一种卡纸及其制备方法与流程

1.本技术涉及造纸技术领域，尤其是涉及一种卡纸及其制备方法。


背景技术：

2.在造纸工业中，包装用纸一般可以分成两类，一类是用于制作大型包装盒的瓦楞纸或箱板纸，另一类则是用于制作小型包装盒的卡纸。卡纸通常可分成三类：白卡纸、白底白板纸和灰底白板纸，其中，白底白板纸和灰底白板纸又统称为板纸。之所以会有白卡纸和板纸的区别，是因为白卡纸是用原浆生产抄造而成的，而板纸则是用废纸纸浆抄造而成的。
3.具体地，原浆又称处女浆(virgin pulp)，直接取材于森林，由于纤维未被破坏，因而用原浆抄造而成的白卡纸的挺度更好，同时各项技术指标也更优异。而板纸则是由纤维已被破坏的废纸浆抄造而成，故板纸的挺度低，也没有很好的物理性能，无法较好地满足高档包装印刷需求；又由于含有废浆，无法直接接触食品，所以用途受到一定的限制。
4.现有的白卡纸，其结构通常包括面层、芯层以及底层，其中，芯层定量往往最大，且芯层通常大部分采用漂白化机浆(漂白碱性过氧化物机械浆)制作。然而，漂白处理需要大量的化药消耗，且得率较低，同时漂白处理产生的废水中包括多种有毒物质，这些废水需要经过复杂的处理才能符合环保要求，加大了造纸企业的制备白卡纸的生产成本。因此，如何提供一种卡纸，能够既取代部分白底白板纸和灰底白板纸的用途，又能够降低生产成本，是造纸企业所面临的难题。


技术实现要素：

5.本技术主要解决的技术问题是提供一种卡纸及其制备方法，既能够取代部分白底白板纸和灰底白板纸的用途，又能够解决现有白卡纸加工需求较大而导致的生产成本较高的问题。
6.为解决上述技术问题，本技术采用的第一技术方案是提供一种卡纸，包括依次层叠的涂层、第一施胶层、面层、芯层、底层以及第二施胶层；其中，芯层的木浆组分包括碱性过氧化物机械浆和漂白化学浆。
7.其中，芯层的木浆组分中，碱性过氧化物机械浆的质量百分比为75～85％，漂白化学浆的质量百分比为15～25％；其中，漂白化学浆为漂白硫酸盐阔叶木浆。
8.其中，底层的木浆组分仅包括漂白硫酸盐阔叶木浆；其中，底层中的漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度为220～250ml。
9.其中，面层的木浆组分包括漂白硫酸盐针叶木浆和漂白硫酸盐阔叶木浆；其中，漂白硫酸盐针叶木浆的质量百分比为10～30％，漂白硫酸盐阔叶木浆的质量百分比为70～90％。
10.其中，卡纸中还包括助留剂；其中，面层中助留剂的添加量为250～270ppm，芯层中助留剂的添加量为320～340ppm，底层中助留剂的添加量为250～260ppm。
11.其中，面层的定量为20～30g/m2，芯层的定量为100～190g/m2，底层的定量为20～
也旨在包括多数形式，除非上文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
22.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
23.应当理解，本文中使用的术语“包括”、“包含”或者其他任何变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
24.现有的卡纸中，白底白板纸和灰底白板纸是由纤维已被破坏的废纸浆抄造而成，其挺度低，也没有很好的物理性能，无法较好地满足高档包装印刷需求；又由于含有废浆，无法直接接触食品，所以用途受到一定的限制。而白卡纸的结构通常包括面层、芯层以及底层，其中，芯层定量往往最大，且芯层通常大部分采用漂白化机浆制作。然而，漂白处理需要大量的化药消耗，且得率较低，同时漂白处理产生的废水中包括多种有毒物质，这些废水需要经过复杂的处理才能符合环保要求，加大了造纸企业的制备白卡纸的生产成本以及环保压力。因此，如何提供一种卡纸，能够既取代部分白底白板纸和灰底白板纸的用途，又能够降低生产成本，是造纸企业所面临的难题。
25.基于上述情况，本技术提供一种卡纸及其制备方法，通过在芯层中采用未漂白且得率高的碱性过氧化物机械浆进行配比，既能够取代部分白底白板纸和灰底白板纸的用途，又能够解决现有白卡纸加工需求较大而导致的生产成本较高的问题。
26.下面结合附图和实施方式对本技术进行详细说明。
27.请参阅图1，图1是本技术卡纸一实施方式的结构示意图。如图1所示，在本实施方式中，卡纸100包括依次层叠的涂层30、第一施胶层21、面层11、芯层12、底层13以及第二施胶层22。其中，芯层12的木浆组分包括碱性过氧化物机械浆(alkaline peroxide mechanical pulping，apmp)和漂白化学浆。
28.其中，面层11的定量为20～30g/m2，芯层12的定量为100～190g/m2，底层13的定量为20～30g/m2。
29.本实施方式中，芯层12的木浆组分中，碱性过氧化物机械浆的质量百分比为75～85％，漂白化学浆的质量百分比为15～25％。其中，漂白化学浆为漂白硫酸盐阔叶木浆(lbkp)。
30.其中，碱性过氧化物机械浆为高得率的木浆，具有高松厚度，其松厚度为2.8cm3/g。
31.可以理解地，碱性过氧化物机械浆为本色原木化机浆，且其松厚度较高，故使用碱性过氧化物机械浆与漂白硫酸盐阔叶木浆的混合浆料制备的卡纸100也具有高松厚度的特性，能够保证卡纸100的性能需求，从而在进行裱瓦时，可以以低定量高挺度的优势，取代白底白板纸和灰底白板纸。同时，由于碱性过氧化物机械浆的得率高且无需进行漂白处理，定量最大的芯层12中未漂白的碱性过氧化物机械浆的配比越高，则整体化药消耗越少，制备成本越低，且后续处理漂白废水的治理成本也较低，能够极大降低造纸企业制备卡纸100的
生产成本。
32.本实施方式中，芯层12中碱性过氧化物机械浆的游离度为380～410ml，漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度为320～350ml。其中，为了提高芯层12的滤水速度，芯层12中还添加有助留剂，且助留剂的添加量为320～340ppm。
33.其中，助留剂包括阳离子聚丙烯酰胺(cationic polyacrylamides，cpam)。
34.本实施方式中，底层13的木浆组分仅包括漂白硫酸盐阔叶木浆。其中，底层13中的漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度为220～250ml。
35.其中，底层13中助留剂的添加量为250～260ppm，且助留剂包括cpam。
36.具体地，现有技术中，白卡纸的底层中的木浆组分通常包括lbkp与漂白硫酸盐针叶木浆(nbkp)，且漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度为380～400ml，漂白硫酸盐针叶木浆的游离度为320～350ml。由于漂白硫酸盐针叶木浆的制备成本要高于漂白硫酸盐阔叶木浆，因而现有技术中白卡纸的底层也需要较高的制备成本。
37.本技术的发明人在经过多次试验后，发现将漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度从380～400ml降低至220～250ml后，即使全部使用漂白硫酸盐阔叶木浆制备底层12，也能确保底层12的强度不受影响。由于游离度的降低会引起滤水速度变慢，因而在底层13中添加助留剂粉体来弥补滤水的损失。
38.可以理解地，由于漂白硫酸盐阔叶木浆的制备成本加上添加助留剂的成本也低于使用漂白硫酸盐针叶木浆进行配比的成本，因而即便底层12的木浆组分仅包括漂白硫酸盐阔叶木浆，也能够进一步降低卡纸100的生产成本。
39.本实施方式中，面层11的木浆组分包括漂白硫酸盐针叶木浆和漂白硫酸盐阔叶木浆。其中，漂白硫酸盐针叶木浆的质量百分比为10～30％，漂白硫酸盐阔叶木浆的质量百分比为70～90％。
40.可以理解地，由于面层11需要保持较高的强度，因而其木浆组分中适量使用了小部分漂白硫酸盐针叶木浆。
41.其中，为了提高面层11的滤水速度，面层11中也添加有助留剂，且助留剂的添加量为250～270ppm，其中，助留剂也为cpam。
42.本实施方式中，涂层30包括依次层叠的第一涂层31、第二涂层32以及第三涂层33。其中，第一涂层31、第二涂层32以及第三涂层33的总涂布量为45～52gsm。
43.可以理解地，涂层30可以使卡纸100正面平滑紧密，良好的平整性有利于后续的印刷。
44.本实施方式中，第二施胶层22远离底层13的一侧未设置涂层。
45.可以理解地，卡纸100的背面是用来进行粘合的，需要其具有较好的粘合强度，如果在第二施胶层22远离底层13的一侧也设置涂层，会导致背面的粘合强度降低，不利于进行裱瓦。
46.区别于现有技术，本实施方式提供的卡纸，由于芯层中包括大量具有高松厚度的碱性过氧化物机械浆，因而具有高挺度的特性。且由于卡纸仅在正面涂布，其背面未进行涂布，卡纸背面的粘合瓦楞牢度强，故在进行裱瓦时，能够以低定量高挺度的优势，取代白底白板纸和灰底白板纸。同时，由于碱性过氧化物机械浆的得率高且无需进行漂白处理，定量最大的芯层中碱性过氧化物机械浆的配比越高，则整体化药消耗越少，制备成本越低，且后
续处理漂白废水的治理成本也较低，能够极大降低造纸企业制备卡纸的生产成本。进一步地，由于底层的木浆组分仅包括漂白硫酸盐阔叶木浆，还能继续降低生产成本。
47.对应地，本实施方式提供一种卡纸的制备方法。
48.具体地，请参阅图2，图2是本技术卡纸的制备方法一实施方式的流程示意图。如图2所示，在本实施方式中，该制备方法包括：
49.s21：按照预设配比分别配置面层、芯层和底层的浆料，并对各层分别进行施胶抄造；其中，芯层的木浆组分包括碱性过氧化物机械浆和漂白化学浆。
50.本实施方式中，面层的预设配比为：木浆组分包括漂白硫酸盐针叶木浆和漂白硫酸盐阔叶木浆，且漂白硫酸盐针叶木浆的质量百分比为10～30％，漂白硫酸盐阔叶木浆的质量百分比为70～90％，同时漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度为380～400ml，漂白硫酸盐针叶木浆的游离度为320～350ml。
51.芯层的预设配比为：木浆组分包括碱性过氧化物机械浆和漂白硫酸盐阔叶木浆，且碱性过氧化物机械浆的质量百分比为75～85％，漂白硫酸盐阔叶木浆的质量百分比为15～25％，同时碱性过氧化物机械浆的游离度为380～410ml，漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度为320～350ml。
52.其中，碱性过氧化物机械浆为高得率的木浆，具有高松厚度。可以理解地，碱性过氧化物机械浆为本色原木化机浆，且其松厚度较高，故使用碱性过氧化物机械浆与漂白硫酸盐阔叶木浆的混合浆料制备的白卡纸也具有高松厚度的特性，能够保证卡纸的性能需求，从而在进行裱瓦时，可以以低定量高挺度的优势，取代白底白板纸和灰底白板纸。最重要的是，由于碱性过氧化物机械浆的得率高且无需进行漂白处理，定量最大的芯层中碱性过氧化物机械浆的配比越高，则整体化药消耗越少，制备成本越低，且后续处理漂白废水的治理成本也较低，能够极大降低造纸企业制备白卡纸的生产成本。
53.进一步地，将芯层中漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度控制在320～350ml，能够使得芯层纤维间的氢键在适当的范围内，同时还能将层间结合强度控制在一定范围，避免影响折盒效果或出现涂层爆裂、印刷层爆墨等问题。
54.底层的预设配比为：木浆组分仅包括漂白硫酸盐阔叶木浆，且漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度为220～250ml。具体地，将漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度从380～400ml降低至220～250ml后，即使全部使用漂白硫酸盐阔叶木浆制备底层，也能确保底层的强度不受影响。
55.本实施方式中，还在面层、芯层与底层中均添加助留剂，助留剂包括cpam。其中，面层中助留剂的添加量为250～270ppm，芯层中助留剂的添加量为320～340ppm，底层中助留剂的添加量为250～260ppm。其中，助留剂包括cpam。
56.可以理解地，cpam的长链分子束上阳电性基团可以与浆料纤维上阴电性基团发生反应，并通过桥链、中和作用而形成絮凝结构，该絮凝结构可将细小纤维和填料进行包覆并保留在纸页上，同时浆料中的包覆水由于受到絮凝结构的挤压而快速脱除，因而添加助留剂后可以确保卡纸的滤水功能不受影响。
57.本实施方式中，还额外在芯层的浆料中添加阳离子淀粉。其中，阳离子淀粉的添加量为10～15kg/t。
58.可以理解地，阳离子淀粉的阳离子基团可以与浆料纤维上的阴离子基团结合，具
有交联增强作用，能够增强芯层浆料的层间结合力，继而提高芯层的强度。
59.进一步地，按照预设配比分别配置面层、芯层和底层的浆料后，在三种浆料中均添加中碱性施胶剂，以进行抄造。
60.其中，中碱性施胶剂包括烯基琥珀酸酐(alkenyl succinic anhydride，asa)。
61.本实施方式中，asa在面层、芯层以及底层中的添加量均为500～650ppm。
62.s22：将面层、芯层以及底层分别干燥形成纤维层。
63.s23：依次对面层、芯层以及底层逐一进行复合。
64.本实施方式中，将三层纤维层逐一复合可以得到原纸。
65.s24：在面层远离芯层的一面进行施胶，以获得第一施胶层；在底层远离芯层的一面进行施胶，以获得第二施胶层。
66.本实施方式中，在原纸的两面均采用施胶淀粉进行施胶，并将整体施胶量控制在4～6gsm。
67.s25：在第一施胶层上进行涂布，以获得卡纸。
68.本实施方式中，在第一施胶层上进行预涂，以形成第三涂层，继而在第三涂层上进行芯涂，以形成第二涂层，最后在第二涂层上进行面涂，以形成第一涂层，并获取卡纸。
69.可以理解地，经过正面三道涂布，可以使卡纸的色系达到比灰底白纸板色系更高档次的视白度。
70.可以理解地，不在卡纸的背面进行涂布，可以确保卡纸的裱瓦粘合强度。
71.在实际生产中，本技术的发明人发现，相较于现有技术中制备白卡纸的工艺，本实施方式所提供的卡纸的制备方法能够将白卡纸的生产成本下降约200元/adt。
72.区别于现有技术，本实施方式通过在芯层中采用未漂白且得率高的碱性过氧化物机械浆进行配比，能够使卡纸具有高挺度的特性。且由于仅在卡纸的正面进行涂布，未在其背面进行涂布，能够使卡纸背面的粘合瓦楞牢度强，在进行裱瓦时，能够以低定量高挺度的优势，取代白底白板纸和灰底白板纸。同时，由于碱性过氧化物机械浆的得率高且无需进行漂白处理，定量最大的芯层中碱性过氧化物机械浆的配比越高，则整体化药消耗越少，制备成本越低，且后续处理漂白废水的治理成本也较低，能够极大降低造纸企业制备卡纸的生产成本。进一步地，由于底层的木浆组分仅包括漂白硫酸盐阔叶木浆，还能继续降低生产成本。
73.为便于对本技术实施例进行理解，本技术提供了以下非限制性实施例，对本技术作进一步的详细说明。
74.实施例1
75.按照预设配比分别配置面层、芯层和底层的浆料，并对各层分别进行施胶抄造。其中，面层的预设配比为：木浆组分包括漂白硫酸盐针叶木浆和漂白硫酸盐阔叶木浆，且漂白硫酸盐针叶木浆的质量百分比为20％，漂白硫酸盐阔叶木浆的质量百分比为80％，同时漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度为380ml，漂白硫酸盐针叶木浆的游离度为320ml。芯层的预设配比为：木浆组分包括碱性过氧化物机械浆和漂白硫酸盐阔叶木浆，且碱性过氧化物机械浆的质量百分比为85％，漂白硫酸盐阔叶木浆的质量百分比为15％，同时碱性过氧化物机械浆的游离度为380ml，漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度为330ml，其中，碱性过氧化物机械浆的白度为47％，且碱性过氧化物机械浆中相思木的配比为35％。底层的预设配比为：木浆组
分仅包括漂白硫酸盐阔叶木浆，且漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度为250ml。在面层、芯层以及底层中均添加适量助留剂，其中，底层中添加250ppm的cpam。制备过程见上文卡纸的制备方法。
76.对照组1
77.按照预设配比分别配置面层、芯层和底层的浆料，并对各层分别进行施胶抄造。其中，面层与底层的预设配比均为：木浆组分包括漂白硫酸盐针叶木浆和漂白硫酸盐阔叶木浆，且漂白硫酸盐针叶木浆的质量百分比为20％，漂白硫酸盐阔叶木浆的质量百分比为80％，同时漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度为380ml，漂白硫酸盐针叶木浆的游离度为320ml。芯层的预设配比为：木浆组分包括漂白碱性过氧化物机械浆和漂白硫酸盐阔叶木浆，且漂白硫酸盐阔叶木浆的质量百分比为15％，漂白碱性过氧化物机械浆的质量百分比85％，同时漂白碱性过氧化物机械浆的游离度为410ml，漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度为320ml，其中，漂白碱性过氧化物机械浆的白度为70％，且漂白碱性过氧化物机械浆中相思木的配比为30％。制备过程见上文卡纸的制备方法。
78.针对上述实施例1及对照组1所生产得到的卡纸，对比两者的制备成本，对比结果如表1所示：
79.表1
80.[0081][0082]
注：浆品规格中前一个数值代表的是芯层中碱性过氧化物机械浆的游离度，后一个数值代表的是芯层中碱性过氧化物机械浆的白度。
[0083]
由表1可以看出，实施例1相较于对照组1，化药总量以及化药成本均明显下降，制备过程中吨浆化药成本节降了141元/adt，吨浆总成本节降205元/adt，表明芯层采用未漂白且得率高的碱性过氧化物机械浆进行配比，以及底层全部采用漂白硫酸盐阔叶木浆，能够极大地降低卡纸的生产成本。
[0084]
实施例2
[0085]
实施例2中的预设配比与实施例1中相同，唯一区别为底层中漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度为220ml。
[0086]
针对上述实施例1、实施例2及对照组1所生产得到的卡纸，卡纸的厚度、松厚度、抗张指数、内聚力以及耐折等参数进行测试，测试结果如表2所示：
[0087]
表2
[0088][0089]
由表2可以看出，底层全部采用漂白硫酸盐阔叶木浆后，只要控制好游离度，卡纸的松厚度仍较高，且卡纸的抗张指数、内聚力以及耐折等参数均未下降，表明卡纸的强度并未下降。
[0090]
针对上述实施例1对照组1所生产得到的卡纸，对卡纸的滤水功能进行测试，测试结果如表3所示：
[0091]
表3
[0092][0093]
由表3可以看出，底层全部采用漂白硫酸盐阔叶木浆后，在底层中添加适量助留剂，就可弥补游离度降低对滤水的影响。
[0094]
实施例3
[0095]
实施例3中的预设配比与实施例1中相同，只是分别控制卡纸的总定量分别为195g/m2、210g/m2、230g/m2以及245g/m2。
[0096]
对照组2
[0097]
全部采用回收浆制备灰底白板纸，分别控制卡纸的总定量分别为230g/m2、250g/m2、270g/m2以及300g/m2。
[0098]
针对上述实施例3与对照组2得到的多组卡纸与多组灰底白板纸，分别对应测试替代倍数、厚度与挺度，测试结果如表4所示：
[0099]
表4
[0100][0101]
由表4可以看出，用低定量的卡纸代替高定量的灰底白板纸后，卡纸的挺度依然高于灰底白板纸，因而本实施方式所提供的卡纸在进行裱瓦时，能够以低定量高挺度的优势，取代白底白板纸和灰底白板纸。
[0102]
通过上述分析可知，本技术通过在芯层中采用未漂白且得率高的碱性过氧化物机械浆进行配比，能够使卡纸具有高挺度的特性。且由于仅在卡纸的正面进行涂布，未在其背面进行涂布，能够使卡纸背面的粘合瓦楞牢度强，在进行裱瓦时，能够以低定量高挺度的优势，取代白底白板纸和灰底白板纸。同时，由于碱性过氧化物机械浆的得率高且无需进行漂白处理，定量最大的芯层中碱性过氧化物机械浆的配比越高，则整体化药消耗越少，制备成本越低，且后续处理漂白废水的治理成本也较低，能够极大降低造纸企业制备卡纸的生产成本。进一步地，由于底层的木浆组分仅包括漂白硫酸盐阔叶木浆，还能继续降低生产成本。
[0103]
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。