一种环保耐侯功能性家居板材敷面原纸的制造方法
阅读说明：本技术 一种环保耐侯功能性家居板材敷面原纸的制造方法 (Method for manufacturing environment-friendly weather-resistant functional household board surface coating base paper ) 是由 吴广宇 于 2020-12-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种环保耐侯功能性家居板材敷面原纸的制造方法,包括疏解、磨浆、添加助剂、造纸、第二步烘干、压光、分卷和切边步骤。所述环保耐侯功能性家居板材敷面原纸的吸收性能≥45mm/10min,湿强度≤5.0N/M,不透明度≥90％。因此无需复合面纸,可采用先浸胶再印刷的方式,减少经销商库存,为后续加工企业节省复合加工工序,节约时间和人材物料以及场地成本,用最少的资金满足市场用户千变万化的图案。且该敷面原纸不使用防渗剂,高吸收性能赋予了原纸成品更多的实用功能,成品表里如一,印刷还原度高,满足环保要求。(The invention provides a manufacturing method of environment-friendly weather-resistant functional household board surface base paper, which comprises the steps of defibering, grinding into pulp, adding an auxiliary agent, making paper, drying in the second step, calendering, reeling and trimming. The absorption performance of the environment-friendly weather-resistant functional household board facing base paper is more than or equal to 45mm/10min, the wet strength is less than or equal to 5.0N/M, and the opacity is more than or equal to 90%. Therefore, composite surface paper is not needed, a mode of firstly dipping glue and then printing can be adopted, the stock of dealers is reduced, the composite processing procedure is saved for subsequent processing enterprises, the time, the human material and the site cost are saved, and the ever-changing patterns of market users can be met with the least fund. And the raw paper for the face dressing does not use an anti-seepage agent, has high absorption performance, endows the raw paper finished product with more practical functions, has the same surface and inner surface as the finished product, has high printing reduction degree, and meets the requirement of environmental protection.)
技术领域
本发明涉及制浆造纸技术领域，具体涉及一种环保耐侯功能性家居板材敷面原纸的制造方法。
背景技术
传统的家具模板用纸通常分为三大类，包括平衡用纸、贴面用纸和包敷用纸，按照生产工艺不同主要用于家居板材的打底、护面和包敷，具有降低板材形变率，提高其耐磨性和光亮度等作用。采用的造纸原料包括废纸浆、商品木浆和化学纤维，尤其是国内生产的平衡用纸，基本采用纯废旧书刊和报纸制造，造纸工艺主要包括碎解——脱墨——除砂——清洗——调色——抄造——分切——包装，上述工艺会产生大量废水和固体胶黏物。
处于节能减排的要求，造纸厂往往将废水进行循环利用。为了控制循环用水中的阴离子和胶黏物对生产的影响，不得不大量使用聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、固色剂以及硫酸铝等化学药品。直接影响是成品纸中的化工原料严重超标，为后续的板材成品埋下隐患。因此上述用纸目前只是作为板材贴面的底纸，外层经过简单浸渍后再复合一层面纸，实现板材贴面。存在的问题是如果面纸损坏，则底纸裸露部分会向外界释放甲醛和各类化工物质，危害使用者健康。
另外，贴面纸和包敷纸所用的虽然满足环保要求，但在整个板材用纸的传统加工工艺中，这两种纸的纸页都很薄，薄页纸很难具有高度的吸收性能，即无法兼具柔韧度、硬度、防火、除臭、防白蚁和杀菌功能。表现在功能可供选择性低，加工工艺繁琐和污染严重。
上述现有家居用原纸的吸收性能≤30mm/10min，湿强度≥6.0N/M，不透明度80％～83％，对基材覆盖性差。为了弥补不透明度低的问题，通常采用较重的色彩进行印刷。因此需要提供一种吸收性能强，不透明度高，满足环保要求的家居用原纸。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保耐侯功能性家居板材敷面原纸的制造方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明涉及一种环保耐侯功能性家居板材敷面原纸的制造方法，包括以下步骤：
(1)疏解：将造纸原料送入水力碎浆机中进行疏解，得到第一浆料；
优选地，所述造纸原料为针叶浆和阔叶浆的混合浆，更优选所述针叶浆在混合浆中的质量百分含量为20％～40％。
优选地，所述造纸原料还包括钛白粉，所述钛白粉与所述混合浆的质量比为(5～15):100。钛白粉的主要成分为二氧化钛，作为白色颜料能够提高敷面原纸成品的白度。如果不加入钛白粉或加入量不足，则经高温高压处理后得到的成品外观透明，即不透明度下降。钛白粉优选在疏解过程中加入，由于疏解过程中加入钛白粉，在后续磨浆过程中纤维能形成对钛白粉的包裹，钛白粉在浆料中保留较多。如果在步骤(3)添加助剂过程中加入钛白粉，钛白粉留着率会下降10～15％。且疏解过程中加入钛白粉，在后续磨浆过程中能实现钛白粉的均匀分散。
优选地，所述疏解时间≥40min。
需要说明的是，针叶浆和阔叶浆的区别主要在于：1)原料不同：针叶木浆由针叶树做原料，主要树种包括松木等。阔叶木浆由阔叶树做原料，主要树种包括桉木、杨木、桦木等。2)价格不同：相同档次的情况下，针叶木浆的价格通常比阔叶木浆贵。3)性能不同：针叶木浆纤维长且细，木浆比较纯净，杂质少。阔叶木浆纤维粗且短，介于纤维和非纤维之间的杂细胞多，成纸强度相对低，成纸比较疏松，吸收性能强，不透明度高。阔叶木浆纤维纤维短，一般长度在1毫米左右，其长宽比多在60倍以下。
如果单使用针叶浆，造出的纸柔韧性好，耐折度高，抗张强度较好，印刷性能好，但吸湿性、均匀性和平整度差。单独使用阔叶木浆，造出的纸松厚度高，挺度高，包装性能好，但耐破度和耐折度差。因此本发明采用包括针叶浆和阔叶浆的混合浆造纸。
在本发明的一个实施例中，上述针叶浆和阔叶浆为絮状浆或浆板，需要将其制备成溶解浆。因此需要通过原料入口，将上述造纸原料送入水力碎浆机中进行疏解。
(2)磨浆：将所述第一浆料送入连续磨浆设备进行磨浆，得到第二浆料；
优选地，所述磨浆的叩解度为20～23°SR。叩解度是指打浆后的纤维长度，打浆时间越长；叩解度值越大，则纤维越短。上述叩解度得到的浆料既能够保持一定的纤维长度，得到比较好的透气度，并能够提高纤维之间的氢键和范德华力，使纤维具有良好的结合力。
申请人研究发现，经过磨浆的纤维，特别是阔叶浆具有更好的分丝帚化情况，纤维之间的结合力更加强大。
(3)添加助剂：将所述第二浆料送入储浆池，向其中加入包括湿强剂、品蓝、硫酸铝和高岭土的助剂，得到第三浆料；
优选地，所述湿强剂的用量为1吨浆加入10～20公斤，优选1吨浆加入15公斤。作用为提高敷面原纸的湿强度，优选为聚酰胺-环氧氯丙烷(PAE)湿强剂。
优选地，所述品蓝又称为碱性品蓝，用量为1吨浆加入10～12克，作用为防止敷面原纸变黄。由于后续高温烘干处理会导致纸张发黄，如不加入品蓝无法用于浅色家具贴面。
优选地，所述硫酸铝为酸性，加入硫酸铝后第三浆料的pH值为6.9～7.1，作用为提高浆料表面的正电荷，保留浆料的高留着力。由于纤维本身带有负电荷，这一步加入的助剂大部分也带有负电荷，同性电荷相斥，导致加入的助剂难以留着在纤维表面，经后续成型、压榨、除水后大量助剂随水排走。不仅浪费助剂，也增加了废水处理的难度。加入硫酸铝可以解决这一问题。
优选地，所述高岭土在所述第三浆料中的质量百分含量为4％～6％，优选5％，作用为增加敷面原纸的耐高温性。
另外，还可以根据使用需求，向第二浆料中添加染料，如亮蓝、柠檬黄、胭脂红等，并选择性加入固色剂。
(4)造纸：将所述第三浆料送入造纸机，依次进行抄造成型、压榨、除水和烘干，得到干纸页；
优选地，造纸前先进行冲浆，作用为对第三浆料进行稀释，防止纤维在纸张内分布不均匀。冲浆后纤维在第三浆料中的质量百分含量为0.5％～0.6％。
优选地，抄造成型采用圆网多缸造纸机，抄造成型后得到湿纸页。通常造纸机包括圆网和长网造纸机，由于长网造纸机生产的纸张较薄，因此本发明选用圆网造纸机。
由于湿纸页中的水分为游离态和结合态，游离态的水可通过多级压榨除去，结合态的水不能通过压榨除去，因此对压榨后的湿纸页进行高温烘干。烘干温度为80～100℃。
优选地，出于后续印刷和贴面需要，敷面原纸应具有一面光滑，一面粗糙的表面。光滑的一面用于印刷，粗糙的一面用于家具贴面，可增加贴面的牢固度。可采用大缸纸机进行烘干，具体为向大缸纸机中通入饱和水蒸气进行急速升温，至干纸页中的含水量≤20％。然后将干纸页输入另一烘缸使粗糙一面平整。
优选地，得到干纸页后，在其表面涂布机内高吸水涂料。作用为提高纸张印刷面的光泽度，并减少纸页抗吸收性能。优选机内高吸水涂料为矿物纤维，如硅酸铝、石膏、硅灰石、蛭石等材料的纤维。涂布料以水溶性液体的方式进行涂布，纸张经过涂布加工以后会变得很湿，必须要经过二次烘干。
(5)第二步烘干：对涂布有机内高吸水涂料的湿纸页进行第二步烘干；
优选地，所述第二步烘干在多烘缸干燥部中进行，作用是继续蒸发湿纸页中的水分，至纸张中的水分含量≤5％。
(6)对第二步烘干后的纸张依次进行压光、分卷和切边，得到所述家居板材敷面原纸。
本发明还涉及该方法得到的家居板材敷面原纸。所述家居板材敷面原纸的规格为150～170g/m2，厚度为20～25μm，吸收性能≥45mm/10min，湿强度为4.0～5.0N/M，不透明度≥90％。
在本发明的一个实施例中，对于规格为150g/m2的纸，厚度为20μm。对于规格为170g/m2的纸，厚度为23～25μm。
本发明的有益效果：
本发明提供的环保耐侯功能性家居板材敷面原纸，其吸收性能≥45mm/10min，湿强度≤5.0N/M，不透明度≥90％。因此无需复合面纸，可采用先浸胶再印刷的方式，减少经销商库存，为后续加工企业节省复合加工工序，节约时间和人材物料以及场地成本，用最少的资金满足市场用户千变万化的图案。且该敷面原纸不使用防渗剂，高吸收性能赋予了原纸成品更多的实用功能，成品表里如一，印刷还原度高，满足环保要求。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
一种环保耐侯功能性家居板材敷面原纸的制造方法，包括以下步骤：
(1)疏解：将造纸原料送入水力碎浆机中进行疏解，得到第一浆料；
其中，造纸原料为混合浆和钛白粉。混合浆中含有针叶浆和阔叶浆，针叶浆在混合浆中的质量百分含量为30％。钛白粉与混合浆的质量比为10:100。疏解时间为40min。
(2)磨浆：将第一浆料送入连续磨浆设备进行磨浆，磨浆的叩解度为22°SR，得到第二浆料；
(3)添加助剂：将第二浆料送入储浆池，向其中加入包括湿强剂、品蓝、硫酸铝和高岭土的助剂，得到第三浆料；
其中，湿强剂为PAE湿强剂，用量为1吨浆加入15公斤；品蓝用量为1吨浆加入10克；加入硫酸铝后第三浆料的pH值为7.0；高岭土在第三浆料中的质量百分含量为5％。
(4)造纸：将第三浆料先进行冲浆，然后送入造纸机，依次进行圆网多缸抄造成型、压榨、除水和烘干，得到干纸页，然后在其表面涂布机内高吸水涂料硅酸铝纤维，得到湿纸页；
(5)第二步烘干：对涂布有机内高吸水涂料的湿纸页进行第二步烘干，至纸张中的水分含量≤5％；
(6)对第二步烘干后的纸张依次进行压光、分卷和切边，得到家居板材敷面原纸。
改变实施例2～6中的反应条件，具体设置见表1。
表1
实施例
改变的反应条件
实施例2
步骤(1)中不加入钛白粉，将钛白粉在步骤(3)中与助剂一同加入。
实施例3
步骤(1)中以针叶浆替代混合浆。
实施例4
步骤(1)中以阔叶浆替代混合浆。
实施例5
步骤(2)中磨浆的叩解度为18°SR。
实施例6
步骤(2)中磨浆的叩解度为25°SR。
*除表1中记载参数以外，每一实施例的其它参数同实施例1。对比例为市售的家居用原纸。
对上述实施例得到的家居用原纸进行性能测试。其中，吸收性能测试在吸水高度仪中进行，是将宽度为15mm的试样浸入深度为5mm的室温纯净水中。以试样与水接触面为零点，10min后测量试样上的水上升高度。
湿强度测试在拉力机上进行。
不透明度测试在不透明度仪上进行。
上述实施例测试结果见表2。
表2
将实施例1与对比例相比，可见本发明家居用原纸的密度较高，且不透明度较高，对基材覆盖性好。由于本发明加入的湿强剂相当于现有技术加入量的1/3，本发明家居用原纸的湿强度低于对比例，但能够满足使用需求(≥4.0N/M)。
将实施例2与实施例1相比，可见疏解过程中加入钛白粉，在后续磨浆过程中纤维能形成对钛白粉的包裹，钛白粉在浆料中保留较多。如果在步骤(3)添加助剂过程中加入钛白粉，钛白粉留着率会下降，不透明度降低。
将实施例3和4与实施例1相比，可见如果单使用针叶浆，造出的纸柔韧性好，耐折度高，抗张强度较好，印刷性能好，但吸湿性、均匀性和平整度差。单独使用阔叶木浆，造出的纸松厚度高，挺度高，包装性能好，但耐破度和耐折度差。因此本发明采用包括针叶浆和阔叶浆的混合浆造纸。
将实施例5和6与实施例1相比，说明叩解度变化对吸收性能和不透明度影响不大，但对湿强度影响较大。叩解度升高，对应纤维长度变小，因此湿强度相应降低。
因此本发明的技术方案具有以下优点：
1、从源头解决原纸化工原料超标的问题，造纸原料采用100％原生商品木浆，彻底避免化工原料的滥用。
2、白水(抄纸过程中产生)的回用采用物理沉淀方法，不添加任何化学药品，清水的使用采用离子交换方法控制水源的硬度和酸度。
3、制浆流程采用游离打浆，保持纤维素固有特性。采用适当的分丝帚化提高成品的松厚度，使产品具有高度吸收性能。
4、增加产品的适印性能，本发明采用钛白粉作为加填料，一方面大幅度提高成品纸的覆盖性能，另一方面提高了成品纸的白度，避免因为商品木浆的白度低导致的成品白度低，使加工后的成品底色鲜亮，更可以印刷浅色图案，摒弃传统使用致癌物荧光增白剂增白的方法。
5、本产品根据使用要求能做到具有正反两面性。其中正面平整光滑，适合印刷压纹图案的高精细还原；反面较为粗糙，能提高纸品加工后与基材的接触面积，使复合牢度提高。在实际生产过程中采用多网多段成型，单面光泽加工工艺，后续亚光处理，多网多段成型保证了成品纸的纤维均匀和细腻程度，经机械压榨多段脱水，烘干部采用单面光处理设备，经压光后收卷。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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