一种提高云龙丝悬浮稳定性及其成纸结合强度的方法与流程

文档序号:12254182阅读:378来源:国知局

本发明属于造纸工业领域,涉及一种提高云龙丝悬浮稳定性及其成纸结合强度的方法。



背景技术:

云龙纸是一种特种纸,一直以来采用树皮作原料手工捞制而成,属于天然植物纤维产品。云龙纸具有极高韧性、透气性以及吸墨性,手感舒适,不虫蛀。云龙丝附着于纸张表面,使纸张更加美观,具有很高的观赏性。可应用于书籍装帧,笔记本封面,也更多的用于请帖、礼品纸盒以及高档商品的包装。目前云龙纸在室内装潢上的推广应用也日趋显著,需求量日益增加,具有很好的市场前景。

国际上,日本与韩国在云龙纸的开发上处于领先地位。但国内目前主要是以手工作业为主,台湾地区也有一些比较好的研究成果,由于手工抄造云龙纸产量有限,不能大批量生产,并且产品种类和规格较少,不能满足市场需求。同时,现有的工业化生产中制备云龙纸的方法存在一定的缺陷,这归结于化学纤维云龙丝表面无亲水基团,在水中容易发生沉淀絮聚,从而不能够较好的在水中悬浮、分散。



技术实现要素:

针对化学纤维云龙丝束在水中悬浮性差、易絮聚以及其与植物纤维结合强度较弱等问题,本发明采用将丙烯酰胺接枝法,改善云龙纸的抄造性能。

本发明的具体方法是:

第一步,制备束状的化学纤维云龙丝:本发明所用的化学纤维是聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维或聚对苯二甲酸乙二酯等。首先,化学纤维加入水中制成0.5%-5.0%质量浓度的分散液,然后,加入聚乙烯醇以及氧化淀粉胶黏剂,使化学纤维在分散的同时适当絮聚,胶黏剂的总用量为化学纤维绝干重量的0.1%-1.0%,其中聚乙烯醇与氧化淀粉质量比例为1:6~1:2,搅拌速度为200-400rpm,反应时间为20-40 min。到达反应时间后,搅拌速度降至20-40rpm,加入0.1%-4%分子量为200万-600万的两性聚丙烯酰胺(相对于化学纤维的绝干重量),搅拌3-6 min,使化学纤维形成束状的云龙丝。

第二步,用丙烯酰胺对化学纤维云龙丝表面进行接枝改性:在第一步已絮聚的云龙丝悬浮液中加入1%-8%已用丙酮溶解的过氧化苯甲酰(相对于化学纤维的绝干重量),50-90℃下预引发20-40 min,然后,加入相对于化学纤维重量5%-50%的丙烯酰胺,50-90℃下共浴反应0.5-4 h,得到处理后的化学纤维云龙丝。

第三步,加入分散剂防止云龙丝之间絮聚:向第二步反应后的化学纤维悬浮液中加入总量为1%-3%聚氧化乙烯或烷基苯磺酸钠作为分散剂(相对于化学纤维的绝干重量),防止云龙丝束之间絮聚,提高搅拌速度至60-80 rpm,继续搅拌40-60 min,使化学纤维云龙丝稳定悬浮于水中。

第四步,制备云龙纸:充分稀释后,将化学纤维云龙丝提升上纸机网部,经过成形和脱水,与定量为80-150 g/m2的植物纤维湿纸页复合,再经压榨、干燥、卷取,制得云龙纸。

本发明的有益效果:化学纤维云龙丝在水中能够均匀稳定分散,并且提高了化学纤维云龙丝与原纸的结合强度。

具体实施方式

本发明方法的原理:由于化学纤维具有较高的化学稳定性,表面不含有亲水基团,因此在水中易发生沉淀,与植物纤维的结合强度低。为改善其表面的亲水性,首先加入聚乙烯醇以及氧化淀粉胶黏剂,使化学纤维适当絮聚,然后,加入两性聚丙烯酰胺,使化学纤维形成束状的云龙丝。最后,用过氧化苯甲酰作为引发剂,对化学纤维云龙丝表面预处理,再用丙烯酰胺对其进行接枝处理,增加化学纤维云龙丝的亲水性,提高其在水中的悬浮稳定性以及与植物纤维的结合强度。

实施例1:

第一步,制备束状的化学纤维云龙丝:本发明所用的化学纤维是聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维或聚对苯二甲酸乙二酯等。首先,化学纤维加入水中制成0.5%质量浓度的分散液,然后,加入聚乙烯醇以及氧化淀粉胶黏剂,使化学纤维在分散的同时适当絮聚,胶黏剂的总用量为化学纤维绝干重量的0.1%,其中聚乙烯醇与氧化淀粉质量比例为1:6,搅拌速度为200rpm,反应时间为20 min。到达反应时间后,搅拌速度降至20rpm,加入0.1%分子量为200万万的两性聚丙烯酰胺(相对于化学纤维的绝干重量),搅拌3 min,使化学纤维形成束状的云龙丝。

第二步,用丙烯酰胺对化学纤维云龙丝表面进行接枝改性:在第一步已絮聚的云龙丝悬浮液中加入1%已用丙酮溶解的过氧化苯甲酰(相对于化学纤维的绝干重量),50℃下预引发20 min,然后,加入相对于化学纤维重量5%的丙烯酰胺,50℃下共浴反应0.5 h,得到处理后的化学纤维云龙丝。

第三步,加入分散剂防止云龙丝之间絮聚:向第二步反应后的化学纤维悬浮液中加入总量为1%聚氧化乙烯或烷基苯磺酸钠作为分散剂(相对于化学纤维的绝干重量),防止云龙丝束之间絮聚,提高搅拌速度至60 rpm,继续搅拌40 min,使化学纤维云龙丝稳定悬浮于水中。

第四步,制备云龙纸:充分稀释后,将化学纤维云龙丝提升上纸机网部,经过成形和脱水,与定量为80 g/m2的植物纤维湿纸页复合,再经压榨、干燥、卷取,制得云龙纸。

实施例2

第一步,制备束状的化学纤维云龙丝:本发明所用的化学纤维是聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维或聚对苯二甲酸乙二酯等。首先,化学纤维加入水中制成3.0%质量浓度的分散液,然后,加入聚乙烯醇以及氧化淀粉胶黏剂,使化学纤维在分散的同时适当絮聚,胶黏剂的总用量为化学纤维绝干重量的0.5%,其中聚乙烯醇与氧化淀粉质量比例为1:4,搅拌速度为300rpm,反应时间为30 min。到达反应时间后,搅拌速度降至30rpm,加入2%分子量为400万的两性聚丙烯酰胺(相对于化学纤维的绝干重量),搅拌5 min,使化学纤维形成束状的云龙丝。

第二步,用丙烯酰胺对化学纤维云龙丝表面进行接枝改性:在第一步已絮聚的云龙丝悬浮液中加入5%已用丙酮溶解的过氧化苯甲酰(相对于化学纤维的绝干重量),70℃下预引发30 min,然后,加入相对于化学纤维重量20%的丙烯酰胺,70℃下共浴反应2 h,得到处理后的化学纤维云龙丝。

第三步,加入分散剂防止云龙丝之间絮聚:向第二步反应后的化学纤维悬浮液中加入总量为2%聚氧化乙烯或烷基苯磺酸钠作为分散剂(相对于化学纤维的绝干重量),防止云龙丝束之间絮聚,提高搅拌速度至70 rpm,继续搅拌50 min,使化学纤维云龙丝稳定悬浮于水中。

第四步,制备云龙纸:充分稀释后,将化学纤维云龙丝提升上纸机网部,经过成形和脱水,与定量为120 g/m2的植物纤维湿纸页复合,再经压榨、干燥、卷取,制得云龙纸。

实施例3

第一步,制备束状的化学纤维云龙丝:本发明所用的化学纤维是聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维或聚对苯二甲酸乙二酯等。首先,化学纤维加入水中制成5.0%质量浓度的分散液,然后,加入聚乙烯醇以及氧化淀粉胶黏剂,使化学纤维在分散的同时适当絮聚,胶黏剂的总用量为化学纤维绝干重量的1.0%,其中聚乙烯醇与氧化淀粉质量比例为1:2,搅拌速度为400rpm,反应时间为40 min。到达反应时间后,搅拌速度降至40rpm,加入4%分子量为600万的两性聚丙烯酰胺(相对于化学纤维的绝干重量),搅拌6 min,使化学纤维形成束状的云龙丝。

第二步,用丙烯酰胺对化学纤维云龙丝表面进行接枝改性:在第一步已絮聚的云龙丝悬浮液中加入8%已用丙酮溶解的过氧化苯甲酰(相对于化学纤维的绝干重量),90℃下预引发40 min,然后,加入相对于化学纤维重量50%的丙烯酰胺,90℃下共浴反应4 h,得到处理后的化学纤维云龙丝。

第三步,加入分散剂防止云龙丝之间絮聚:向第二步反应后的化学纤维悬浮液中加入总量为3%聚氧化乙烯或烷基苯磺酸钠作为分散剂(相对于化学纤维的绝干重量),防止云龙丝束之间絮聚,提高搅拌速度至80 rpm,继续搅拌60 min,使化学纤维云龙丝稳定悬浮于水中。

第四步,制备云龙纸:充分稀释后,将化学纤维云龙丝提升上纸机网部,经过成形和脱水,与定量为150 g/m2的植物纤维湿纸页复合,再经压榨、干燥、卷取,制得云龙纸。

综上,为提高化学纤维云龙丝在水中的稳定性,本发明在化学纤维云龙丝表面进行丙烯酰胺接枝改性,增加了化学纤维云龙丝表面的亲水性,从而提高了其在水中的悬浮稳定性,同时增强了其与植物纤维的结合强度,使抄造的云龙纸更加美观,强度更高,提升了云龙纸的应用价值。

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