本发明涉及造纸技术领域，具体涉及一种高抗水性吸管面纸及其制备方法。
背景技术：
随着经济水平和生活质量的提高，食品包装材料被大量应用于商品，这也带来了日益严重的白色污染问题。聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等塑料制品使用废弃后难以被降解，对环境造成了严重的污染。随着国家禁塑令的展开，塑料餐具逐渐被市场淘汰，纸制材料由于其可循环可降解的优势，是塑料的优良替代品。近年来逐渐抢占食品包装市场，前景广阔。
塑料由于其良好的可塑性和热固性，一直以来都是吸管的主要制作材料。随着人们环保意识的提高，现在越来越多的商家将目光投向可降解的纸吸管。2018年6月开始，星巴克、麦当劳等大型企业宣布将全面禁止使用塑料吸管，改用纸质吸管及提供免吸杯盖。由于吸管需要一定的抗弯曲强度，而纸张本身具有柔软性的弱点及过厚纸张网上一次成纸的难度，因此纸吸管一般由吸管衬纸和吸管面纸多层复合压制而成。吸管面纸为吸管的外层与人体和液体食品直接接触，而且为了美观，吸管面纸一般都会进行彩色印刷。这就要求纸张具有良好挺度、湿强度、抗水性及印刷适性且需符合食品包装用纸的相关安全卫生标准，但纸张亲水性和抗油墨吸收性亟待解决。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高抗水性吸管面纸及其制备方法，以克服纸张本身的亲水性及油墨吸收性问题，本发明制得的吸管面纸有很好的抗水性和湿强度，制成的吸管既能有效阻隔液体的渗透又有良好的印刷适性。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高抗水性吸管面纸的制备方法，具体制备步骤为：
(1)将漂白针叶木浆、漂白阔叶木浆混合碎浆，经盘磨打浆后，浆料泵送至成浆池，加入填料悬浮液混合均匀后泵送至和浆池，加入纳米纤维素、阳离子淀粉和明矾，混合均匀后泵送至抄造池，浆料经调浓除渣后，在一段良浆出口加入施胶剂，在压力筛进口在线连续加入湿强剂、助留剂及剥离剂后进入流浆箱；
(2)浆料上机后，经长网纸机脱水成形、压榨后，采用大直径烘缸快速干燥，再由淀粉复配聚酰胺聚脲树脂的二元表面施胶剂进行表面施胶，进入后干燥部烘干、压光及卷取制得高抗水性吸管面纸；
步骤(1)中的漂白针叶木浆、漂白阔叶木浆按(4:6)～(7:3)的比例混合，打浆前浸泡时间为1～2h，打浆浓度为4.5～5.0％，打浆度为36～39°sr；
步骤(1)中的填料悬浮液由碳酸钙、滑石粉、高岭土、钛白粉中的一种或多种任意比混合，悬浮液浓度8～12％，加填量为5～10％；
步骤(1)中的纳米纤维素为tempo氧化型微纤化纤维素、乙酰化改性的微纤化纤维素、酯化改性的微纤化纤维素、硅烷化改性的微纤化纤维素中的一种，用量为0.2～0.3％(对绝干纤维用量)；所述的阳离子淀粉用量为0.3～0.5％(对绝干纤维用量)；所述的明矾用量为0.1～0.2％(对绝干纤维用量)；
步骤(1)中的施胶剂为阴离子分散松香胶，用量为0.3～0.6％(对绝干纤维用量)；所述的湿强剂为聚酰胺环氧氯丙烷，用量为0.4～0.6％(对绝干纤维用量)；所述的助留剂为聚丙烯酰胺，用量为0.05～0.08％(对绝干纤维用量)；所述的剥离剂为阳离子高分子蜡乳液，用量为0.01～0.015％(对绝干纤维用量)；
步骤(2)中的浆料上网浓度为0.4％～0.6％，浆网速比为0.90～0.95；
步骤(2)中的方法，其特征在于，步骤二所述的大直径烘缸温度控制在85～95℃，汽压控制在350～450kpa，大烘缸汽罩湿、干段进口风温度控制在170～180℃；
步骤(2)中的方法，其特征在于，步骤二所述的二元表面施胶剂中淀粉为阳离子表面施胶淀粉、阴离子表面施胶淀粉、氧化淀粉中的一种，二元施胶剂的浓度为4～6％，上胶量为1～3g/m2，聚酰胺聚脲树脂为淀粉用量的2～5％；
采用上述步骤制得的高抗水性吸管面纸的定量61～65g/m2，厚度0.080～0.085mm；灰分≤5％；正、反面吸水性≤15g/m2；纵向干抗张强度≥4.5kn/m；纵向湿抗张强度≥0.65kn/m；正面干耐破度≥250kpa；不含荧光物质；4％乙酸总迁移量≤10mg/dm2；10％乙醇总迁移量≤10mg/dm2；高锰酸钾消耗量≤40mg/kg；符合国家食品包装材料安全标准。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明在浆内添加对水、汽、油具有良好阻隔性能的纳米纤维素，使纸页内部获得高抗水性及增强纸页强度；在压力筛进口处添加湿强剂，防止泵对其剪切，提高纸张的湿强度；同时在表面施胶使用淀粉复配聚酰胺聚脲树脂的新型二元表面施胶剂，使纸张表面具有高抗水性又有良好的印刷适性。
本发明的高抗水性吸管面纸的定量61～65g/m2，厚度0.080～0.085mm；灰分≤5％；正、反面吸水性≤15g/m2；纵向干抗张强度≥4.5kn/m；纵向湿抗张强度≥0.65kn/m；正面干耐破度≥250kpa；不含荧光物质；4％乙酸总迁移量≤10mg/dm2；10％乙醇总迁移量≤10mg/dm2；高锰酸钾消耗量≤40mg/kg；符合国家食品包装材料安全标准。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式做进一步详细描述：
一种高抗水性吸管衬纸的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将漂白针叶木浆、漂白阔叶木浆混合碎浆，经盘磨打浆后，浆料泵送至成浆池，加入填料悬浮液混合均匀后泵送至和浆池，加入纳米纤维素、阳离子淀粉和明矾，混合均匀后泵送至抄造池，浆料经调浓除渣后，在一段良浆出口加入施胶剂，在压力筛进口在线连续加入湿强剂、助留剂及剥离剂后进入流浆箱；
漂白针叶木浆、漂白阔叶木浆按(4:6)～(7:3)的比例混合，打浆前浸泡时间为1～2h，打浆浓度为4.5～5.0％，打浆度为36～39°sr；
填料悬浮液由碳酸钙、滑石粉、高岭土、钛白粉中的一种或多种任意比混合，悬浮液浓度8～12％，加填量为5～10％；
纳米纤维素为tempo氧化型微纤化纤维素、乙酰化改性的微纤化纤维素、酯化改性的微纤化纤维素、硅烷化改性的微纤化纤维素中的一种，用量为0.2～0.3％(对绝干纤维用量)；所述的阳离子淀粉用量为0.3～0.5％(对绝干纤维用量)；所述的明矾用量为0.1～0.2％(对绝干纤维用量)；
施胶剂为阴离子分散松香胶，用量为0.3～0.6％(对绝干纤维用量)；所述的湿强剂为聚酰胺环氧氯丙烷，用量为0.4～0.6％(对绝干纤维用量)；所述的助留剂为聚丙烯酰胺，用量为0.05～0.08％(对绝干纤维用量)；所述的剥离剂为阳离子高分子蜡乳液，用量为0.01～0.015％(对绝干纤维用量)；
步骤二，浆料上机后，经长网纸机脱水成形、压榨后，采用大直径烘缸快速干燥，再由淀粉复配聚酰胺聚脲树脂的二元表面施胶剂进行表面施胶，进入后干燥部烘干、压光及卷取制得高抗水性吸管面纸；
浆料上网浓度为0.4％～0.6％，浆网速比为0.90～0.95；
大直径烘缸温度控制在85～95℃，汽压控制在350～450kpa，大烘缸汽罩湿、干段进口风温度控制在170～180℃；
二元表面施胶剂中淀粉为阳离子表面施胶淀粉、阴离子表面施胶淀粉、氧化淀粉中的一种，二元施胶剂的浓度为4～6％，上胶量为1～3g/m2，聚酰胺聚脲树脂为淀粉用量的2～5％；
本发明所制备的高抗水性吸管面纸的定量61～65g/m2，厚度0.080～0.085mm；灰分≤5％；正、反面吸水性≤15g/m2；纵向干抗张强度≥4.5kn/m；纵向湿抗张强度≥0.65kn/m；正面干耐破度≥250kpa；不含荧光物质；4％乙酸总迁移量≤10mg/dm2；10％乙醇总迁移量≤10mg/dm2；高锰酸钾消耗量≤40mg/kg；符合国家食品包装材料安全标准。
下面结合实施例对本发明做进一步详细描述：
实施例1
步骤一，将漂白针叶木浆、漂白阔叶木浆按4:6的比例混合碎浆，打浆前浸泡时间为1h，打浆浓度为4.5％，打浆度为39°sr，经盘磨打浆后，浆料泵送至成浆池；加入滑石粉填料悬浮液，悬浮液浓度8％，加填量为5％，混合均匀后泵送至和浆池；加入tempo氧化型微纤化纤维素0.3％(对绝干纤维用量)、阳离子淀粉0.3％(对绝干纤维用量)和明矾0.2％(对绝干纤维用量)，混合均匀后泵送至抄造池；浆料经调浓除渣后，在一段良浆出口加入阴离子分散松香胶0.6％(对绝干纤维用量)；在压力筛进口在线连续加入聚酰胺环氧氯丙烷0.4％(对绝干纤维用量)、聚丙烯酰胺0.05％(对绝干纤维用量)及阳离子高分子蜡乳液0.01％(对绝干纤维用量)；浆料进入流浆箱；
步骤二，浆料以上网浓度0.5％，浆网速比1.05上机后，经长网纸机脱水成形、压榨后；采用大直径烘缸快速干燥，烘缸温度控制在85℃，汽压控制在370kpa，大烘缸汽罩湿端进口风温度控制在172℃、干端进口风温度控制在173℃；再由淀粉复配聚酰胺聚脲树脂的二元表面施胶剂进行表面施胶，施胶剂浓度5％，上胶量1g/m2，淀粉为阳离子表面施胶淀粉，聚酰胺聚脲树脂为淀粉用量的3％；进入后干燥部烘干、压光及卷取制得高抗水性吸管面纸；
采用上述方法制得的高抗水性吸管面纸的定量62g/m2，厚度0.082mm；灰分3.1％；正、反面吸水性≤15g/m2；纵向干抗张强度≥4.5kn/m；纵向湿抗张强度≥0.65kn/m；正面干耐破度≥250kpa；不含荧光物质；4％乙酸总迁移量≤10mg/dm2；10％乙醇总迁移量≤10mg/dm2；高锰酸钾消耗量≤40mg/kg；符合国家食品包装材料安全标准。
实施例2
步骤一，将漂白针叶木浆、漂白阔叶木浆按5:5的比例混合碎浆，打浆前浸泡时间为1.5h，打浆浓度为4.6％，打浆度为36°sr，经盘磨打浆后，浆料泵送至成浆池；加入高岭土填料悬浮液，悬浮液浓度12％，加填量为10％，混合均匀后泵送至和浆池；加入酯化改性的微纤化纤维素0.2％(对绝干纤维用量)、阳离子淀粉0.4％(对绝干纤维用量)和明矾0.15％(对绝干纤维用量)，混合均匀后泵送至抄造池；浆料经调浓除渣后，在一段良浆出口加入阴离子分散松香胶0.4％(对绝干纤维用量)；在压力筛进口在线连续加入聚酰胺环氧氯丙烷0.5％(对绝干纤维用量)、聚丙烯酰胺0.07％(对绝干纤维用量)及阳离子高分子蜡乳液0.01％(对绝干纤维用量)；浆料进入流浆箱；
步骤二，浆料以上网浓度0.4％，浆网速比1.1上机后，经长网纸机脱水成形、压榨后；采用大直径烘缸快速干燥，烘缸温度控制在88℃，汽压控制在350kpa，大烘缸汽罩湿端进口风温度控制在170℃、干端进口风温度控制在171℃；再由淀粉复配聚酰胺聚脲树脂的二元表面施胶剂进行表面施胶，施胶剂浓度4％，上胶量2g/m2，淀粉为阳离子表面施胶淀粉，聚酰胺聚脲树脂为淀粉用量的2％；进入后干燥部烘干、压光及卷取制得高抗水性吸管面纸；
采用上述方法制得的高抗水性吸管面纸的定量63g/m2，厚度0.084mm；灰分2.7％；正、反面吸水性≤15g/m2；纵向干抗张强度≥4.5kn/m；纵向湿抗张强度≥0.65kn/m；正面干耐破度≥250kpa；不含荧光物质；4％乙酸总迁移量≤10mg/dm2；10％乙醇总迁移量≤10mg/dm2；高锰酸钾消耗量≤40mg/kg；符合国家食品包装材料安全标准。
实施例3
步骤一，将漂白针叶木浆、漂白阔叶木浆按6:4的比例混合碎浆，打浆前浸泡时间为1.5h，打浆浓度为5.0％，打浆度为38°sr，经盘磨打浆后，浆料泵送至成浆池；加入高岭土与钛白粉比例2:1的填料悬浮液，悬浮液浓度10％，加填量为8％，混合均匀后泵送至和浆池；加入乙酰化改性的微纤化纤维素0.25％(对绝干纤维用量)、阳离子淀粉0.4％(对绝干纤维用量)和明矾0.2％(对绝干纤维用量)，混合均匀后泵送至抄造池；浆料经调浓除渣后，在一段良浆出口加入阴离子分散松香胶0.5％(对绝干纤维用量)；在压力筛进口在线连续加入聚酰胺环氧氯丙烷0.6％(对绝干纤维用量)、聚丙烯酰胺0.08％(对绝干纤维用量)及阳离子高分子蜡乳液0.015％(对绝干纤维用量)；浆料进入流浆箱；
步骤二，浆料以上网浓度0.6％，浆网速比0.90上机后，经长网纸机脱水成形、压榨后；采用大直径烘缸快速干燥，烘缸温度控制在95℃，汽压控制在450kpa，大烘缸汽罩湿端进口风温度控制在178℃、干端进口风温度控制在180℃；再由淀粉复配聚酰胺聚脲树脂的二元表面施胶剂进行表面施胶，施胶剂浓度6％，上胶量3g/m2，淀粉为阳离子表面施胶淀粉，聚酰胺聚脲树脂为淀粉用量的5％；进入后干燥部烘干、压光及卷取制得高抗水性吸管面纸；
采用上述方法制得的高抗水性吸管面纸的定量65g/m2，厚度0.085mm；灰分2.9％；正、反面吸水性≤15g/m2；纵向干抗张强度≥4.5kn/m；纵向湿抗张强度≥0.65kn/m；正面干耐破度≥250kpa；不含荧光物质；4％乙酸总迁移量≤10mg/dm2；10％乙醇总迁移量≤10mg/dm2；高锰酸钾消耗量≤40mg/kg；符合国家食品包装材料安全标准。
实施例4
步骤一，将漂白针叶木浆、漂白阔叶木浆按7:3的比例混合碎浆，打浆前浸泡时间为2h，打浆浓度为4.8％，打浆度为37°sr，经盘磨打浆后，浆料泵送至成浆池；加入钛白粉填料悬浮液，悬浮液浓度9％，加填量为5％，混合均匀后泵送至和浆池；加入硅烷化改性的微纤化纤维素0.3％(对绝干纤维用量)、阳离子淀粉0.4％(对绝干纤维用量)和明矾0.1％(对绝干纤维用量)，混合均匀后泵送至抄造池；浆料经调浓除渣后，在一段良浆出口加入阴离子分散松香胶0.3％(对绝干纤维用量)；在压力筛进口在线连续加入聚酰胺环氧氯丙烷0.5％(对绝干纤维用量)、聚丙烯酰胺0.07％(对绝干纤维用量)及阳离子高分子蜡乳液0.015％(对绝干纤维用量)；浆料进入流浆箱；
步骤二，浆料以上网浓度0.5％，浆网速比0.93上机后，经长网纸机脱水成形、压榨后；采用大直径烘缸快速干燥，烘缸温度控制在92℃，汽压控制在400kpa，大烘缸汽罩湿端进口风温度控制在175℃、干端进口风温度控制在176℃；再由淀粉复配聚酰胺聚脲树脂的二元表面施胶剂进行表面施胶，施胶剂浓度4％，上胶量2g/m2，淀粉为阳离子表面施胶淀粉，聚酰胺聚脲树脂为淀粉用量的2％；进入后干燥部烘干、压光及卷取制得高抗水性吸管面纸；
采用上述方法制得的高抗水性吸管面纸的定量64g/m2，厚度0.083mm；灰分2.5％；正、反面吸水性≤15g/m2；纵向干抗张强度≥4.5kn/m；纵向湿抗张强度≥0.65kn/m；正面干耐破度≥250kpa；不含荧光物质；4％乙酸总迁移量≤10mg/dm2；10％乙醇总迁移量≤10mg/dm2；高锰酸钾消耗量≤40mg/kg；符合国家食品包装材料安全标准。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神范围。