一种提高龙丝悬浮稳定性及其成纸结合强度的方法

申请号 CN201610968304.6 申请日 2016-11-06 公开(公告)号 CN106436446A 公开(公告)日 2017-02-22
申请人 浙江理工大学; 发明人 夏新兴; 秦晓静; 唐婷婷; 周天文; 章羊杰;
摘要 本 发明 涉及一种提高化学 纤维 云 龙丝悬浮 稳定性 及其成纸结合强度的方法。本发明首先向化学纤维分散液中加入一定量的胶黏剂,使其在分散的同时适当絮聚,再加入两性聚丙烯酰胺使化学纤维进一步絮聚成束状云龙丝,然后将经预引发后的云龙丝于丙烯酰胺溶液中恒温处理,再加入聚 氧 化乙烯或烷基苯磺酸钠作为分散剂使云龙丝稳定悬浮于 水 中,最后将云龙丝提升上纸机长网,经过成型和脱水后,与 植物 纤维湿纸页复合,再经 压榨 、干燥、卷取,制得云龙纸。本发明解决云龙丝在水中悬浮性差,易沉降以及其与植物纤维结合强度弱等问题,使抄造的云龙纸更加美观,提高云龙纸的应用价值。
权利要求

1.一种提高龙丝悬浮稳定性及其成纸结合强度的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
第一步,制备束状的化学纤维云龙丝:
首先,化学纤维加入中制成0.5%-5.0%质量浓度的分散液,然后,加入聚乙烯醇以及淀粉胶黏剂,使化学纤维在分散的同时产生絮聚,胶黏剂的总用量为化学纤维绝干重量的0.1%-1.0%,其中聚乙烯醇与氧化淀粉质量比例为1:6 1:2,搅拌速度为200-400rpm,反~
应时间为20-40 min;到达反应时间后,搅拌速度降至20-40rpm,加入相对于化学纤维的绝干重量0.1%-4%、分子量为200万-600万的两性聚丙烯酰胺,搅拌3-6 min,使化学纤维形成束状的云龙丝;
第二步,用丙烯酰胺对化学纤维云龙丝表面进行接枝改性:
在第一步已絮聚的云龙丝悬浮液中加入相对于化学纤维云龙丝的绝干重量1%-8%、已用丙溶解的过氧化苯甲酰,50-90℃下预引发20-40 min,然后,加入相对于化学纤维重量
5%-50%的丙烯酰胺,50-90℃下共浴反应0.5-4 h,得到处理后的化学纤维云龙丝;
第三步,加入分散剂防止云龙丝之间絮聚:
向第二步反应后的化学纤维悬浮液中加入总量为1%-3%聚氧化乙烯或烷基苯磺酸钠作为分散剂,该分散剂的加入量是相对于化学纤维的绝干重量而言,防止云龙丝束之间絮聚,提高搅拌速度至60-80 rpm,继续搅拌40-60 min,使化学纤维云龙丝稳定悬浮于水中;
第四步,制备云龙纸:充分稀释后,将化学纤维云龙丝提升上纸机网部,经过成形和脱水,与定量为80-150 g/m2的植物纤维湿纸页复合,再经压榨、干燥、卷取,制得云龙纸。
2.根据权利要求1所述的一种提高云龙丝悬浮稳定性及其成纸结合强度的方法,其特征在于:所述的化学纤维是聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维或聚对苯二甲酸乙二酯中的一种。

说明书全文

一种提高龙丝悬浮稳定性及其成纸结合强度的方法

技术领域

[0001] 本发明属于造纸工业领域,涉及一种提高云龙丝悬浮稳定性及其成纸结合强度的方法。

背景技术

[0002] 云龙纸是一种特种纸,一直以来采用树皮作原料手工捞制而成,属于天然植物纤维产品。云龙纸具有极高韧性、透气性以及吸墨性,手感舒适,不虫蛀。云龙丝附着于纸张表面,使纸张更加美观,具有很高的观赏性。可应用于书籍装,笔记本封面,也更多的用于请帖、礼品纸盒以及高档商品的包装。目前云龙纸在室内装潢上的推广应用也日趋显著,需求量日益增加,具有很好的市场前景。
[0003] 国际上,日本与韩国在云龙纸的开发上处于领先地位。但国内目前主要是以手工作业为主,台湾地区也有一些比较好的研究成果,由于手工抄造云龙纸产量有限,不能大批量生产,并且产品种类和规格较少,不能满足市场需求。同时,现有的工业化生产中制备云龙纸的方法存在一定的缺陷,这归结于化学纤维云龙丝表面无亲基团,在水中容易发生沉淀絮聚,从而不能够较好的在水中悬浮、分散。

发明内容

[0004] 针对化学纤维云龙丝束在水中悬浮性差、易絮聚以及其与植物纤维结合强度较弱等问题,本发明采用将丙烯酰胺接枝法,改善云龙纸的抄造性能。
[0005] 本发明的具体方法是:第一步,制备束状的化学纤维云龙丝:本发明所用的化学纤维是聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维或聚对苯二甲酸乙二酯等。首先,化学纤维加入水中制成0.5%-5.0%质量浓度的分散液,然后,加入聚乙烯醇以及淀粉胶黏剂,使化学纤维在分散的同时适当絮聚,胶黏剂的总用量为化学纤维绝干重量的0.1%-1.0%,其中聚乙烯醇与氧化淀粉质量比例为1:6 1:2,搅拌速度为200-400rpm,反应时间为20-40 min。到达反应时间后,搅拌速度降~
至20-40rpm,加入0.1%-4%分子量为200万-600万的两性聚丙烯酰胺(相对于化学纤维的绝干重量),搅拌3-6 min,使化学纤维形成束状的云龙丝。
[0006] 第二步,用丙烯酰胺对化学纤维云龙丝表面进行接枝改性:在第一步已絮聚的云龙丝悬浮液中加入1%-8%已用丙溶解的过氧化苯甲酰(相对于化学纤维的绝干重量),50-90℃下预引发20-40 min,然后,加入相对于化学纤维重量5%-50%的丙烯酰胺,50-90℃下共浴反应0.5-4 h,得到处理后的化学纤维云龙丝。
[0007] 第三步,加入分散剂防止云龙丝之间絮聚:向第二步反应后的化学纤维悬浮液中加入总量为1%-3%聚氧化乙烯或烷基苯磺酸钠作为分散剂(相对于化学纤维的绝干重量),防止云龙丝束之间絮聚,提高搅拌速度至60-80 rpm,继续搅拌40-60 min,使化学纤维云龙丝稳定悬浮于水中。
[0008] 第四步,制备云龙纸:充分稀释后,将化学纤维云龙丝提升上纸机网部,经过成形和脱水,与定量为80-150 g/m2的植物纤维湿纸页复合,再经压榨、干燥、卷取,制得云龙纸。
[0009] 本发明的有益效果:化学纤维云龙丝在水中能够均匀稳定分散,并且提高了化学纤维云龙丝与原纸的结合强度。

具体实施方式

[0010] 本发明方法的原理:由于化学纤维具有较高的化学稳定性,表面不含有亲水基团,因此在水中易发生沉淀,与植物纤维的结合强度低。为改善其表面的亲水性,首先加入聚乙烯醇以及氧化淀粉胶黏剂,使化学纤维适当絮聚,然后,加入两性聚丙烯酰胺,使化学纤维形成束状的云龙丝。最后,用过氧化苯甲酰作为引发剂,对化学纤维云龙丝表面预处理,再用丙烯酰胺对其进行接枝处理,增加化学纤维云龙丝的亲水性,提高其在水中的悬浮稳定性以及与植物纤维的结合强度。
[0011] 实施例1:第一步,制备束状的化学纤维云龙丝:本发明所用的化学纤维是聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维或聚对苯二甲酸乙二酯等。首先,化学纤维加入水中制成0.5%质量浓度的分散液,然后,加入聚乙烯醇以及氧化淀粉胶黏剂,使化学纤维在分散的同时适当絮聚,胶黏剂的总用量为化学纤维绝干重量的0.1%,其中聚乙烯醇与氧化淀粉质量比例为1:6,搅拌速度为200rpm,反应时间为20 min。到达反应时间后,搅拌速度降至20rpm,加入0.1%分子量为200万万的两性聚丙烯酰胺(相对于化学纤维的绝干重量),搅拌3 min,使化学纤维形成束状的云龙丝。
[0012] 第二步,用丙烯酰胺对化学纤维云龙丝表面进行接枝改性:在第一步已絮聚的云龙丝悬浮液中加入1%已用丙酮溶解的过氧化苯甲酰(相对于化学纤维的绝干重量),50℃下预引发20 min,然后,加入相对于化学纤维重量5%的丙烯酰胺,50℃下共浴反应0.5 h,得到处理后的化学纤维云龙丝。
[0013] 第三步,加入分散剂防止云龙丝之间絮聚:向第二步反应后的化学纤维悬浮液中加入总量为1%聚氧化乙烯或烷基苯磺酸钠作为分散剂(相对于化学纤维的绝干重量),防止云龙丝束之间絮聚,提高搅拌速度至60 rpm,继续搅拌40 min,使化学纤维云龙丝稳定悬浮于水中。
[0014] 第四步,制备云龙纸:充分稀释后,将化学纤维云龙丝提升上纸机网部,经过成形和脱水,与定量为80 g/m2的植物纤维湿纸页复合,再经压榨、干燥、卷取,制得云龙纸。
[0015] 实施例2第一步,制备束状的化学纤维云龙丝:本发明所用的化学纤维是聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维或聚对苯二甲酸乙二酯等。首先,化学纤维加入水中制成3.0%质量浓度的分散液,然后,加入聚乙烯醇以及氧化淀粉胶黏剂,使化学纤维在分散的同时适当絮聚,胶黏剂的总用量为化学纤维绝干重量的0.5%,其中聚乙烯醇与氧化淀粉质量比例为1:4,搅拌速度为300rpm,反应时间为30 min。到达反应时间后,搅拌速度降至30rpm,加入2%分子量为
400万的两性聚丙烯酰胺(相对于化学纤维的绝干重量),搅拌5 min,使化学纤维形成束状的云龙丝。
[0016] 第二步,用丙烯酰胺对化学纤维云龙丝表面进行接枝改性:在第一步已絮聚的云龙丝悬浮液中加入5%已用丙酮溶解的过氧化苯甲酰(相对于化学纤维的绝干重量),70℃下预引发30 min,然后,加入相对于化学纤维重量20%的丙烯酰胺,70℃下共浴反应2 h,得到处理后的化学纤维云龙丝。
[0017] 第三步,加入分散剂防止云龙丝之间絮聚:向第二步反应后的化学纤维悬浮液中加入总量为2%聚氧化乙烯或烷基苯磺酸钠作为分散剂(相对于化学纤维的绝干重量),防止云龙丝束之间絮聚,提高搅拌速度至70 rpm,继续搅拌50 min,使化学纤维云龙丝稳定悬浮于水中。
[0018] 第四步,制备云龙纸:充分稀释后,将化学纤维云龙丝提升上纸机网部,经过成形2
和脱水,与定量为120 g/m的植物纤维湿纸页复合,再经压榨、干燥、卷取,制得云龙纸。
[0019] 实施例3第一步,制备束状的化学纤维云龙丝:本发明所用的化学纤维是聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维或聚对苯二甲酸乙二酯等。首先,化学纤维加入水中制成5.0%质量浓度的分散液,然后,加入聚乙烯醇以及氧化淀粉胶黏剂,使化学纤维在分散的同时适当絮聚,胶黏剂的总用量为化学纤维绝干重量的1.0%,其中聚乙烯醇与氧化淀粉质量比例为1:2,搅拌速度为400rpm,反应时间为40 min。到达反应时间后,搅拌速度降至40rpm,加入4%分子量为
600万的两性聚丙烯酰胺(相对于化学纤维的绝干重量),搅拌6 min,使化学纤维形成束状的云龙丝。
[0020] 第二步,用丙烯酰胺对化学纤维云龙丝表面进行接枝改性:在第一步已絮聚的云龙丝悬浮液中加入8%已用丙酮溶解的过氧化苯甲酰(相对于化学纤维的绝干重量),90℃下预引发40 min,然后,加入相对于化学纤维重量50%的丙烯酰胺,90℃下共浴反应4 h,得到处理后的化学纤维云龙丝。
[0021] 第三步,加入分散剂防止云龙丝之间絮聚:向第二步反应后的化学纤维悬浮液中加入总量为3%聚氧化乙烯或烷基苯磺酸钠作为分散剂(相对于化学纤维的绝干重量),防止云龙丝束之间絮聚,提高搅拌速度至80 rpm,继续搅拌60 min,使化学纤维云龙丝稳定悬浮于水中。
[0022] 第四步,制备云龙纸:充分稀释后,将化学纤维云龙丝提升上纸机网部,经过成形和脱水,与定量为150 g/m2的植物纤维湿纸页复合,再经压榨、干燥、卷取,制得云龙纸。
[0023] 综上,为提高化学纤维云龙丝在水中的稳定性,本发明在化学纤维云龙丝表面进行丙烯酰胺接枝改性,增加了化学纤维云龙丝表面的亲水性,从而提高了其在水中的悬浮稳定性,同时增强了其与植物纤维的结合强度,使抄造的云龙纸更加美观,强度更高,提升了云龙纸的应用价值。
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