一种基于构树皮杆全利用的档案纸及其制备方法与流程

本发明涉及档案纸领域，具体为一种基于构树皮杆全利用的档案纸及其制备方法。

背景技术：

1、档案文献是记录人类历史的最重要载体之一，一部完整的档案是一个国家和民族发展的见证。广义来讲，传统写印材料都可视作档案，但是，这其中纸质档案由于其自身不断酸化，为长久保存埋下了潜在危害。档案若没有得到好的保存与保护，其损毁消失将对人类社会、历史、文化等都带来不可逆转的损失。由于酸性造纸工艺导致二十世纪非常多的纸质档案脆化严重，这给我们敲响了警钟。一方面，对于已有的脆化档案要积极保护，另一方面，也提出了对未来档案纸的适印性能、抑菌性能、耐酸化、自增强、抗紫外、抑菌、阻燃等方面的需求。

2、针对于此，中国专利cn201210441866.7公开了一种档案纸，其由混合浆料和辅料经纸机成型抄造、压榨、干燥和压光整饰而成；混合浆料按质量百分比的组成为：碱性漂白针叶浆纤维85-95％、棉浆纤维4-10％和芳纶纤维1-5％；辅料相对于绝干混合浆料的质量百分比组成为：填料15-25％、施胶剂0.2-0.5％、增白剂0.03-0.1％和助留剂0.02-0.04％，通过对普通商品漂白针叶浆进一步进行碱处理，配合少量芳纶纤维和棉浆，中性条件抄造档案纸。漂白针叶浆通过碱性处理、洗涤，分离和酸处理、洗涤分离，降低了漂白针叶浆非纤维质和纤维非结晶区含量，提高了纤维α纤维素含量和纤维结晶度；复配芳纶纤维抄造具有良好的耐热、耐辐射和耐久性的档案纸。

3、中国专利cn201710760894.8公开了一种抗菌档案纸及其制备方法，抗菌档案纸包括以下重量份数的组分：漂白针叶浆100～105份、漂白阔叶浆800～810份、高岭土410～420份、铁红240～260份、酚酸5～11份、鱼皮胶原肽18～35份、蚯蚓活性蛋白提取物40～60份、海参肽提取物18～35份、维生素h5～9份、棕刚玉微粉15～22份、酚醛树脂微粉12～18份、累托石微粉22～28份、醛糖酸8～17份、三聚磷酸钠5～9份、水母粉6～15份、2-羟基苄醇2～6份、木质素磺酸钙5～8份。本发明的抗菌档案纸具有较好的抑菌效果，其对大肠杆菌杀菌率为98.7～99.8％，对金黄色葡萄球菌杀菌率为98.5～99.5％。

4、在上述两件现有公开专利中，一类是通过对纤维进行多种处理，从而提高纤维α纤维素含量和纤维结晶度，以提高耐热、耐辐射和耐久性，另一类是多种提取物实现抑菌，由于档案纸的要求不限于耐热、耐久、抗菌性，其在松厚度、印刷效果、耐酸化、抗紫外、抑菌、阻燃等方面同样有需求，因此本发明提供一种具有松厚度好、不透明度高，挺度好、表面平滑细腻、印刷效果优良，便于书写的特点，此外，还具有优异的耐久性，具有耐酸化、自增强、抗紫外、抑菌、阻燃效果的档案纸及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于构树皮杆全利用的档案纸及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于构树皮杆全利用的档案纸，所述档案纸按重量份数计，包括如下组分：20～70份构树皮纤维浆，20～70份构树杆纤维浆，5～10份微晶纤维素，2～10份淀粉，3～8份聚氧化乙烯，3～6份的纳米氧化钙，4～10份的壳聚糖季铵盐，3～10份的纳米氧化锌，2～6份纳米氢氧化镁，3～10份聚乙烯醇。

3、优选的，构树皮纤维的长度为1mm～10mm，所述构树杆纤维长度为1mm～3mm。

4、优选的，皮纤维为构树皮纤维；

5、所述皮纤维浆中的皮纤维重量占比为80％～95％；

6、所述皮纤维浆中的含水量为5％～20％；

7、所述杆纤维为构树杆纤维；

8、所述杆纤维浆中的杆纤维重量占比为80％～95％；

9、所述杆纤维将中的含水量为5％～20％；

10、所述皮纤维和所述杆纤维的重量份数比值为0.6～2；

11、所述微晶纤维素重量份数为5～10份；

12、所述淀粉重量份数为2～10份；

13、所述聚氧化乙烯重量份数为3～8份；

14、所述聚氧化乙烯重量重均分子量10～20kda；

15、所述纳米氧化钙重量份数为3～6份；

16、所述壳聚糖季铵盐重量份数为4～10份；

17、所述壳聚糖季铵盐重均分子量为10～20kda，季氨基取代度为60～80％；

18、所述纳米氧化锌重量份数为3～10份；

19、所述纳米氢氧化镁重量份数为2～6份；

20、所述聚乙烯醇重量份数为3～10份；

21、所述聚乙烯醇聚合度1000～3000；

22、所述档案纸的总重量份数为65～210份

23、优选的，一种基于构树皮杆全利用的档案纸的制备方法，包括步骤：

24、s100：将所述的构树皮纤维浆、构树杆纤维浆、微晶纤维素、淀粉、聚氧化乙烯、纳米氧化钙混匀，值得混合纤维浆a；

25、s200：将所述纸浆液抄纸、脱水、干燥，制得干纸；

26、s300：将所述壳聚糖季铵盐、纳米氧化锌、纳米氢氧化镁、聚乙烯醇混合制成溶液b；

27、s400：将溶液b在干纸表面涂布，经压光后获得所述基于构树皮/杆全利用的档案纸。

28、优选的，混合浆a的ph值为8.2～8.8，所述纸浆液的ph值为8.0～8.4。

29、优选的，s100-400中任一个混匀步骤独立采用搅拌方式进行，搅拌速率60～100rpm。

30、优选的，纸浆液抄纸、脱水、干燥的步骤包括：将所述纸浆液抄纸，脱水至含水量≤30％，于180～200℃干燥5～10分钟。

31、优选的，涂布后纸张干燥、压光的步骤包括：将涂布纸在车速1m～1000m每分钟、线压力20～300kn/m、热辊温度70～150℃下压光。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

33、1、本发明所采用的构树皮/杆全利用的原料来源优势。构树由于其生长速度快，易繁殖，被市政绿化部门视作有害植物。但是构树也可作为造纸的重要原料来源之一，若能够将其充分利用，将有利于缓解造纸原料的紧缺状况。传统造纸行业仅使用构树皮造纸，所得纸张纤维长而韧，纸张寿命长，可用作古籍修复、室内装饰等领域。但是其成纸表面粗糙、长纤维织构结构形变量大，这些不利于书画和印刷。传统造纸业取皮料之后，构树杆随之丢弃或焚烧，产生不经济行为，造成了大量资源浪费。将构树杆制成浆，构树杆纤维较短，可以作为填充剂在长纤维之间起到填充粘结作用。在浆料组成上充分体现了构树皮/杆全利用的原料优势。同时，本发明提供的基于构树皮/杆全利用的档案纸制备方法才有现代制浆造纸设备即可实现，适合大规模连续化生产。

34、2、本发明所采用的微晶纤维素是纤维素经一定处理后得到的结晶纤维素占主要组成的一种纤维素。目前研究认为，纤维素在经历老化降解时，非晶部分首先发生降解，而结晶部分的降解非常慢，且纤维素的结晶度越高，耐久性和寿命越长。故纸张中添加微晶纤维素不仅可以起到填充作用，提高助剂的留着率，而且与助剂中碱性物质共同对延长纸张保存寿命也有一定积极作用。

35、3、本发明所采用的淀粉起到提高纤维间粘结剂的作用，用以提高纸张长纤维与短纤维主体的挺度，进而为档案纸的快速印刷奠定基础。聚氧化乙烯作为纸浆分散剂，具有高粘性、水溶性好，润滑性好，对长短纤维均有良好的分散作用，而且能够改善纸张的光滑程度。长纤维常有团聚、缠结现象发生，与短纤维混合不易均匀，故加入聚氧化乙烯可以改善长纤维与短纤维的混合状况，提高均匀程度。

36、4、本发明所采用的壳聚糖季铵盐是壳聚糖经化学改性而制得的壳聚糖高级衍生物，壳聚糖季铵盐无毒，生物相容性好，可生物降解，具有抗菌性能。纳米氧化锌具有优异的抗紫外作用，可以抑制纸张的紫外老化进程。氢氧化镁的分解温度高，燃点比氢氧化铝高，提高聚合物材料加热温度；燃烧脱水后生成的mgo是一种耐火材料，并且是一种碱性氧化物，可吸收酸性气体；吸热能力强，阻燃效率高。聚乙烯醇具有良好的可塑性、附着性、加工性和稳定性，还可以提高纸张的防水性和耐磨性，易在纤维表面形成的无色透明薄膜，透光性好、透湿率高、不带电，不吸尘，提高纸张印刷性。