一种可回收再利用的白卡纸及其制备方法与流程

1.本发明涉及白卡纸生产技术领域，具体地说，涉及一种可回收再利用的白卡纸及其制备方法。


背景技术：

2.白卡纸，是指完全用漂白化学制浆制造并充分施胶的单层或多层结合的可回收再利用纸；白卡纸是一种高档包装材料，具有技术含量高、质量要求高、生产难度大的特点，主要用于小型高档商品及高附加值产品的外包装，如香烟、化妆品、医药、高档礼品等。
3.白卡纸在生产中，通过加入碳酸钙等无机填料来改善纸张的光学性能，但是，随着填料用量的增加，填料会阻碍纤维间的结合而导致纸张的抗张指数、耐破度和耐折度都有较大的下降，另外，由于无机填料与纤维的吸附力较弱，往往出现掉毛掉粉的现象；大部分施胶剂要通过与纤维反应固着到纤维上才能产生施胶作用，部分施胶剂被填料吸附后，减少了施胶剂在纤维上的吸附和反应，故达不到原有的施胶效果；而且小粒径的填料在纸张中产生更多、更细的毛细管，也在一定程度上提高了纸张的液体渗透性能，影响施胶效果，因此需要一种白卡纸制备方法来改善现有技术的不足。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种可回收再利用的白卡纸及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，一方面，本发明提供一种可回收再利用的白卡纸，包括白卡纸，所述白卡纸包括面层、芯层和底层，所述面层和底层由面浆制成，芯层由芯浆制成；所述面浆包括以下重量份的原料：18-38份的漂白针叶木浆、52-82份阔叶木浆，并在面浆内加入15-25份改性填料和0.4-1.5份施胶剂；
6.所述芯浆包括100％的竹浆漂白针叶木浆纤维，并加入15-25份改性填料和0.4-1.5份施胶剂，改性填料可减小施胶剂的用量，降低施胶剂的使用量，降低纸张的厚度；
7.所述改性填料采用阳离子聚酰胺多胺树脂类聚合物进行表面改性的碳酸钙；
8.所述施胶剂采用akd、asa和松香类施胶剂中的至少一种。
9.另一方面，本发明提供了一种可回收再利用的白卡纸及制作工艺，包括上述中任意一项所述的可回收再利用的白卡纸，其特征在于：包括如下操作步骤：
10.s1、浆料制备：浆料采用双盘磨浆机串联打浆；面浆采用对纤维适当切断、适当起毛帚化的半粘状半游离打浆方式，使纤维在网上脱水容易，分散性好，生产出匀度好，强度适中，吸收性适中的白卡纸面、底层，芯浆采用轻刀慢速高浓揉搓，形成较好的内帚化及分丝帚化，并尽量保留纤维长度，使白卡纸具有一定得挺度。
11.s2、配浆：将漂白针叶木浆与阔叶木浆混合，并在混合后的浆料中加入改性填料、施胶剂混合配制成面浆；
12.在100％的竹浆漂白针叶木浆纤维中加入改性填料、施胶剂混合配制成芯浆。
13.s3、纸页成型：使用夹网纸机，敞开式多管流浆箱将浆料以均匀的速度、浓度和压力均布在纸机成形网上；从管束式流浆箱喷出的浆料直接进入两张等速运行的网之间的缝隙，先靠浆料重力脱水，再用两网挤压脱水。两网的内侧有几只网辊或脱水板，以使两网收拢，并刮走滤出的水分；把合乎要求的纸浆，按照造纸机成形部分的要求送到成形网上去，即沿造纸机幅宽方向均匀地分布纸料，保证压力均布、速度均布、流量均布、浓度均布以及纤维定向可控性和均匀性；有效地分散纸浆纤维，防止纤维絮聚。
14.s4、压榨、脱水：将成型的纸张经过三道压榨进行脱水。
15.s5、干燥、施胶：采用烘缸对纸张进行干燥，在干燥结束后，通过表面施胶机对纸张进行表面施胶，通过施胶机在纸张的正反面均匀地涂上胶料；通过表面施胶赋予纸张一定的平滑度、表面强度和抗水性能，并在一定程度上增加纸张的抗张性能，提高原纸的表面强度和原纸的平滑度。
16.s6、涂布：采用刮刀涂布的方式，对纸张进行多次涂布；正面进行三道涂层，通过三道涂布能使纸张表面涂层均一稳定性，从而得到良好的印刷质量；涂布能改善纸张的色相、白度、吸水性能、光泽度、油墨吸收性、平滑度、表面强度、粗糙度等等，提高纸张印刷适应性。
17.s7、卷取：使用绕卷机将纸张收卷。
18.作为本技术方案的进一步改进，所述s1中，面浆：叩解度控制在41
°‑
46
°
sr，湿度8-9g，打浆浓度2.5-3.5％，打浆比压0.5mpa；芯浆：叩解度控制在38
°‑
40
°
sr，湿度6.5-7.5g，打浆浓度2.5-3.5％，打浆比压0.3mpa。
19.作为本技术方案的进一步改进，在加入填料之前将施胶剂加入调浆料中，再将填料加入稀释后的浆料中，使得施胶剂能预先充分与纤维结合并分布在纤维上；减少施胶剂在填料表面的吸附，减少填料对施胶剂的不利影响。
20.作为本技术方案的进一步改进，浆液的上下网浓度控制在0.3-0.5％以内，以减少纤维絮聚；并控制浆速与网速比，另外要控制好网案的振幅和摇振频率，使浆料均匀分布，成形网速稍慢，提高成纸匀度，以达到提高平滑度作用。
21.作为本技术方案的进一步改进，纸张的三道压榨为：一压为真空盲孔压榨，可以在机械压力基础上，借助真空系统的真空度加大脱水量；二压为靴式压榨；三压为光泽压榨，通过光泽压榨主要对纸张进行整饰，消除纸张表面的网痕。
22.作为本技术方案的进一步改进，进入烘缸水分控制在30-35％，光压辊与烘缸线压需大于60kn/m。
23.作为本技术方案的进一步改进，涂布颜料涂料采用瓷土和碳酸钙中的至少一种，使纸张取得较好的光泽度和平滑度，并提高纸张的吸墨性。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果：
25.1、该可回收再利用的白卡纸及其制备方法中，阳离子聚酰胺多胺树脂类聚合物对碳酸钙进行表面改性，不仅可以减少施胶剂的用量，还可以改善纸张的物理性能，在提高纸张抵抗液体渗透能力的同时，还能够减轻施胶逆转。
26.2、该可回收再利用的白卡纸及其制备方法中，阳离子聚酰胺多胺树脂类聚合物在碳酸钙粒子表面形成一层核壳结构的高聚物层，使碳酸钙粉体具有荷电特性，在碳酸钙表面形成物理、化学吸附层，可阻止碳酸钙粒子团聚结块，改善分散性，同时其含有较长的亲
油碳链，与树脂的相容性好，相互作用强，偶联作用较好，改善碳酸钙在使用过程中的分散性能不佳的缺点，达到表面改性的目的，增强纸页强度性能。
附图说明
27.图1为实施例1的白卡纸生产流程框图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例1一种可回收再利用的白卡纸及其制备方法，包括以下步骤：
30.1、浆料制备：浆料采用双盘磨浆机串联打浆。
31.2、配浆：将30份的漂白针叶木浆与70份阔叶木浆混合，并在混合后的浆料中加入15份改性填料、1.5份施胶剂和0.2份助留剂混合配制成面浆；
32.在100％的竹浆漂白针叶木浆纤维中加入15份改性填料、1.5份施胶剂和0.2份助留剂混合配制成芯浆；
33.3、纸页成型：使用夹网纸机，敞开式多管流浆箱将浆料以均匀的速度、浓度和压力均布在纸机成形网上。
34.4、压榨、脱水：将成型的纸张经过三道压榨进行脱水。
35.5、干燥、施胶：采用烘缸对纸张进行干燥，在干燥结束后，通过表面施胶机对纸张进行表面施胶，通过施胶机在纸张的正反面均匀地涂上胶料。
36.6、涂布：采用刮刀涂布的方式，对纸张进行多次涂布。
37.7、卷取：使用绕卷机将纸张收卷。
38.实施例2一种可回收再利用的白卡纸及其制备方法，包括以下步骤：
39.1、浆料制备：浆料采用双盘磨浆机串联打浆。
40.2、配浆：将30份的漂白针叶木浆与70份阔叶木浆混合，并在混合后的浆料中加入18份改性填料、1.5份施胶剂和0.2份助留剂混合配制成面浆；
41.在100％的竹浆漂白针叶木浆纤维中加入18份改性填料、1.5份施胶剂和0.2份助留剂混合配制成芯浆；
42.3、纸页成型：使用夹网纸机，敞开式多管流浆箱将浆料以均匀的速度、浓度和压力均布在纸机成形网上。
43.4、压榨、脱水：将成型的纸张经过三道压榨进行脱水。
44.5、干燥、施胶：采用烘缸对纸张进行干燥，在干燥结束后，通过表面施胶机对纸张进行表面施胶，通过施胶机在纸张的正反面均匀地涂上胶料。
45.6、涂布：采用刮刀涂布的方式，对纸张进行多次涂布。
46.7、卷取：使用绕卷机将纸张收卷。
47.实施例3一种可回收再利用的白卡纸及其制备方法，包括以下步骤：
48.1、浆料制备：浆料采用双盘磨浆机串联打浆。
49.2、配浆：将30份的漂白针叶木浆与70份阔叶木浆混合，并在混合后的浆料中加入20份改性填料、0.8份施胶剂和0.2份助留剂混合配制成面浆；
50.在100％的竹浆漂白针叶木浆纤维中加入20份改性填料、0.8份施胶剂和0.2份助留剂混合配制成芯浆；
51.3、纸页成型：使用夹网纸机，敞开式多管流浆箱将浆料以均匀的速度、浓度和压力均布在纸机成形网上。
52.4、压榨、脱水：将成型的纸张经过三道压榨进行脱水。
53.5、干燥、施胶：采用烘缸对纸张进行干燥，在干燥结束后，通过表面施胶机对纸张进行表面施胶，通过施胶机在纸张的正反面均匀地涂上胶料。
54.6、涂布：采用刮刀涂布的方式，对纸张进行多次涂布。
55.7、卷取：使用绕卷机将纸张收卷。
56.实施例4一种可回收再利用的白卡纸及其制备方法，包括以下步骤：
57.1、浆料制备：浆料采用双盘磨浆机串联打浆。
58.2、配浆：将30份的漂白针叶木浆与70份阔叶木浆混合，并在混合后的浆料中加入25份改性填料、0.8份施胶剂和0.2份助留剂混合配制成面浆；
59.在100％的竹浆漂白针叶木浆纤维中加入25份改性填料、0.8份施胶剂和0.2份助留剂混合配制成芯浆；
60.3、纸页成型：使用夹网纸机，敞开式多管流浆箱将浆料以均匀的速度、浓度和压力均布在纸机成形网上。
61.4、压榨、脱水：将成型的纸张经过三道压榨进行脱水。
62.5、干燥、施胶：采用烘缸对纸张进行干燥，在干燥结束后，通过表面施胶机对纸张进行表面施胶，通过施胶机在纸张的正反面均匀地涂上胶料。
63.6、涂布：采用刮刀涂布的方式，对纸张进行多次涂布。
64.7、卷取：使用绕卷机将纸张收卷。
65.实施例5一种可回收再利用的白卡纸及其制备方法，包括以下步骤：
66.1、浆料制备：浆料采用双盘磨浆机串联打浆。
67.2、配浆：将30份的漂白针叶木浆与70份阔叶木浆混合，并在混合后的浆料中加入25份改性填料、0.5份施胶剂和0.2份助留剂混合配制成面浆；
68.在100％的竹浆漂白针叶木浆纤维中加入25份改性填料、0.5份施胶剂和0.2份助留剂混合配制成芯浆；
69.3、纸页成型：使用夹网纸机，敞开式多管流浆箱将浆料以均匀的速度、浓度和压力均布在纸机成形网上。
70.4、压榨、脱水：将成型的纸张经过三道压榨进行脱水。
71.5、干燥、施胶：采用烘缸对纸张进行干燥，在干燥结束后，通过表面施胶机对纸张进行表面施胶，通过施胶机在纸张的正反面均匀地涂上胶料。
72.6、涂布：采用刮刀涂布的方式，对纸张进行多次涂布。
73.7、卷取：使用绕卷机将纸张收卷。
74.上述实施例1-5中，阳离子聚酰胺多胺树脂类聚合物对碳酸钙进行表面改性作为改性填料使用，阳离子聚酰胺多胺树脂类聚合物在碳酸钙粒子表面形成一层核壳结构的高
聚物层，使碳酸钙粉体具有荷电特性，在碳酸钙表面形成物理、化学吸附层，可阻止碳酸钙粒子团聚结块，改善分散性，同时其含有较长的亲油碳链，与树脂的相容性好，相互作用强，偶联作用较好，改善碳酸钙在使用过程中的分散性能不佳的缺点，达到表面改性的目的，使得纸页强度性能较高；
75.纤维之间构成的毛细管作用下,纸张也会产生吸液、吸水作用，为了抑制这种由纤维的亲水性和纸张构造的吸水性引起的纸张亲液性能,通常在纸张原料中添加某种一定量的施胶剂，施胶剂采用akd、asa和松香类施胶剂中的至少一种，为改善纸张对液体渗透的抵抗能力，以便在纸张的加工过程中(如表面施胶和涂布)尽量减少对液体的吸收，或赋予成品纸憎水性；同时，助留剂可采用单阳离子聚合物体系，优选采用阳离子聚丙烯酰胺cpam，添加一定量的cpam可使施胶剂留着率增加，填料的留着率增加，施胶剂的留着率也会随着增加，一定程度上减轻填料对施胶剂的不利影响。
76.在加入改性填料之前将施胶剂加入调浆料中，再将改性填料加入稀释后的浆料中，使得施胶剂能预先充分与纤维结合并分布在纤维上。减少施胶剂在填料表面的吸附，减少填料对施胶剂的不利影响。
77.为减少纤维絮聚，浆液的上下网浓度控制在0.3-0.5％以内，并控制浆速与网速比，另外要控制好网案的振幅和摇振频率，使浆料均匀分布，成形网速稍慢，提高成纸匀度，以达到提高平滑度作用。
78.纸张的三道压榨为：一压为真空盲孔压榨，可以在机械压力基础上，借助真空系统的真空度加大脱水量；二压为靴式压榨，其原理为加大压榨面积可以防止纸张压溃，并且可以大大增加压榨压力从而增加脱水量，提高纸幅干度；三压为光泽压榨，经过前两道压榨后，纸张水分大大减少，通过光泽压榨主要对纸张进行整饰，消除纸张表面的网痕。
79.纸张刚进烘缸时，白卡纸水分含量高，烘缸温度较低，让纸张内水分慢慢转移、蒸发，经过烘缸初步烘干后，将纸张送入大缸，进入烘缸水分控制在30-35％，光压辊与烘缸线压需大于60kn/m。涂布颜料涂料采用瓷土和碳酸钙中的至少一种，使纸张取得较好的光泽度和平滑度，并提高纸张的吸墨性。
80.本发明实施例1-5制备的可回收再利用的白卡纸，制备白卡纸的浆料由面浆与芯浆组成，而面浆与芯浆中均加入有改性填料、施胶剂和助留剂，对比不同改性填料量与施胶剂添加量对白卡纸质量的影响，本发明实施例1-5制备的可回收再利用的白卡纸的检测指标，具体见表1：
81.表1
[0082][0083]
根据表1所示，采用本发明制备的光学幕布表层涂料，实施例1-5中，改性填料加入量为15-25份，足以看出该配置的白卡纸有较好物理性能，当并在混合后的浆料中加入20份改性填料、0.8份施胶剂和0.2份助留剂混合配制成面浆时，施胶剂用量较少且白卡纸厚度适中以及物理性能较好，由此可以看出，实施例3中材料用量制备下的可回收再利用的白卡纸物理性能最好。
[0084]
对比例1
[0085]
本对比例提供一种可回收再利用的白卡纸，按重量份数计包括：30份的漂白针叶木浆与70份阔叶木浆，并在混合后的浆料中加入20份碳酸钙填料、0.8施胶剂和0.2助留剂；
[0086]
在100％的竹浆漂白针叶木浆纤维中加入20份碳酸钙填料、0.8施胶剂和0.2助留剂；与实施例1-5相比，碳酸钙填料未进行表面改性。
[0087]
对比例2
[0088]
本对比例提供一种可回收再利用的白卡纸，按重量份数计包括：30份的漂白针叶木浆与70份阔叶木浆，并在混合后的浆料中加入20份碳酸钙填料、1.2施胶剂和0.2助留剂；
[0089]
在100％的竹浆漂白针叶木浆纤维中加入20份碳酸钙填料、1.2施胶剂和0.2助留剂；
[0090]
与实施例1-5相比，碳酸钙填料未进行表面改性，且增加了施胶剂的添加量。
[0091]
对比例3
[0092]
本对比例提供一种可回收再利用的白卡纸，按重量份数计包括：30份的漂白针叶木浆与70份阔叶木浆，并在混合后的浆料中加入20份阳离子聚酰胺多胺树脂类聚合物表面改性碳酸钙填料、1.5施胶剂和0.2助留剂；
[0093]
在100％的竹浆漂白针叶木浆纤维中加入20份阳离子聚酰胺多胺树脂类聚合物表面改性碳酸钙填料、1.5施胶剂和0.2助留剂；
[0094]
与实施例1-5相比，改性碳酸钙填料添加量相同，施胶剂的添加量不同。
[0095]
本发明制备的可回收再利用的白卡纸，具有良好的物理性能，与其加入的阳离子聚酰胺多胺树脂类聚合物表面改性碳酸钙填料和施胶剂有较大关系，为了验证相关的技术方案，申请人进行了如下的试验，具体见表2：
[0096]
表2
[0097][0098]
根据表2所示，对比例1中，碳酸钙填料在未进行表面改性的情况下，与实施例3相比纸张的物理性能均有明显的不足，且纸张厚度偏薄，因此，可以看出阳离子聚酰胺多胺树脂类聚合物对碳酸钙填料进行表面改性是影响白卡纸质量的的重要因素。
[0099]
对比例2中，碳酸钙填料在未进行表面改性的情况下，单独增加施胶剂的添加量，因此，可以看出需要增加较多施胶剂来提高白卡纸质量，同时，施胶剂来增加导致纸张厚度增加，因此，对比例2在提高白卡纸质量时，牺牲了纸张的厚度，因此，可以看出施胶剂添加量会影响白卡纸的厚度；
[0100]
对比例3中，碳酸钙填料在进行表面改性的情况下，增加施胶剂的添加量，因此，可以看出需要增加较多施胶剂来提高白卡纸质量，与实施例3相比，增加施胶剂的添加量的情况下，白卡纸质量相近，但是施胶剂添加量明显增加，导致纸张厚度增加，因此，可知，在碳酸钙填料在进行表面改性的情况下，可添加较少的施胶剂实现符合质量标准的白卡纸。
[0101]
为改善纸张的不透明度，改进纸张平滑度和均匀性，增加纸张柔软性、吸墨性和适印性，因此在浆料内添加填料，改性填料采用阳离子聚酰胺多胺树脂类聚合物进行表面改性的碳酸钙，阳离子聚酰胺多胺树脂类聚合物可定向的吸附在碳酸钙粉体的表面，在碳酸钙粒子表面形成一层核壳结构的高聚物层，使碳酸钙粉体具有荷电特性，在碳酸钙表面形成物理、化学吸附层，可阻止碳酸钙粒子团聚结块，改善分散性，同时其含有较长的亲油碳链，与树脂的相容性好，相互作用强，偶联作用较好，改善碳酸钙在使用过程中的分散性能不佳的缺点，达到表面改性的目的，使得纸页强度性能较高。
[0102]
阳离子聚酰胺多胺树脂类聚合物对碳酸钙进行表面改性可减小施胶剂的用量，纸张浆料纤维的长度和纸张的结构是影响撕裂度的主要因素，未施胶纸样由于填料含量较低，纸张较厚，相应地撕裂指数较小，施胶剂用量由0.5份增至1.5份时，纸样撕裂指数降低；增加填料含量，由于施胶剂中阳离子化合物增加使得纸样的结合力变大，纸张更厚，如果施胶剂用量过多，纸样撕裂指数会减小。增加施胶剂用量时，老化后纸样的色差会增加，阳离子聚酰胺多胺树脂类聚合物改性碳酸钙填料可减小施胶剂的用量，降低施胶剂的使用量，可降低纸张的厚度。
[0103]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所
附的权利要求书及其等效物界定。