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高定量彩色家具羊皮紙的開發(fā)及應(yīng)用
鄭朝勇 賈繼民 臧洪平 泰安百川紙業(yè)有限責(zé)任公司
植物羊皮紙是用一定特殊性能的原紙，在一定條件下，與硫酸發(fā)生酯化反應(yīng)，使其具有不透水，不透油，防靜電，耐磨擦，耐高溫，強(qiáng)度大等特殊性能。它的這種特性，被廣泛地應(yīng)用在紡織、農(nóng)業(yè)育種、食品包裝、通訊、軍工生產(chǎn)等領(lǐng)域，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的特殊紙種。隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的提高，用高定量的彩色羊皮紙制做高檔家具板材已在歐洲廣泛應(yīng)用，在國內(nèi)也具有廣闊的市場發(fā)展前景。
高定量的彩色羊皮紙，由于原紙定量高、厚度大，硫酸滲透表層后，使表層纖維被硫酸酯化，影響了硫酸向原紙內(nèi)部滲透的速度，造成內(nèi)部纖維酯化不好，顏色發(fā)白、發(fā)花，出現(xiàn)強(qiáng)度降低，印刷效果差等問題。我公司通過大量的實驗，在傳統(tǒng)的工藝上進(jìn)行改良創(chuàng)新。經(jīng)過小試、中試，現(xiàn)已步入批量生產(chǎn)，并成功出口海外市場，產(chǎn)品質(zhì)量已滿足了用戶的要求，這給產(chǎn)能過剩的國內(nèi)化纖羊皮紙市場帶來了新的希望。本文通過對傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)，研討高定量彩色羊皮紙的開發(fā)。
1、原紙生產(chǎn)
1.1 1880mm長網(wǎng)多缸文化紙機(jī)生產(chǎn)定量為82g/m2的彩色羊皮紙原紙。
纖維配比： 針葉木漿80%，闊葉木漿20%。
抄紙車速：260m/min，染料：棕色1.565%，填料：SiO2 8%
CPAM:200g/噸漿
1.2 打漿工藝 針、闊葉木漿混合打漿
打漿濃度：2.5-3.0%，打漿度30-35oSR，濕重：4.5-5g
1.3加填
在水力碎漿機(jī)中加入二氧化硅。
2羊皮紙生產(chǎn)
2.1 1880mm羊皮紙加工紙機(jī)生產(chǎn)定量為90 g/m2的彩色羊皮紙。
生產(chǎn)車速：65 m/min，硫酸濃度：70-75%，
酯化反應(yīng)的溫度：30-35℃
表1 打漿度與原紙吸水性的關(guān)系
|
項目 序號 |
打漿度oSR |
定量g/m2 |
吸水性mm/15mm.10min |
|
1 |
20 |
82 |
38 |
|
2 |
25 |
81.5 |
29 |
|
3 |
30 |
82.5 |
26 |
|
4 |
35 |
82 |
23 |
表2 打漿度和原紙染色的關(guān)系
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項目 序號 |
打漿度oSR |
定量g/m2 |
染色效果 |
|
1 |
20 |
82 |
有未上色的纖維束 |
|
2 |
28 |
81 |
染色均勻 |
|
3 |
35 |
81.5 |
染色均勻鮮艷 |
表3 打漿度加入sio2與原紙吸水性
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項目 序號 |
打漿度oSR |
SiO2 |
吸水性mm/15mm.10min |
|
1 |
20 |
8% |
40 |
|
2 |
25 |
8% |
43 |
|
3 |
30 |
8% |
50 |
|
4 |
35 |
8% |
56 |
圖一
25℃ 紅棕紙樣
30℃紅棕紙樣
35℃紅棕紙樣
3 結(jié)果與討論
3.1打漿度對原紙吸水性的影響
原紙的吸水性是影響羊皮紙生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。從表1可以看出，在纖維原料的配比和種類一定的情況下，降低打漿度有利于吸水性的提高。但在實際生產(chǎn)過程中，由于打漿度過低，不利于纖維的分絲帚化、吸水潤脹，給正常生產(chǎn)帶來了困難。具體表現(xiàn)為：網(wǎng)部濾水快，勻度差，紙頁表面粗糙，結(jié)合力差，易粘輥，粘缸，斷頭多，質(zhì)量差，既不能滿足加工要求，也不能正常生產(chǎn)。而且漿料中含有大量未疏解的纖維束，著色效果差，染色深淺不一。提高打漿度，顯然解決了生產(chǎn)中的上述問題，原紙的吸水性小，不能滿足生產(chǎn)高定量彩色羊皮紙的生產(chǎn)要求。針對上述問題，我們選擇尋找一種造紙助劑或者填料，在打漿度適中的情況下，幫助提高原紙的吸水性能。
3.2 加填對原紙吸水性的影響
二氧化硅又稱硅石，是一種性質(zhì)穩(wěn)定的酸性氧化物，白度高、顆粒小、比表面積大、多孔、質(zhì)輕、松軟，具有改善印刷適印性和控制酯化反應(yīng)速度的優(yōu)點。加填后的羊皮原紙，減少了纖維間的接觸和氫鍵結(jié)合，使原紙的結(jié)構(gòu)疏松多孔，有利于液體的滲透和吸水性的提高。填料的選擇要有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，在羊皮化生產(chǎn)過程中不能與硫酸反應(yīng)，而且要具有吸墨性能好、干燥速度快和良好的印刷適應(yīng)性，才能適應(yīng)高檔家具板生產(chǎn)的要求。通過對填料的篩選，我們選擇了二氧化硅做填料。從表2可以看出，已達(dá)到了我們的預(yù)期效果。
3.3填料的加入地點
填料的加入地點一般是旋翼篩或網(wǎng)前箱之前，而我們選擇在水力碎漿機(jī)中加入，優(yōu)點是充分分散，通過打漿的機(jī)械作用，不僅使羊皮紙纖維與纖維之間疏松多孔，而且還能使纖維的細(xì)胞壁細(xì)胞腔內(nèi)揉進(jìn)了不少填料，能使纖維內(nèi)部收縮變小，疏松多孔，使羊皮紙的吸水性能更好。
4 結(jié)論
羊皮原紙的吸水性不僅與漿料的打漿度有關(guān)，而且還與加填以及加填的位置和種類有關(guān)。
高定量彩色羊皮紙的生產(chǎn)在保證原紙打漿度的情況下，適當(dāng)加入合適的填料來控制纖維與硫酸的酯化反應(yīng)速度，從而滿足客戶的需求。能夠正常的應(yīng)用在高檔家具板上。