一种造纸用防伪纤维制备方法与流程

文档序号:12348604阅读:397来源:国知局

本发明涉及造纸技术领域,具体涉及一种造纸用防伪纤维制备方法。



背景技术:

在工业与文化用纸中常常需要用到防伪纤维,即在一些特殊使用的纸张中添加一定量、几种不同比例的防伪功能彩色纤维,在纸张中不同彩色纤维的分布数量、排向、纤维形状、荧光显色等不同,从而起到区别于其它功能用纸、防止伪造的目的。此种添加彩色防伪纤维的纸张一般用于债券、发票、护照、钞票、高档产品包装等。

彩色纤维嵌入在纸张中起到防伪功能,在现在的制造工艺中,一是在纸张抄造时通过湿部加入。即将彩色纤维置于槽体中,通过水溶液进行分散,并赋予一定分散条件使其均匀分布,确保抄造过程中彩色纤维在纸张中分散比较均匀。由于彩色纤维在纸张中并不是大量存在,而是根据某种防伪功能性用纸的防伪需求进行调整,且要便于湿部添加,一般将其分散成0.01%~0.1%左右的浆料。

目前市场上能够采购得到的防伪纤维的材质大致为PP(聚丙烯)、PAN(聚丙烯腈)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。防伪纤维的制备方法一般分为熔融纺丝法、溶液纺丝法、表面涂层法、高速气流冲击法、键合法等,但除了熔融纺丝法外、,其他几种制造方法尚不很成熟,大部分处在探索阶段,因此在生产中采用熔融纺丝法较多。普通有色防伪纤维是通过色母粒熔融后喷丝或者拉丝形成,对特殊荧光用纤维采用无机或有机高分子荧光聚合物,再配合PP、PAN、PET等高分子材料制备而得到。由于这些材料原料及工艺的特殊性,防伪纤维在市场销售价格普遍较高,通常每公斤价格在几百元到千元左右,抄造成本较高,对于只需要一般防伪功能性的纸张,这样的高成本造成很大浪费,也给使用者和消费者带来较大负担。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明公开了一种造纸用防伪纤维的制备方法,用木浆纤维处理后替代PP、PAN、PET类高分子材料纤维,大大降低制造和使用成本,能够满足一般要求防伪品质的功能性原纸抄造使用。

为实现上述目的,本发明的技术方案为:一种造纸用防伪纤维制备方法,包括以下步骤:第一步,将木浆分散稀释后进行分级筛选,得到纤维浆料;第二步,对筛选出的纤维进行染色;第三步,将染色后的纤维进行洗涤;第四步,将纤维烘干备用,得到造纸用防伪纤维。

其中,所述第一步的木浆是漂白硫酸盐针叶木浆、长纤维型机械浆。

其中,所述第一步的分级筛选是指用10目、30目、50目的筛网分别进行过滤筛选。

其中,所述第二步的染色是用碱性染料、活性染料对纤维进行染色。

其中,染料用量为纤维绝干量的20%~70%。

其中,染色时的条件为:水浴温度50℃~70℃、反应时间30分钟~60分钟、搅拌200~300rpm/m。

其中,对纤维进行染色时,还可以添加固色剂。

其中,所述固色剂是季胺盐类化合物。

其中,所述固色剂用量与染料用量相同。

其中,所述第三步的洗涤,是将染色后的纤维用40℃~60℃温水加洗涤剂进行清洗。

其中,所述第四步的烘干是将洗涤后的纤维在40℃~50℃烘干8~12小时。

一般用于功能性纸张的防伪纤维要求长度在3~4mm左右,由于木浆纤维短小、无规则性,因此在使用前需要进行树种、浆种等的筛选。在纸浆中有化学漂白硫酸盐针叶木浆、长纤维型机械浆的纤维长度基本接近要求,再通过不同目数的筛网进行分级筛选,筛除制浆过程中细小纤维,使其短小纤维的占比尽量降低,保留符合要求的长纤维。

将纸浆分散后用水稀释,稀释至在0.5%~1.0%浓度,用10目、30目、50目的筛网分别依次过滤筛选,在过滤时赋予一定搅拌速度,使其细小纤维尽可能流失,截留长粗的纤维,然后将制得的纤维浆料拧干到一定程度备用。

纤维染料的选用,一般选用碱性染料、纺织类使用的活性染料等,这些染料与纤维染着力强、耐水洗。

为了改善、提升染色效果,还可以使用固色剂,一般为季胺盐类,用量与染料基本相当。染色时还可以有一定的水浴温度(50℃~70℃)、反应时间(30分钟~60分钟)、搅拌200~300rpm等要求。

由于纤维与染料大量混合,无法全部对纤维进行固色,为了减少纤维的染料残留在纸张中造成串色的问题,必须对染色后纤维进行洗涤。因此,染色、固色后采用40℃~60℃温水加洗涤剂反复清洗,直至水流澄清为止,再拧去清水,在40℃~50℃烘干8~12小时后备用。

由于防伪功能性纸张的多样性,对防伪功能的要求也不一样,本发明将木浆纤维处理后替代PP、PAN、PET类高分子材料纤维,在达到同样或者类似效果的同时,可大大降低使用抄造生产成本。本发明主要使用在一般防伪功能性的纸张中,在防伪品质要求较低的功能性原纸领域有很大实用价值。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。

实施例1,

一种造纸用防伪纤维,用以下方法制备:

(1)将NBKP(漂白硫酸盐针叶木浆)分散稀释至0.5%~1.0%浓度,用10目、30目、50目的筛网分别依次过滤筛选,在过滤时赋予一定搅拌速度,使细小纤维尽可能流失,截留长粗的纤维;然后将制得的纤维拧干到一定程度,测试其实际干度;

(2)上一步得到的纤维用碱性染料RED(Basf提供)进行染色,染料用量为纤维绝干量的30%,固色剂(季胺盐类,传化提供)用量与染料相同;染色条件为水浴:70℃、反应时间:30min、搅拌200rpm/m;

(3)上一步染色后的纤维进行洗涤,洗涤条件:采用40℃~60℃温水加洗涤剂反复清洗,直至水流澄清为止;

(4)将洗涤后的纤维在40℃~50℃烘干8小时,得到造纸用防伪纤维。

实施例2

一种造纸用防伪纤维,制备方法如下:

(1)N-BCTMP(长纤维型机械浆)分散稀释至0.5%~1.0%浓度,用10目、30目、50目的筛网分别依次过滤筛选,在过滤时赋予一定搅拌速度,使细小纤维尽可能流失,截留长粗的纤维;然后将制得的纤维拧干到一定程度,测试其实际干度;

(2)上一步得到的纤维使用碱性染料BLUE(Basf提供)进行染色,染料用量为纤维绝干量的50%,固色剂(季胺盐类,传化提供)用量与染料相同;染色条件为水浴:70℃、反应时间:30min、搅拌200rpm/m;

(3)上一步染色后的纤维进行洗涤,洗涤条件:采用40℃~60℃温水加洗涤剂反复清洗,直至水流澄清为止;

(4)将洗涤后的纤维在40℃~50℃烘干12小时,得到造纸用防伪纤维。

实施例3

(1)将NBKP分散稀释至0.5%~1.0%浓度,用10目、30目、50目的筛网分别依次过滤筛选,在过滤时赋予一定搅拌速度,使细小纤维尽可能流失,截留长粗的纤维;

(2)上一步得到的纤维使用活性染料RED(传化提供)染色,泡制浓度5%,染料用量为纤维绝干量的30%;水浴:70℃、反应时间:60min、搅拌300rpm/m;

(3)对染色后的纤维进行洗涤,洗涤条件:采用40℃~60℃温水加洗涤剂反复清洗,直至水流澄清为止;

(4)将洗涤后的纤维在40℃~50℃烘干10小时,得到造纸用防伪纤维。

使用本发明制备的染色后的Red/Blue纤维,用纸机抄造一般防伪性能纸种,比例RED/BLUE=50/50,使用清水分散泡制浓度0.01%-0.05%,在纸机抄造添加时,按照20-50ppm左右的添加量添加,与正常添加时相同;成纸品质主要根据纸面防伪纤维的根数判断,制造的防伪纸张中,制得纤维在纸面上的分布基本与正常防伪纸张相当。

本发明用木浆纤维处理后替代PP、PAN、PET类高分子材料纤维,大大降低其制造和使用成本,在防伪品质要求较低的功能性原纸领域有很大实用价值。

以上为对本发明实施例的描述,通过对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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