專(zhuān)利名稱(chēng)：聚乳酸纖維成形紙及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及煙用紙張的制備領(lǐng)域，具體屬于成形紙制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
成形紙屬工業(yè)用薄型特種紙類(lèi)，是香煙用的輔助材料，主要應(yīng)用于煙草行業(yè)香煙過(guò)濾嘴中包裹絲束，然后通過(guò)接裝紙將煙支和濾棒粘接即成為過(guò)濾嘴香煙，濾棒成形紙的主要作用為包覆絲束、過(guò)濾稀釋主流煙氣、改善口味，減少想煙對(duì)人體的危害?，F(xiàn)有成形紙與普通造紙行業(yè)一樣，所用原料主要是木材纖維，對(duì)森林資源的消耗較大，隨著市場(chǎng)對(duì)高質(zhì)量和高檔次紙產(chǎn)品需求的迅猛增加，對(duì)木漿的需求增長(zhǎng)較快，國(guó)內(nèi)原料供不應(yīng)求，不得不大量依賴于進(jìn)口。近年來(lái)，在中國(guó)造紙業(yè)原料中，盡管對(duì)木漿的消耗比例有所上升，但與國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家造紙工業(yè)的木漿平均消耗94%相比，依然存在較大差距，其 主要原因是中國(guó)森林資源匱乏，而近年來(lái)木材資源又源源不斷地流向國(guó)外，不僅制約了中國(guó)造紙業(yè)的健康發(fā)展，同時(shí)也加重了環(huán)境保護(hù)方面的負(fù)擔(dān)。目前中國(guó)的森林覆蓋率只相當(dāng)于世界平均水平的61. 3%，而且質(zhì)量不高，林齡結(jié)構(gòu)不合理，而造紙業(yè)是木材使用大戶，世界每年消耗的森林資源中，有40%用于造紙，而中國(guó)目前造紙用材僅占中國(guó)所消耗森林資源的6. 7%，這不僅導(dǎo)致了國(guó)產(chǎn)木漿供應(yīng)不足，而且直接影響了造紙?jiān)辖Y(jié)構(gòu)的調(diào)整和紙產(chǎn)品質(zhì)量的提高。采用廢紙?zhí)娲緷{作為造紙?jiān)想m能在一定程度上緩解原料不足的現(xiàn)狀，但由于廢紙回收網(wǎng)點(diǎn)少、回收價(jià)格過(guò)低和廢紙所能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益不明顯等原因，不能從根本上解決紙漿原料不足的問(wèn)題，所以不得不大量依賴進(jìn)口。為解決這些矛盾，在滿足紙張?zhí)厥馐褂靡蟮那疤嵯?，積極尋求安全、來(lái)源廣泛、成本合理的成形紙?jiān)咸娲肥潜ＷC和促進(jìn)卷煙行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的重要工作之一?，F(xiàn)有的成形紙除了存在上述普通造紙行業(yè)的基礎(chǔ)問(wèn)題外，由于其運(yùn)用領(lǐng)域的特殊性，還存在以下問(wèn)題。掉毛掉粉現(xiàn)象，通常的表現(xiàn)為在機(jī)械力的作用下從紙面或邊緣脫落下細(xì)小纖維、碎屑、填料粒子和施膠劑等，當(dāng)紙的表面張力小于外界機(jī)械作用力時(shí)就會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象，也就是說(shuō)，掉毛是單根纖維從紙面上脫落下來(lái)；掉粉是紙張?jiān)谀Σ?、彎曲、沖擊或振動(dòng)下使細(xì)小纖維碎屑以及填料粒子等從紙面或邊緣脫落下來(lái)。實(shí)際生產(chǎn)中隨著濾棒成型機(jī)速度的提高，濾棒成形紙掉毛掉粉現(xiàn)象越來(lái)越突出，其原因主要有以下幾個(gè)
①原材料的影響現(xiàn)有的成形紙通常是采用造紙用的植物纖維來(lái)制備，為了提高紙張纖維間結(jié)合力，使紙張的抗張強(qiáng)度和耐破度較好，會(huì)選用細(xì)胞壁較薄的長(zhǎng)纖維作為原料，其在打漿及成紙過(guò)程中纖維容易扁塌，從而在纖維與纖維之間形成較大的接觸面，紙頁(yè)干燥時(shí)纖維的結(jié)合強(qiáng)度就好，這意味著這種纖維在打漿時(shí)容易使纖維的表面積增加，從而纖維的結(jié)合強(qiáng)度也就增加，因此，增加長(zhǎng)纖維配比有利于減少掉毛掉粉現(xiàn)象，但長(zhǎng)纖維過(guò)多又會(huì)影響紙張的平整度，導(dǎo)致濾棒的圓周率和粘合性能降低，如何進(jìn)行合理平衡一直是成形紙制造中的難題。②填料的影響填料是生產(chǎn)濾棒成形紙的重要輔料之，它對(duì)濾棒成形紙的抗張強(qiáng)度、紙的表面性能，和卷制濾棒的粘口質(zhì)量均有很大影響，通常使用的填料是碳酸鈣、高嶺土等。由于填料分散于纖維之間，阻礙了纖維的相互靠近，減少了纖維間相互的聯(lián)接，減少了纖維間的相對(duì)結(jié)合面積，導(dǎo)致纖維結(jié)合力的降低，從而使紙張的物理強(qiáng)度下降，引起掉粉現(xiàn)象。③烘干溫度的影響濕紙頁(yè)進(jìn)入干燥工藝時(shí)，溫度太高容易使纖維粘附，破壞紙頁(yè)的表面強(qiáng)度，導(dǎo)致紙的表面起毛，引起掉毛掉粉。成形紙?jiān)诰頍熤袘?yīng)用的最主要性能是透氣度，這直接影響到香煙的抽吸品質(zhì)及煙氣口感，透氣度的變化又會(huì)直接影響成形紙的抗張及撕裂強(qiáng)度，所以，為保證濾棒成形紙能在高速成型機(jī)上平穩(wěn)運(yùn)行，不能單純追求透氣度或強(qiáng)度指標(biāo)，而應(yīng)注重整幅的均勻性，防止強(qiáng)度指標(biāo)的變異系數(shù)過(guò)大，造成上機(jī)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)在強(qiáng)度最小值處斷裂的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決傳統(tǒng)成形紙掉毛掉粉的缺陷，并且一定程度上緩解傳統(tǒng)成形紙生產(chǎn)對(duì)資源 的過(guò)度消耗，本發(fā)明的目的在于提供一種采用聚乳酸纖維作為原料的成形紙及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)手段聚乳酸纖維成形紙，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)算，含有聚乳酸纖維15-65份，白度為80-85%的闊葉木纖維15-20份，聚酯纖維10-15份，所述聚乳酸纖維的長(zhǎng)度為4-6mm，纖度為1-5D ;所述聚酯纖維的長(zhǎng)度為4-10mm，纖度為O. 5-1. 4D ;所述成形紙的定量為10_50g，透氣度為500-50000um/pa. S。為提高成形紙的透氣度和助留功能，在所述成形紙中添加O. 05-0. 15份的瓜爾膠。為提高成形紙的柔韌度，在所述成形紙中添加O. 05-0. 10份聚丙烯酰胺。聚乳酸纖維成形紙的制備方法，包括備料工藝、紙機(jī)設(shè)計(jì)工藝，紙機(jī)參數(shù)調(diào)節(jié)工藝及現(xiàn)場(chǎng)控制，其特征在于，所述備料工藝的具體步驟為
①選用規(guī)格為l-roX4-6mm的聚乳酸纖維15-65份,米用槽式打衆(zhòng)機(jī)進(jìn)行游離打漿，打漿濃度為1_2%，分次打漿，首先采用5-7kg的打漿壓力打漿5-10min后，再換成打漿壓力2-3kg下打漿50-60min，打漿度為9-12° SR，濕重6_8g ；
②白度為80-85%、纖維長(zhǎng)度為O.8-2. Omm闊葉木漿15-20份，采用黏狀打漿，打漿度為 40 50° SR，濕重 6-8g;
③將上述乳酸纖維漿液和闊葉木漿混合后加入聚酯纖維10-15份，混合均勻制成懸浮狀紙漿；
④使用斜網(wǎng)紙機(jī)進(jìn)行抄造；
⑤使用真空輥和壓榨輥進(jìn)行壓榨，出來(lái)的濕紙頁(yè)含有80%水份，通過(guò)調(diào)節(jié)壓榨與網(wǎng)部的速差把濕紙頁(yè)在縱向拉伸，使纖維呈縱向排布，纖維之間的孔隙呈縱向，提高透氣度；
⑥使用單網(wǎng)單缸的烘缸組進(jìn)行干燥，開(kāi)始兩個(gè)烘缸的溫度在70-75°C，之后檢測(cè)紙幅干度，干度超過(guò)50%后，將后續(xù)烘缸的溫度調(diào)節(jié)到80-85°C，直至達(dá)到使用要求。為提高生產(chǎn)效率，步驟①中對(duì)聚乳酸纖維進(jìn)行打漿時(shí)采用4_5kg的打漿壓力打漿60-70min，至打漿度為11° SR。本發(fā)明的有益效果在于a、本發(fā)明充分利用了聚乳酸纖維相容性好、安全無(wú)毒的特性、無(wú)刺激性、抄造性能較好的特點(diǎn)，用其作為成形紙的主要原料，替換現(xiàn)有成形紙大量使用木漿，可減少對(duì)木材資源的消耗，同時(shí)由于其具有生物降解性，可減少對(duì)環(huán)境的影響。b、本發(fā)明所述成形紙的紙張纖維間結(jié)合力強(qiáng)，紙張的抗張強(qiáng)度和耐破度較好，聚乳酸纖維與聚酯纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度好，有利于減少掉毛掉粉現(xiàn)象，并且添加了合適比例的短纖植物纖維，用于改善紙張的平整度，提高濾棒的圓周率和粘合性能。C、本發(fā)明所述成形紙?jiān)谥苽渲羞M(jìn)行干燥時(shí)，通過(guò)對(duì)前中后期烘缸溫度的梯度控制，并根據(jù)實(shí)時(shí)對(duì)紙張干度的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行溫度調(diào)整，能夠有效防止?jié)窦堩?yè)進(jìn)入干燥工藝時(shí)，溫度太高容易使纖維粘附，破壞紙頁(yè)的表面強(qiáng)度，導(dǎo)致紙的表面起毛，引起掉毛掉粉的問(wèn)題。

d、由于聚乳酸纖維在造紙工藝中并非添加量越多越好，雖然聚乳酸纖維增加，有利于提高成形紙的透氣度，但會(huì)降低紙張的抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)和耐折度，所以本發(fā)明中將聚乳酸纖維的添加量控制在一定范圍，使成形紙的透氣度和強(qiáng)度要求較為均勻，保證在滿足香煙透氣性能的前提下，能夠在高速成型機(jī)上平穩(wěn)運(yùn)行，防止強(qiáng)度指標(biāo)的變異系數(shù)過(guò)大，造成實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)斷裂等影響正常生產(chǎn)的問(wèn)題。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
本實(shí)施例所述的聚乳酸纖維成形紙，按照重量份數(shù)計(jì)算，含有聚乳酸纖維15份，白度為80%的闊葉木纖維15份，聚酯纖維10份，所述聚乳酸纖維的長(zhǎng)度為4mm，纖度為ID ;所述聚酯纖維的長(zhǎng)度為4mm，纖度為O. 5D，并添加O. 05份的瓜爾膠。其制備方法包括備料工藝、紙機(jī)設(shè)計(jì)工藝，紙機(jī)參數(shù)調(diào)節(jié)工藝及現(xiàn)場(chǎng)控制，所述備料工藝的具體步驟為
①選用上述規(guī)格的聚乳酸纖維15份，采用槽式打漿機(jī)進(jìn)行游離打漿，打漿濃度為1%，首先采用5kg的打漿壓力打漿IOmin后，再換成打漿壓力2kg下打漿60min，打漿度為9° SR，濕重 8g;
②選用上述規(guī)格的闊葉木漿15份，采用黏狀打漿，打漿度為40°SR，濕重6g ；
③將上述聚乳酸纖維漿液和闊葉木漿混合后加入聚酯纖維10份，添加瓜爾膠混合均勻制成懸浮狀紙漿；
④使用斜網(wǎng)紙機(jī)進(jìn)行抄造；
⑤使用真空輥和壓榨輥進(jìn)行壓榨，出來(lái)的濕紙頁(yè)含有80%水份，通過(guò)調(diào)節(jié)壓榨與網(wǎng)部的速差把濕紙頁(yè)在縱向拉伸，使纖維呈縱向排布，纖維之間的孔隙呈縱向，提高透氣度；
⑥使用單網(wǎng)單缸的烘缸組進(jìn)行干燥，開(kāi)始兩個(gè)烘缸的溫度在70°C，之后檢測(cè)紙幅干度，干度超過(guò)50%后，將后續(xù)烘缸的溫度調(diào)節(jié)到80°C，直至達(dá)到使用要求。所述成形紙的定量為IOg,透氣度為500um/pa. S。實(shí)施例2
本實(shí)施例所述的聚乳酸纖維成形紙，按照重量份數(shù)計(jì)算，含有聚乳酸纖維65份，白度為85%的闊葉木纖維20份，聚酯纖維15份，所述聚乳酸纖維的長(zhǎng)度為6mm，纖度為;所述聚酯纖維的長(zhǎng)度為10mm，纖度為1.4D，并添加O. 10份聚丙烯酰胺。其制備方法包括備料工藝、紙機(jī)設(shè)計(jì)工藝，紙機(jī)參數(shù)調(diào)節(jié)工藝及現(xiàn)場(chǎng)控制，所述備料工藝的具體步驟為①選用上述規(guī)格的聚乳酸纖維65份，采用槽式打漿機(jī)進(jìn)行游離打漿，使用4kg的打漿力打漿70min，至打漿度為11° SR濕重8g ；
②選用上述規(guī)格的闊葉木漿20份，采用黏狀打漿，打漿度為50°SR，濕重8g ；
③將上述聚乳酸纖維漿液和闊葉木漿混合后加入聚酯纖維15份，添加聚丙烯酰胺混合均勻制成懸浮狀紙漿；
④使用斜網(wǎng)紙機(jī)進(jìn)行抄造；
⑤使用真空輥和壓榨輥進(jìn)行壓榨，出來(lái)的濕紙頁(yè)含有80%水份，通過(guò)調(diào)節(jié)壓榨與網(wǎng)部的速差把濕紙頁(yè)在縱向拉伸，使纖維呈縱向排布，纖維之間的孔隙呈縱向，提高透氣度；
⑥使用單網(wǎng)單缸的烘缸組進(jìn)行干燥，開(kāi)始兩個(gè)烘缸的溫度在75°C，之后檢測(cè)紙幅干度，干度超過(guò)50%后，將后續(xù)烘缸的溫度調(diào)節(jié)到85°C，直至達(dá)到使用要求。
所述成形紙的定量為50g,透氣度為50000um/pa. S。實(shí)施例3
本實(shí)施例所述的聚乳酸纖維成形紙，按照重量份數(shù)計(jì)算，含有聚乳酸纖維30份，白度為85%的闊葉木纖維18份，聚酯纖維13份，所述聚乳酸纖維的長(zhǎng)度為5mm，纖度為3D ;所述聚酯纖維的長(zhǎng)度為7mm，纖度為I. 0D,并添加O. 10份聚丙烯酰胺和O. 10份的瓜爾膠。其制備方法包括備料工藝、紙機(jī)設(shè)計(jì)工藝，紙機(jī)參數(shù)調(diào)節(jié)工藝及現(xiàn)場(chǎng)控制，所述備料工藝的具體步驟為
①選用上述規(guī)格的聚乳酸纖維30份，采用槽式打漿機(jī)進(jìn)行游離打漿，使用5kg的打漿力打漿60min，至打漿度為11° SR濕重8g ；
②選用上述規(guī)格的闊葉木漿18份，采用黏狀打漿，打漿度為40°SR，濕重8g ；
③將上述乳酸纖維漿液和闊葉木漿混合后加入聚酯纖維13份，添加入聚丙烯酰胺和的瓜爾膠，混合均勻制成懸浮狀紙漿；
④使用斜網(wǎng)紙機(jī)進(jìn)行抄造；
⑤使用真空輥和壓榨輥進(jìn)行壓榨，出來(lái)的濕紙頁(yè)含有80%水份，通過(guò)調(diào)節(jié)壓榨與網(wǎng)部的速差把濕紙頁(yè)在縱向拉伸，使纖維呈縱向排布，纖維之間的孔隙呈縱向，提高透氣度；
⑥使用單網(wǎng)單缸的烘缸組進(jìn)行干燥，開(kāi)始兩個(gè)烘缸的溫度在75°C，之后檢測(cè)紙幅干度，干度超過(guò)50%后，將后續(xù)烘缸的溫度調(diào)節(jié)到85°C，直至達(dá)到使用要求。所述成形紙的定量為30g,透氣度為8000um/pa. S。
權(quán)利要求
1.聚乳酸纖維成形紙，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)算，含有聚乳酸纖維15-65份，白度為80-85%的闊葉木纖維15-20份，聚酯纖維10-15份；所述聚乳酸纖維的長(zhǎng)度為4_6mm，纖度為1-5D ;所述聚酯纖維的長(zhǎng)度為4-10mm，纖度為O. 5-1. 4D ;所述成形紙的定量為10_50g,透氣度為 500-50000um/pa. S。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚乳酸纖維成形紙，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)算，在所述成形紙中添加O. 05-0. 15份的瓜爾膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚乳酸纖維成形紙，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)算，在所述成形紙中添加O. 05-0. 10份聚丙烯酰胺。
4.權(quán)利要求1-3所述聚乳酸纖維成形紙的制備方法，包括備料工藝、紙機(jī)設(shè)計(jì)工藝，紙機(jī)參數(shù)調(diào)節(jié)工藝及現(xiàn)場(chǎng)控制，其特征在于，所述備料工藝的具體步驟為 ①選用規(guī)格為HDX4-6mm的聚乳酸纖維15-65份,采用槽式打衆(zhòng)機(jī)進(jìn)行游離打衆(zhòng)，打漿濃度為1_2%，首先采用5-7kg的打漿壓力打漿5-10min后，再換成打漿壓力2_3kg下打漿 50-60min，打漿度為 9-12° SR，濕重 6_8g ； ②白度為80-85%、纖維長(zhǎng)度為O.8-2. Omm闊葉木漿15-20份，采用黏狀打漿，打漿度為40 50° SR，濕重 6-8g; ③將上述聚乳酸纖維漿液和闊葉木漿混合后加入聚酯纖維10-15份，混合均勻制成懸浮狀紙漿； ④使用斜網(wǎng)紙機(jī)進(jìn)行抄造； ⑤使用真空輥和壓榨輥進(jìn)行壓榨，出來(lái)的濕紙頁(yè)含有80%水份，通過(guò)調(diào)節(jié)壓榨與網(wǎng)部的速差把濕紙頁(yè)在縱向拉伸，使纖維呈縱向排布，纖維之間的孔隙呈縱向，提高透氣度； ⑥使用單網(wǎng)單缸的烘缸組進(jìn)行干燥，開(kāi)始兩個(gè)烘缸的溫度在70-75°C，之后檢測(cè)紙幅干度，干度超過(guò)50%后，將后續(xù)烘缸的溫度調(diào)節(jié)到80-85°C，直至達(dá)到使用要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚乳酸纖維成形紙的制備方法，其特征在于，上述步驟①中對(duì)聚乳酸纖維進(jìn)行打漿時(shí)采用一次打漿，使用4-5kg的打漿力打漿60-70min，至打漿度為11。SR。
全文摘要
本發(fā)明為解決傳統(tǒng)成形紙掉毛掉粉的缺陷，并在一定程度上緩解傳統(tǒng)成形紙生產(chǎn)對(duì)資源的過(guò)度消耗，提供了一種采用聚乳酸纖維作為原料的成形紙及其制備方法。本發(fā)明采用以下技術(shù)手段聚乳酸纖維成形紙，按照重量份數(shù)計(jì)算，含有聚乳酸纖維15-65份，白度為80-85%的闊葉木纖維15-20份，聚酯纖維10-15份，所述聚乳酸纖維的長(zhǎng)度為4-6mm,纖度為1-5D；所述聚酯纖維的長(zhǎng)度為4-10mm，纖度為0.5-1.4D；所述成形紙的定量為10-50g，透氣度為500-50000um/pa.s。
文檔編號(hào)D21H17/55GK102877355SQ2012104283
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者王濤, 譚國(guó)治, 王嘵輝, 牟定榮, 魏宏, 代家紅, 尹康德, 郭錦程, 趙劍, 武凱 申請(qǐng)人:紅塔煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 云南恩典科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司