一种高光泽原浆黑卡纸生产工艺的制作方法

文档序号:15159067发布日期:2018-08-14 09:17阅读:1509来源:国知局

本发明涉及造纸工艺技术领域,具体地说是一种高光泽原浆黑卡纸生产工艺。



背景技术:

全球经济仍处在调整期,国际环境充满复杂性和不确定性,国内原有的牛卡纸市场竞争优势和牛皮纸增长动力逐渐减弱,而新优势尚未形成,牛皮纸市场信心和预期不稳,牛皮纸造纸工业经济运行正处在转型和寻求新平衡的过程中。随着我国纸品生产总量的增长和产品品质提高及品种的增多,多数产品生产量已基本能够满足国内市场需求,使纸和纸板产品进口量在逐年减少的同时出口总量也在逐年增加。

高光泽原浆黑卡纸是一种环保牛卡纸,纸质细腻、表面光滑、拉力也很好,成为包装行业的佼佼者。高光泽原浆黑卡纸一般用于制作礼品盒、吊牌、环保袋和书本封面等。因为高光泽原浆黑卡纸全身漆,不适合印刷,因此一般在其表面烫金裱字,做出来的成品很精致、漂亮,深受市场欢迎。随着人们生活品质的提升,客户对高端黑卡纸市场的需求日益增大。



技术实现要素:

本发明的技术任务是针对现有技术的不足,提供一种高光泽原浆黑卡纸生产工艺,以满足市场客户对高端黑卡纸的需求。

本发明针对现有技术,在以下几个方面做出改进:

1、原浆黑卡纸采用浆内染色+表面施胶染色技术,即采用未叩浆染色,浆料在叩解前加入染料调色,大大的降低了染料用量,同时增加了染色的均匀度。在浆料中加入媒染剂(媒染剂是一种定着剂,如硫酸钠、氯化钠等,在染料加入15~25分钟加入),提高着色效果。另结合表面施胶染色技术,提高着色效果。

2、原浆黑卡纸用国标直接黑g为染料,在溶解稀释染料时用低硬度水或冷凝水,染料溶解时必须充分进行搅拌,加热升温达到90~95℃时保温25~30分钟。染料在投入浆料前必须用两层120目以上的过滤网进行过滤。染料要稀释成不大于5g/l的浓度进行使用。染料与其它辅料的加入至少有10-20分钟的间隔时间。在浆料中吨浆加入硫酸钠以提高染料的固着率,同时加入阳离子淀粉,以提高染料的助留效果。

3、初始浆料应用dds超级置换蒸煮技术生产环保型纸浆,成浆质量均匀、稳定。以该种浆生产的原浆黑卡纸、环保牛卡纸,纸质细腻、表面光滑、物理强度好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种高光泽原浆黑卡纸生产工艺,包括调整浆料浓度→溶解稀释染料→浆料染色→浆料叩解→抄纸→表面施胶染色→压光卷曲→压光整饰的步骤。

作为本发明进一步改进的,包括步骤如下:

1)调整浆料浓度:浆料浓缩、调浓,调整至以浆料总干重计的质量分数为3.0%-3.2%wt的浆料浓度,送至储浆池;

2)溶解稀释染料:将直接黑g染料在溶解罐内,以直接黑g:水=(60-80):900的质量比溶解稀释苛化均匀,加热升温至90~95℃并充分进行搅拌,保温25-35分钟,放入储存罐中备用;

3)配制浓度为25%-35%wt的硫酸钠溶液;

4)配制阳离子淀粉溶液:阳离子淀粉按4%-5%wt的浓度加入糊化罐,加水搅拌均匀后加热升温90~95℃,保温10~15分钟,经过滤稀释至1.5%-2%wt浓度;

5)浆料染色:将步骤2)直接黑g按吨浆40-50kg加入储浆池中,反应15-25钟后,按吨浆20-40kg加入25%-35%wt硫酸钠溶液,反应5-15分钟,再加入1.5%-2%wt阳离子淀粉溶液,反应3-6分钟;

6)浆料叩解:将步骤5)调配好的浆料泵送双盘磨磨浆,至浆料叩解度25±1°sr,进入已扣浆池,之后进入配浆池,调整好浆料配比为针叶浆:阔叶浆=90:10、浓度为大于3.0%,其中,阔叶浆为商品浆;

7)抄纸:将步骤6)所得浆料经过冲浆、除砂、筛选,在线加入施胶剂10-15kg/吨纸、填料110-130kg/吨浆和助留剂0.25-0.5kg/吨浆,经网前箱上单长网纸机抄造,经网部脱水,压榨,烘干至表面施胶染色;

8)表面施胶染色:原淀粉35-45kg/吨纸、表面施胶增强剂1.5-2.5kg/吨纸、染料直接黑g0.2-0.8kg/吨纸,将淀粉配成9-11%wt浓度的溶液加入;

9)压光卷曲:通过表面施胶染色的纸页继续干燥,经压光、卷曲卷成纸辊;

10)压光整饰:卷好的纸辊经表压为0.2-0.4mpa超级压光机整饰,纸张平滑度到达200s以上。

作为本发明进一步改进的,步骤1)中浆料包括阔叶浆和针叶浆,其中,阔叶浆为商品浆,针叶浆制备时,以针叶木为原料,包括步骤如下:

1.1)木片经过筛选、洗涤、预浸工序后取出,将预浸后软化的木片送入蒸煮工序,使木片中的木质素溶出;【由于木片预浸后已软化,可促使木片更加松疏,利于蒸煮药液浸透木片内部,从而缩短制浆时间,降低筛渣率】

蒸煮工序采用dds置换蒸煮生产工艺进行蒸煮,在木片蒸煮工序中所用的蒸煮药液占绝干原料的2.5%wt,随着蒸煮过程进行,蒸煮药液分阶段送入蒸煮锅内;

所涉及蒸煮药液组成为:18%wt氢氧化钠、7%wt硫化钠、助剂a为0.08%wt、助剂b为0.04%wt,其中,助剂a为分散剂,其作用是降低蒸煮药液的表面张力,使蒸煮药液均匀分布在木片表面,帮助药液渗透,如纤维素衍生物、脂肪酸聚乙二醇酯,助剂b为催化剂,其作用是蒸煮助剂,促进木素溶出及保护纤维,如蒽醌及其衍生物;

dds置换蒸煮生产工艺包括如下步骤:

a)蒸煮过程中升保温,先用温黑液、热黑液槽中的温黑液和热黑液对蒸煮锅内低温黑液进行置换升温至156℃,之后用0.8mpa蒸汽加热至蒸煮最高温度172℃,进行保温,升保温控制在110分钟;

b)升保温结束后,开始用低温黑液对蒸煮锅内热黑液进行置换,按照温度由高到低依次进入热黑液槽、温黑液槽和回收槽,直至将蒸煮锅内温度降至100℃以下,此过程35分钟;

c)降至100℃以下的浆料,由放过泵送喷放锅。

1.2)将蒸煮后的浆料进行洗涤,保留纤维,将废液从浆料中分离除去,废液送至回收系统回收,防止污染,洗涤后的浆料经净化、筛选,分离出未蒸煮完全成浆的未蒸解物及杂质;

对于针叶木浆而言,未蒸解物主要是未蒸煮透的木块,杂质主要是沙石等;

1.3)经净化、筛选后的浆料送入一段氧脱工序,在一段氧脱塔中加入氢氧化钠、氧气进行一段氧脱木素:其中,氢氧化钠用量占绝干浆的2.0%wt,氧气用量占绝干浆的2.0%wt;

1.4)经一段氧脱后的浆料送入二段氧脱工序,在中浓混合器中加入氢氧化钠、氧气、过氧化氢、促漂酶、抑垢剂、螯合剂进行二段氧脱木素;其中,氢氧化钠用量占绝干浆的1.0%wt,氧气用量占绝干浆的1.5%wt,过氧化氢用量占绝干浆的1.5%wt,促漂酶用量占绝干浆的0.03%wt,抑垢剂用量占绝干浆的0.06%wt、螯合剂用量占绝干浆的0.03%wt;

5)浆料二段氧脱之后进行洗涤、脱水浓缩、输送储存。

作为本发明进一步改进的,步骤2)中,溶解稀释染料时用低硬度水或冷凝水,将直接黑g染料稀释成不大于5g/l的浓度,

作为本发明进一步改进的,步骤5)中,直接黑g染料在投入储浆池与浆料混合前,使用两层120目以上的过滤网进行过滤。

作为本发明进一步改进的,步骤7)中填料为碳酸钙,助留剂为聚丙烯酸铵,步骤8)中表面施胶增强剂为聚乙烯醇。

作为本发明进一步改进的,步骤1.4)中促漂酶为生物酶,其作用是促进木素溶出降低浆硬度,如木糖醇酶、半纤维素酶,抑垢剂作用是防止包括草酸钙在内的沉积物形成,如有机磷酸盐,螯合剂为一种掩蔽剂,其作用是蔽重金属离子,如有机磷酸、聚羧酸复合物。

本发明的一种高光泽原浆黑卡纸生产工艺,与现有技术相比所产生的有益效果是:

初始浆料应用dds超级置换蒸煮技术生产环保型纸浆,成浆质量均匀、稳定。以该种浆生产的原浆黑卡纸、环保牛卡纸,纸质细腻、表面光滑、拉力也很好,采用浆内染色+表面施胶染色技术,染料用量少,染色均匀度高。采用单长网纸机抄造代替叠网纸机抄造方式,具有纤维结合好、强度大、染色均一、不存在层间色差等优点。本发明所生产产品为高端产品,可替代进口产品使用。

具体实施方式

下面对本发明的一种高光泽原浆黑卡纸生产工艺作以下详细说明。

实施例一

本发明的一种高光泽原浆黑卡纸生产工艺,包括调整浆料浓度→溶解稀释染料→浆料染色→浆料叩解→抄纸→表面施胶染色→压光卷曲→压光整饰的步骤,具体如下:

1)调整浆料浓度:浆料浓缩、调浓,调整至以浆料总干重计的质量分数为3.0%wt的浆料浓度,送至储浆池;

2)溶解稀释染料:将直接黑g染料在溶解罐内,溶解稀释染料时用低硬度水或冷凝水,以直接黑g:水=60:900的质量比溶解稀释苛化均匀,加热升温至90℃并充分进行搅拌,稀释成不大于5g/l的浓度,保温25分钟,放入储存罐中备用;

3)配制浓度为25%wt硫酸钠溶液;

4)配制阳离子淀粉溶液:阳离子淀粉按4%wt的浓度加入糊化罐,加水搅拌均匀后加热升温90℃,保温10分钟,经过滤稀释至1.5%wt浓度;

5)浆料染色:将步骤2)直接黑g按吨浆40kg加入储浆池中,反应15钟后,按吨浆20kg加入25%wt硫酸钠溶液,反应5分钟,再加入1.5%wt阳离子淀粉溶液,反应3分钟;

6)浆料叩解:将步骤5)调配好的浆料泵送双盘磨磨浆,至浆料叩解度25±1°sr,进入已扣浆池,之后进入配浆池,调整好浆料配比为针叶浆:阔叶浆=90:10、浓度为大于3.0%;

7)抄纸:将步骤6)所得浆料经过冲浆、除砂、筛选,在线加入施胶剂10kg/吨纸、填料110kg/吨浆和助留剂0.25kg/吨浆,经网前箱上单长网纸机抄造,经网部脱水,压榨,烘干至表面施胶染色;

8)表面施胶染色:原淀粉35kg/吨纸、表面施胶增强剂1.5kg/吨纸、染料直接黑g0.2kg/吨纸,将淀粉配成9%wt浓度的溶液加入;

9)压光卷曲:通过表面施胶染色的纸页继续干燥,经压光、卷曲卷成纸辊;

10)压光整饰:卷好的纸辊经表压为0.2mpa超级压光机整饰,纸张平滑度到达200s以上。

本发明步骤1)中浆料包括阔叶浆和针叶浆,其中,阔叶浆为商品浆,针叶浆制备时,以针叶木为原料,包括步骤如下:

1.1)木片经过筛选、洗涤、预浸工序后取出,将预浸后软化的木片送入蒸煮工序,使木片中的木质素溶出;【由于木片预浸后已软化,可促使木片更加松疏,利于蒸煮药液浸透木片内部,从而缩短制浆时间,降低筛渣率】

蒸煮工序采用dds置换蒸煮生产工艺进行蒸煮,在木片蒸煮工序中所用的蒸煮药液占绝干原料的2.5%wt,随着蒸煮过程进行,蒸煮药液分阶段送入蒸煮锅内;

所涉及蒸煮药液组成为:16%wt氢氧化钠、5%wt硫化钠、助剂a为0.03%wt、助剂b为0.05%wt,其中;

助剂a为纤维素衍生物,用作分散剂,其作用是降低蒸煮药液的表面张力,使蒸煮药液均匀分布在木片表面,帮助药液渗透。助剂b为蒽醌,用作催化剂,其作用是蒸煮助剂,促进木素溶出及保护纤维。

dds置换蒸煮生产工艺包括如下步骤:

①装锅lc,加入碱2.0%wt(对蒸煮药液,加入碱量比重为氢氧化钠和硫化钠之和,下同),温度为70℃;

②初级蒸煮ic,加入碱量4.0%wt,温度为133℃,同时加入助剂a加入量为0.3kg/吨;

③中级蒸煮mc,加入余量碱,温度为156℃,同时加入助剂b,加入量为0.5kg/吨;

步骤①-③中采用温黑液和热黑液对蒸煮锅内低温黑液进行置换升温控制;

④升保温fc,用0.8mpa新鲜蒸汽加热升温至172℃,开始保温,升保温控制在110分钟,蒸煮h因子达到1550升保温结束;

⑤回收置换rc,用低温黑液将蒸煮内热黑液置换出来,按照温度由高到低依次进入热黑液槽、温黑液槽和回收槽,使锅内温度降至100℃以下,此过程35分钟;

⑥放锅dc,使用放锅泵将锅内浆料送至喷放锅。

1.2)将蒸煮后的浆料进行洗涤,保留纤维,将废液从浆料中分离除去,废液送至回收系统回收,防止污染,洗涤后的浆料经净化、筛选,分离出未蒸煮完全成浆的未蒸解物及杂质;

对于针叶木浆而言,未蒸解物主要是未蒸煮好的木块,杂质主要是沙石等;

1.3)经净化、筛选后的浆料送入一段氧脱工序,在一段氧脱塔中加入氢氧化钠、氧气进行一段氧脱木素:其中,氢氧化钠用量占绝干浆的2.0%wt,氧气用量占绝干浆的2.0%wt;

1.4)经一段氧脱后的浆料送入二段氧脱工序,在中浓混合器中加入氢氧化钠、氧气、过氧化氢、促漂酶、抑垢剂、螯合剂进行二段氧脱木素;其中,氢氧化钠用量占绝干浆的1.0%wt,氧气用量占绝干浆的1.5%wt,过氧化氢用量占绝干浆的1.5%wt,促漂酶用量占绝干浆的0.03%wt,抑垢剂用量占绝干浆的0.06%wt、螯合剂用量占绝干浆的0.03%wt;

促漂酶为半纤维素酶,用作生物酶,其作用是促进木素溶出降低浆硬度。抑垢剂为有机磷酸盐,其作用是防止包括草酸钙在内的沉积物形成。螯合剂为聚羧酸复合物,用作掩蔽剂,其作用是蔽重金属离子。

5)浆料二段氧脱之后进行洗涤、脱水浓缩、输送储存。

本发明中,氧脱木素是使用碱和氧气除去蒸煮后剩余的大部分木质素。

本发明步骤5)中,直接黑g染料在投入储浆池与浆料混合前,使用两层120目以上的过滤网进行过滤,否则会产生斑点。

本发明步骤7)中填料为碳酸钙,助留剂为聚丙烯酰胺,步骤8)中表面施胶增强剂为聚乙烯醇。

实施例二

本发明的一种高光泽原浆黑卡纸生产工艺,包括调整浆料浓度→溶解稀释染料→浆料染色→浆料叩解→抄纸→表面施胶染色→压光卷曲→压光整饰的步骤,具体如下:

1)调整浆料浓度:浆料浓缩、调浓,调整至以浆料总干重计的质量分数为3.1%wt的浆料浓度,送至储浆池;

2)溶解稀释染料:将直接黑g染料在溶解罐内,溶解稀释染料时用低硬度水或冷凝水,以直接黑g:水=70:900的质量比溶解稀释苛化均匀,加热升温至95℃并充分进行搅拌,稀释成不大于5g/l的浓度,保温30分钟,放入储存罐中备用;

3)配制浓度为30%硫酸钠溶液;

4)配制阳离子淀粉溶液:阳离子淀粉按4..5%wt的浓度加入糊化罐,加水搅拌均匀后加热升温95℃,保温12分钟,经过滤稀释至2%wt浓度;

5)浆料染色:将步骤2)直接黑g按吨浆45kg加入储浆池中,反应20钟后,按吨浆30kg加入30%硫酸钠溶液,反应10分钟,再加入2%wt阳离子淀粉溶液,反应5分钟;

6)浆料叩解:将步骤5)调配好的浆料泵送双盘磨磨浆,至浆料叩解度25±1°sr,进入已扣浆池,之后进入配浆池,调整好浆料配比为针叶浆:阔叶浆=90:10、浓度为大于3.0%;

7)抄纸:将步骤6)所得浆料经过冲浆、除砂、筛选,在线加入施胶剂12kg/吨纸、填料120kg/吨浆和助留剂0.4kg/吨浆,经网前箱上单长网纸机抄造,经网部脱水,压榨,烘干至表面施胶染色;

8)表面施胶染色:原淀粉40kg/吨纸、表面施胶增强剂2kg/吨纸、染料直接黑g0.5kg/吨纸,将淀粉配成10%wt浓度的溶液加入;

9)压光卷曲:通过表面施胶染色的纸页继续干燥,经压光、卷曲卷成纸辊;

10)压光整饰:卷好的纸辊经表压为0.3mpa超级压光机整饰,纸张平滑度到达200s以上。

本发明步骤1)中浆料制备过程同实施例一,所不同的是:步骤1.1)助剂a选用脂肪酸聚乙二醇酯,助剂b选用蒽醌衍生物。步骤1.4)促漂酶选用木糖醇酶。螯合剂选用有机磷酸。

本发明步骤5)中,直接黑g染料在投入储浆池与浆料混合前,使用两层120目以上的过滤网进行过滤,否则会产生斑点。

本发明步骤7)中填料为碳酸钙,助留剂为聚丙烯酰胺,步骤8)中表面施胶增强剂为聚乙烯醇。

实施例三

本发明的一种高光泽原浆黑卡纸生产工艺,包括调整浆料浓度→溶解稀释染料→浆料染色→浆料叩解→抄纸→表面施胶染色→压光卷曲→压光整饰的步骤,具体如下:

1)调整浆料浓度:浆料浓缩、调浓,调整至以浆料总干重计的质量分数为3.2%wt的浆料浓度,送至储浆池;

2)溶解稀释染料:将直接黑g染料在溶解罐内,溶解稀释染料时用低硬度水或冷凝水,以直接黑g:水=90:900的质量比溶解稀释苛化均匀,加热升温至92℃并充分进行搅拌,保温35分钟,稀释成不大于5g/l的浓度,放入储存罐中备用;

3)配制浓度为35%wt硫酸钠溶液;

4)配制阳离子淀粉溶液:阳离子淀粉按5%wt的浓度加入糊化罐,加水搅拌均匀后加热升温92℃,保温15分钟,经过滤稀释至2%wt浓度;

5)浆料染色:将步骤2)直接黑g按吨浆50kg加入储浆池中,反应25钟后,按吨浆40kg加入30%硫酸钠溶液,反应15分钟,再加入1.7%wt阳离子淀粉溶液,反应6分钟;

6)浆料叩解:将步骤5)调配好的浆料泵送双盘磨磨浆,至浆料叩解度25±1°sr,进入已扣浆池,之后进入配浆池,调整好浆料配比为针叶浆:阔叶浆=90:10、浓度为大于3.0%;

7)抄纸:将步骤6)所得浆料经过冲浆、除砂、筛选,在线加入施胶剂15kg/吨纸、填料130kg/吨浆和助留剂0.5kg/吨浆,经网前箱上单长网纸机抄造,经网部脱水,压榨,烘干至表面施胶染色;

8)表面施胶染色:原淀粉45kg/吨纸、表面施胶增强剂2.5kg/吨纸、染料直接黑g0.8kg/吨纸,将淀粉配成11%wt浓度的溶液加入;

9)压光卷曲:通过表面施胶染色的纸页继续干燥,经压光、卷曲卷成纸辊;

10)压光整饰:卷好的纸辊经表压为0.4mpa超级压光机整饰,纸张平滑度到达200s以上。

本发明步骤1)中浆料制备过程同实施例一,所不同的是:助剂a选用纤维素衍生物、脂肪酸聚乙二醇酯的混合物,助剂b选用蒽醌及其衍生物的混合物。步骤1.4)促漂酶选用木糖醇酶、半纤维素酶的混合物。螯合剂为有机磷酸、聚羧酸复合物的混合物。

本发明步骤5)中,直接黑g染料在投入储浆池与浆料混合前,使用两层120目以上的过滤网进行过滤,否则会产生斑点。

本发明步骤7)中填料为碳酸钙,助留剂为聚丙烯酰胺,步骤8)中表面施胶增强剂为聚乙烯醇。

对比例为现有技术的原浆黑卡纸生产工艺,其方法为:采用叠网纸机抄造,包括步骤如下:①浆料配比及调浓;②磨浆;③常规染色;④配浆;⑤浆料流送;⑥网部成型,⑦压榨及烘干;⑧表面施胶及再烘干;⑨压光及卷曲;⑩超级压光。

附表:

尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

除说明书所述的技术特征外,均为本专业技术人员的已知技术。

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