紙張及其製備方法
2023-06-17 06:36:56 1
專利名稱：紙張及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種紙張及其製備方法。
背景技術：
目前，消費者使用的生活用紙種類繁多，用途不一，如捲筒衛生紙，盒裝面紙，擦手紙，廚房用紙等。現有的擦手紙和廚房用紙雖然有較高的幹強度和溼強度，但也存在一些缺陷，如吸水量不大，如此在吸收一定量的水時需消耗較多的紙張。此外，該類擦手紙和廚房用紙通常不具有抗菌功能。
發明內容
有鑑於此，有必要提供一種具有強吸水能力的紙張。另外，還有必要提供一種製備上述紙張的方法。一種紙張，其含有植物纖維及改性纖維,其中改性纖維與植物纖維的絕幹質量比為0.01-90:10，該改性纖維是對植物纖維、粘膠纖維、合成纖維中的至少一種進行改性使纖維上連接有吸水官能團的纖維。一種紙張的製備方法，其包括如下步驟:對植物纖維、粘膠纖維、合成纖維中的至少一種進行改性使纖維上連接有吸水官能團；
取一定量的改性纖維與一定量的植物纖維混合獲得紙漿，其中改性纖維與植物纖維的絕幹質量比為0.01-90:10 ；使用該紙漿進行抄造製得紙張。本發明通過在紙張中引入一定量的吸水能力強的改性纖維，使紙張具有超強吸水量，這種紙張保水性強，手感柔軟，因此非常適合做成擦手紙、廚房用紙等這類高溼強紙。
具體實施例方式本發明的紙張含有植物纖維及改性纖維，其中改性纖維與植物纖維的絕幹質量比為 0.01-90:10o該改性纖維是對纖維原料進行改性獲得的纖維上連接有很多的吸水官能團的纖維。改性方法通常採用化學方法。纖維原料選自植物纖維、粘膠纖維、合成纖維中的至少一種。該植物纖維主要含植物纖維素或植物纖維素的衍生物。粘膠纖維屬再生纖維素纖維，其以天然纖維素為原料，經鹼化、老化、磺化等工序製成可溶性纖維素磺酸酯，再溶於稀鹼液製成粘膠，經溼法紡絲而製成。該合成纖維可為聚乙烯醇纖維、聚醯胺纖維、聚丙烯腈纖維。該吸水官能團包括有磺酸基、羧基、羥基、醯胺基和酯基。該改性纖維的吸水量可達到原來未改性纖維的幾倍甚至幾十倍幾百倍。改性纖維的製備方法可根據纖維原料種類的不同而不同，通常需將纖維原料與特定的反應物發生反應使纖維上連接有吸水官能團。如植物纖維可以與具有吸水官能團的單體(如丙烯酸)進行接枝共聚反應，使纖維素或其衍生物的分子鏈上連有很多吸水官能團。如聚乙烯醇纖維可添加至順丁烯二酸酐的有機溶劑中，加熱使聚乙烯醇分子的側鏈一部分酯化，引入羧基，同時使分子間形成交聯結構，從而製得高吸水聚乙烯醇纖維。該紙張中改性纖維與植物纖維的添加比例是綜合紙張產品吸水量及吸水程度的需求及紙機的生產條件而選擇的比例範圍。改性纖維由於吸水能力強其在溼端處理時會吸收較多水，如果紙張中改性纖維含量過高會增加溼端真空抽吸的負荷，也會增加烘缸乾燥的能耗，也就增加了生產成本。該改性纖維可在紙張抄造的任一工序、任一位置加入，添加位置具體可為碎漿槽、傾漿槽、儲漿槽、混合槽、機前槽、壓力篩入口以及流漿箱中的任一位置。該紙張中還含有抗菌劑，其中抗菌劑的用量與紙張中植物纖維與改性纖維絕幹質量和的0.005%-0.05%。該抗菌劑可為季銨鹽類抗菌劑(如苯扎氯銨、苯扎溴銨、苄索氯銨等)或胍類抗菌劑(如聚六亞甲基雙胍、洗必泰等)。該抗菌劑可在紙張抄造的任一工序、任一位置加入，添加位置具體可為碎漿槽、傾漿槽、儲漿槽、混合槽、機前槽、壓力篩入口、流漿箱、網上成型、壓榨以及乾燥中的任一位置。可以理解的 ，該紙張中還含有常見的造紙化學助劑，如幹強劑、溼強劑、助留劑、柔軟劑等。該紙張基重為10_70g/m2，為生活用紙的常規基重範圍。一種紙張的製備方法，其包括如下步驟:(I)對植物纖維、粘膠纖維、或合成纖維進行改性，使纖維上連接有很多的吸水官能團。該吸水官能團包括有磺酸基、羧基、醯胺基和酯基。改性方法通常採用化學方法。(2)取一定量的改性纖維與一定量的植物纖維混合均勻獲得紙漿，其中改性纖維與植物纖維的絕幹質量比為0.01-90:10。該改性纖維可在紙張抄造的任一工序、任一位置與植物纖維進行混合加入，添加位置具體可為碎漿槽、傾漿槽、儲漿槽、混合槽、機前槽、壓力篩入口以及流漿箱中的任一位置。(3)在紙漿中添加抗菌劑，抗菌劑的用量與紙張中植物纖維與改性纖維絕幹質量和的0.005%-0.05%。該抗菌劑可為季銨鹽類抗菌劑(如苯扎氯銨、苯扎溴銨、苄索氯銨等)或胍類抗菌劑(如聚六亞甲基雙胍、洗必泰等)。該抗菌劑可在紙張抄造的任一工序、任一位置加入，添加位置具體可為碎漿槽、傾漿槽、儲漿槽、混合槽、機前槽、壓力篩入口、流漿箱、網上成型、壓榨以及乾燥中的任一位置。此步驟為非必要步驟。(4)使用該紙漿進行抄造製得紙張。本發明通過在紙張中引入吸水能力強的改性纖維，使紙張具有超強吸水量，這種紙張保水性強，手感柔軟，因此非常適合做成擦手紙、廚房用紙等這類高溼強紙。另外，當這種紙張中添加有抗菌劑，擦手時紙張在把手上水分吸乾的同時也會殺掉手上的細菌，廚房用紙在清潔廚房時，也可以殺掉廚房裡各個位置的細菌，包括灶臺，炊具，餐具等，因此是一款非常理想的辦公及家庭用紙。下面通過具體實施例對本發明做進一步的說明。實施例1製備改性纖維:本實施例採用的原材料為植物纖維，具體參與反應的成分是纖維素，另一種反應單體是丙烯酸，所用助劑為過氧化氫(具體用量為絕幹植物纖維10克，丙烯酸2.5克，過氧化氫0.1克)，利用非均相的方法製備了改性纖維，具體做法是將纖維素與過氧化氫反應，然後將與過氧化氫反應過的纖維素與丙烯酸在非均相體系中進行接枝共聚，過氧化氫與纖維素會先形成氧化還原體系，再引發丙烯酸與纖維素接枝共聚，這樣便製備了具有高吸水倍率的改性纖維，改性纖維上連接有羧基。將高吸水改性纖維與植物纖維按照絕幹比為70:10的比例混合在一起並一起加入到碎漿槽中，使碎漿槽中的漿濃是7%，碎漿之後該紙漿纖維依次經過其它工序流送到流漿箱進行上網成型，在流漿箱中會加入陽離子抗菌劑洗必泰，洗必泰的用量佔絕幹漿的
0.03%。所抄造的紙張基重為35g/m2。該紙張的的吸水量高達每克紙吸水355g。紙張的強度如下=MD方向的幹強度為6466gf，⑶方向的幹強度為3393gf ;MD方向的溼強度為1433gf，⑶方向的溼強度為1210gf。說明該紙張適合作為擦手紙、廚房用紙等高溼強紙。實施例2 製備改性纖維:本實施例採用的原材料為聚丙烯腈纖維，將其放在濃度為10%的氫氧化鈉溶液中攪拌讓其發生水解反應，水解反應的溫度為80°C，反應時間為3小時，反應後的聚丙烯腈分子鏈上含有很多羧基，醯胺基等具有很強親水力的基團。將水解後的聚丙烯腈纖維用濃度為10%的鹽酸對其進行中和處理，使溶液的pH為5-6.5，然後在攪拌下加入交聯劑甲醛溶液(0.5mol/L),交聯劑佔纖維重量的0.04%,反應溫度為85°C，反應時間為I小時，這樣不同分子鏈上的羧基就會被交聯劑連接在一起，形成空間網狀結構，分子鏈上未參與交聯的羧基、醯胺基等基團具有強親水性，是反應物具備吸水性的基礎，而空間網狀結構賦予其保水性能。反應完成後將所得產物冷卻，用工業酒精(濃度為95%)洗滌，在80°C溫度下烘乾2小時即得超強吸水能力及保水能力的改性纖維。各物質的具體用量為絕幹聚丙烯腈纖維10克，氫氧化鈉絕幹為20克，甲醛為0.004克。將高吸水改性纖維與植物纖維按照絕幹比為0.1:10的關係混合在一起並一起加入到碎漿槽中，使碎漿槽中的漿濃是6%，碎漿之後該紙漿纖維依次經過其它工序流送到流漿箱進行上網成型，在流漿箱中會加入陽離子抗菌劑洗必泰，洗必泰的用量佔絕幹漿的
0.04%ο所抄造的紙張基重為47g/m2。該紙張的的吸水量高達每克紙吸水30g。紙張的強度如下:MD方向的幹強度為3633gf，CD方向的幹強度為2247gf ；MD方向的溼強度為846gf，CD方向的溼強度為655gf。說明該紙張適合作為擦手紙、廚房用紙等高溼強紙。另外，本領域技術人員還可在本發明權利要求公開的範圍和精神內做其它形式和細節上的各種修改、添加和替換。當然，這些依據本發明精神所做的各種修改、添加和替換等變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
權利要求
1.一種紙張，其特徵在於該紙張含有植物纖維及改性纖維，其中改性纖維與植物纖維的絕幹質量比為O. 01-90:10，該改性纖維是對植物纖維、粘膠纖維、合成纖維中的至少一種進行改性使纖維上連接有吸水官能團的纖維。
2.如權利要求I所述的紙張，其特徵在於該吸水官能團包括有磺酸基、羥基、羧基、醯胺基和酯基。
3.如權利要求I所述的紙張，其特徵在於該紙張基重為10-70g/m2。
4.如權利要求I所述的紙張，其特徵在於該合成纖維選自聚乙烯醇纖維、聚醯胺纖維、聚丙烯腈纖維中的至少一種。
5.如權利要求I所述的紙張，其特徵在於該植物纖維主要含植物纖維素或植物纖維素的衍生物。
6.如權利要求I所述的紙張，其特徵在於該紙張中還含有抗菌劑，其中抗菌劑的用量與紙張中植物纖維與改性纖維絕幹質量和的O. 005%-0. 05%，該抗菌劑選自季銨鹽類抗菌劑或胍類抗菌劑中的至少一種。
7.—種紙張的製備方法，其包括如下步驟 對植物纖維、粘膠纖維、合成纖維中的至少一種進行改性使纖維上連接有吸水官能團； 取一定量的改性纖維與一定量的植物纖維混合獲得紙漿，其中改性纖維與植物纖維的絕幹質量比為O. 01-90 10 ； 使用該紙漿進行抄造製得紙張。
8.如權利要求7所述的紙張的製備方法，其特徵在於該吸水官能團包括有磺酸基、羥基、羧基、醯胺基和酯基。
9.如權利要求7所述的紙張的製備方法，其特徵在於該合成纖維選自聚乙烯醇纖維、聚醯胺纖維、聚丙烯腈纖維中的至少一種。
10.如權利要求7所述的紙張的製備方法，其特徵在於該植物纖維主要含植物纖維素或植物纖維素的衍生物。
11.如權利要求7所述的紙張的製備方法，其特徵在於該方法還包括添加抗菌劑的步驟，其中抗菌劑的用量與紙張中植物纖維與改性纖維絕幹質量和的O. 005%-0. 05%，該抗菌劑選自季銨鹽類抗菌劑或胍類抗菌劑中的至少一種。
全文摘要
一種紙張，其含有植物纖維及改性纖維，其中改性纖維與植物纖維的絕幹質量比為0.01-9010，該改性纖維是對植物纖維、粘膠纖維、合成纖維中的至少一種進行改性使纖維上連接有吸水官能團的纖維。本發明還提供上述紙張的製備方法。本發明通過在紙張中引入一定量的吸水能力強的改性纖維，使紙張具有超強吸水量，這種紙張保水性強，手感柔軟，因此非常適合做成擦手紙、廚房用紙等這類高溼強紙。
文檔編號C08F251/02GK103255669SQ20131012606
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月11日 優先權日2013年4月11日
發明者孟凡翠, 陳海霞 申請人:金紅葉紙業集團有限公司