[发明专利]造纸工艺及由其制得的纸张

说明书

技术领域

本发明涉及一种造纸工艺及由该工艺制得的纸张。

背景技术

对薄页纸进行压花处理不仅可以增加薄页纸的美观性，还可以使薄页纸具有更好的擦拭力。然而，薄页纸进行压花后，纸张的强度（尤其干强度）会降低，原因是：纸张的干强度主要由纤维和纤维之间形成的氢键来提供，在薄页纸抄造的过程中，通常添加有干强剂（如阳离子淀粉），这些干强剂也会和纤维形成氢键，从而提供一部分干强度。压花的过程通常是使纸张从一压花辊组中间穿过，在这个过程中，纸张受到压花辊组的挤压从一张平整的纸页被压制形成凹凸起伏的状态。经压花，纸张凹进和凸起部位的纤维的形状和位置关系发生变化，这两个变化都有可能使纤维和纤维之间已经形成的氢键断裂，从而使纸张的强度降低。

为了保证纸张使用时的安全性（需求强度），就要尽量降低纸张在压花过程中的强度损失，业内通常的做法是通过提高纸张的原始强度，如增加长纤维的用量等，来适当提高或保证压花后的纸张强度，但是这些做法无疑都或多或少增加了成本。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种纸张的制备工艺，该纸张可有效降低压花后的强度损失。

另外，还有必要提供一种应用上述制备工艺制得的纸张。

一种造纸工艺，其包括如下步骤：

先将交联剂、淀粉和水混合获得混合液，然后向混合液中加入填料颗粒，其中交联剂与淀粉的绝干比介于0.1：100与60：100之间，淀粉与填料的绝干比介于1：2与1：200之间，升温蒸煮该混合液使淀粉糊化、交联，制得交联淀粉-填料复合物体系，该交联淀粉-填料的复合物体系中含有填料颗粒、交联淀粉及水，其中交联淀粉包覆于填料颗粒的外表面，且填料颗粒外表面的70%以上包覆有交联淀粉；

提供浆料，将交联淀粉-填料的复合物体系直接在纸张抄造的湿端加入到浆料中并混合均匀；

使用上述添加有交联淀粉-填料的复合物体系的浆料进行抄造制得纸张，该纸张中单纯的填料颗粒占纸张绝干质量的1%-70%。

一种应用上述造纸工艺制得的纸张，该纸张中均匀分布有填料颗粒，该填料颗粒外表面的70%以上包覆有交联淀粉，该纸张中填料颗粒的绝干质量占纸张绝干质量的1%～70%。

本发明的造纸工艺利用表面包覆有交联淀粉的填料颗粒替代部分纤维，所以纤维用量相对减少，因此纤维和纤维之间的氢键结合被破坏的程度会相对减小，而且会被压花压溃的纤维数量也会相对变少。另外，该填料颗粒是以交联淀粉-填料复合物体系的形式存在的，淀粉上的羟基基团能与纤维中的羟基基团以氢键的形式结合在一起，从而使得填料颗粒可以牢牢的粘附在纤维上。填料颗粒的存在，对纤维和纤维之间的结合起到了阻隔的作用，因此纤维之间的氢键结合就会受到影响，但是，由于填料颗粒是以交联淀粉-填料的形式存在，交联淀粉上的多个羟基能和邻近的多个纤维上的多个羟基同时形成氢键，得以提供部分干强度。而表面包覆有交联淀粉的填料颗粒的粒径较小，外力（如压花过程的外力）的作用难以直接使填料颗粒和纤维分离，且一填料颗粒通常同时和多个纤维形成多个羟基，因此即使有部分羟基被破坏，仍然有其他羟基保留下来，因此交联淀粉和纤维之间形成的氢键能较好的保留。其次，相邻的两根纤维之间有的是通过多个填料颗粒叠加相连，相较于纤维和纤维之间直接形成氢键的情况而言，本发明纸张的相邻两根纤维之间的距离较大，这样的纸张在压花过程中更能承受由于高低落差引起的变形，大大减少对氢键的破坏，因此本发明造纸工艺可有效降低纸张压花后的强度损失。

具体实施方式

本发明的造纸工艺，其包括如下步骤：

（1）制备交联淀粉-填料的复合物体系。

（1.1）将交联剂、淀粉和适量的水混合制得交联剂-淀粉混合液，其交联剂与淀粉的绝干比介于0.1：100与60：100之间，优选介于2：100与60：100之间。该步骤可先优选将交联剂溶解于适量的水中，其中交联剂与水的质量比介于0.05：100与235：100之间，得到交联剂水溶液，再向所述交联剂水溶液中加入淀粉，得到交联淀粉混合液。

该淀粉选自阳离子淀粉、阴离子淀粉、两性淀粉、和非离子型淀粉中的一种或几种。

该交联剂选自三偏磷酸钠、六偏磷酸钠、六偏磷酸钾、三氯氧磷、甲醛、乙醛、乙二醛、戊二醛、环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、环氧碘丙烷、表氯醇、聚丙烯酰胺甲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、碳酸锆钾、碳酸锆铵、和异氰酸盐中的一种或几种。

（1.2）向交联剂-淀粉混合液中加入填料颗粒，其中淀粉与填料的绝干比介于1：2与1：200之间，优选介于1：2与1：100之间。