一种造纸用机械浆的处理方法、造纸方法及单铜纸与流程

1.本技术涉及造纸技术领域，特别是涉及一种造纸用机械浆的处理方法、造纸方法及单铜纸。


背景技术：

2.单铜标签的瓶贴工艺，例如酱油瓶的标签，以往以人工贴瓶为主，效率较低；随着工业自动化的不断发展，目前的市场上的主要瓶标的贴标基本均采用自动化贴标，全自动立式圆瓶贴标机贴标速度可以达到40-120pcs/min，因此对单铜的贴标性能要求越来越高。
3.目前单铜纸多数由大型夹网纸机生产，由于大型夹网纸机的车速较快，造成纸张丝向明显，单铜纸在纵向方向，即纸机的运转方向上挺度较大，而纵向挺度指标是影响单铜在瓶标加工过程中出现翘标、歪标等问题的关键因素之一，进而会影响自动化贴标的损标率和正标率，因此通常纸厂会通过增加原纸内添灰分、减少机械浆用量、降低原纸克重提高涂布量等方式来降低纸张厚度，从而达到降低挺度的目的。
4.本技术的发明人在长期的研发过程中，发现目前降低纸张挺度的方法会造成纸张变薄、不透明度也会随之降低，因此在后续印刷贴瓶过程中会出现透印、渗胶等问题。


技术实现要素：

5.本技术主要解决的技术问题是提供一种造纸用机械浆的处理方法、造纸方法及单铜纸，能够提高机械浆的柔软度。
6.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种造纸用机械浆的处理方法，包括：
7.提供机械浆；
8.向机械浆中加入纤维素酶和/或木聚糖酶，对机械浆进行酶处理，得到处理后的机械浆。
9.其中，向机械浆中加入纤维素酶和/或木聚糖酶包括：
10.将纤维素酶和/或木聚糖酶与载体进行固定附着，得到固定化酶；
11.将固定化酶加入到机械浆中，对机械浆进行酶处理。
12.其中，将纤维素酶和/或木聚糖酶与载体进行固定附着包括：
13.提供载体溶液；
14.向载体溶液中加入交联定着剂，得到交联混合液；
15.将纤维素酶和/或木聚糖酶加入到交联混合液中，得到固定化酶溶液。
16.其中，以质量份计，载体为100份、交联定着剂为15-25份、纤维素酶或木聚糖酶酶为90-120份。
17.其中，载体包括聚丙烯酸树脂，交联定着剂包括1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐。
18.其中，向机械浆中加入纤维素酶和木聚糖酶包括：
19.纤维素酶和木聚糖酶的质量比为1:3-3:4，纤维素酶用量为机械浆绝干质量的20-300ppm，木聚糖酶用量为机械浆绝干质量的60-400ppm。
20.其中，向机械浆中加入纤维素酶和木聚糖酶包括：
21.先向机械浆中加入木聚糖酶，对机械浆进行酶处理，得到第一机械浆；
22.再向第一机械浆中加入纤维素酶，对第一机械浆进行酶处理，得到处理后的机械浆。
23.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种造纸方法，包括：
24.提供机械浆，机械浆包括上述任一机械浆的处理方法进行处理；
25.将处理过的机械浆与化学浆混合，得到混合浆料；
26.抄造混合浆料。
27.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种单铜纸，该单铜纸是利用上述造纸方法得到的。
28.其中，单铜纸的纵向挺度为1.2-1.4gf.cm。
29.本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种造纸用机械浆的处理方法，包括：提供机械浆；在机械浆中加入纤维素酶和/或木聚糖酶，对机械浆进行酶处理，得到处理后的机械浆。通过酶处理过的机械浆纤维柔软度更高，使得最终的成纸可以在保证厚度和不透明度的前提下，使纸张挺度得到控制和降低，从而在改善瓶标单铜贴瓶性能的同时，又不产生透印、渗胶的问题
附图说明
30.图1是本技术机械浆处理方法的一实施方式的流程示意图；
31.图2是本技术机械浆处理方法另一实施方式的流程示意图；
32.图3是本技术未经处理的机械浆纤维sem测试图；
33.图4是本技术处理后的机械浆纤维sem测试图；
34.图5是本技术造纸方法的一实施方式的流程示意图。
具体实施方式
35.为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术进一步详细说明。
36.参阅图1，图1是本技术机械浆处理方法的一实施方式的流程示意图，该方法包括：
37.步骤s101：提供机械浆。
38.机械浆是指利用机械方法磨解纤维原料所制成纸浆的总称，本技术所用的机械浆可以是漂白化学热磨机械浆(bleached chemi-thermo mechanical pulp，bctmp)和碱性过氧化氢化学机械浆(alkaline peroxide mechanical pulp，apmp)中的一种或两种的混合物，下文及表中的简写bctmp均指代漂白化学热磨机械浆，apmp均指代碱性过氧化氢化学机械浆。
39.步骤s102：在机械浆中加入纤维素酶和/或木聚糖酶，对机械浆进行酶处理，得到处理后的机械浆。
40.向机械浆中加入纤维素酶或木聚糖酶，均可以对纤维进行降解，从而软化纤维。
41.纤维素酶是能够降解纤维素的一组酶系的总称，主要组分有葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶以及β-葡萄糖苷酶。采用纤维素酶作用于机械浆木质组分中的纤维素结晶部分，先使纤维素结晶区变成无定形区，在此基础上纤维素酶进一步对纤维素的无定形区进行降解，会生成低聚糖和纤维素二糖，最后纤维素酶中的β-葡萄糖苷酶会把生成的二糖降解成葡萄糖。木聚糖酶是可以将木聚糖降解成低聚木糖和木糖的一系列水解酶，采用木聚糖酶作用于机械浆木质组分中半纤维素的重要组分木聚糖，可以切断木聚糖的主链和支链，将这些木聚糖进行降解。经过纤维素酶处理的机械浆，纤维素表面有凹陷，在更容易吸水润胀和分丝帚化的同时，纤维也变得更加的柔软。
42.木聚糖结合在纤维素微纤维的表面，并且相互连接，这些纤维构成了坚硬的细胞相互连接的网络，因此赋予了纤维一定的硬挺度，通过木聚糖酶切断木聚糖的主链和支链，将这些木聚糖进行降解、切断其在微纤维表面彼此之间的连接，也能够有效降低纤维的硬挺度、增加其柔软性。采用纤维素酶和/或木聚糖酶对机械浆进行酶处理，可以软化纤维，从而有利于在相同的厚度和不透明度下控制和降低纸张的挺度。
43.在一实施方式中，选择纤维素酶和木聚糖酶这两种酶对机械浆进行处理。在将两种酶加入到机械浆中前，可以先用载体对酶进行固定附着，即可以使纤维素酶和木聚糖酶分别固定于载体之上，得到两种固定化酶，再将两种固定化酶加入到机械浆中。由于直接将纤维素酶和木聚糖酶添加到浆料中，很难使其在机械浆纤维表面附着，且纤维素酶和/或木聚糖酶的稳定性较差，因此将纤维素酶和/或木聚糖酶附着于载体之上，可以提高纤维素酶和木聚糖酶在机械浆纤维表面的留着状况和酶促反应的稳定性。
44.具体的，载体可以是聚丙烯酸树脂。将聚丙烯酸树脂溶于溶剂中，得到聚丙烯酸树脂载体溶液，该载体溶液的质量浓度可以为2％。为了使酶能够更好的附着于载体之上，还可以向聚丙烯酸树脂载体溶液中加入交联定着剂，得到交联混合液；将纤维素酶和/或木聚糖酶加入交联混合液，得到固定化酶溶液。其中，纤维素酶与木聚糖酶可以一起加入交联混合液，得到混合的固定化酶溶液，也可以分别加入交联混合液，得到固定化纤维素酶溶液和固定化木聚糖酶溶液。具体的，交联定着剂可以是1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，载体、交联定着剂以及酶以质量份计，载体可以为100份，交联定着剂可以为15-25份，如18份、20份、22份等，纤维素酶或木聚糖酶酶可以为90-120份，如100份、105份、110份等。
45.参阅图2，图2是本技术机械浆处理方法另一实施方式的流程示意图，该方法包括：
46.步骤s201：向机械浆中加入木聚糖酶，对机械浆进行酶处理，得到第一机械浆。
47.木聚糖结合在纤维素微纤维的表面，并且相互连接，这些纤维构成了坚硬的细胞相互连接的网络，因此赋予了纤维一定的硬挺度，通过木聚糖酶切断木聚糖的主链和支链，将这些木聚糖进行降解，可以切断其在微纤维表面彼此之间的连接。具体的，木聚糖酶用量可以为机械浆绝干质量的60-400ppm，如80ppm、100ppm、150ppm、200ppm、250ppm、300ppm、350ppm等；木聚糖酶的处理时间可以为40-90min，如50min、60min、70min、80min等；木聚糖酶的处理温度可以在30-60℃，如40℃、45℃、50℃、55℃等。
48.步骤s202：向第一机械浆中加入纤维素酶，对第一机械浆进行酶处理，得到处理后的机械浆。
49.经过木聚糖酶处理后的机械浆，由于木聚糖酶已经对纤维素表面的木聚糖进行了
降解，因此微纤维表面彼此之间的连接点受到破坏，纤维素之间的连接关系变得更加松散。纤维素酶对第一机械浆进行处理时，由于第一机械浆的纤维更加松散，因此纤维素酶更易于与纤维素充分接触，从而增加了纤维素酶的降解效果。具体的，纤维素酶用量可以所述机械浆绝干质量的20-300ppm，如50ppm、800ppm、100ppm、150ppm、200ppm、250ppm等；纤维素酶的处理时间可以为40-90min，如50min、60min、70min、80min等；纤维素酶的处理温度可以在30-60℃，如40℃、45℃、50℃、55℃等，纤维素酶和木聚糖酶的质量比可以为1:3-3:4。
50.机械浆经过木聚糖酶和纤维素酶的先后处理，其纤维的柔软度得到改善，具体请参阅图3-4，图3是本技术未经处理的机械浆纤维sem测试图，图4是本技术处理后的机械浆纤维sem测试图，由图可知，处理后的机械浆纤维之间的连接更少，纤维结构更加松散，纤维表面存在凹陷。
51.本技术提供的机械浆的处理方法，可以使机械浆纤维的柔软度得到改善，也更容易分丝帚化。基于此，本技术还提供一种造纸方法，其制造出的纸张纵向挺度能够得到控制和降低。
52.请参阅图5，图5是本技术造纸方法的一实施方式的流程示意图，在该实施方式中，该方法包括如下步骤：
53.步骤s501：提供机械浆，该机械浆利用本技术任一机械浆的处理方法进行处理。
54.本实施方式中机械浆的处理可以执行上述任一机械浆的处理方法中的步骤，相关内容的详细说明请参见上述机械浆的处理方法部分，在此不再赘叙。处理过的机械浆，其纤维结构更加松散，纤维表面存在凹陷，因此机械浆的纤维更加柔软。
55.步骤s502：将处理过的机械浆与化学浆混合，得到混合浆料。
56.与机械浆混合的化学浆，可以是漂白硫酸盐针叶木浆(needle bleached kraft pulp，nbkp)和漂白硫酸盐阔叶木浆(bleached kraft pulp，lbkp)中的一种或两种的混合物，下文及表中出现的nbkp均指代漂白硫酸盐针叶木浆，lbkp均指代漂白硫酸盐阔叶木浆。
57.步骤s503：抄造混合浆料。
58.在纸机上抄造混合浆料，纸机车速可以为1500m/min，由于机械浆纤维相对更为柔软，因此抄造出的纸张其纵向挺度也较低。
59.基于此，本技术采还提供一种单铜纸，该单铜纸在造纸过程中可以执行上述造纸方法中的步骤，相关内容的详细说明请参见上述造纸方法部分，在此不再赘叙。本技术提供的单铜纸具有较低的纵向挺度，具体的，单铜纸的纵向挺度可以为1.2-1.4gf.cm，例如1.25gf.cm、1.3gf.cm、1.35gf.cm等。使用本技术提供的单铜纸作为标签，在瓶贴过程中，由于单铜纸的纵向挺度比较低、纸质的软硬度适中，从而有利于保证标签的正常提取以及正确的粘贴位置，优化自动化贴标的损标率和正标率。
60.下面将通过几组具体实验例和对比实验例来对本技术进行说明、解释，但不应用来限制本技术的范围。
61.实施例1
62.将bctmp和apmp按照1:1的质量比进行混合配出机械浆，向机械浆内加入质量为机械浆绝干质量60ppm的木聚糖酶进行处理，处理时间为40min，处理温度为40℃，得到第一机械浆；向第一机械浆中加入质量为机械浆绝干质量20ppm的纤维素酶进一步处理，处理时间
为40min，处理温度为40℃，得到处理过的机械浆。
63.将处理过的机械浆与化学浆nbkp、lbkp按照18:24:60的质量比进行混合，得到混合浆料。在车速为1500m/min的纸机上抄造混合浆料，得到单铜纸。检测单铜纸物性，测试结果详见表1。
64.实施例2
65.将bctmp和apmp按照1:1的质量比进行混合配出机械浆，向机械浆内加入质量为机械浆绝干质量100ppm的木聚糖酶进行处理，处理时间为40min，处理温度为40℃，得到第一机械浆；向第一机械浆中加入质量为机械浆绝干质量50ppm的纤维素酶进一步处理，处理时间为40min，处理温度为40℃，得到处理过的机械浆。
66.将处理过的机械浆与化学浆nbkp、lbkp按照18:24:60的质量比进行混合，得到混合浆料。在车速为1500m/min的纸机上抄造混合浆料，得到单铜纸。检测单铜纸物性，测试结果详见表1。
67.实施例3
68.将bctmp和apmp按照1:1的质量比进行混合配出机械浆，向机械浆内加入质量为机械浆绝干质量150ppm的木聚糖酶进行处理，处理时间为40min，处理温度为40℃，得到第一机械浆；向第一机械浆中加入质量为机械浆绝干质量100ppm的纤维素酶进一步处理，处理时间为40min，处理温度为40℃，得到处理过的机械浆。
69.将处理过的机械浆与化学浆nbkp、lbkp按照18:24:60的质量比进行混合，得到混合浆料。在车速为1500m/min的纸机上抄造混合浆料，得到单铜纸。检测单铜纸物性，测试结果详见表1。
70.实施例4
71.将bctmp和apmp按照1:1的质量比进行混合配出机械浆，向机械浆内加入质量为机械浆绝干质量300ppm的木聚糖酶进行处理，处理时间为40min，处理温度为40℃，得到第一机械浆；向第一机械浆中加入质量为机械浆绝干质量200ppm的纤维素酶进一步处理，处理时间为40min，处理温度为40℃，得到处理过的机械浆。
72.将处理好的机械浆与化学浆nbkp、lbkp按照18:24:60的质量比进行混合，得到混合浆料。在车速为1500m/min的纸机上抄造混合浆料，得到单铜纸。检测单铜纸物性，测试结果详见表1。
73.实施例5
74.将bctmp和apmp按照1:1的质量比进行混合配出机械浆；
75.准备质量浓度为2％的聚丙烯酸树脂溶液作为载体溶液；
76.取质量为机械浆绝干质量300ppm的木聚糖酶和绝干质量为机械浆绝干质量300ppm的载体溶液以及质量为机械浆绝干质量60ppm的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐进行混合，得到固定化木聚糖酶溶液；
77.取质量为机械浆绝干质量200ppm的纤维素酶和绝干质量为机械浆绝干质量200ppm的载体溶液以及质量为机械浆绝干质量40ppm的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐进行混合，得到固定化纤维素酶溶液；
78.将固定化木聚糖酶溶液加入机械浆进行处理，处理时间为40min，处理温度为40℃，得到第一机械浆；向第一机械浆中加入固定化纤维素酶溶液进一步处理，处理时间为
40min，处理温度为40℃，得到处理过的机械浆。
79.将处理好的机械浆与化学浆nbkp、lbkp按照18:24:60的质量比进行混合，得到混合浆料。在车速为1500m/min的纸机上抄造混合浆料，得到单铜纸。检测单铜纸物性，测试结果详见表1。
80.实施例6
81.将bctmp和apmp按照1:1的质量比进行混合配出机械浆，向机械浆内加入质量为机械浆绝干质量400ppm的木聚糖酶进行处理，处理时间为40min，处理温度为40℃，得到第一机械浆；向第一机械浆中加入质量为机械浆绝干质量300ppm的纤维素酶进一步处理，处理时间为40min，处理温度为40℃，得到处理过的机械浆。
82.将处理过的机械浆与化学浆nbkp、lbkp按照18:24:60的质量比进行混合，得到混合浆料。在车速为1500m/min的纸机上抄造混合浆料，得到单铜纸。检测单铜纸物性，测试结果详见表1。
83.实施例7
84.将bctmp和apmp按照1:1的质量比进行混合配出机械浆，向机械浆内加入质量为机械浆绝干质量300ppm的木聚糖酶进行处理，处理时间为60min，处理温度为40℃，得到第一机械浆；向第一机械浆中加入质量为机械浆绝干质量200ppm的纤维素酶进一步处理，处理时间为40min，处理温度为40℃，得到处理过的机械浆。
85.将处理过的机械浆与化学浆nbkp、lbkp按照18:24:60的质量比进行混合，得到混合浆料。在车速为1500m/min的纸机上抄造混合浆料，得到单铜纸。检测单铜纸物性，测试结果详见表1。
86.实施例8
87.将bctmp和apmp按照1:1的质量比进行混合配出机械浆；
88.准备质量浓度为2％的聚丙烯酸树脂溶液作为载体溶液；
89.取质量为机械浆绝干质量300ppm的木聚糖酶和绝干质量为机械浆绝干质量300ppm的聚丙烯酸树脂溶液以及质量为机械浆绝干质量60ppm的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐进行混合，得到固定化木聚糖酶溶液；
90.取质量为机械浆绝干质量200ppm的纤维素酶和绝干质量为机械浆绝干质量200ppm的聚丙烯酸树脂溶液以及质量为机械浆绝干质量40ppm的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐进行混合，得到固定化纤维素酶溶液；
91.将固定化木聚糖酶溶液加入机械浆进行处理，处理时间为60min，处理温度为40℃，得到第一机械浆；向第一机械浆中加入固定化纤维素酶溶液进一步处理，处理时间为40min，处理温度为40℃，得到处理过的机械浆。
92.将处理过的机械浆与化学浆nbkp、lbkp按照18:24:60的质量比进行混合，得到混合浆料。在车速为1500m/min的纸机上抄造混合浆料，得到单铜纸。检测单铜纸物性，测试结果详见表1。
93.实施例9
94.将bctmp和apmp按照1:1的质量比进行混合配出机械浆，向机械浆内加入质量为机械浆绝干质量300ppm的木聚糖酶进行处理，处理时间为90min，处理温度为40℃，得到第一机械浆；向第一机械浆中加入质量为机械浆绝干质量200ppm的纤维素酶进一步处理，处理
时间为40min，处理温度为40℃，得到处理过的机械浆。
95.将处理过的机械浆与化学浆nbkp、lbkp按照18:24:60的质量比进行混合，得到混合浆料。在车速为1500m/min的纸机上抄造混合浆料，得到单铜纸。检测单铜纸物性，测试结果详见表1。
96.对比例1
97.将bctmp和apmp按照1:1的质量比配出机械浆，将机械浆与化学浆nbkp、lbkp按照18:24:60的质量比进行混合，得到混合浆料。在车速为1500m/min的纸机上抄造混合浆料，得到单铜纸。检测单铜纸物性，测试结果详见表1。
98.表1实施例及对比例的物性测试结果
99.[0100][0101]
注：表中-代表贴瓶效果差、 代表一般、 代表好、 代表优异
[0102]
以上实验数据可以看出，通过对机械浆进行的处理，不仅能使得机械浆纤维柔软度得到改善，从而控制和降低纸张的挺度，而且其在打浆过程中纤维更加容易分丝帚化、减少机械浆纤维在打浆过程中的切断，相同的游离度控制标准下纸张的强度有所提升，同时打浆能耗也有降低，吨纸综合打浆成本有节降。
[0103]
用处理后的机械浆生产的单铜纸，其受潮后的翘曲高度有所降低，横向耐折度明显提高，贴瓶效果也得到了显著的改善，且不影响成纸的厚度和不透明度，瓶标单铜纸在后续印刷不会出现透印和渗胶黑斑等问题。
[0104]
以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术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，均同理包括在本技术的专利保护范围内。