本发明涉及纸张制造领域，尤其是涉及一种速干型圣经纸的生产方法。
背景技术：
：圣经纸是一种高级的薄型印刷用纸，主要用来印刷《圣经》书，供给国外的教会使用；纸张薄而强韧耐折，稍微透明，纸面洁白细致，质地紧密平滑，有一定抗水性能，主要供印刷圣经、高端字典、词典、经典书籍等一类页码较多、使用频率较高、便于携带的书籍，还被应用于印刷航空快递的信息资料；鉴于圣经纸大多由教会出资捐赠出版，使用量大且价格相对便宜，因此衍生出低定量薄页圣经读本。例如公开号为cn110565442a的“一种超低定量圣经纸的生产方法”，包括以下步骤：将纤维原料与钛白粉混合均匀后进行打浆操作，然后加入填料；将上述混合浆料稀释至质量浓度为0.5~1.0%，依次添加聚酰胺环氧氯丙烷树脂、阳离子淀粉、聚乙烯亚胺、黑染料和烷基烯酮二聚体，进行上网成形处理；之后经过压榨脱水和前干干燥处理，使用施胶机对纸双面施胶，经过后干干燥后，最后采用压光机进行压光处理。本发明具有长纤维配比高，打浆叩解度高，纤维分丝帚化充足，造成纸强度高，上机不易出现断纸现象；填料中钛白粉加量增加，加添方式有所改进，使产品不透明度高，不易出现印刷透印现象，在纸张极薄情况下，仍然具有较高的强度，满足印刷过程不断纸；较好的匀度、不透明度。该发明在保持低定量的前提下提高了圣经纸的强度，但是随着技术的进步和生产方式的转变，对原纸的平整度、吸水性控制均提出了更高的要求：原纸吸水性太低，纸张抵抗油墨渗透力强，转移油墨在纸张面层堆积，难以快速干燥，造成托脏，糊版；原纸吸水性太高，油墨吸收量大，纸张软化变透明，容易断裂和透底，加之纸张平整度不够好的话，容易造成吸墨不均，致使套印出现问题且印刷效果不一致。而该发明所制得的圣经纸并不能满足纸张对于较大的吸墨量的需求，在较大墨量或水量的打印喷涂下，该发明的圣经纸不能够快速吸收水分与油墨，以致圣经纸在墨水印刷并堆叠在一起后，会因为墨水的干燥缓慢，导致堆叠在一起的圣经纸发生相互黏连或者晕染，影响印刷效果，同时在吸收较多的墨量后纸张依然容易发生透印的情况。技术实现要素：本发明是为了克服现有圣经纸在吸收较大墨量时干燥速度缓慢、印刷堆叠后导致相互黏连或者晕染、影响印刷效果的缺点，提供一种速干型圣经纸的生产方法，可以达到圣经纸在吸墨后能够快速干燥并且双面不透印的效果，保证圣经纸的印刷效果。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种速干型圣经纸的生产方法，其特征是，包括如下步骤:（1）将纤维原料与钛白粉混合后打浆，加入羧甲基纤维素钠、水后混合搅拌得到纤维原液；（2）纤维原液经上网成形、前脱水干燥后得到超薄纸页；（3）使用含硅烷基聚合物的粘合剂将超薄纸页的两两之间进行粘合处理，而后静置至超薄纸页与粘合剂反应完全，得到若干复合纸页；（4）对复合纸页用包括200-300份支化多羟基聚合施胶剂、30-50份助留剂、1-2份润滑剂的填料进行双面施胶，并在常温下静置至填料完全固定于复合纸页上；（5）后脱水干燥、压光后得到速干型圣经纸。本发明采用多羟基聚合施胶剂对纸页进行双面施胶，多羟基结构的聚合施胶剂与纸张表面纤维素上的羟基之间形成氢键，进而增大了施胶剂与纸张表面之间的结合力，增加纸张与施胶剂之间的粘结牢固程度；同时聚合施胶剂中较长的聚合分子链将纸张表面不同位置的纤维素之间也能够通过聚合分子链连接在一起，从而使原本没有连接关系的一些纤维素之间也产生间接的连接，进一步增强了纸张的强度。而多羟基结构使得聚合施胶剂在保证纸张强度的同时，还大大增加纸页表面的羟基数量，提高纸页的吸水性能，保证纸页在印刷后能够快速吸收墨水中的水分并使其流至施胶层下方的基纸层，而墨水中的颜料成分由于与水的被吸收度不同，在水分快速流至基纸层后还留在纸张表面的施胶层，颜料成分与水分快速分离，以此达到速干的效果，使得纸张在印刷后堆叠在一起也不会发生黏连或是晕染的情况，保证纸张的印刷效果。而纸张在快速并且大量吸水后容易使得纸张软化变透明，容易断裂和透底，因此设置在纸张的中间设置有疏水层，疏水层即为将两张纸页粘合在一起的粘合剂所形成的薄层，其主要成分为硅烷基聚合物。聚合施胶剂中的硅烷基可以与纸张表面纤维素上的羟基反应，将纤维素表面的羟基硅烷基化，不同方向的硅烷基可以与不同侧的纸张上的纤维素反应，进而将两张纸张牢固地粘结在一起，并且由于聚合物的分子链较长，小部分未被硅烷基化改性的羟基也会被较长分子链的聚合施胶剂所覆盖，不同分子链的聚合物相互平行或是错落排列、堆叠在纤维素表面形成致密的聚合物薄膜层，而不同侧纸张的粘合剂之间又存在疏水性较好的酯基基团，酯基基团也紧密排列形成酯基疏水层，进一步增加了疏水层的疏水性能，因此在纸张快速吸水后，水分将被纸张中间的疏水层阻隔而无法渗透到纸张的另一侧，保证了纸张在大量吸水后也能够不透印。同时纸张中间的疏水层还起到粘合的作用，进一步增加纸张的强度，保证纸张在吸水后不发生断裂。作为优选，所述粘合剂中硅烷基聚合物的制备方法如下：（a）在惰性气体保护下，将皂化聚乙酸乙烯酯与二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯混合物按摩尔比为1:10-15加入至乙醇中搅拌混合形成混合溶液，其中每毫升乙醇中加入的皂化聚乙酸乙烯酯与二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯的混合物量为0.05-0.2g；（b）将混合溶液在85-90℃下反应20-25小时，减压蒸馏除去乙醇后得到一种硅烷基聚合物。硅烷基聚合物采用皂化聚乙酸乙烯酯与二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯为原料制得，其制备相对较为简单，而得到的聚合施胶剂有三段主体结构，分别含有二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯基、乙酸乙酯基与羟基，其中有二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯基可以将纤维素表面的羟基硅烷基化，在纤维素表面形成一层疏水性较好的疏水膜，而纤维素表面未被硅烷基化的少部分羟基可以与聚合物上的羟基混合，两者之间形成氢键，进一步增加聚合施胶剂与纸张之间的粘结牢固程度，起到辅助粘合的作用；乙酸乙酯基在远离硅烷基的一侧形成更加致密的酯基防水膜，提高纸张的防水性能。聚合施胶剂的制备原料中皂化聚乙酸乙烯酯本身即为聚合物，其相对分子质量较高，而为了满足皂化聚乙酸乙酯的主链上能够接入更多的二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯，因为设置聚乙酸乙烯酯与二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯的摩尔比为1:10-15，在该摩尔比下，两者之间能够更好地反应并结合，增加两者的原料利用率的同时提高纸张的内部疏水层的阻水性能。作为优选，所述皂化聚乙酸乙烯酯的重均分子量为3000-5000，皂化聚乙酸乙烯酯的皂化度为40-60%。在该重均分子量下的皂化聚乙酸乙烯酯有着较合适的链长，反应形成聚合粘合剂后能够使得聚合物分子链在纸张表面互相错落排列或是堆叠形成较为致密的疏水层，并且将原本未连接在一起的纸张纤维素通过聚合粘合剂的分子链形成间接的连接关系，在保证纸张内部疏水层疏水性的同事还进一步增加纸张的强度，保证纸张在吸水后不会产生容易撕裂或是透印的情况；40-60%皂化度的皂化聚乙酸乙烯酯在与二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯聚合后形成的聚合施胶剂中二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯基、乙酸乙酯基与羟基的数量比为20-40:30-50:30-50，在该基团数量配比下的聚合粘合剂在保证疏水层疏水性的情况下还能进一步增大与纸张结合强度。作为优选，所述支化多羟基聚合施胶剂的制备方法如下：（i）惰性气体保护下，将丙烯酸甲酯加入二乙醇胺的甲醇溶液中，35-40℃反应3-5h得到混合溶液；（ii）在混合溶液中加入1-3%对甲苯磺酰胺，并将三羟甲基丙烷加入混合溶液中，减压蒸馏除去甲醇，升温至110-120℃，反应3-6h，得到支化多羟基聚合施胶剂。本发明所用的支化多羟基聚合施胶剂为以丙烯酸甲酯为骨架的含有多羟基的支化聚合物，其上具有的大量羟基可以大大提高纸张表面的吸水性能，能够保证纸张在墨水喷涂后能够快速吸收墨水中的水分，而根据渗透性的不同将渗透性较弱的墨水中颜料成分保留在纸张表面，从而达到快速分离水分与颜料成分的作用，实现速干的效果。大量的羟基与纸张表面纤维素上的羟基之间还可以形成大量的氢键，从而进一步保证聚合施胶剂在纸张表面的粘合固定；较长且覆盖面积较大的支化多羟基聚合施胶剂分子链还可以将原本平行排列或是相隔较远的没有直接连接关系的纤维素间接连接在一起，增加纤维素之间的连接关系，在保证纸张速干的同时进一步增加了纸张的强度。作为优选，所述的支化多羟基聚合施胶剂中丙烯酸甲酯与二乙醇胺的摩尔比为1:1-3，丙烯酸甲酯与三羟甲基丙烷以滴加的方式加入。本发明中支化多羟基聚合施胶剂的合成方法中为分步合成，首先通过丙烯酸甲酯上的碳碳双键与二乙醇胺上的氨基发生michael加成反应生成预聚物，该步反应中投料比对反应的单体合成产率影响不大，但是为了缩短反应时间并尽可能提高反应产率，因而设置二乙醇胺过量于丙烯酸甲酯，而在反应后，过量的二乙醇胺由于沸点较低、挥发性较好，因此很容易在第二步减压蒸馏除去甲醇的过程的同时除去过量的二乙醇胺，之后进一步分离回收甲醇与二乙醇胺；并且由于两次反应均剧烈放热，而过高的温度可能会引起二乙醇胺的热聚合反应，因此采用滴加的方式，避免反应温度过高引起较多副反应的发生。作为优选，所述步骤（1）中的纤维原料包括漂白针叶木浆和漂白阔叶木浆，重量配比为3-5:1，钛白粉加入量为1.5wt%-3wt%，磨浆浆度为80-90°sr，离心干度为25-35g，湿重为2-5g，ph为7.5-8.5；和/或步骤（2）中混合浆液、羧甲基纤维素钠、水按照1:2-5:50-100的重量配比混合。本发明的纤维原料采用大部分为长纤维的针叶木浆配比小部分短纤维的阔叶木浆而成，使得最终得到的浆液中长纤维的木浆占比达到总纤维量的三分之二以上，形成以长纤维为基本骨架，短纤维填充于长纤维骨架内的结构，长短纤维的错落交叉排列使得木浆内的纤维素上羟基之间形成更多的氢键连接关系，不同长纤维之间的连接更加紧密，因而通过长短纤维的协调配合作用使得最终制得的纸张具有较大的基础强度。作为优选，所述步骤（4）中的助留剂为阳离子淀粉与聚乙烯醇的一种或两种；和/或润滑剂为硬脂酸钙。作为优选，所述步骤（3）中硅烷基聚合物的用量为5-10wt%；和/或步骤（4）中的支化多羟基聚合施胶剂用量为3-6wt%。较多的硅烷基聚合物用量可以保证纸张内部粘合层的疏水性，防止纸张吸水后透印的情况，而由于多羟基聚合施胶剂上含有大量羟基，因此较少的多羟基聚合施胶剂即可在尽可能降低纸张定量的情况下起到快速吸水的作用。作为优选，所述步骤（3）中：粘合剂还包括阳离子丁苯胶乳与聚醋酸乙烯酯胶乳中的一种或两种。聚醋酸乙烯酯胶乳与丁苯胶乳均为疏水性较好的助留剂，将其加入至粘合剂中可以更好地发挥粘合层的疏水作用，同时可以提高粘合剂与纸张固定的牢固程度，增加纸张的强度。作为优选，所述步骤（3）中前脱水干燥后含水量为12-15%；和/或步骤（5）中后脱水干燥后含水量为1-4%。综上所述，本发明具有以下有益效果：（1）用多羟基聚合施胶剂对纸页进行双面施胶，大大增加纸张表面的羟基数量，提高纸张的吸水能力，保证纸张吸墨后实现墨水中水与颜料成分的快速分离，达到速干的效果；（2）多羟基结构的聚合施胶剂与纸张表面纤维素上的羟基之间形成氢键，进而增大了施胶剂与纸张表面之间的结合力，增加纸张与施胶剂之间的粘结牢固程度并提高纸张强度；（3）在纸张中间增加疏水层，保证纸张在吸水后不会发生透印，同时提高纸张强度。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。实施例1一种速干型圣经纸的生产方法，包括如下步骤：（1）在氮气保护下，将皂化聚乙酸乙烯酯与二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯混合物按摩尔比为1:15加入至乙醇中搅拌混合形成混合溶液，其中每毫升乙醇中加入的皂化聚乙酸乙烯酯与二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯的混合物量为0.2g，皂化聚乙酸乙烯酯的皂化度为40%、重均分子量为5000；之后将得到的混合溶液在85℃下反应20小时，减压蒸馏除去乙醇后得到一种硅烷基聚合物；（2）氮气保护下，将丙烯酸甲酯滴加入二乙醇胺的甲醇溶液中，其中丙烯酸甲酯与二乙醇胺的摩尔比为1:1，40℃反应3h得到混合溶液；之后在混合溶液中加入1%对甲苯磺酰胺，并将三羟甲基丙烷滴加入混合溶液中，减压蒸馏除去甲醇，升温至115℃，反应6h，得到支化多羟基聚合施胶剂；（3）将漂白针叶木浆和漂白阔叶木浆按照重量配比为5:1混合后，加入2%钛白粉打浆至磨浆浆度为80°sr，离心干度为35g，湿重为4g，ph为8，得到混合浆液；（4）将混合浆液、羧甲基纤维素钠、水按照1:5:100的重量配比混合搅拌得到纤维原液，而后经上网成形、前脱水干燥至含水量为15%后得到超薄纸页；（5）使用5wt%含硅烷基聚合物、阳离子丁苯胶乳的粘合剂将超薄纸页的两两之间进行粘合处理，而后静置至超薄纸页与粘合剂反应完全，得到若干复合纸页（6）对复合纸页用包括200份支化多羟基聚合施胶剂、50份聚醋酸乙烯酯胶乳、2份硬质酸钠的填料进行双面施胶，并在常温下静置至填料完全固定于纸页上，其中支化多羟基聚合施胶剂的加入量为6wt%；（7）后脱水干燥至含水量为3%、压光后得到速干型圣经纸。实施例2（1）在氮气保护下，将皂化聚乙酸乙烯酯与二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯混合物按摩尔比为1:10加入至乙醇中搅拌混合形成混合溶液，其中每毫升乙醇中加入的皂化聚乙酸乙烯酯与二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯的混合物量为0.05g，皂化聚乙酸乙烯酯的皂化度为60%、重均分子量为5000；之后将得到的混合溶液在90℃下反应20小时，减压蒸馏除去乙醇后得到一种硅烷基聚合物；（2）氮气保护下，将丙烯酸甲酯滴加入二乙醇胺的甲醇溶液中，其中丙烯酸甲酯与二乙醇胺的摩尔比为1:3，35℃反应4h得到混合溶液；之后在混合溶液中加入3%对甲苯磺酰胺，并将三羟甲基丙烷滴加入混合溶液中，减压蒸馏除去甲醇，升温至120℃，反应4h，得到支化多羟基聚合施胶剂；（3）将漂白针叶木浆和漂白阔叶木浆按照重量配比为3:1混合后，加入1.5%钛白粉打浆至磨浆浆度为90°sr，离心干度为30g，湿重为2g，ph为7.5，得到混合浆液；（4）将混合浆液、羧甲基纤维素钠、水按照1:2:100的重量配比混合搅拌得到纤维原液，而后经上网成形、前脱水干燥至含水量为12%后得到超薄纸页；（5）使用10wt%含硅烷基聚合物、阳离子丁苯胶乳的粘合剂将超薄纸页的两两之间进行粘合处理，而后静置至超薄纸页与粘合剂反应完全，得到若干复合纸页（6）对复合纸页用包括300份支化多羟基聚合施胶剂、30份阳离子丁苯胶乳、1份硬质酸钠的填料进行双面施胶，并在常温下静置至填料完全固定于纸页上，其中支化多羟基聚合施胶剂的加入量为3wt%；（7）后脱水干燥至含水量为4%、压光后得到速干型圣经纸。实施例3（1）在氮气保护下，将皂化聚乙酸乙烯酯与二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯混合物按摩尔比为1:13加入至乙醇中搅拌混合形成混合溶液，其中每毫升乙醇中加入的皂化聚乙酸乙烯酯与二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯的混合物量为0.1g，皂化聚乙酸乙烯酯的皂化度为50%、重均分子量为3000；之后将得到的混合溶液在88℃下反应25小时，减压蒸馏除去乙醇后得到一种硅烷基聚合物；（2）氮气保护下，将丙烯酸甲酯滴加入二乙醇胺的甲醇溶液中，其中丙烯酸甲酯与二乙醇胺的摩尔比为1:3，38℃反应5h得到混合溶液；之后在混合溶液中加入2%对甲苯磺酰胺，并将三羟甲基丙烷滴加入混合溶液中，减压蒸馏除去甲醇，升温至110℃，反应3h，得到支化多羟基聚合施胶剂；（3）将漂白针叶木浆和漂白阔叶木浆按照重量配比为4:1混合后，加入3%钛白粉打浆至磨浆浆度为85°sr，离心干度为25g，湿重为5g，ph为8.5，得到混合浆液；（4）将混合浆液、羧甲基纤维素钠、水按照1:4:50的重量配比混合搅拌得到纤维原液，而后经上网成形、前脱水干燥至含水量为13%后得到超薄纸页；（5）使用7wt%含硅烷基聚合物、阳离子丁苯胶乳的粘合剂将超薄纸页的两两之间进行粘合处理，而后静置至超薄纸页与粘合剂反应完全，得到若干复合纸页（6）对复合纸页用包括250份支化多羟基聚合施胶剂、40份聚醋酸乙烯酯胶乳、1.5份硬质酸钠的填料进行双面施胶，并在常温下静置至填料完全固定于纸页上，其中支化多羟基聚合施胶剂的加入量为5wt%；（7）后脱水干燥至含水量为1%、压光后得到速干型圣经纸。实施例4（1）在氮气保护下，将皂化聚乙酸乙烯酯与二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯混合物按摩尔比为1:12加入至乙醇中搅拌混合形成混合溶液，其中每毫升乙醇中加入的皂化聚乙酸乙烯酯与二甲氧基氯硅烷基丙基异氰酸酯的混合物量为0.1g，皂化聚乙酸乙烯酯的皂化度为60%、重均分子量为4000；之后将得到的混合溶液在88℃下反应23小时，减压蒸馏除去乙醇后得到一种硅烷基聚合物；（2）氮气保护下，将丙烯酸甲酯滴加入二乙醇胺的甲醇溶液中，其中丙烯酸甲酯与二乙醇胺的摩尔比为1:2，40℃反应4h得到混合溶液；之后在混合溶液中加入2%对甲苯磺酰胺，并将三羟甲基丙烷滴加入混合溶液中，减压蒸馏除去甲醇，升温至115℃，反应4h，得到支化多羟基聚合施胶剂；（3）将漂白针叶木浆和漂白阔叶木浆按照重量配比为3:1混合后，加入2%钛白粉打浆至磨浆浆度为85°sr，离心干度为30g，湿重为4g，ph为8，得到混合浆液；（4）将混合浆液、羧甲基纤维素钠、水按照1:4:75的重量配比混合搅拌得到纤维原液，而后经上网成形、前脱水干燥至含水量为14%后得到超薄纸页；（5）使用8wt%含硅烷基聚合物、阳离子丁苯胶乳的粘合剂将超薄纸页的两两之间进行粘合处理，而后静置至超薄纸页与粘合剂反应完全，得到若干复合纸页（6）对复合纸页用包括250份支化多羟基聚合施胶剂、50份聚醋酸乙烯酯胶乳、1.5份硬质酸钠的填料进行双面施胶，并在常温下静置至填料完全固定于纸页上，其中支化多羟基聚合施胶剂的加入量为4wt%；（7）后脱水干燥至含水量为2%、压光后得到速干型圣经纸。对比例1对比例1与实施例3的区别在于，对比例1在步骤（5）中添加的粘合剂不含硅烷基聚合物，其余条件均与实施例4相同。对比例2对比例2与实施例4的区别在于，对比例2在步骤（4）中加入的施胶剂为akd施胶剂，其余条件均于实施例4相同。对比例3对比例3与实施例4的区别在于，对比例3在步骤（5）中添加的粘合剂不含硅烷基聚合物，在步骤（4）中加入的施胶剂为akd施胶剂，其余条件均于实施例4相同。不同实施例与对比例制得的圣经纸的性能参数如下表所示：编号定量（g/m2）纵向抗张指数（kn/m）横向抗张指数（kn/m）纸张表面吸水性cobb（g/m2）纸张吸水后透印情况实施例1332.51.720.1否实施例2312.31.719.5否实施例3322.71.921.3否实施例4302.81.921.8否对比例1291.81.120.2是对比例2302.21.610.5否对比例3291.50.911.0是从表中可以看出，实施例1-4中采用本发明的制备方法与材料制得的圣经纸在抗张指数、纸张表面吸水性、透印情况方面均表现良好，适合作为速干型圣经纸使用；而对比例1中制得的圣经纸中间的粘合层不含硅烷基聚合物，其在纸张强度方面与实施例1-4所制得的圣经纸差距较大，而且吸水后容易发生透印的情况；对比例2制得的圣经纸表面的施胶剂由聚合施胶剂改为了akd施胶剂，其在纸张表面吸水性方面表现较差；而对比例3制得的圣经纸不仅在中间的粘合层中不含硅烷基聚合物，同时表面的施胶剂由聚合施胶剂改为了akd施胶剂，相比于实施例1-4制得的圣经纸，纸张强度与吸水性均大幅降低，并且在吸水后容易发生透印的情况。当前第1页12