一种纯质纸及其制备方法

技术领域

本发明涉及纸张制备的技术领域，特别是涉及一种纯质纸及其制备方法。

背景技术

纯质纸是胶版印刷纸的一种，精品图书、高档画册、挂历等大多采用纯质纸印刷。具有较高的厚挺度和不透明度，其印刷图案清晰，色泽柔和、淳朴自然、富有天然特性，可保护视力，表面细腻而无光泽。高品质纯质纸表面平整、清洁，对油墨的吸收性均匀、平滑度好，色泽温和而自然，阅之健视、清新，采用的色调可以保护用户视力。

胶版印刷是利用油、水不相混合的原理对纯质纸进行印刷。在印刷前，先向印版涂布润湿液，使印版上的空白部分形成亲水薄膜，再向印版涂布油墨，使印版上的图文部分形成亲油薄膜。印刷时，经过橡皮滚筒上的橡皮布的转印，从而完成印刷。但因胶版印刷时纯质纸被润版液润湿的区域表面抗湿拉毛强度变差，在多色彩印工艺中，容易在后续的印刷工序中造成掉粉掉块。

目前纯质纸的表面强度较低，难以支撑胶版印刷和其他操作。

发明内容

本发明提供一种纯质纸及其制备方法，以解决纯质纸的表面强度较低，难以支撑胶版印刷和其他操作的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种纯质纸的制备方法，包括：获取到造纸浆料，抄造造纸浆料得到原纸层；利用包括增强助剂以及平衡助剂的施胶剂对原纸层的至少一侧进行表面施胶，以制备纯质纸。

其中，获取到利用包括增强助剂以及平衡助剂的施胶剂对原纸层的至少一侧进行表面施胶，以制备纯质纸的步骤包括：获取到包括交联聚乙烯醇的增强助剂以及获取到包括烷基烯酮二聚体以及复合阳离子苯乙烯丙烯酸酯的平衡助剂；将增强助剂以及平衡助剂添加进施胶剂中；利用施胶剂对原纸层的至少一侧进行表面施胶，以制备纯质纸。

其中，获取到包括交联聚乙烯醇的增强助剂的步骤包括：对聚乙烯醇与乙二醛进行交联改性，得到交联聚乙烯醇；基于交联聚乙烯醇获取到增强助剂；其中，交联聚乙烯醇中乙二醛与聚乙烯醇之间的摩尔比为3:10。

其中，获取到包括烷基烯酮二聚体以及复合阳离子苯乙烯丙烯酸酯的平衡助剂的步骤包括：将烷基烯酮二聚体和复合阳离子苯乙烯丙烯酸酯按照重量比为7:3的比例进行混合，得到平衡助剂。

其中，增强助剂在施胶剂内的添加量为1～3％；平衡助剂的添加量为0.5～1.5kg/吨原纸。

其中，获取到造纸浆料，抄造造纸浆料得到原纸层的步骤包括：获取到包括原纸纸浆、填料以及化学助剂的造纸浆料；抄造造纸浆料得到原纸层。

其中，获取到包括原纸纸浆、填料以及化学助剂的造纸浆料的步骤包括：获取到包括化学机械浆、针叶木化学浆、阔叶木化学浆以及涂布损纸浆的原纸纸浆；以及获取到包括轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、二氧化钛中的一种或多种的填料；以及获取到包括染料、干强剂、内部施胶剂、双元或三元助留/助滤剂中的一种或多种的化学助剂；混合原纸纸浆、填料以及化学助剂，得到造纸浆料。

其中，化学机械浆在原纸纸浆中的质量分数范围为：20～25％，磨浆游离度范围为在200～350ml；针叶木化学浆在原纸纸浆中的质量分数范围为：15～25％，磨浆游离度范围为在300～400ml；涂布损纸浆在原纸纸浆中的质量分数范围为：0～20％；阔叶木化学浆在原纸纸浆中的质量分数范围为：30～55％。

其中，获取到包括化学机械浆、针叶木化学浆、阔叶木化学浆以及涂布损纸浆的原纸纸浆的步骤还包括：获取到涂布损纸，依次对涂布损纸进行水力碎浆、筛分/除渣以及浓缩，并添加聚合氯化铝，以涂布损纸进行电荷控制，得到涂布损纸浆；其中，涂布损纸浆的浓度为3～5％。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种纯质纸，纯质纸由如上述任一项的纯质纸的制备方法制备得到。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过先抄造造纸浆料得到原纸层，再利用包括增强助剂以及平衡助剂的施胶剂对原纸层的至少一侧进行表面施胶，以制备纯质纸，从而在表面施胶的施胶剂中增加增强助剂以及平衡助剂来提高原纸层的表面强度以及纸面对水性油墨的适应能力，平衡油墨吸收性，提升纸面抗水性能，改善纸张表面湿拉毛强度，从而增强纯质纸的表面强度，并使其能够支撑胶版印刷和其他操作，提高纯质纸的适用范围。

附图说明

图1是本发明纯质纸的制备方法一实施例的流程示意图；

图2是本发明纯质纸的制备方法另一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1是本发明纯质纸的制备方法一实施例的流程示意图。

步骤S11：获取到造纸浆料，抄造造纸浆料得到原纸层。

获取到造纸浆料，对造纸浆料进行抄造，得到原纸层。

其中，造纸浆料是将造纸原料按抄造纸张品种、性质和要求进行打浆处理，然后加入胶料、填料、色料及其他助剂调制成可供造纸用的纤维悬浮液。

在一个具体的应用场景中，本实施例的抄造方法可以包括湿法抄造，以水为介质对造纸浆料进行抄造，得到原纸层。

在一个具体的应用场景中，在造纸浆料抄纸成型后，再对其进行压榨、烘干，以制备得到原纸层。

步骤S12：利用包括增强助剂以及平衡助剂的施胶剂对原纸层的至少一侧进行表面施胶，以制备纯质纸。

用包括增强助剂以及平衡助剂的施胶剂对原纸层的至少一侧进行表面施胶，以制备纯质纸。具体地，可以通过上述施胶剂对原纸层的一侧或两侧进行表面施胶，以制备纯质纸。

施胶剂主要采用氧化淀粉或者酶转化淀粉进行表面施胶，本实施例在氧化淀粉或者酶转化淀粉中添加增强助剂以及平衡助剂，得到施胶剂。

其中，增强助剂用于增强原纸层的表面强度，而平衡助剂用于改善纸面对水性油墨的适应能力，平衡油墨吸收性，提升纸面抗水性能，改善纸张表面湿拉毛强度。

通过上述步骤，本实施例的纯质纸的制备方法通过先抄造造纸浆料得到原纸层，再利用包括增强助剂以及平衡助剂的施胶剂对原纸层的至少一侧进行表面施胶，以制备纯质纸，从而在表面施胶的施胶剂中增加增强助剂以及平衡助剂来提高原纸层的表面强度以及纸面对水性油墨的适应能力，平衡油墨吸收性，从而增强纯质纸的表面强度，提升纸面抗水性能，改善纸张表面湿拉毛强度，并使其能够支撑胶版印刷和其他操作，提高纯质纸的适用范围。

请参阅图2，图2是本发明纯质纸的制备方法另一实施例的流程示意图。

步骤S21：获取到包括原纸纸浆、填料以及化学助剂的造纸浆料，抄造造纸浆料得到原纸层。

获取到包括原纸纸浆、填料以及化学助剂的造纸浆料，抄造造纸浆料得到原纸层。

其中，原纸纸浆可以包括化学机械浆、针叶木化学浆、阔叶木化学浆以及涂布损纸浆或其他纸浆，填料可以包括轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、二氧化钛等填料中的一种或多种，化学助剂可以包括染料、干强剂、内部施胶剂、双元或三元助留/助滤剂(阳离子聚丙烯酰胺+微粒硅溶胶/膨润土+阴离子聚丙烯酰胺)等化学助剂中的一种或多种。

本实施例的化学机械浆可以包括漂白热磨化学机械浆(BCTMP)、碱性过氧化氢漂白化学机械浆(APMP)、热磨化学机械浆(CTMP)等机械浆。优选地，本实施例的化学机械浆为碱性过氧化氢漂白化学机械浆(APMP)。

获取到上述原纸纸浆、填料以及化学助剂后，混合原纸纸浆、填料以及化学助剂，得到造纸浆料。其中，填料与原纸纸浆之间的重量范围比为：(20～30)：100，即当原纸纸浆为100重量份，填料的重量范围为20～30重量份，具体可以为20重量份、23重量份、27重量份或30重量份等，具体在此不做限定。而化学助剂与原纸纸浆之间的重量范围比为：(0.02～1.20)：100，即当原纸纸浆为100重量份，填料的重量范围为0.02～1.20重量份，具体可以为0.02重量份、0.13重量份、0.52重量份、0.89重量份、0.93重量份、1.05重量份或1.20重量份等，具体在此不做限定。

在一个具体的应用场景中，获取到包括化学机械浆、针叶木化学浆、阔叶木化学浆以及涂布损纸浆的原纸纸浆，其中，化学机械浆在原纸纸浆中的质量分数范围为：20～25％，具体可以为20％、22％、24％或25％等，磨浆游离度范围为在200～350ml，具体可以为200ml、250ml、300ml、340ml或350ml等，具体在此不做限定。针叶木化学浆在原纸纸浆中的质量分数范围为：15～25％，具体可以为15％、17％、21％、23％或25％等，磨浆游离度范围为在300～400ml，具体可以为300ml、320ml、340ml、360ml或4000ml等，具体在此不做限定。涂布损纸浆在原纸纸浆中的质量分数范围为：0～20％，具体可以为0％、8％、13％、19％或20％等，具体在此不做限定。阔叶木化学浆在原纸纸浆中的质量分数范围为：30～55％，具体可以为30％、38％、43％、49％、52％或55％等，具体在此不做限定。

本实施例中化学机械浆的使用量较高，从而在后续进行高的填料配比时，纸张仍具有较高的松厚度，且化学机械浆的成本较低，采用较多的化学机械浆能够降低其他纸浆的成本，进而降低纯质纸的生产成本。

其中，涂布损纸浆的获取步骤可以为：获取到涂布损纸，依次对涂布损纸进行水力碎浆、筛分/除渣以及浓缩，并添加聚合氯化铝，以涂布损纸进行电荷控制，得到涂布损纸浆，其中，涂布损纸浆的浓度为3～5％，具体可以为3％、4％或5％等，在此不做限定。

其中，涂布损纸可以为常规铜版纸或其他纸张生产中的产生的涂布损纸。且为了改善涂损浆回抄的使用效果，在浓缩后的涂损浆中加入200～2000ppm的聚合氯化铝进行电荷控制，并对涂损浆中的颜料起到微絮凝效果，以减少其配浆后对浆料整体滤水/保留/强度的不利影响，抄纸时以实际浓度按绝干和配浆比例计算。其中，ppm浓度(parts permillion)是溶质质量相对于绝干浆的添加量，即每吨绝干浆添加药品的克数。

通过回用涂布损纸的方式制备涂布损纸浆，并用于纯质纸的制备，能够进一步降低原纸纸浆中其他浆液以及填料的使用量，从而进一步降低纯质纸的生产成本。

在一个具体的应用场景中，本实施例的填料可以采用轻质碳酸钙(PCC)作为填料，且填料与原纸纸浆之间的重量范围比为：(20～30)：100，即使用较高的填料配比，从而在提高纸张不透明度的同时，确保纸种具有较好的纸面微观结构，对平滑度和油墨吸收性有正向帮助。

而本实施例的化学助剂中的干强剂可以采用阳离子淀粉、中低分子量阳离子聚丙烯酰胺构成。且作为干强剂的阳离子淀粉用量为0.8～1.4％，具体可以为0.8％、0.9％、1.1％、1.3％或1.4％等，作为干强剂的阳离子聚丙烯酰胺用量为0.8～2.0％，具体可以为0.8％、1.3％、1.4％、1.6％或2.0％等，上述用量均为相应物质相对于原纸纸浆的绝干量。

而本实施例的化学助剂中的内部施胶剂可以采用烷基烯酮二聚体(AKD)和/或烯基琥珀酸苷(ASA)施胶，烷基烯酮二聚体(AKD)的用量可以为8～15kg/吨原纸，具体可以为8kg/吨原纸、10kg/吨原纸、13kg/吨原纸或15kg/吨原纸等，烯基琥珀酸苷(ASA)的用量可以为0.8～2.0kg/吨原纸，具体可以为0.8kg/吨原纸、1.0kg/吨原纸、1.3kg/吨原纸、1.5kg/吨原纸或2.0kg/吨原纸等。其中，原纸指的是原纸层，即造纸浆料抄造后的成品原纸。

本实施例的化学助剂中的染料可以采用黄色染料，加红色染料调色方案，以使得纯质纸达到所要求的纸色，对用户视力进行保护。

步骤S22：获取到包括交联聚乙烯醇的增强助剂以及获取到包括烷基烯酮二聚体以及复合阳离子苯乙烯丙烯酸酯的平衡助剂；将增强助剂以及平衡助剂添加进施胶剂中；利用施胶剂对原纸层的至少一侧进行表面施胶，以制备纯质纸。

获取到包括交联聚乙烯醇的增强助剂以及获取到包括烷基烯酮二聚体以及复合阳离子苯乙烯丙烯酸酯的平衡助剂；并将增强助剂以及平衡助剂添加进施胶剂中；最后利用施胶剂对原纸层的至少一侧进行表面施胶，以制备纯质纸。

施胶剂主要采用氧化淀粉或者酶转化淀粉进行表面施胶，本实施例在氧化淀粉或者酶转化淀粉中添加增强助剂以及平衡助剂，得到施胶剂。其中，本实施例的表面施胶淀粉量，单面为1.5～2.0g/m

其中，增强助剂在施胶剂内的添加量为1～3％，具体可以为1％、2％或3％等，平衡助剂的添加量为0.5～1.5kg/吨原纸，具体可以为0.5kg/吨原纸、0.7kg/吨原纸、1.0kg/吨原纸或1.5kg/吨原纸等，具体在此不做限定。

增强助剂的获取方式可以为对聚乙烯醇与乙二醛进行交联改性，得到交联聚乙烯醇，基于交联聚乙烯醇获取到增强助剂，其中，交联聚乙烯醇中乙二醛与聚乙烯醇之间的摩尔比为3:10。改性后的聚乙烯醇对纸张的表面强度有明显的改善。且由于本步骤中通过增强助剂对纸张的表面强度进行改善，使得化学机械浆中碱性过氧化氢漂白化学机械浆(APMP)的使用量可以增加，从而提高成本较低的碱性过氧化氢漂白化学机械浆的使用量，减少其他成本较高的机械浆的使用量，并利用增强助剂保障纯质纸的表面强度。在保障纯质纸的品质的情况下降低纯质纸的生产成本。

平衡助剂的获取方式可以通过将烷基烯酮二聚体和复合阳离子苯乙烯丙烯酸酯按照重量比为7:3的比例进行混合得到。在施胶剂中添加一定量的烷基烯酮二聚体(AKD)复合阳离子苯乙烯丙烯酸酯(SAE)添加剂，能够改善纸面对水性油墨的适应能力，平衡油墨吸收性，及提升纸面湿强度，降低彩色胶版印刷(多色彩印)过程中因纸张湿拉毛强度降低造成的掉粉/掉块问题，从而使得纯质纸能够支撑胶版印刷或其他操作，提高纯质纸的适用范围。

在其他实施例中，增强助剂和平衡助剂的获取方式也可以采用其他物质或配比进行，具体在此不做限定。

采用以上方案抄造的纸张，经软压光两面适当整饰后，进一步提升纸张的平滑度，和微观细腻程度。

通过上述步骤，本实施例采用包括化学机械浆、针叶木化学浆、阔叶木化学浆以及涂布损纸浆的原纸纸浆抄造原纸。并提高化学机械浆的比例、提高了灰分，回用一定量涂布损纸浆，以此达到节约原料、节降能耗，优化生产成本的目的。且本实施例采用特殊的表胶增强技术，在施胶剂中添加包括交联聚乙烯醇的增强助剂以及包括烷基烯酮二聚体以及复合阳离子苯乙烯丙烯酸酯的平衡助剂，提高和改善纸张表面的干强和RI湿强，且增强了纸张油墨吸收的平衡性，提升纸面抗水性能，改善纸张表面湿拉毛强度，弥补了纯质纸在高机械浆、高灰分的情况下表面强度不足，容易在多色胶版印刷过程中产生的掉粉/掉块问题，使得制备得到的纯质纸的表面强度得到明显提升，纸张面感细腻性得到提高，平滑度高，且纸张两面差可以控制在较小范围内，此外，纯质纸的不透明度得到明显提升，彩色印刷色彩饱和感、印刷均匀性得到明显提升，且生产成本有较明显下降。

下面将通过多个具体的实施例对本发明的上述配比的纯质纸的制备方法及性能进行检测。其中，以70克每平方米基重的纯质纸的制备方法为例进行检测。本实施例利用RI湿强检测方法评估纸张的抗湿拉毛强度。该检测方法模拟胶版印刷时，预先在纸张表面上润版液，再使用黑色油墨(东洋15#)进行印刷和转移剥离，来评估印刷过程中纸面可能出现的掉毛掉粉情况，并制作标准对照版，进行打分评级，来判断纸张的抗湿拉毛性能以及表面强度。

空白对照组1：

原纸抄造，采用APMP(过氧化氢漂白化学机械浆)：NBKP(针叶木化学浆)：LBKP(阔叶木化学浆):回抄损纸浆(涂布损纸)＝15％：20％：65％：0％，制备混合纸浆，加入20％(相对于纸浆的重量)的轻质碳酸钙作为填料，再加入化学添加剂，电荷控制剂PAC 200ppm，阳离子淀粉0.9％，AKD施胶剂1.0％，阳离子聚丙酰胺类保留助剂200ppm，硅胶类阴离子保留助剂4000ppm，经过抄纸成型，再经过压榨、烘干，制备成水分在3～4％的63g/m

空白对照组2：

原纸抄造，采用APMP(过氧化氢漂白化学机械浆)：NBKP(针叶木化学浆)：LBKP(阔叶木化学浆):回抄损纸浆(涂布损纸)＝15％：20％：65％：0％，制备混合纸浆，加入20％(相对于纸浆的重量)的轻质碳酸钙作为填料，再加入化学添加剂，电荷控制剂PAC 200ppm，阳离子淀粉0.9％，AKD施胶剂1.0％，阳离子聚丙酰胺类保留助剂200ppm，硅胶类阴离子保留助剂4000ppm，经过抄纸成型，再经过压榨、烘干，制备成水分在3～4％的63g/m

空白对照组3：

原纸抄造，采用APMP(过氧化氢漂白化学机械浆)：NBKP(针叶木化学浆)：LBKP(阔叶木化学浆):回抄损纸浆(涂布损纸)＝15％：20％：65％：0％，制备混合纸浆，加入20％(相对于纸浆的重量)的轻质碳酸钙作为填料，再加入化学添加剂，电荷控制剂PAC 200ppm，阳离子淀粉0.9％，AKD施胶剂1.0％，阳离子聚丙酰胺类保留助剂200ppm，硅胶类阴离子保留助剂4000ppm，经过抄纸成型，再经过压榨、烘干，制备成水分在3～4％的63g/m

对比实施例1：

原纸抄造，采用APMP(过氧化氢漂白化学机械浆)：NBKP(针叶木化学浆)：LBKP(阔叶木化学浆):回抄损纸浆(涂布损纸)＝20％：25％：55％：0％，制备混合纸浆，加入22％(相对于纸浆的重量)的轻质碳酸钙作为填料，再加入化学添加剂，电荷控制剂PAC 250ppm，阳离子淀粉1.0％，AKD施胶剂1.0％，阳离子聚丙酰胺类保留助剂250ppm，硅胶类阴离子保留助剂4500ppm，经过抄纸成型，再经过压榨、烘干，制备成水分在3～4％的63g/m

对比实施例2：

原纸抄造，采用APMP(过氧化氢漂白化学机械浆)：NBKP(针叶木化学浆)：LBKP(阔叶木化学浆):回抄损纸浆(涂布损纸)＝23％：25％：42％：10％，制备混合纸浆，加入25％(相对于纸浆的重量)的轻质碳酸钙作为填料，再加入化学添加剂，电荷控制剂PAC 280ppm，阳离子淀粉1.0％，AKD施胶剂1.0％，阳离子聚丙酰胺类保留助剂280ppm，硅胶类阴离子保留助剂4800ppm，经过抄纸成型，再经过压榨、烘干，制备成水分在3～4％的63g/m

对比实施例3：

原纸抄造，采用APMP(过氧化氢漂白化学机械浆)：NBKP(针叶木化学浆)：LBKP(阔叶木化学浆):回抄损纸浆(涂布损纸)＝25％：25％：30％：20％，制备混合纸浆，加入27％(相对于纸浆的重量)的轻质碳酸钙作为填料，再加入化学添加剂，电荷控制剂PAC 300ppm，阳离子淀粉1.0％，AKD施胶剂1.0％，阳离子聚丙酰胺类保留助剂300ppm，硅胶类阴离子保留助剂5000ppm，经过抄纸成型，再经过压榨、烘干，制备成水分在3～4％的63g/m

由上述可知，空白实施例的粗糙度在7.0μm以上、平滑度为15～25s/100ml、不透明度为85～86、表强强度为14#蜡棒强度、RI湿强为3级，松厚度范围为1.30～1.40cc/g以及KN油墨吸收性范围为25～30。

而采用上述实施例的轻质纸的制备方法生产的轻质纸可以达到以下指标：粗糙度控制在6.0μm以下；Bekk平滑度范围为35～50s/100ml；不透明度范围为87.5～88；表强强度为16#蜡棒强度；RI湿强为6～7级；松厚度范围为1.30～1.35cc/g；KN油墨吸收性范围为30～35。

因此，采用上述实施例的轻质纸的制备方法能够在APMP的用量增大的情况下，通过增强助剂和平衡助剂提高轻质纸的表面强度，平衡油墨吸收性，并使得轻质纸纸面细腻，平滑度高以及湿拉毛强度好，且表面强度能够达到16#蜡棒强度，印刷不起毛、不掉粉；不透明度高，70g纯质纸，纸张不透明度达到87％以上，很好的解决了印刷透印问题，且匀度好，吸墨均匀，色彩还原性好，适于印刷高档精美彩色图文。

基于相同的发明构思，本申请还提供了一种纯质纸。本实施例的纯质纸可以通过上述任一实施例的纯质纸的制备方法制备得到。从而本实施例的纯质纸的表面强度以及纸面对水性油墨的适应能力得到一定提升，油墨吸收的平衡性得到加强，使得纯质纸能够支撑胶版印刷和其他操作，提高纯质纸的适用范围。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。