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一种蓬松原纸的制备方法
申请号	CN202310457584.4	申请日	2023-04-26	公开(公告)号	CN116590951A	公开(公告)日	2023-08-15
申请人	维达护理用品(中国)有限公司;			发明人	高元; 廖畅; 马中德; 张亮; 陈文俊; 汪再兴;
摘要	本发明涉及造纸技术领域，具体涉及一种蓬松原纸的制备方法。其制备方法包括以下部分1、浆板原料经过碎解、磨浆后将长纤和短纤浆进行混合，并由上层流浆箱和下层流浆箱将浆在一定稳定压力下喷到成型网上均匀分部成湿纸页，并进行初步滤水；2、将湿纸页从成型网上转移到毛布上进一步脱水；3、随后将纸页经靴压转移到小型烘缸上，此时纸页纤维仍为常规结构排列；4、通过速差控制纸页被堆叠进入结构网，采用双烘缸+立体结构塑形网对纤维进行塑性处理，此过程中纸页厚度会显著增加；5、最后纸页从结构网转移到烘缸做最后干燥。借由上述技术方案，本发明所制备的新型原纸具有更好的蓬松感，在保证纸张性能的基础上，既提高产能，又降低生产成本。
权利要求	1.一种蓬松原纸的制备方法，具体过程如下： S1、制浆：将100％原生长纤维碎解后磨浆制成浓度为4～5％、叩解度为18～22的长纤维木浆，将原生短纤维碎解后浓缩至浓度为16～20％，再磨浆制成叩解度为22～26的短纤维木浆，将长纤维木浆和短纤维木浆按质量比为1：1混合； S2、形成纸页：浆液在一定的压力下喷洒至成型网上均匀分布形成湿纸页，并进行初步滤水，湿纸页再从成型网转移至毛布进一步脱水。浆液喷洒压力维持在120～200kpa使浆液能顺利喷出，浆速与网速之比保持为0.98～1.1； S3、初步干燥：湿纸页随毛布转移到小烘缸进行烘干，降低纸页湿度至50～55wt％，为进入结构网做塑形准备，此时纸页纤维仍为常规排列结构，缸内温度控制为120‑135℃，提升出小烘缸时纸页水分达到节能降耗目的； S4、塑形处理：通过速差控制湿纸页从小烘缸被堆叠进入立体结构塑形网，立体结构塑形网的移动速度小于小烘缸的移动速度，且小烘缸与立体结构塑形网的移动速度的差值为小烘缸移动速度的8％～20％，此过程使纤维形成立体排布，在此过程中，纸页厚度会显著增加。此时，湿纸页进入速差区已到达提高纸页厚度； S5、最后干燥：纸页从立体结构塑形网送到大烘缸做最后的干燥，经过大烘缸的高温烘烤，以及热风气罩的干燥，进一步使纤维末端舒展开，使纸页更加蓬松。缸内温度为130℃‑160℃，热风温度为300‑400℃，纸页出烘缸水分为3％‑8wt％。
说明书全文	一种蓬松原纸的制备方法技术领域 [0001] 本发明涉及生活用纸生产技术领域，具体涉及一种蓬松原纸的制备方法。背景技术 [0002] 随着人们生活水平的提高，对日常生活中使用的面巾纸的要求也不断增长。它不仅可以用来擦干手上的水份、油污，更可以清洁家居。有人曾经进行过试验，洗手后分别用面巾纸、抹手巾、烘干机干燥手部，然后检测手上的细菌残留，结果表明面巾纸的细菌残留最少。在使用的过程中希望有厚实手感的同时具有超柔、棉柔、蓬松的舒适感，且有较高的干、湿强度，吸水性好。造纸原料主要分为植物纤维和非植物纤维两类。非植物纤维主要包含无机纤维、化学纤维、金属纤维等。而目前我国造纸原料主要采用的是植物纤维，植物纤维的原料品种较多。我国林业资源有限，需要木材的行业众多，无法满足造纸行业的原料需求增长，同时因环境保护要求的提高，非木浆的比例逐年快速下降，进口原料成为了我国造纸工业发展的主要支撑，但是，近年来进口木浆价格持续上涨，对于企业来说，迫切需要节约成本。现有柔软性好的植物纤维卷纸其干、湿强度较低，而干、湿强度较高的植物纤维卷纸则柔软性较差，因此有必要研发一种柔软性和干、湿强度兼顾的植物纤维卷纸。发明内容 [0003] 本发明旨在解决目前纸张生产成本高、产量低的问题，提出一种蓬松度好的新型原纸的生产方式。本发明所提出的生产方式，可实现同等原料情况下，纸张厚度几乎可变为原来两倍，改进后的生产方式所制备的纸张在吸液高度、掉粉率、微生物值、柔软度、尘埃度、洞眼等方面均有明显提高。 [0004] 本发明的一种蓬松原纸的制备方法，具体过程如下： [0005] 1、制浆：将100％原生长纤维碎解后磨浆制成浓度为4～5％、叩解度为18～22的长纤维木浆，将原生短纤维碎解后浓缩至浓度为16～20％，再磨浆制成叩解度为22～26的短纤维木浆，将长纤维木浆和短纤维木浆按质量比为1：1混合。 [0006] 2、形成纸页：浆液在一定的压力下喷洒至成型网上均匀分布形成湿纸页，并进行初步滤水，湿纸页再从成型网转移至毛布进一步脱水。浆液喷洒压力维持在120～200kpa使浆液能顺利喷出，浆速与网速之比保持为0.98～1.1。 [0007] 3、初步干燥：湿纸页随毛布转移到小烘缸进行烘干，降低纸页湿度至50～55wt％，为进入结构网做塑形准备，此时纸页纤维仍为常规排列结构，缸内温度控制为120‑135℃，提升出小烘缸时纸页水分达到节能降耗目的。 [0008] 4、塑形处理： [0009] 通过速差控制湿纸页从小烘缸被堆叠进入立体结构塑形网，立体结构塑形网的移动速度小于小烘缸的移动速度，且小烘缸与立体结构塑形网的移动速度的差值为小烘缸移动速度的8％～20％，此过程使纤维形成立体排布，在此过程中，纸页厚度会显著增加。此时，湿纸页进入速差区已到达提高纸页厚度。 [0010] 5、最后干燥： [0011] 纸页从立体结构塑形网送到大烘缸做最后的干燥，经过大烘缸的高温烘烤，以及热风气罩的干燥，进一步使纤维末端舒展开，使纸页更加蓬松。缸内温度为130℃‑160℃，热风温度为300‑400℃，纸页出烘缸水分为3％‑8wt％。 [0012] 本发明采用双烘缸+成型网+毛布+立体结构塑形网对纤维进行塑性处理。 [0013] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优势和有益效果： [0014] 1、本发明的技术方案通过立体结构塑形网，能够让纸页纤维能在Z轴上进行分布和排列，使得纸页纤维在保持交织力和结合力的条件下，拓展纸页纵向空间，使得纸页能变得更蓬松，厚实，在体验上能够使纸页变得更棉韧。 [0015] 2、通过该方法制备得到的纸张厚度增加但没有消耗更多的纸浆，更加节省原料，降低生产成本，提高经济效益。 [0016] 3、通过该方法制备得到的纸张具有更强的横向吸液高度，柔软度更高，掉分率更低，性能更优异。附图说明 [0017] 图1为实施例1改进后纸张的平面SEM图，有此图可看出，改进后的纸张在Z轴方向上出现分布，纤维呈现垂直纸张平面方向分布； [0018] 图2为对比例1原始纸张的平面SEM图，有此图可看出，原始纸张在Z轴方向上未出现分布，纤维分布在平面上，即只有X轴和Y轴分布； [0019] 对比图1和图2发现，改进后的技术手段使得纤维除了平面分布外，出现Z轴方向分布。这也是纸张变厚的根本原因； [0020] 图3为实施例1改进后纸张的截面SEM图，有此图可看出，改进后的纸张截面更厚，厚度为150um； [0021] 图4为对比例1原始纸张的截面SEM图，有此图可看出，原始纸张相比较薄，厚度为70um； [0022] 图5为实施例1中双烘缸+成型网+毛布+结构塑形网的结构示意图。具体实施方式 [0023] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例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，均属于本发明保护的范围。 [0024] 首先对本发明所设计的术语解释如下： [0025] 磨浆是指利用盘磨等磨浆打浆设备连续处理纸浆悬浮液，赋予纸浆抄纸所要求的特性，这一操作过程，与打浆不同，磨浆是连续操作，纤维通过磨浆机构时与刀片(或磨齿)成平行状态。而打浆是间歇式操作，纤维通过打浆机构时与刀片成垂直的排列。磨(打)浆使浆料纤维受到剪切力作用，除了揉搓、疏解浆料，使纤维束分解为单纤维外，纤维细胞壁首先产生位移和变形，细胞壁的P层和S层被部分破除并产生纤维碎片，纤维被切断并发生扭曲、卷曲、压缩和伸长等状况。同时，纤维吸水润胀和细纤维化，纤维表面分丝而分离出许多微细纤维，纤维两端帚化，游离出很多羟基，纤维的比表面积增大，表面变的粗糙，而层间的内聚力下降，纤维变得更加柔软可塑，整体纸料的滤水性能下降。通过磨浆，控制纸料在网上的滤水性能，使纸幅获得良好的成形，改善纸页的匀度和强度。 [0026] 柔软度的测定是指在一定的测试缝隙宽度下，由一上下运动的板状测头将试样压人一定深度的缝隙，测量出试样本身抗弯曲力和试样与缝隙处摩擦力的矢量和、该值表示纸张的柔软度。纵向柔软度测定时,试样的纵向与狭缝的方向垂直；横向柔软度测定时,试样的纵向与狭缝的方向平行。 [0027] 纵向Y轴/横向X轴，由于纤维排列大多数顺向造纸机运行的方向，而且在这一方向上，纸张承受着较大的牵引力，这就是所谓纵向(Machine direction)。纸张的横向(Cross direction)，则与纸机运行方向垂道。 [0028] 球形耐破度是指卫生纸及其制品试样被两个同心圆环牢固地夹住，一个高度抛光的不锈钢圆球以恒定速率延垂直方向穿透试样，试样的表面在垂直方向所能承受的最大力值即为球形耐破度。 [0029] 浆速与网速比，流浆箱内水位的高低根据公式对应浆速，浆速与指铜网的运转速度比值即浆速与网速比，当浆速等于网速时，湍流的程度小，没有定向力,使得已经分散了的纤维可能在网上再絮聚,成纸匀度差。当浆速大于网速时,浆流在网面上产生流动，纤维在网上横向排列数目较多，如果是游离状浆料因滤水速度过快，容易产生纤维卷曲或纤维垂直于网面排列的现象,而造成波浪形纸病。当浆速略小于网速时，则因网子的加速作用减小了纤维再絮聚的可能性,而提高了纸的匀度。 [0030] 横向吸液高度是将一条垂直悬挂的试样，其下端浸入水中，测定一定时间后毛细吸液高度。横向吸液高度的高低直接反映吸水效果。横向吸液高度主要取决于纸页横向纤维之间的毛细管效应。毛细管效应越强吸水性越好，影响横向吸液高度的主要因素为浆料的种类和生产过程的控制，一般来说纯木浆、游离状打浆、紧度低的纸吸水性较好。 [0031] 实施例1：一种蓬松原纸的制备方法，本方案采用双烘缸+成型网+毛布+结构塑形网对纤维进行塑形处理。具体步骤如下： [0032] (1)将100％原生长纤维通过水力碎浆机碎解后进入低浓磨浆机制成浓度为4～5％、叩解度为18～22的长纤维木浆，进入储浆塔；将原生短纤维通过水力碎浆机碎解后进入高浓浓缩机浓度提升至浓度为16～20％，再经过高浓磨浆机进行研磨制成叩解度为22～ 26的短纤维木浆，进入储浆塔；将长纤木浆和短纤木浆按照质量比1：1混合后形成浆液进入纸机，浆液在喷洒压力为150kpa下喷洒至成型网1上均匀分布形成湿纸页，进行初步滤水，此时浆速与网速比为1：1，随后湿纸页再从成型网1转移至毛布2进一步脱水，该毛布2在导辊的带动下循环移动，毛布2在上纸辊3的作用下使湿纸页转移到小烘缸4上，将湿纸页进行压榨烘干，控制小烘缸4内温度为120℃，降低纸页湿度至出小烘缸4时纸页水分为55wt％，达到节能降耗目的，此时纸页纤维仍为常规排列结构。 [0033] (2)通过速差控制湿纸页从小烘缸4转移到立体结构塑形网5上，立体结构塑形网5的移动速度小于小烘缸4的线速度，且小烘缸4与立体结构塑形网5的移动速度的差值为小烘缸4线速度的20％，此时使湿纸页从小烘缸4转移到立体结构塑形网上时，在小烘缸4与立体结构塑形网5的接触处产生堆叠，湿纸页在小烘缸4与立体结构塑形网5的挤压作用下达到起皱效果，使部分纤维在纵向有一定的分布和排列，在此过程中，纸页厚度会显著增加。 [0034] (3)最后立体结构塑形网5上的纸页转移到大烘缸6上，将纸页做最后的干燥，经过大烘缸6的高温140℃烘烤，以及热风气罩300℃温度下干燥，进一步使纤维末端舒展开，使纸页更加蓬松，确保出大烘缸时纸张水分控制在8wt％。由该法制备得到的纸张经过质检，测定其性能如下表1所示。 [0035] 表1 [0036] [0037] 实施例2：一种蓬松原纸的制备方法，本方案采用双烘缸+成型网+毛布+结构塑形网对纤维进行塑形处理。具体步骤如下： [0038] (1)将100％原生长纤维通过水力碎浆机碎解后进入低浓磨浆机制成浓度为4～5％、叩解度为18～22的长纤维木浆，进入储浆塔；将原生短纤维通过水力碎浆机碎解后进入高浓浓缩机浓度提升至浓度为16～20％，再经过高浓磨浆机进行研磨制成叩解度为22～ 26的短纤维木浆，进入储浆塔；将长纤木浆和短纤木浆按照质量比1：3混合后形成浆液进入纸机，浆液在喷洒压力为160kpa下喷洒至成型网上均匀分布形成湿纸页，进行初步滤水，此时浆速与网速比为1：1，随后湿纸页再从成型网转移至毛布进一步脱水，该毛布在导辊的带动下循环移动，毛布2在上纸辊3的作用下使湿纸页转移到小烘缸4上，将湿纸页进行压榨烘干，控制小烘缸内温度为125℃，降低纸页湿度至出小烘缸时纸页水分为50wt％，达到节能降耗目的，此时纸页纤维仍为常规排列结构。 [0039] (2)通过速差控制湿纸页从小烘缸4转移到立体结构塑形网5上，立体结构塑形网5的移动速度小于小烘缸4的线速度，且小烘缸4与立体结构塑形网5的移动速度的差值为小烘缸4线速度的15％，此时使湿纸页从小烘缸4转移到立体结构塑形网上时，在毛布与立体结构塑形网的接触处产生堆叠，湿纸页在毛布与立体结构塑形网的挤压作用下达到起皱效果，使部分纤维在纵向有一定的分布和排列，在此过程中，纸页厚度会显著增加。 [0040] (3)最后立体结构塑形网上的纸页与大烘缸接触，将纸页做最后的干燥，经过大烘缸的高温150℃烘烤，以及热风气罩320℃温度下干燥，进一步使纤维末端舒展开，使纸页更加蓬松，确保出烘缸时纸张水分控制在7wt％。由该法制备得到的纸张经过质检，测定其性能如下表2所示。 [0041] 表2 [0042] [0043] 对比例1改进前原纸，由以下方法制备得到： [0044] 对比例1：一种原纸的制备方法，具体步骤如下： [0045] (1)将100％原生长纤维通过水力碎浆机碎解后进入低浓磨浆机制成浓度为4～5％、叩解度为18～22的长纤维木浆，进入储浆塔；将原生短纤维通过水力碎浆机碎解后进入高浓浓缩机浓度提升至浓度为16～20％，再经过高浓磨浆机进行研磨制成叩解度为22～ 26的短纤维木浆，进入储浆塔；将长纤木浆和短纤木浆按照质量比1：3混合后形成浆液进入纸机，浆液在喷洒压力为160kpa下喷洒至成型网上均匀分布形成湿纸页，此时浆速与网速比为1：1，接着进行初步滤水，随后转移至毛布进一步脱水。脱水后的湿纸页转移到小烘缸内，控制缸内温度为145℃，如图2所示，此时纸页纤维仍为常规排列结构。 [0046] 本实施例采用单烘缸+成型网+普通毛布对纤维进行塑形处理，如图4所示，纸页厚度未增加。 [0047] 由该法制备得到的纸张经过质检，测定其性能如下表3所示。 [0048] 表3 [0049] [0050] 对比例2一种原纸的制备方法，本方案采用双烘缸+成型网+毛布+结构塑形网对纤维进行塑形处理。具体步骤如下： [0051] (1)将100％原生长纤维通过水力碎浆机碎解后进入低浓磨浆机制成浓度为4～5％、叩解度为18～22的长纤维木浆，进入储浆塔；将原生短纤维通过水力碎浆机碎解后进入高浓浓缩机浓度提升至浓度为16～20％，再经过高浓磨浆机进行研磨制成叩解度为22～ 26的短纤维木浆，进入储浆塔；将长纤木浆和短纤木浆按照质量比1：3混合后形成浆液进入纸机，浆液在喷洒压力为160kpa下喷洒至成型网上均匀分布形成湿纸页，进行初步滤水，此时浆速与网速比为1：1，随后湿纸页再从成型网转移至毛布进一步脱水，该毛布在导辊的带动下循环移动，毛布2在上纸辊3的作用下使湿纸页转移到小烘缸4上，将湿纸页进行压榨烘干，控制小烘缸内温度为140℃，降低纸页湿度至出小烘缸时纸页水分为42wt％，此时纸页纤维仍为常规排列结构。 [0052] (2)通过速差控制湿纸页从小烘缸4转移到立体结构塑形网5上，立体结构塑形网5的移动速度小于小烘缸4的线速度，且小烘缸4与立体结构塑形网5的移动速度的差值为小烘缸4线速度的20％，此时使湿纸页从小烘缸4转移到立体结构塑形网上时，在毛布与立体结构塑形网的接触处产生堆叠，湿纸页在毛布与立体结构塑形网的挤压作用下达到起皱效果，使部分纤维在纵向有一定的分布和排列，在此过程中，纸页厚度会显著增加。 [0053] (3)最后立体结构塑形网上的纸页与大烘缸接触，将纸页做最后的干燥，经过大烘缸的高温150℃烘烤，以及热风气罩320℃温度下干燥，进一步使纤维末端舒展开，使纸页更加蓬松，确保出烘缸时纸张水分控制在7wt％。由该法制备得到的纸张经过质检，测定其性能如下表4所示。 [0054] 表4 [0055] [0056] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

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