一种烟梗涂布白卡纸及其制备方法与应用与流程

本发明涉及造纸
技术领域：
，具体涉及一种烟梗涂布白卡纸及其制备方法与应用。
背景技术：
烟梗是烟草制造中产生的一种副产物，由于其回收利用途径较少，因此，造成了极大的浪费。然而，烟梗属于植物纤维，若能有效的应用于造纸中，将会大大减少自然资源的浪费，同时节省造纸用木浆纤维。与其他造纸用浆料相比，烟梗未经蒸煮、漂白等处理，而烟梗中本身含有大量的有机物如半纤维素、糖分、果胶等成分，使得其在现代高速纸机应用上存在较大的技术难度，如：1、烟梗中有机物对纸机系统的影响大致使纸机无法正常抄造；2、烟梗中有机物加入到烟用涂布白卡纸中有机挥发物含量超标；3、烟梗中的木质素未去除对纸张的强度将会产生不利影响。基于此，若能通过技术手段解决上述技术问题，则可以使烟梗大量应用于涂布白卡纸上，加大对废弃烟梗原料的使用，节省木材纤维原料，进而产生较好的经济和环境效益。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是：提供一种将烟梗加工到适应于高速纸机抄造同时又不影响产品质量性能并且能够有效控制烟用涂布白卡纸中有机挥物含量的烟梗涂布白卡纸及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种烟梗涂布白卡纸的制备方法，包括以下步骤：s1、取粒径为1-200μm的烟梗粉，加水制备成悬浊液后，对所述悬浊液进行浸提和/或压滤处理；s2、取所述步骤s1处理后的烟梗粉进行阳离子淀粉包覆处理；s3、将所述步骤s2包覆处理后的烟梗粉与纸浆浆料混合后，经布浆、滤水、压榨脱水、干燥、涂布后制得所述烟梗涂布白卡纸。优选地，所述步骤s1中，所述烟梗粉的粒径为：96～120μm。进一步地，所述步骤s1中，所述悬浊液中烟梗粉的质量百分数为3～15％，优选地，所述悬浊液中烟梗粉的质量百分数为5～10％。进一步地，所述步骤s1中，抽提和/或压滤操作前还包括将所述悬浊液进行絮凝操作，优选地，所述絮凝操作为：在所述悬浊液中加入2-5％聚合氯化铝和0.5～1.0％阳离子聚丙烯酰胺。进一步地，所述浸提操作为将溶解好的烟梗粉静置1-2小时后，抽取上层含有有机物的水悬浊液；优选地，进行包覆前重复浸提操作多次。进一步地，所述压滤操作为：将溶解好的烟梗粉用离心泵打入板框式压滤机中，在油压的作用下，不断的脱除水分，烟梗粉中溶于水的有机物也将与水一起脱除。进一步地，所述步骤s2中，所述阳离子淀粉包覆处理操作为：将所述步骤s1处理后的烟梗粉再处理为烟梗粉的质量百分数为3～15％(优先为10％)的悬浊液后，加入烟梗粉质量3～10％的阳离子淀粉对烟梗粉颗粒进行包覆。进一步地，所述步骤s1还包括烟梗粉的制备操作：将烟梗经粉碎、研磨后制得粒径为1-200μm的烟梗粉。进一步地，所述烟梗粉在所述烟梗涂布白卡纸中的加入比例为5～30％，优选为5～20％。进一步地，所述纸浆浆料包括面层纸浆浆料、芯层纸浆浆料和/或底层纸浆浆料。本发明的有益效果在于：本发明方案在纸浆浆料中添加回收利用的烟梗粉，降低了生产成本，同时，添加有烟梗粉的涂布白卡纸还具有防伪效果；本发明方案制得的白卡纸，能够满足烟卡复合、印刷及烫金等工艺要求；将烟梗粉的粒径控制在1～200μm范围内，粒径小，有利于包覆，同时也有利于提高结合力，减少烟梗对涂布白卡纸纤维间结合强度的影响；通过水浸提压滤后去除烟梗中能够溶于水的有机物后再添加到现代高速纸机上抄造，不影响涂布白卡纸的性能，同时还能够解决传统技术使用烟梗粉造成的吸水值难控制、有机挥发物含量高等问题；将经压滤处理后的烟梗粉进行阳离子淀粉包覆，改变烟梗粉的性质，使其与纤维能形成有效的桥联和结合，提升烟梗粉的保留率，同时也使得烟梗纸张的结合强度得到进一步提升；此外，本发明方案还通过对制浆及纸机工艺的研究，降低了烟梗对高速纸机白水系统的影响，使烟梗粉能够大量应用于高速纸机抄造，不影响施胶性能。本发明还包括一种上述烟梗涂布白卡纸的制备方法制得的烟梗涂布白卡纸。本发明的有益效果在于：烟梗作为烟草行业的废弃资源，由于未经蒸煮和漂白而无法直接应用于造纸中，现有技术中通常将烟梗经简单粉碎磨粉后用于要求不高的低档纸种，且未经处理的烟梗粉抄造性能差，无法适用于现代高速纸机；采用本发明方案制备的烟梗涂布白卡纸不仅能够适用于现代高速纸机而且纸的挺度、层间结合力等指标均能够满足烟用包装纸的加工需求且本发明方案的涂布白卡纸经浸提或压滤除去了有机物，其有机挥发物含量也完全可以达标。本发明还包括一种上述烟梗涂布白卡纸在包装纸或包装盒的制备中的应用。本发明的有益效果在于：本发明方案的涂布白卡纸可广泛应用于香烟盒、礼品盒等包装纸或包装盒中，将原本被废弃的烟梗用于烟用包装纸，回收烟草行业废弃资源，节省了造纸用木材纤维原料，具有良好的社会效益。附图说明图1为本发明实施例1制得的烟梗涂布白卡纸的结构示意图。标号说明：11、底纸层；12、芯纸层；13、原纸面纸层；21、预涂层；22、芯涂层；23、面涂层；31、背涂层。具体实施方式为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。一种烟梗涂布白卡纸的制备方法，包括以下步骤：s1、取粒径为1-200μm的烟梗粉，加水制备成悬浊液后，对所述悬浊液进行浸提和/或压滤处理；s2、取所述步骤s1处理后的烟梗粉进行阳离子淀粉包覆处理；s3、将所述步骤s2包覆处理后的烟梗粉与纸浆浆料混合后，经布浆、滤水、压榨脱水、干燥、涂布后制得所述烟梗涂布白卡纸。从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明方案在纸浆浆料中添加回收利用的烟梗粉，降低了生产成本，同时，添加有烟梗粉的涂布白卡纸还具有防伪效果；本发明方案制得的白卡纸，能够满足烟卡复合、印刷及烫金等工艺要求；将烟梗粉的粒径控制在1～200μm范围内，粒径小，有利于包覆，同时也有利于提高结合力，减少烟梗对涂布白卡纸纤维间结合强度的影响；通过水浸提压滤后去除烟梗中能够溶于水的有机物后再添加到现代高速纸机上抄造，不影响涂布白卡纸的性能，同时还能够解决传统技术使用烟梗粉造成的吸水值难控制、有机挥发物含量高等问题；将经压滤处理后的烟梗粉进行阳离子淀粉包覆，改变烟梗粉的性质，使其与纤维能形成有效的桥联和结合，提升烟梗粉的保留率，同时也使得烟梗纸张的结合强度得到进一步提升；此外，本发明方案还通过对制浆及纸机工艺的研究，降低了烟梗对高速纸机白水系统的影响，使烟梗粉能够大量应用于高速纸机抄造，不影响施胶性能。优选地，所述步骤s1中，所述烟梗粉的粒径为：96～120μm。从上述描述可知，本发明的有益效果在于：烟梗粉的粒径控制在96～120μm，纸张的挺度和层间结合力提高。进一步地，所述步骤s1中，所述悬浊液中烟梗粉的质量百分数为3～15％，优选地，所述悬浊液中烟梗粉的质量百分数为5～10％。从上述描述可知，本发明的有益效果在于：可使用纸机生产过程中产生的白水和清水溶解，节省清水用量，同时也可回收纸机中的白水，进一步降低了运行成本；将浓度控制在5-10％，可使用多次浸提和压滤的方法，将烟梗粉中的有机物溶解到水中，使其能在现代高速纸机上运行，使纸机循环的白水中不会因有机物不会因不断积累而造成抄造困难，和施胶性能失效等问题；经不断试验得出适宜高速纸机抄造的烟梗粉，用水浸提，浸提用水量可以是烟梗粉的20～30倍。进一步地，所述步骤s1中，抽提和/或压滤操作前还包括将所述悬浊液进行絮凝操作，优选地，所述絮凝操作为：在所述悬浊液中加入2-5％聚合氯化铝和0.5～1.0％阳离子聚丙烯酰胺。从上述描述可知，本发明的有益效果在于：为加快浸提或压滤的速度，在烟梗粉的悬浊液中加入2-5％聚合氯化铝和0.5～1.0％阳离子聚丙烯酰胺可将浸提和压滤速度增加50％以上。进一步地，所述浸提操作为将溶解好的烟梗粉静置1-2小时后，抽取上层含有有机物的水悬浊液；优选地，进行包覆前重复浸提操作多次。进一步地，所述压滤操作为：将溶解好的烟梗粉用离心泵打入板框式压滤机中，在油压的作用下，不断的脱除水分，烟梗粉中溶于水的有机物也将与水一起脱除。从上述描述可知，本发明的有益效果在于：经浸提或压滤处理后的有机物去除率可达75％以上。进一步地，所述步骤s2中，所述阳离子淀粉包覆处理操作为：将所述步骤s1处理后的烟梗粉再处理为烟梗粉的质量百分数为3～15％(优先为10％)的悬浊液后，加入烟梗粉质量3～10％的阳离子淀粉对烟梗粉颗粒进行包覆。从上述描述可知，本发明的有益效果在于：压滤处理后的烟梗粉干度为40～60％，因此，需要再加水稀释至10％后，再进行包覆；由于烟梗粉的颗粒较小，在纸机抄造时保留率低，白水系统容易紊乱，造成抄造困难，因此，通过将烟梗粉使用阳离子淀粉进行包覆，使烟梗粉表面带有一定阳电性，容易吸附到纤维上，提高了烟梗粉的保留，使得其能大量添加到纸张中；包覆所用阳离子淀粉的用量为烟梗粉的3-10％，阳离子淀粉的取代度为0.041～0.055d.s。进一步地，所述步骤s1还包括烟梗粉的制备操作：将烟梗经粉碎、研磨后制得粒径为1-200μm的烟梗粉。进一步地，所述烟梗粉在所述烟梗涂布白卡纸中的加入比例为5～30％，优选为5～20％。从上述描述可知，本发明的有益效果在于：烟梗粉的用量最大可以添加30％。进一步地，所述纸浆浆料包括面层纸浆浆料、芯层纸浆浆料和/或底层纸浆浆料。进一步地，所述烟梗涂布白卡纸的具体制造流程如下：具体地，各工艺参数设计如下：可将包覆后烟梗粉按5-20％比例添加到芯层冲浆泵入口，混合均匀后上网抄纸，缩短烟梗粉上网流程，减少烟梗粉流失。为了减少纸浆净化处理过程中烟梗粉的流失，关小芯层除砂器排渣阀门。表面施胶面层和底层浓度控制在14％以上，面层和底层施胶量分别控制为4gsm，纸张面层、底层不进行浆内施胶，纸张面底层浆料轻微打浆，使表面施胶淀粉通过面底层充分渗透到纸张芯层，提高纸板层间强度和烟梗粉与纤维的结合强度。在涂布工段，采用红外干燥方式，使纸张中由烟梗粉带来的有机挥发物快速蒸发，降低纸张整体vocs含量，使其满足烟用白卡纸要求。在硬压光工段，由于烟梗粉较挺硬，纸张厚度较高，通过提高压光机压力到70kn/m以上，使纸面更加平整，有利于烟卡纸复合印刷后的色泽表现。本发明还包括一种上述烟梗涂布白卡纸的制备方法制得的烟梗涂布白卡纸。从上述描述可知，本发明的有益效果在于：烟梗作为烟草行业的废弃资源，由于未经蒸煮和漂白而无法直接应用于造纸中，现有技术中通常将烟梗经简单粉碎磨粉后用于要求不高的低档纸种，且未经处理的烟梗粉抄造性能差，无法适用于现代高速纸机；采用本发明方案制备的烟梗涂布白卡纸不仅能够适用于现代高速纸机而且纸的挺度、层间结合力等指标均能够满足烟用包装纸的加工需求且本发明方案的涂布白卡纸经浸提或压滤除去了有机物，其有机挥发物含量也完全可以达标。本发明还包括一种上述烟梗涂布白卡纸在包装纸或包装盒的制备中的应用。从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明方案的涂布白卡纸可广泛应用于香烟盒、礼品盒等包装纸或包装盒中，将原本被废弃的烟梗用于烟用包装纸，回收烟草行业废弃资源，节省了造纸用木材纤维原料，具有良好的社会效益。本发明的实施例一为：一种烟梗涂布白卡纸的制备方法，包括以下步骤：1)、烟梗粉的制备及处理：烟梗粉粹粒径的控制，通过将烟梗粉磨至粒径为180-200μm；烟梗粉预处理去除有机物，将烟梗粉用水稀释制备为10％的溶液，使用板框压滤机压滤；经压滤处理的烟梗粉再经过阳离子淀粉包覆，具体地：a、烟梗粉粒径的控制制备：将烘干的烟梗原料经过粉碎、磨粉机磨粉制成180～200μm的烟梗粉，其中，所述烘干的烟梗原料可通过热风烘干，干燥后烟梗中的水分通常控制为6-10％。b、烟梗粉预处理：将磨好的烟梗粉配制成10％溶液，经板框压滤机压滤一次使溶于水中的有机物在板框压滤机中与水一起滤出，烟梗溶于水中的有机物去除75％以上。c、压滤后的烟梗再稀释到10％浓度，并按质量比例加入烟梗粉质量10％阳离子淀粉对烟梗粉颗粒进行包覆，改变烟梗粉的性质，使其与纤维能形成有效的桥联和结合，使烟梗粉的保留率提升，使烟梗纸张的结合强度提升。d、包覆后的烟梗粉按30％加入到芯层浆料中，包覆后的烟梗粉可加入到纸机面层、芯层或底层冲浆泵前，与浆料均匀混合，通过流浆箱布浆、网部脱水、压榨脱水、干燥、涂布后制成烟用涂布白卡纸。2)、制浆工艺：a、面纸层的制浆工艺：浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后，进行筛选、打浆、配浆，最后送纸机进抄造，其中，按重量百分比计，所述面纸层的浆料组成为：80％漂白阔叶木硫酸盐浆、20％漂白针叶木硫酸盐浆。b、芯纸层的制浆工艺：浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后，进行筛选、打浆、配浆，最后送纸机进抄造，其中，按重量百分比计，所述芯纸层的浆料组成为：30％漂白热磨机械浆，35％阔叶木硫酸盐浆、5％漂白针叶木硫酸盐浆、20％损纸、10％烟梗粉；c、底纸层的制浆工艺：浆板按一定配比经过水力碎浆机碎解后，进行筛选、打浆、配浆，最后送纸机进抄造，其中，按重量百分比计，所述底纸层的浆料组成为：80％漂白阔叶木硫酸盐浆、20％漂白针叶木硫酸盐浆。3)、纸机加工工艺：①将各纸层浆料分别滤水后，将各纸层浆料进行复合、压榨、干燥后，经表面施胶得到原纸层；②对步骤①中得到的原纸层进行涂布、干燥后，卷取、复卷即得本发明所述的本色纤维涂布白卡纸；其中，所述涂布过程包括在原纸层顶面的依次涂布预涂层、芯涂层和面涂层，以及在原纸层的底面背涂层。所述涂布层的总涂布量为30g/m2，其中，所述预涂层的涂布量为12g/m2；芯涂层的涂布量为10g/m2；所述面涂层的涂布量为8g/m2；所述背涂层的涂布量为4gsm的淀粉溶液(质量浓度8％)。通过如上所述的制造步骤所制得的烟梗涂布白卡纸，其具有如图1所示的结构，包括原纸层以及分别位于所述原纸层顶面的涂布层和底面的背涂层31，其中，所述原纸层包括从上至下依次层叠而成的面纸层13、芯纸层12以及底纸层11，并且，所述芯纸层12中含有烟梗粉。所述涂布层位于所述面纸层13的上表面，且从内至外依次包括预涂层21、芯涂层22以及面涂层23。将所制得的烟梗涂布白卡纸与普通白卡纸在相同条件下进行性能测试，其测试结果如表1所示：表1烟梗涂布白卡纸与普通白卡纸性能测试对比表从表1的测试对比结果可知，相对于普通白卡纸，本发明所制得的含有烟梗粉的涂布白卡纸，其产品强度方面指标略优于或相当于普通烟卡纸产品。本发明的实施例二为：一种烟梗涂布白卡纸的制备方法，其与本发明实施例一的区别仅在于压滤次数为两次。本发明的实施例三为：一种烟梗涂布白卡纸的制备方法，其与本发明实施例二的区别仅在于压滤后的稀释浓度为5％，实施例二与实施例三压滤后的化学需氧量(chemicaloxygendemand，cod)含量如表2所示。表2不同稀释浓度压滤后的cod含量表实施例二实施例三压滤浓度10％5％压滤一次cod含量(mg/l)4383520032压滤两次cod含量(mg/l)1259810587从上表2可以看出，压滤一次，有机物可去除75％以上，压滤两次，有机物可去除90％以上。本发明的实施例四为：一种烟梗涂布白卡纸的制备方法，其与本发明实施例一的区别仅在于：采用浸提除去有机物，所述浸提次数为六次且烟梗粉的粒径为50μm(浸提浓度为10％)。本发明的实施例五为：一种烟梗涂布白卡纸的制备方法，其与本发明实施例四的区别仅在于：浸提浓度为5％，实施例四与实施例五浸提后的cod含量如表2所示。表3不同浸提浓度浸提后的cod含量表实施例四实施例五浸提浓度10％5％浸提一次cod含量(mg/l)6275029304浸提两次cod含量(mg/l)2769115045浸提三次cod含量(mg/l)212076831浸提四次cod含量(mg/l)142804252浸提五次cod含量(mg/l)108203824浸提六次cod含量(mg/l)69253576本发明的对照例一为：一种烟梗涂布白卡纸的制备方法，其与实施例一的区别仅在于：包覆前的悬浊液不经压滤或浸提处理。本发明的对照例二为：一种烟梗涂布白卡纸的制备方法，其与实施例四的区别仅在于：包覆前的悬浊液不经压滤或浸提处理。对实施例1、实施例4、对照例1和对照例2的制备过程及烟梗涂布白卡纸性能进行测试，结果如下表4所示。表4不同有机物去除方式对烟梗涂布白卡纸制备过程及产品性能的的影响对比表本发明对照实验四为：不同粒径及包覆操作对烟梗涂布白卡纸制备的影响，结果如表5所示。表5不同粒径及包覆操作对烟梗涂布白卡纸制备的影响从上表5可以看出，烟梗粉粒径差异对于烟梗粉悬浊液分散难易程度、烟梗粉与纤维浆液的互分散能力、纸张粗糙度、挺度等均存在不同影响，因此，采用本发明方案的1～200μm的粒径且包覆后的烟梗粉保留率更高且可减少烟梗对涂布白卡纸纤维间结合强度的影响，因此，本发明方案的纸张挺度升高，且表面粗糙度降低。综上所述，本发明提供的一种烟梗涂布白卡纸及其制备方法与应用，本发明不仅方案经济环保，而且制得的烟梗涂布白卡纸性能好。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12