本發(fā)明屬于紙張產(chǎn)品領(lǐng)域,尤其涉及一種高品質(zhì)紙張產(chǎn)品用漿料組合物及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、醫(yī)用紙(例如醫(yī)用皺紋紙)、分析檢測用紙(例如吸水紙)、過濾用紙(例如層析紙)、煙草用紙(例如煙草薄片紙)等高品質(zhì)紙張產(chǎn)品,不僅要求具有較好的物理性能,例如環(huán)壓、撕裂、耐破、抗張等性能,而且要盡可能少的添加非紙纖維組分。
2、其中,分析類抽提濾芯、醫(yī)療過濾設(shè)備濾芯、食品藥品過濾器材等的過濾用紙張產(chǎn)品對原料的純凈程度要求極高,任何非紙類助劑的加入,都可能對科研分析的結(jié)果造成干擾或?qū)κ称匪幤飞a(chǎn)過程形成遷移隱患。因此在生產(chǎn)過程中,不能使用非纖維素類的化學(xué)品提升強(qiáng)度指標(biāo),導(dǎo)致過濾用紙張產(chǎn)品長久以來始終存在產(chǎn)品強(qiáng)度不足的缺陷。
3、煙草漿是采用煙草廢料例如煙梗、煙葉碎片和煙末等制備得到的,但是,由于煙梗、煙葉碎片、煙末等煙料草廢料的纖維短小,非纖維組分含量高,打漿過程中纖維和非纖維組分會被嚴(yán)重切斷和破壞,打漿后漿料中細(xì)小纖維和細(xì)小碎片組分含量高。因此,直接用煙草漿抄紙得到的煙草薄片性能比較差,生產(chǎn)中容易斷紙,為了提升強(qiáng)度,一般要添加一定比例外纖,也就是非煙草漿的高品質(zhì)木漿,但是高品質(zhì)木漿的添加會影響口感。
4、醫(yī)用皺紋紙、吸水紙需要具有良好的吸水性,通常采用添加濕強(qiáng)劑等方式對吸水性進(jìn)行改善。但是,濕強(qiáng)劑通常為石油基濕強(qiáng)劑,濕強(qiáng)劑的添加會引入新的有機(jī)物,影響紙制品的生物降解性;同時,大量添加濕強(qiáng)劑會造成堵塞磨具和粘膜問題,降低制備效率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為改善現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種漿料組合物及其在高品質(zhì)紙張產(chǎn)品中的應(yīng)用。通過使用具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)材料和/或陽離子化的具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)材料替代傳統(tǒng)的石油基濕強(qiáng)劑,不僅能夠較好地改善紙張產(chǎn)品的強(qiáng)度和吸濕性,而且比較環(huán)保。
2、本發(fā)明提供一種高品質(zhì)紙張產(chǎn)品用漿料組合物,所述漿料組合物包括纖維純漿和生物基添加劑;
3、其中所述生物基添加劑包括:
4、組分a:具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)材料或陽離子化的具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)材料中的一種或兩種;
5、任選包含或不包含組分b:選自pha(聚羥基脂肪酸酯)、akd(烷基烯酮二聚體)、pga(聚乙交酯)、pla(聚丙交酯)、pbat(己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物)、硬脂酸聚氧乙烯酯、纖維素酯、瓜爾膠、輕質(zhì)caco3、纖維素醚中的一種、兩種或更多種,例如為pha與akd的組合;
6、根據(jù)本發(fā)明的實施方案,按重量份,所述組合物包含90~100份纖維純漿和1~10份生物基添加劑,優(yōu)選所述組合物包含95~100份纖維純漿和4~8份生物基添加劑,例如,所述組合物包含96份纖維純漿和4份生物基添加劑。
7、根據(jù)本發(fā)明的實施方案,所述高品紙張產(chǎn)品是指吸水量≥6g/g、抗張強(qiáng)度≥1.5kn/m的紙張產(chǎn)品,所述紙張產(chǎn)品中不包含石油基有機(jī)物。
8、根據(jù)本發(fā)明的實施方案,所述纖維純漿包括但不限于木漿、草漿、竹漿或蔗渣漿纖維純漿中的一種或幾種的混合物,例如為竹漿、蘆葦漿、秸稈漿等中的一種、兩種或更多種,示例性為竹漿。
9、根據(jù)本發(fā)明的實施方案,所述組分a、組分b中不包含濕強(qiáng)劑和/或淀粉類物質(zhì)。
10、根據(jù)本發(fā)明的實施方案,所述生物基添加劑包括所述組分a,優(yōu)選所述生物基添加劑由組分a組成。
11、根據(jù)本發(fā)明的實施方案,所述生物基添加劑包括所述組分a和組分b,優(yōu)選所述生物基添加劑由組分a和組分b組成。
12、根據(jù)本發(fā)明的實施方案,按重量份,所述生物基添加劑由5~15份組分a和0.1~3份組分b組成,優(yōu)選所述生物基添加劑由5~15份組分a和0.1~3份組分b組成,例如所述生物基添加劑由9份組分a和1份組分b組成。
13、作為一個實例,所述組分a為具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)。
14、作為另一個實例,所述組分a為陽離子化的具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)材料。
15、作為另一個實例,所述組分a由具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)和陽離子化的具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)材料組成。
16、根據(jù)本發(fā)明的實施方案,按重量份,所述組分a由30~60份具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)或30~60份陽離子化的具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)材料或它們的混合物組成,優(yōu)選所述組分a由40~60份具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)或50~60份陽離子化的具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)材料或它們的混合物組成,例如所述組分a由50份具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)或50份陽離子化的具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)材料或它們的混合物組成。
17、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案,所述生物基添加劑不包含濕強(qiáng)劑和/或淀粉類物質(zhì)。
18、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案,所述濕強(qiáng)劑包括但不限于pam(聚丙烯酰胺)、pae(聚酰胺環(huán)氧氯丙烷樹脂)、pei(聚乙烯亞胺)、uf(脲醛樹脂)等。
19、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案,所述淀粉類物質(zhì)包括但不限于木薯淀粉、玉米淀粉、預(yù)糊化淀粉、氧化淀粉、陽離子淀粉、磷酸酯淀粉、醋酸酯淀粉、酶水解淀粉等。
20、本發(fā)明還提供上述漿料組合物在制備高品紙張產(chǎn)品中的應(yīng)用。
21、作為一個實例,所述高品紙張產(chǎn)品為紙塑產(chǎn)品。
22、根據(jù)本發(fā)明的實施方案,所述高品紙張產(chǎn)品包括但不限于醫(yī)用紙(例如醫(yī)用皺紋紙)、分析檢測用紙(例如吸水紙)、過濾用紙(例如層析紙)、煙草用紙(例如煙草薄片紙)。
23、作為一個實例地,所述高品紙張產(chǎn)品為煙草薄片紙。
24、本發(fā)明還提供上述漿料組合物制備高品紙張產(chǎn)品的方法,包括如下步驟:
25、將纖維純漿,加入水中充分分散后,添加生物質(zhì)材料混合后通過解離機(jī)進(jìn)行解離,制備濕紙坯并干燥,得到高品紙張產(chǎn)品。
26、根據(jù)本發(fā)明的實施方案,所述纖維純漿在水中的質(zhì)量濃度為0.1%-0.5%,優(yōu)選所述纖維純漿在水中的質(zhì)量濃度為0.2%-0.3%。
27、根據(jù)本發(fā)明的實施方案,所述解離在攪拌條件下進(jìn)行,所述攪拌的速度為3000rpm~8000rpm,例如通過解離機(jī)5000轉(zhuǎn)-10000轉(zhuǎn)解離。
28、根據(jù)本發(fā)明的實施方案,所述制備濕紙坯使用抄紙機(jī)進(jìn)行。
29、根據(jù)本發(fā)明的實施方案,所述干燥在真空條件下進(jìn)行。
30、根據(jù)本發(fā)明的實施方案,所述干燥的溫度為130-150℃,干燥的時間為10-15min。
31、有益效果
32、1)本發(fā)明通過在纖維純漿中加入生物基添加劑,生物基添加劑選自具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)材料或陽離子化的具備樹枝狀或網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)材料中的一種或兩種,生物基添加劑中的樹枝狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有豐富的微納米多級結(jié)構(gòu),能夠搭接構(gòu)成密集的網(wǎng)絡(luò),且微納米結(jié)構(gòu)上分布有大量的羥基,這些羥基能夠與纖維純漿中的纖維素等形成氫鍵,構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),采用這樣的組合物制備的紙張產(chǎn)品強(qiáng)度較高,同時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上的氫鍵和羥基有助于截留水,進(jìn)而能夠提高紙張產(chǎn)品的吸水性。
33、2)本發(fā)明中制備煙草薄片紙時,在添加生物基添加劑后,能夠有效降低外纖的使用量,從而避免木漿纖維對煙草薄片紙的感官品質(zhì)造成使產(chǎn)品木質(zhì)氣加重,刺激性變大,口感變差等的負(fù)面影響,同時,添加生物質(zhì)基添加劑得到的煙草薄片紙,撕裂指數(shù)、抗張性能均優(yōu)于僅添加同等含量木漿纖維的產(chǎn)品。
34、3)本發(fā)明中制備過濾用紙時,添加生物基添加劑后,得到的產(chǎn)品具有良好的對抗張強(qiáng)度、環(huán)壓強(qiáng)度、撕裂度、耐破度,性能與添加同等含量濕強(qiáng)劑的相當(dāng),從而避免引入不可生物降解的石油基濕強(qiáng)劑成分;同時,還能夠避免添加濕強(qiáng)劑造成的堵塞磨具和粘膜問題,從而提高制備效率。
35、4)本發(fā)明的漿料組合物可以不使用濕強(qiáng)劑和/或淀粉類物質(zhì),避免引入新的有機(jī)物和較多的金屬離子,從源頭控制了非紙類組分的含量,相比于使用濕強(qiáng)劑和/或淀粉類物質(zhì)所制備的紙類產(chǎn)品相比,本發(fā)明的漿料組合物制備的產(chǎn)品具有更低的雜質(zhì)含量,尤其是避免引入石油基有機(jī)物。
36、5)申請人還意外地發(fā)現(xiàn),通過向紙漿中加入生物基添加劑,所獲得的醫(yī)用皺紋紙強(qiáng)度更高、吸水性更強(qiáng),同時避免污染環(huán)境。