60kN/m。
所述的真空压榨的真空度为5～8kpa。
步骤(2)中所述的烘干为采用烘缸进行烘干，其中，烘缸分为三段，第一、第二和第三段的温度分别为80℃、105℃和85℃；纸页烘干后经过一道冷缸，部分回潮，减少纸页的脆性，使纸页更加柔软，储存时不易变形。
步骤(2)中所述的原纸的出纸干度约为85～90％。
步骤(2)中所述的原纸的定量为25～35g/m2。
所述的高层间结合强度哑光美纹纸的制备方法，还包括将步骤(2)中得到的原纸进行卷取、分切和包装的步骤。
步骤(3)中所述的浸胶液由水性自消光聚氨酯树脂和合成胶乳混合而成；优选为由以下按重量百分比计的组分混合而成：水性自消光聚氨酯树脂30～50％，合成胶乳50～70％。
所述的水性自消光聚氨酯树脂为pH值为6～8的水性自消光聚氨酯树脂；优选为水性自消光聚氨酯树脂PU-3250。
所述的合成胶乳为丁苯胶乳、氯丁胶乳和丙烯酸类胶乳中的一种或多种。
所述的浸胶液优选为通过如下方法制备得到：将水性自消光聚氨酯树脂和合成胶乳混合后，调节粘度至800～1000cps，再利用转速为8000r/min或以上的乳化分散机分散2～4小时。
步骤(3)中所述的两面浸胶为采用机外辊式涂布机进行两面浸胶，其浸胶量12±3g/m2。
步骤(3)中所述的干燥为采用热风干燥箱及烘缸进行干燥。
所述的采用热风干燥箱进行干燥的温度优选为140℃。
所述的烘缸进行干燥的温度优选为90℃。
所述的高层间结合强度哑光美纹纸的制备方法，还包括将步骤(3)中得到的高层间结合强度哑光美纹纸进行压光和卷取的步骤：将干燥后的高层间结合强度哑光美纹纸采用软压光技术进行压光，再将压光后高层间结合强度哑光美纹纸进行卷取。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本发明中提供的高层间结合强度哑光美纹纸的纤维原料采用漂白针叶木以及漂白阔叶木，这两种浆料纤维白度高，强度大，成纸的物理强度指标良好，打浆度适中，在保证纸页较强的强度性能的同时又可以使纸页具有适中的空隙率及空隙大小，使纸页具有较好的吸收性，有利于浸胶。获得的美纹纸的纸页层间合强度、抗张强度、吸收性等均可满足使用要求，此外纤维长短配比合适，可以提高纸页的层间结合强度，降低生产成本。
2、美纹纸的层间结合强度主要来源于浸胶后纤维间相互粘结力，为了实现高层间结合强度及哑光效果，在本发明中采用水性自消光聚氨酯树脂与丁苯胶乳、氯丁胶乳、丙烯酸类胶乳中的一种或多种复配成的哑光胶乳浸渍液，利用表面浸胶的方式使涂料在纸页两面覆盖和渗透，通过湿起皱后形成高层间结合强度的哑光美纹纸。
3、本发明利用光线漫反射原理，采用水性自消光的聚氨酯树脂复配胶乳后进行浸胶，制备成具有哑光效果的美纹纸，这种聚氨酯树脂具有大量的极性氨基基团，能在纤维间形成大量氢键，浸渍美纹纸后比普通的胶乳结合力更强。
4、本发明利用聚氨酯树脂高强度、抗撕裂特性形成具有哑光艺术特性的高层间结合强度美纹纸。聚氨酯树脂与苯胶乳、氯丁胶乳、丙烯酸类胶乳复配浸渍美纹纸原纸后形成泡沫弹性状，增加了纸页厚度，提高了其柔软性，同时厚度的增加使相同长度的胶带缠成卷后显得更大，更方便消费者使用。
5、本发明中美纹纸起皱采用湿起皱方法，起皱易控制，起皱频度高，纸页在起皱的同时保留了较好的层间结合强度。
6、本发明中的哑光美纹纸具有视觉上的哑光特性以及触觉上的柔软感，丰富了美纹纸的种类，扩展了美纹纸在室内装修、墙面贴饰和礼品包装以及其他方面的应用。
附图说明
图1是本发明美纹原纸示意图；其中，1为纤维，2为浸胶液，3为亚光表面。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明实施例中涉及的漂白针叶木浆板及漂白阔叶木浆板可直接购买得到；柔软剂、消泡剂、水性自消光聚氨酯树脂及其复配胶乳也可直接购买得到，如广州冠志新材料科技生产的水性自消光聚氨酯树脂PU-3250。
本发明实施例中涉及的浸胶液组成及质量百分比为：30～50％水性自消光聚氨酯树脂，与50～70wt％丁苯胶乳、氯丁胶乳、丙烯酸类胶乳中的一种或多种混合后，浸胶液调节到粘度800～1000cps；利用高速乳化分散机(转速8000r/min以上)分散2～4小时，备用。
实施例1
(1)配制上网浆料；
①备浆
其中漂白针叶木浆板利用水力碎浆机碎解，经筛选、除渣后进行打浆，打浆度为30°SR，得到漂白针叶木浆，备用；漂白阔叶木浆板经水力碎浆机碎解，筛选、除渣后打浆，打浆度为25°SR，得到漂白阔叶木浆，备用；
在浆池中配比为漂白针叶木浆：漂白阔叶木浆的质量比为80:20；
②配置上网浆料
浆料中依次加入湿强剂(聚酰胺环氧氯丙烷树脂PAE)、季铵盐型柔软剂、非硅消泡剂，加入量分别为0.6wt％、0.05wt％、0.03wt％；轻质碳酸钙(1000目以上)用量为1.0wt％，在储浆池中充分混合反应后经浆料流送***上浆；
(2)纸页抄造
①纸页成形
将配制好的上网浆料经流送***，长网成形，形成湿纸页，出网部的原纸湿纸幅干度约为25％；其中，浆料上浆浓度为0.7％；定量为25g/m2；
②压榨起皱
将上述原纸湿纸幅经网部送入压榨部，此段设有三道压榨：第一道为真空压榨真空度为5～8kpa，线压力为65kN/m；第二道为沟纹压榨，线压力为85kN/m；第三道为配有起皱刮刀的起皱压榨，线压力为60kN/m；其中出纸干度约为35％；
③烘干部
将压榨后的原纸湿纸幅送入烘干部，烘干部采用烘缸三段烘干，第一、第二和第三段温度分别为80℃、105℃和85℃；纸页烘干后经过一道冷缸，部分回潮，减少纸页的脆性，使纸页更加柔软，储存时不易变形；其中，出纸干度约为90～92％；
(3)纸页卷取和完成
干燥后美纹原纸经过卷取，机外分切，包装，即完成美纹原纸抄造过程；
(4)纸页浸胶
按比例配制水性自消光复合浸胶液，其中，pH为7的水性自消光聚氨酯树脂30wt％，丁苯胶乳70wt％；采用机外浸胶(机外辊式涂布机两面浸胶)的方式进行美纹纸的浸胶上胶量为10g/m2；浸胶后先采用热风干燥箱干燥，温度为140℃，出纸干度为85％；再采用烘缸进行干燥，温度为90℃，干度为95％；最后设置一组烘缸作为冷缸，使纸页表面回湿，出纸干度为92％；
(5)压光卷取
浸胶干燥后纸页进入压光部，采用软压光技术，线压力为45～50kN/m；压光后美纹纸经卷取，完成美纹纸的浸胶过程。
实施例2
(1)配制上网浆料；
①备浆
其中漂白针叶木浆板利用水力碎浆机碎解，经筛选、除渣后进行打浆，打浆度为35°SR，，得到漂白针叶木浆，备用；其中漂白阔叶木浆板经水力碎浆机碎解，筛选、除渣后打浆，打浆度为30°SR，，得到漂白阔叶木浆，备用；
在浆池中配比为漂白针叶木浆：漂白阔叶木浆的质量比为85:15；
②配置上网浆料
浆料中依次加入湿强剂(聚酰胺环氧氯丙烷树脂PAE)、季铵盐型柔软剂、非硅消泡剂，加入量分别为1.0wt％、0.1wt％、0.06wt％；轻质碳酸钙(1000目以上)用量为1.2wt％，在储浆池中充分混合反应后经浆料流送***上浆；
(2)纸页抄造
①纸页成形
将配制好的上网浆料经流送***，长网成形，形成湿纸页，出网部的原纸湿纸幅干度约为25％；其中，浆料上浆浓度为0.7％；定量为30g/m2；
②压榨起皱
将上述原纸湿纸幅经网部送入压榨部，此段设有三道压榨：第一道为真空压榨真空度为5～8kpa，线压力为65kN/m；第二道为沟纹压榨，线压力为85kN/m；第三道为配有起皱刮刀的起皱压榨，线压力为60kN/m；其中出纸干度约为35％；
③烘干部
将压榨后的原纸湿纸幅送入烘干部，烘干部采用烘缸三段烘干，第一、第二和第三段温度分别为80℃、105℃和85℃；纸页烘干后经过一道冷缸，部分回潮，减少纸页的脆性，使纸页更加柔软，储存时不易变形；其中出纸干度约为90～92％；
(3)纸页卷取和完成
干燥后美纹原纸经过卷取，机外分切，包装，即完成美纹原纸抄造过程；
(4)纸页浸胶
按比例配制水性自消光复合浸胶液，其中，pH为7的水性自消光聚氨酯树脂40wt％，丁苯胶乳、氯丁胶乳、丙烯酸胶乳分别占20wt％、20wt％、20wt％；采用机外浸胶(机外辊式涂布机两面浸胶)的方式进行美纹纸的浸胶上胶量为12g/m2；浸胶后先采用热风干燥箱干燥，烘干温度为140℃，出纸干度为85％；再采用烘缸进行干燥温度为90℃，干度为95％；最后设置一组烘缸作为冷缸，使纸页表面回湿，出纸干度为92％；
(5)压光卷取
浸胶干燥后纸页进入压光部，采用软压光技术线压力为45～50kN/m；压光后美纹纸经卷取，完成美纹纸的浸胶过程。
实施例3
(1)配制上网浆料；
①备浆
其中漂白针叶木浆板利用水力碎浆机碎解，经筛选、除渣后进行打浆，打浆度为40°SR，得到漂白针叶木浆，备用；其中漂白阔叶木浆板经水力碎浆机碎解，筛选、除渣后打浆，打浆度为35°SR，得到漂白阔叶木浆，备用；
在浆池中配比为漂白针叶木浆：漂白阔叶木浆的质量比为90:10；
②配置上网浆料
浆料中依次加入湿强剂(聚酰胺环氧氯丙烷树脂PAE)、季铵盐型柔软剂、非硅消泡剂，加入量分别为1.6wt％、0.2wt％、0.1wt％；轻质碳酸钙(1000目以上)用量为1.5wt％，在储浆池中充分混合反应后经浆料流送***上浆；
(2)纸页抄造
①纸页成形
将配制好的上网浆料经流送***，长网成形，形成湿纸页，出网部的原纸湿纸幅干度约为25％；其中，浆料上浆浓度为0.7％；定量为35g/m2；
②压榨起皱
将上述原纸湿纸幅经网部送入压榨部，此段设有三道压榨：第一道为真空压榨真空度为5～8kpa，线压力为65kN/m；第二道为沟纹压榨，线压力为85kN/m；第三道为配有起皱刮刀的起皱压榨，线压力为60kN/m；其中出纸干度约为35％；
③烘干部
将压榨后的原纸湿纸幅送入烘干部，烘干部采用烘缸三段烘干，第一、第二和第三段温度分别为80℃、105℃和85℃；纸页烘干后经过一道冷缸，部分回潮，减少纸页的脆性，使纸页更加柔软，储存时不易变形；其中出纸干度约为90～92％；
(3)纸页卷取和完成
干燥后美纹原纸经过卷取，机外分切，包装，即完成美纹原纸抄造过程；
(4)纸页浸胶
按比例配制水性自消光复合浸胶液，其中，pH为7的水性自消光聚氨酯树脂50wt％，丁苯胶乳50wt％；采用机外浸胶(机外辊式涂布机两面浸胶)的方式进行美纹纸的浸胶上胶量为15g/m2；浸胶后先采用热风干燥箱干燥，烘干温度为140℃，出纸干度为85％；再采用烘缸进行干燥温度为90℃，干度为95％；最后设置一组烘缸作为冷缸，使纸页表面回湿，出纸干度为92％；
(5)压光卷取
浸胶干燥后纸页进入压光部，采用软压光技术线压力为45～50kN/m；压光后美纹纸经卷取，完成美纹纸的浸胶过程。
效果实施例
将实施例1～3制得的美纹纸进行性能测试，以常规的浸胶液为对照(美纹纸的制备过程同实施例3，区别在于浸胶液为100wt％丁苯胶乳)，实施例1～3和对照的测试结果如表1所示：
表1性能测试结果
由表1中性能参数可见，本发明提供的高层间结合强度哑光美纹纸具有较低的紧度，吸收性良好有利于浸胶液的吸收；其层间结合强度高，抗张指数以及撕裂度都已达到较高的水平；75°光泽度普遍低于5％，哑光效果明显；柔软度好。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高层间结合强度哑光美纹纸，包括浆料和助剂，其特征在于，所述的浆料组成及质量百分比为：
漂白针叶木浆80～90％，漂白阔叶木浆10～20％；
以浆料绝干计，所述的助剂及质量百分比为：
湿强剂0.6～1.6％，柔软剂0.05～0.2％，消泡剂0.03～0.1％，轻质碳酸钙1.0～1.5％。
2.根据权利要求1所述的高层间结合强度哑光美纹纸，其特征在于：所述的高层间结合强度哑光美纹纸在浸渍加工时所用的浸胶液由水性自消光聚氨酯树脂及合成胶乳组成。
3.根据权利要求2所述的高层间结合强度哑光美纹纸，其特征在于：所述的浸胶液由如下组分组成：水性自消光聚氨酯树脂30～50wt％，合成胶乳50～70wt％；所述的合成胶乳为丁苯胶乳、氯丁胶乳和丙烯酸胶乳中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的高层间结合强度哑光美纹纸，其特征在于：
所述的湿强剂为聚酰胺环氧氯丙烷树脂；
所述的柔软剂为阳离子型柔软剂；
所述的消泡剂为非硅消泡剂；
所述的轻质碳酸钙为1000目以上的轻质碳酸钙。
5.权利要求1～4任一项所述的高层间结合强度哑光美纹纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)浆料制备：按照权利要求1所述的浆料及助剂的配比制备浆料；
(2)原纸制备：将步骤(1)中配制好的浆料经纸机形成原纸湿纸幅，然后将原纸湿纸幅经网部送入压榨部，在压榨部经过压榨起皱后的纸页进入烘干部进行烘干，得到原纸；
(3)机外浸胶：将步骤(2)中得到的原纸采用浸胶液进行两面浸胶，再进行干燥，得到高层间结合强度哑光美纹纸。
6.根据权利要求5所述的高层间结合强度哑光美纹纸的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的浸胶液由以下按重量百分比计的组分混合而成：水性自消光聚氨酯树脂30～50％，合成胶乳50～70％；
所述的水性自消光聚氨酯树脂为pH值为6～8的水性自消光聚氨酯树脂；
所述的合成胶乳为丁苯胶乳、氯丁胶乳和丙烯酸类胶乳中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的高层间结合强度哑光美纹纸的制备方法，其特征在于，所述的浸胶液通过如下方法制备得到：
将水性自消光聚氨酯树脂和合成胶乳混合后，调节粘度至800～1000cps，再利用转速为8000r/min以上的乳化分散机分散2～4小时。
8.根据权利要求5所述的高层间结合强度哑光美纹纸的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述的压榨通过如下步骤实现：将原纸湿纸幅经网部送入压榨部，依次进行三道压榨；其中，第一道为真空压榨，线压力不超过65kN/m；第二道为盲孔压榨或沟纹压榨，线压力不超过85kN/m；第三道为配有起皱刮刀的起皱压榨，线压力不超过60kN/m；
步骤(2)中所述的烘干为采用烘缸进行烘干；其中，烘缸分为三段，第一、第二和第三段的温度分别为80℃、105℃和85℃；
步骤(3)中所述的干燥为采用热风干燥箱及烘缸进行干燥。
9.根据权利要求5所述的高层间结合强度哑光美纹纸的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述的原纸的定量为25～35g/m2；
步骤(3)中所述的两面浸胶为采用机外辊式涂布机进行两面浸胶，其浸胶量12±3g/m2。
10.根据权利要求5所述的高层间结合强度哑光美纹纸的制备方法，其特征在于，还包括将步骤(3)中得到的高层间结合强度哑光美纹纸进行压光和卷取的步骤。
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