[發明專利]一種高強度特種紙及其制備方法

在審

• 申請號: 201511025200.3
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN105525534A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 劉三民
• 申請（專利權）人: 上海全宇生物科技遂平有限公司
• 主分類號: D21H27/00
• 分類號: D21H27/00;D21H13/16;D21H21/08;D21D1/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本發明屬于造紙領域，具體涉及一種高強度特種紙及其制備方法。

背景技術

特種紙是相對于普通紙而言的一類具有特殊用途的紙張的統稱。特種紙已廣泛用于輕 工、紡織、食品、水利、電力、電信、交通和建筑等行業，其種類有醫療器械包裝紙、嘴 棒成型紙、電池隔膜紙、空氣過濾紙、汽車用紙板、揚聲器專用紙、包裝紙板、液體過濾 紙板、水溶紙、果袋紙、培草紙、地膜紙等。普通紙的原料多為植物纖維，特種紙的原料 除了植物纖維以外，還配有合成纖維等原料來彌補天然纖維的某些弱點。據統計，歐美及 日本等發達國家30～50％的合成纖維用于造紙，而我國用于造紙的合成纖維僅為5～8％。

合成纖維在作為造紙原料應用時，由于其表面比較光滑，對水的浸潤性較差，表面活 性較低，纖維之間難以形成理想的結合。將合成纖維和其他纖維原料混合進行抄紙時，在 成形過程中往往存在著纖維難以均勻分散，紙頁纖維之間結合強度低等缺點，這大大限制 了合成纖維在紙張抄造中的應用以及性能發揮。實現合成纖維在特種紙中的有效利用具有 廣闊的市場空間。

CN101280533A公開了一種低定量紙張的制備方法，其是將水溶性PVA合成纖維進行 預潤脹處理，然后將植物纖維用打漿機進行疏解；將預處理后的合成纖維漿料和打漿后的 植物纖維漿料混合后在PEI磨中進行打漿處理，最后加入聚氧化乙烯分散劑，抄造成紙。 經過上述方法得到的紙張，紙張的勻度、抄造性能和物理強度得到提高。

CN101377063A公開了一種造紙用增強纖維及其制備方法、以及含有該纖維的紙制品。 該增強纖維是對包含以下組成的原料進行紡絲而得到的纖維：聚乙烯醇80～99.95wt％，改 性劑0.05wt～20wt％；其中，所述改性劑包括聚酰胺類、纖維素類、聚胺類和季銨鹽類高 分子聚合物中的一種或幾種。該增強纖維通過增加PVA纖維中的活性官能團，提高潤濕性， 提高PVA纖維與其他纖維的結合力，從而提高成紙的強度。

現有技術中，提高成紙強度的方法較為復雜，成本較高，且紙張的成紙強度提高有限。

發明內容

本發明的目的是提供一種高強度特種紙，從而解決現有技術中，特種紙紙張強度低的 問題。

本發明的第二個目的是提供上述高強度特種紙的制備方法。、

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：

一種高強度特種紙，主要由以下質量百分比的組分組成：植物纖維60～90％，水溶性 聚乙烯醇纖維5～20％，高強高模聚乙烯醇纖維5～20％。

所述植物纖維為針葉木漿纖維。

所述水溶性聚乙烯醇纖維的纖度為1.45～1.55dtex，長度為4～6mm。水溶溫度為70～ 90℃。

所述高強高模聚乙烯醇纖維是斷裂強度≥10.0cN/dex，楊氏模量≥160cN/dex的聚乙烯醇 纖維。所述高強高模聚乙烯醇纖維的纖度為1.45～1.55dtex，長度為4～6mm。

水溶性聚乙烯醇(PVA)纖維是維綸差別化纖維品種之一，不僅具有理想的水溶溫度 和強度、伸度，有良好的耐酸、耐堿、耐干熱性能，而且溶于水后無味、無毒，水溶液呈 無色透明狀，在較短的時間內能自然分解，屬于綠色環保產品。水溶性PVA纖維的制造方 法有水系濕法紡絲、有機溶劑系濕法紡絲、干法紡絲、增塑熔融紡絲、溶劑濕法冷卻凝膠 紡絲等。

纖維的強度主要取決于纖維界面上大分子鏈數目、化學鍵能和鏈伸展的均勻性。常規 PVA纖維在制造過程中未延伸纖維的微結構在纖維中呈現堆積層，各層內的長分子鏈被密 密地折疊起來，因此，常規PVA纖維的強度和模量都比較低。高強高模聚乙烯醇(PVA) 纖維是將堆積層完全解開，通過一定的拉伸，消除折疊分子鏈并使之充分結晶，來提高纖 維的強度和模量。高強高模PVA纖維的制造方法屬于現有技術，具體有濕法加硼紡絲法、 干濕法紡絲、凝膠紡絲法、相分離紡絲、交聯紡絲法等。

優選的，高強高模PVA纖維通過濕法加硼紡絲法制造而成，其是在PVA溶液中加入 硼酸作為交聯劑，使紡絲原液形成交聯凝膠結構，然后通過噴絲孔進入堿性凝固浴中時， 絲條出現凝膠化，通過濕拉伸、酸中和、濕熱拉伸、水洗，解除交聯結構后，進行高倍熱 拉伸定性，得到高取向和高結晶的高強高模PVA纖維。