本发明涉及环保型造纸技术，具体涉及一种绿色环保型纸张制备工艺和应用。通过该工艺改变纸张颜色降低反射光的强度、增加反射光色调，改善视觉环境预防近视的纸张。
背景技术：
作业本、课业簿册、学生试卷是学生用于学习的重要工具，但就作业本而言，我国中小学生一学期每人至少平均使用20个作业本，我国中小学生数量庞大，由此对作业本的需求量巨大，而作业本、课业簿册、学生试卷均为纸质制成。
现有工厂中，作业本、课业簿册、学生试卷制作的材料均直接采用现成的原浆白纸。造纸工序中为了提高纸的光泽度，得到洁白的纸，造纸阶段往往通过添加漂白剂、荧光剂，常用于漂白纸张的漂白剂为含氯试剂，但由于漂染过程中当含氯试剂混合木浆中一些物质会产生化学反应而生产出对人体及环境有害的物质，后期使用该种纸张制的作业本，会损害学生身体健康。
经科学检测，纸越白在日光灯下反射的光越强，对人的视力健越有害，按当前国际通用标准，纸张白度不应高于84度，而原木浆纸的白度可达到95度至105度，故而采用现有技术生产的纸张制作作业本，十分不利于保护学生视力。
专利申请号为201310177626.5的发明专利一种防近视纸张，其制备方法是通过在纸浆中混合颜料以达到需要的颜色，为了混色效果好，其制备过程中仍采用大量液态氯、次氯酸钠等含氯物质对浆料进行漂白，虽能保护学生视力，却也没能解决含氯试剂损害学生健康的问题；同时，因液态氯、次氯酸钠等含氯物质以及颜料的使用，使得该技术产生的废水中，物质种类复杂，难以进行回收处理，对环境污染严重，不小心排放后极易造成严重的水质污染。
技术实现要素：
本发明提供一种绿色环保型纸张制备工艺和应用，以同时解决现有技术制作的作业本损害学生视力、健康的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案概述如下：
一种绿色环保型纸张制备工艺，包括如下步骤：
(1)将麦草粉碎，使纤维长度为19厘米；在麦草纤维中加入亚硫酸钠、氢氧化钠和蒽醌，并充分混合，其加入量占麦草的重量百分比为：亚硫酸钠5％、氢氧化钠3％、蒽醌0.02％；
(2)将混合物放在水中蒸煮成纸浆浆料，浆料的浓度为4～5％，蒸煮温度为180℃，蒸煮时间为2小时，将蒸煮后的浆料过筛，以除去粗大杂质；
(3)在蒸煮后的浆料中加入氢氧化钠，加温至50℃，保持6小时，氢氧化钠的加入量占浆料的重量百分比为4％；
(4)根据纸张厚度要求，将纸浆铺在规格为80目的成形网上，形成湿纸幅，在55℃下加热至纸张含水量占整个纸张的重量百分比10％-20％，得到半干纸张；
(5)将半干纸张投入水墨上色装置进行水墨全幅上色,并采用纸机烘干压制同步固色，使表面涂层充分融入纸张内，通过水墨上色装置制得淡黄色、淡蓝色、淡绿色、灰色等多种颜色，使得纸张表面形成所需颜色涂层，上述涂层颜色反射频谱波长为460nm——610nm的色光；
(6)在50-80℃的温度环境下，将上色的半干纸张通过纸机烘干平整压光，纸张表面受到的压力为300-800mpa，平整度为0.005mm；
(7)将上述步骤制得的半干纸进一步烘干至含水量低于5％后，即可制得绿色环保型纸张。
一种绿色环保型纸张的应用，该绿色环保型纸张通过印刷、装订、裁切、包装，制成绿色环保、保护视力的作业本、课业簿册以及学生试卷。
相对于现有技术，本发明所产生的有益效果：
1、本发明通过水墨上色装置进行水墨全幅上色的方式在半干纸幅表面均匀涂覆颜色涂层，由于纸幅本身带有水分，上色时对水墨吸收好，能形成均匀的颜色涂层，从而生产的纸张通过印刷制得绿色环保型防近视作业本、课业簿册以及学生试卷，具有学生使用时视力不受到损害的特点；采用纸机烘干压制同步固色，使得纸张表面的涂层与纸张充分融合，不发生剥落现象；
2、本发明结合造纸工序，直接在半干纸幅上进行水墨全幅上色后再进行进一步干燥，将造纸工序和上色工序的干燥部分合二为一，减少了干燥时间以及节约了干燥所需的能源，具有高效节能的效果；
3、本发明提供的绿色环保型纸张，结合造纸过程，在造纸过程中无需添加荧光增白剂，对学生健康没有伤害；
4、本发明采用水性油墨进行涂覆颜色涂层，干燥过程中产生的废气少，对环境友好，安全性能好；
5、本发明仅造纸阶段产生废水，后续上色阶段以及干燥过程中，无废水产生，且相较于现有技术产生的废水中成分复杂的特点，本发明中产生的废水除极少量天然无害的蒽醌外，废水中的化学物质仅为亚硫酸钠、氢氧化钠，易于处理和回收再利用；
6、本发明过程中，没有使用含氯试剂进行漂白，不产生对人体及环境有害的物质，对环境伤害也大大降低，是一种绿色环保的生产方法。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1
一种绿色环保型纸张制备工艺和应用，包括如下步骤：
(1)将麦草粉碎，使纤维长度为19厘米；在麦草纤维中加入亚硫酸钠、氢氧化钠和蒽醌，并充分混合，其加入量占麦草的重量百分比为：亚硫酸钠5％、氢氧化钠3％、蒽醌0.02％；
(2)将混合物放在水中蒸煮成纸浆浆料，浆料的浓度为4～5％，蒸煮温度为180℃，蒸煮时间为2小时，将蒸煮后的浆料过筛，以除去粗大杂质；
(3)在蒸煮后的浆料中加入氢氧化钠，加温至50℃，保持6小时，氢氧化钠的加入量占浆料的重量百分比为4％；
(4)根据纸张厚度要求，将纸浆铺在规格为80目的成形网上，形成湿纸幅，在55℃下加热至纸张含水量占整个纸张的重量百分比10％-20％，得到半干纸张；
(5)将半干纸张投入水墨上色装置进行水墨全幅上色,并采用纸机烘干压制同步固色，使表面涂层充分融入纸张内，通过水墨上色装置制得淡黄色、淡蓝色、淡绿色、灰色等多种颜色，上述涂层颜色反射频谱波长为460nm——610nm的色光；
(6)在50-80℃的温度环境下，将上色的半干纸张通过纸机烘干平整压光，纸张表面受到的压力为300-800mpa，平整度为0.005mm；
(7)将上述步骤制得的半干纸进一步烘干至含水量低于5％后，制得绿色环保型纸张，通过印刷、装订、裁切、包装即可制成绿色环保、保护视力的作业本、课业簿册以及学生试卷。
本实施例无需对纸浆进行漂白，采用原色纸浆，通过涂覆颜色涂层来实现书写效果，原色纸浆颜色不影响颜色涂层的涂覆。
本实施例提供的环保型纸张，通过水墨上色装置进行水墨全幅上色的方式在半干纸幅表面均匀涂覆颜色涂层，由于纸幅本身带有水分，上色时对水墨吸收好，能形成均匀的颜色涂层，从而生产的纸张通过印刷制得绿色环保型防近视作业本、课业簿册以及学生试卷，具有学生使用时视力不受到损害的特点；采用纸机烘干压制同步固色，使得纸张表面的涂层与纸张充分融合，不发生剥落现象。
本实施例通过水墨全幅上色的方式上色并采用纸机烘干平整压光，使得制得的环保型纸张表面平整，书写顺畅，采用钢笔等带有墨汁的笔写出来的字不发生晕染；制造纸张的过程中无需添加荧光增白剂，对学生健康没有伤害。
半干纸张在50-80℃的温度环境下平整压光的过程中，能蒸发多余水分，同时50-80℃的温度还能有效减少纸上的细菌。
相较于现有技术采用溶剂型颜料混色，本实施例中采用水墨涂覆颜色涂层，水墨是由水性高分子乳液、有机颜料、树脂、表面活性剂及相关添加剂经化学过程和物理混合而制得的水基印刷油墨，由于它是用水来代替传统油墨中占30％～70％的有毒有机溶剂，使油墨中不再含有挥发性的有机溶剂，故在印刷过程中对工人的健康无不良影响，对大气环境亦无污染，还消除了工作场所易燃易爆的隐患，提高了安全性。同时，相比之下，水墨的使用成本比溶剂型油墨的使用成本大约节省了30％左右。
本实施例中，仅造纸阶段产生废水，后续上色阶段以及干燥过程中，无废水产生，且相较于现有技术产生的废水中成分复杂的特点，本发明中产生的废水除极少量天然无害的蒽醌外，废水中的化学物质仅为亚硫酸钠、氢氧化钠，易于处理和回收再利用；废水的处理和回收再利用可采用。
如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。