彩色耐水洗仿皮纸生产技术探讨

武建峰

(河南省卫辉市鑫森纸业有限公司,河南卫辉,453100)



·彩色耐水洗仿皮纸·

彩色耐水洗仿皮纸生产技术探讨

武建峰

(河南省卫辉市鑫森纸业有限公司,河南卫辉,453100)

探讨了彩色耐水洗仿皮纸的用途以及国内彩色耐水洗仿皮纸的质量要求和生产工艺,主要对生产过程中的关键问题进行了分析讨论。

彩色耐水洗；仿皮纸；生产工艺；关键技术

彩色耐水洗仿皮纸顾名思义就是可水洗、印刷、印花、涂覆、丝印及可压纹的高强度彩色牛皮纸,是一种新型的低碳环保高端包装材料,也称作“高湿强仿皮纸”或“洗不烂牛皮纸”。耐水洗仿皮纸的主要生产原料为天然植物纤维,一般不含任何有害物质,可降解回收和循环使用,在韩国、日本广泛应用。耐水洗仿皮纸质地坚韧、耐水且经久耐用,手感舒适接近皮革,具有缝合强度高、抗磨损性能强和柔韧性高的特点,常用于制作电脑包、大型手提袋、服装(牛仔服)的标牌、吊牌、皮牌、钱包及高档记事本封面等，是许多出口箱包供应商寻找的新型材料,市场前景广阔。颜色有白色、棕色、黑色、古铜色、茶色、石头色、巧克力色和象牙色等,常用的颜色为白色、黑色和棕色,市场售价在2万元/t左右。

1 基本质量要求

纸张颜色柔和整体匀度良好，无浆团和外观纸病；手感柔软、舒适，接近皮革,纸张表面需要压纹的纹路及花纹清晰分明,立体感强烈，纹路深浅一致、匀称。

纸张具有较高的抗张强度、撕裂度和较高的缝合强度；纸张抗耐磨性能强，经久耐用,浸湿后用力揉搓50次以上不分层、不掉毛；具有较高的湿强度,100%的不透明度和良好的抗水性能；涂布后具有良好的尺寸稳定性。

2 生产技术标准

定量360 g/m2彩色耐水洗仿皮纸的生产技术标准(企业内定标准)见表1。

3 生产工艺

3.1 浆料配比

30%～50%漂白针叶木浆,45%～65%漂白棉浆,5%人造纤维。漂白针叶木浆及漂白棉浆白度≥86%。

3.2 打浆配料工艺

3.2.1 打浆配料工艺流程

定量360 g/m2彩色耐水洗仿皮纸打浆配料工艺流程见图1。

图1 360 g/m2彩色耐水洗仿皮纸打浆配料工艺流程图

表1 彩色耐水洗仿皮纸生产技术标准

定量/g·m-2定量横幅差/%厚度/μm厚度横幅差/%抗张强度/kN·m-1纵向干湿横向干湿耐破度/kPa撕裂度/mN不透明度/%吸水率/%外观颜色及L、a、b值360±10≤2550±20≤2≥18≥9≥8≥4≥800≥800100≤80纸质柔软,浸湿后用力揉搓50次不分层、不掉毛按照样品颜色及L、a、b值生产

表2 彩色耐水洗仿皮纸染色工艺

3.2.2 打浆质量标准

采用4台串联双盘磨浆机对针叶木浆、棉浆进行混合打浆，打浆浓度3.5%～3.7%；打浆度(36±1)°SR,纤维湿重9.0～11.0 g。

人造纤维：采用槽式打浆机打浆,打浆浓度3.0%～3.3%,打浆度(19±1)°SR,纤维湿重13.0～15.0 g。

采用1台双盘磨浆机对干损纸浆进行打浆，打浆浓度3.5%～3.8%,打浆度(36±2)°SR,纤维湿重≥8.0 g。

3.2.3 双盘磨浆机磨片选型、排列及打浆方式

针叶木浆及棉浆混合打浆双盘磨浆机磨片型号：6#-3#-3#-3#,干损纸浆打浆双盘磨浆机磨片型号：4#。

针叶木浆打浆采用以润胀、疏解、分丝帚化和适当切断为主的打浆方式,棉浆打浆采用以润胀、疏解和适当切断为主的打浆方式,人造纤维采用以疏解和适当切断为主的打浆方式,干损纸浆采取以疏解、润胀为主的打浆方式[1]。

3.3 加填工艺

羧基丁苯胶乳用量200 kg/t浆(稀释过滤后加入打浆前池),湿强剂PPE用量30 kg/t浆(稀释过滤后加入打浆前池),干强剂用量10 kg/t浆,AKD用量12.0～15.0 kg/t浆(采用计量泵加入纸机流送系统),脱气剂用量0.5～1.0 kg/t浆(可根据上网浆料泡沫适当调整,保证系统泡沫少,纸面无半透明点),喷淋淀粉用量10 kg/t浆(采用螺杆泵及喷淋装置分别加入面层与芯层、芯层与底层湿纸幅复合处)。

3.4 染色工艺

原纸抄造采用浆内染色方式,用直接耐晒固体或液体染料染色,染料浓度经软水稀释至0.5%以下并充分搅拌均匀后,缓慢通汽升温至80～85℃，熬制10 min后,经100目以上滤网过滤即可缓慢加入配料池,配料池中的浆料必须循环良好无死角。采用浆内加入阳离子淀粉和阳离子固色剂提高染料与纤维的吸附、留着和固色处理[2]。各颜色原纸染色工艺如表2所示。

3.5 表面施胶工艺

3.5.1 表面施胶液技术指标

固含量6.0%～8.0%,黏度8.0～15 mPa·s(检测温度45～50℃),储存温度：60～65℃。

3.5.2 表面施胶液糊化工艺

开动淀粉糊化罐搅拌器,在1 m3糊化罐中加入1/2体积的清水，缓慢均匀地加入75 kg/t的阳离子淀粉搅拌均匀后,缓慢均匀通汽升温至90～95℃，保温15 min以上至胶液呈半透明亮黄后停止保温，用清水将糊化罐注满，调节温度至60～65℃,然后依次加入干强剂5 kg/罐,甘油10 kg/罐,聚乙烯醇溶液5 kg/罐和20 mL杀菌剂,过滤后泵入储存罐供施胶机使用。

3.5.3 斜列式施胶机操作工艺

施胶压力0.25 MPa,单面施胶量2～3 g/m2。

3.6 纸机抄造工艺

纸机幅宽1880 mm、车速150 m/min，三叠网多缸纸机,生产定量360 g/m2彩色耐水洗仿皮纸原纸,生产规格789 mm、891 mm卷筒。卷纸机车速60 m/min。面层上网浓度0.72%,挂浆量80 g/m2；芯层上网浓度1.30%,挂浆量200 g/m2；底层上网浓度0.72%,挂浆量80 g/m2。芯层胸辊、网案摇振频率150次/min；振幅12 mm,最高干燥温度95～100℃。压榨形式为：真空压榨操作压力0.35 MPa,二压操作压力0.25 MPa,三压操作压力0.2 MPa,施胶机操作压力0.25 MPa。

3.7 原纸机外涂布工艺

彩色耐水洗仿皮纸一般采用机外双面气刀涂布机进行涂布加工。涂布工艺如下。

(1)涂料技术指标：涂料固含量35%～38%,黏度50～100 mPa·s。

(2)涂料配方：水性聚氨酯乳液60份,羧基丁苯乳液36份,湿强剂乳液和AKD乳液各2份。

(3)涂布工艺：采用1600 mm双面气刀涂布机,涂布车速80 m/min,原纸单面涂布量8～12 g/m2,气刀角度45°,刀距3～5 mm,刀缝宽度(0.8±0.05)mm,风压根据涂布量情况调整,最高干燥温度95℃。

3.8 原纸机外表面补色工艺

原纸经双面涂布后再采用机外表面浸渍补色和干燥加工得到成品彩色耐水洗仿皮纸,表面需要压纹的采用机外压纹机进行压纹处理。

(1)浸渍染色技术指标：浸渍液浓度1.5%～2.0%,染色温度60℃,染色pH值10.0～10.5。

(2)浸渍染色配比：渗透剂JFC 2.0 g/L,平平加O-25 0.5 g/L,聚乙烯醇溶液100 g/L,NaCl 30 g/L, Na2CO320～50 g/L(根据浸渍液pH值确定,其加入量增大，浸渍液碱性增强，pH值增高有利于增强染色效率),液体染料加入量根据样品颜色及L、a、b值确定。

4 关键生产技术探讨

彩色耐水洗仿皮纸的主要特色是纸张柔软,强度高,具有皮质感,颜色鲜艳亮丽,抗耐磨性能高，经久耐用；其次是可水洗,干湿状态下色牢度高，不掉色,纸张外观可进行印花和压纹处理。针对彩色耐水洗仿皮纸生产中的关键技术探讨如下。

4.1 提高纸张强度的措施

彩色耐水洗仿皮纸必须具有较高的湿强度和层间结合强度,纸张浸湿后用力揉搓50次以上不分层、不掉毛。提高纸张干强度的主要措施：①合理确定原纸浆料配比,全部采用特殊的长纤维浆料配比,即棉浆加针叶木浆并配比少量的人造纤维；②合理安排打浆工艺,针叶木浆和棉浆采用偏高的打浆浓度,主要以润胀、疏解、分丝的打浆方式处理,确保了纤维长度和纸机湿部结合强度；③加填工艺中采用了适量的阳离子淀粉及干强剂,取消了填料碳酸钙的添加,有利于纸张强度的提高。

提高纸张湿强度及层间结合强度的主要措施：①浆内添加适量湿强剂PPE、阳离子淀粉和羧基丁苯胶乳；②湿纸幅层间结合采用优质喷淋淀粉；③原纸施胶工艺中采用了适量的湿强剂和聚乙烯醇溶液；④成品纸张采用机外双面特殊胶乳涂布处理,该乳胶层加入了适量低玻璃化转变温度的合成胶乳湿强剂,可以使纸张有极高的湿强度,即使在沸水中也不会被碎解分层。

4.2 提高纸张柔软性能、耐磨性能和皮质感的措施

彩色耐水洗仿皮纸特点是手感接近皮革,柔软、耐磨、经久耐用。针对以上特点采取的措施：①浆料中使用漂白棉浆,棉浆纤维素含量较高,纤维细长且有弹性,坚韧耐折有良好的吸收性,制成的纸张精细柔软,有较高的不透明度并经久耐用；②浆内添加20%的羧基丁苯胶乳可以有效改进纸张抗张强度、撕裂强度、抗水性、抗油性和柔软性；③表面施胶中采用增塑剂(柔软剂)甘油更有利于纸张具有皮质感,易于折弯且很少有“回弹”现象；④纸张采用特殊的机外涂布处理,涂料以水性聚氨酯乳液和羧基丁苯胶乳为主,使纸张整体涂层薄,弹性、黏着性好,手感柔软,强度大,耐磨性及防水性良好并且使纸张具有透湿、透气性能,因而确保纸张质地类似于皮革。

4.3 提高纸张整体色牢度的措施

彩色耐水洗仿皮纸色牢度是衡量其质量优次的一项重要技术指标,为了确保纸张日晒色牢度高并且遇水不掉色,采取的主要措施有：①纸张整个生产加工过程中采用两次染色处理,第一次经浆内染色处理后抄成彩色原纸，再经表面施胶和机外双面防护涂布处理，解决了遇水掉色问题；②浆内染色全部采用耐晒度较高的直接染料，并且配合添加阳离子淀粉和阳离子固色剂可提高染料固色效果；③成品纸涂布后采用特殊的二次补色处理，提高了色牢度,预防了遇水掉色问题,其中二次浸渍补色采用适量的聚乙烯醇溶液、平平加O-25以及NaCl均有显著提高色牢度作用。

4.4 提高纸张外观匀度的措施

彩色耐水洗仿皮纸由于全部采用长纤维浆料生产且定量高达360 g/m2,纸张易出现外观匀度较差的问题,主要解决措施：①一般选用多叠网纸机或斜网纸机生产,可以有效解决匀度问题,多叠网纸机抄造可有效降低各层网浆料上网浓度,有利于匀度改善；②采用叠网纸机生产需要芯层使用饰面辊以及面层、芯层和底层使用胸辊摇振装置；③选用单斜网或多斜网纸机抄造的纸张匀度更好；④全部采用长纤维浆料抄造,不用助留剂,有利于匀度改善；⑤合理控制打浆质量,采用多叠网纸机抄造可适当提高浆料打浆度,有利于匀度改善。

5 结 语

彩色耐水洗仿皮纸强度高、纸质柔软,质地类似于皮革,可印刷字体、图案和进行压纹处理,具有可降解和回收特点,市场前景广阔。产品附加值高，市场需求量可观,适合我国中小纸机生产,可提高企业经济效益，增强市场竞争力。

[1] WU Jian-feng. Pronduction of Base Paper for Dyed Embossing[J]. China Pulp & Paper, 2012, 31(8): 77. 武建峰. 染色压纹原纸的生产实践[J]. 中国造纸, 2012, 31(8)： 77.

[2] WU Jian-feng. Application of Dyeing Aids in Color Paper Production[J]. China Pulp & Paper, 2015, 34(6): 71. 武建峰. 染料助染剂在彩色纸生产中的应用[J]. 中国造纸, 2015, 34(6)： 71. CPP

(责任编辑：刘振华)

第九届中国纸业发展大会暨纸业商会十周年大会隆重召开

2016年11月19—20日，由全国工商联纸业商会主办的第九届中国纸业发展大会暨纸业商会十周年大会在北京中国大饭店隆重召开。来自工信部、全国工商联的领导、纸业商会会长、副会长、独立监事及国内外的业界大佬、专家、会员代表、媒体代表共计300余人出席了大会。会议期间，还召开了纸业商会三届八次会长会议。出席大会的纸业商会领导李建华、李洪信、张茵、李朝旺、朱根荣、朱勇、黎桂华、方吾校、沈根莲、张健、李建绍、吴佳林、郭永新及杨延良、王东兴、黄欣等会领导的代表出席了本次会长会议。

11月19日下午，以“致敬十年、再启新程”为主题的纸业商会十周年大会暨“中华蔡伦奖”颁奖典礼在一片星光璀璨、灯火辉煌中绚丽开幕！一直对纸业商会给予了无私帮助的国家发改委、轻工部，工商联的老领导更是亲临现场。全国工商联会员部李树林副部长，纸业商会会长、华泰集团董事局主席李建华，会员代表维美德中国区总裁聂安凯致贺词。随后，大会颁授了第二届中华蔡伦奖之大家风范、领军力量、传承力量、推动力量、伙伴力量、自主力量荣誉。

19日晚，由中国造纸装备星光汇和化学品领军企业星光汇企业联合赞助的招待晚宴震撼上演，高潮迭起。一段炫目而动人心魄的开场视频拉开了晚宴的序幕；一段诙谐的说书在调侃之间，道尽了纸业十年、商会十年的光荣与梦想，风霜及雨雪；一段从中国纸业大佬，到纸业同仁的十年对比照、一句“我们永远是同行，我们永远同行”在每一个造纸人的心灵深处强烈激荡，让在场的每一个人为之动容，甚至湿了眼眶，晚宴也随之达到了最高潮。随后，全体与会者为纸业商会十周岁唱响了生日快乐的主旋律。

20日，由福伊特造纸独家冠名的第九届纸业发展论坛正式开始。本届论坛以“下一个十年——寻找造纸行业可持续发展的新动能”为主题。上午，郭永新主任首先做了中国纸业十年发展报告。在随后的“十年十人——中国纸业大佬眼中的纸业十年”的高端对话环节中，李建华会长透露，华泰的下一个十年重点是提升管理、提高效益，参与国际竞争。李洪信名誉会长表示，太阳纸业要不忘初心，坚守主业。张茵副会长表示玖龙纸业提倡全员创新，充分利用废弃物，建设清洁工厂。李朝旺顾问称维达纸业将用开放的心态拥抱国际化，拥抱互联网，拥抱新一代。宋望球先生则道出了斯道拉恩索对未来的判断：相信未来世界，树木定将取代化石基材料。福伊特造纸产品和服务亚洲区总裁格雷戈尔博士就福伊特近年来取得的成就以及中国造纸市场的变革发表了自己的看法。方吾校副会长、朱勇副会长等也发表了各自对造纸业过去与未来的精彩观点。

在专题演讲环节，美国费雪咨询亚洲区副总裁伊卡先生分享了他对未来十年全球造纸产业趋势与格局的观点。芬欧汇川(中国)有限公司常熟纸厂总经理裴迪先生做了题为“走向森林工业可持续发展的未来”的演讲，对中国森林工业有着积极的借鉴意义。安德里茨制浆工程总经理张勇的演讲则让我们对安德里茨创建造纸业绿色未来的战略有了进一步了解。

在安德里茨午餐会上，与会者看到了一个蒸蒸日上的安德里茨，看到了一个心系客户、不断进取的安德里茨。

在下午的论坛上，工业和信息化部规划司李北光副司长作了题为“智能制造——中国制造2025的主攻方向”的演讲，使大家对中国造纸业破解经济转型的重点、难点，实现行业创新发展、由大转强、智能制造有了更深刻的理解。

福伊特工业4.0数字解决方案事业部亚洲区销售总经理戴瑞尔·霍特作了题为“造纸发展趋势”的演讲。随后，朱根荣副会长主持了“造纸智能化生产”专题对话。长沙长泰智能装备有限公司简泽丰、福伊特工业4.0数字解决方案事业部亚洲区销售总经理戴瑞尔·霍特、维美德中国区服务业务线副总裁朱向东、西门子中国有限公司过程工业与驱动集团解决方案部纤维行业部总经理全秋来参与讨论。

在接下来的专题演讲环节，日本王子控股株式会社中国总代表谭迪伦先生和大家分享了日本造纸企业应对过剩与转型的宝贵经验。贝励管理咨询亚太区资深咨询师荷娜女士则对当前代表高效率、低污染、低能耗的生物质技术持续发展以及对传统制浆造纸产业带来的变化问题作了精辟分析。

论坛的最后一个环节是“2026中国纸业十大猜想”对话。对话嘉宾预测了未来纸业产量、集中度、纸机装备、国际化等一系列问题。提出了未来造纸业总量增长较小，但产品会发生结构性转变；集中度将进一步提高，企业数量或将有500-1000家乃至以上的减少；性价比高的中型纸机或将成为主流，但相比国产设备还是进口设备占据市场，最重要的评定指标是开机效率和稳定性；大型制浆造纸企业国际化将全面迈入新的阶段等前瞻性观点。

在晚上举办的“杰锋之夜”——第九届中国纸业发展大会答谢晚宴上，独家冠名企业山东杰锋机械通过演讲、视频等形式使大家进一步了解了始终秉持质量重于泰山，稳定运行15年的杰锋机械。最后，李洪信会长、朱根荣副会长、杰锋副董事长张锋以及中国智造标杆企业代表共同启动了“推动造纸工业4.0共同行动”，点亮了中国造纸智能化发展的美好未来，并为第九届中国纸业发展大会暨纸业商会十周年大会划上了圆满的句号。

本次大会继续得到了国际造纸装备大企业的支持，他们是斯道拉恩索、芬欧汇川、UPM、福伊特、维美德、安德里茨、西门子、美国费雪国际公司、凯登制浆、亚马逊造纸化工等。

《中国造纸》2016年总目次(第35卷1～12期)

Production Technology of Color Artificial Parchment Paper with Color Fastness to Wash

WU Jian-feng

(He’nanWeihuiXinsenPaperCo.,Ltd,Weihui,He′nanProvince, 453100)(E-mail: wujianfeng1979@126.com)

The applications and the domestic quality requirement as well production process of color artificial parchment paper with color fastness to water were discussed, particularly the key problems in the production process were analyzed.

color fastness; artificial parchment paper; process; key technology

题 目期号页码◆纤维原料 备料不同级分蔗渣的制浆性能范述捷等3(7)……………………………………………………………………………………………………………………乙醇木素纯化及其结构表征赵 吉等3(29)…………………………………………………………………………………………………………………PET沉析浆粕形态及性能研究张素风等3(34)………………………………………………………………………………………………………………玉米秸秆酸催化预水解过程中纤维素和半纤维素 变化规律研究王 安等4(6)……………………………………………………………………………………………………………………………杨木乙醇木素的超临界乙醇催化解聚及其产物 分析贾文超等4(24)………………………………………………………………………………………………………………………………………纤维直径对玻璃棉纤维纸结构和性能的影响郑新苗等5(16)………………………………………………………………………………………………木素胺化改性制备重金属吸附剂李 萌等5(80)……………………………………………………………………………………………………………细菌纤维素的制备及其对LBKP性能的影响马英辉等6(22)………………………………………………………………………………………………微晶纤维素制备过程中纤维素结构与形态特征的 变化张美云等6(28)………………………………………………………………………………………………………………………………………玉米芯水解残渣中纤维素和木素的分离纯化于 翔等6(38)………………………………………………………………………………………………1,4-丁二醇蒸煮法分离玉米秸秆中的木素王雪娇等6(80)…………………………………………………………………………………………………自水解预处理对杨木聚木糖分布的影响耿星月等7(1)……………………………………………………………………………………………………纸浆纤维的试剂法改性及其对滤纸性能的影响赵志明等7(13)……………………………………………………………………………………………纸浆细小纤维在自然水体中的性质变化黄 馨等7(39)……………………………………………………………………………………………………两种桐木原料及制浆性能研究袁金霞等7(83)………………………………………………………………………………………………………………巨菌草的木素及半纤维素分析鲁 南等8(1)………………………………………………………………………………………………………………聚烯烃长纤维分散及其纸张性能的研究吴衍青等8(15)……………………………………………………………………………………………………酯化木素用于PBS-CTMP纤维复合材料界面改性的 研究岳小鹏等8(19)………………………………………………………………………………………………………………………………………明清时期文化用纸材质初探王欢欢9(43)……………………………………………………………………………………………………………………纸浆纤维表面性能及其分析方法研究进展谢晶磊等9(72)…………………………………………………………………………………………………竹柳碱木素热裂解研究徐 彬等10(1)………………………………………………………………………………………………………………………聚酰亚胺纤维及其纸基功能材料研究进展朱晓光等10(59)………………………………………………………………………………………………◆制浆及其设备溶解浆的质量要求及其生产技术刘一山等2(56)……………………………………………………………………………………………………………提高棉短绒蒸煮质量的技术措施薛润林等4(73)……………………………………………………………………………………………………………一种新型双级螺旋压榨脱水机设计王 徽等5(55)…………………………………………………………………………………………………………无水腿真空多圆盘过滤设备苏惠阳5(59)……………………………………………………………………………………………………………………氧气-离子液体预处理对麦草酶解效率的影响陈德坤等6(33)………………………………………………………………………………………………制浆造纸污泥深度脱水压榨机的研发赵 黎等10(41)……………………………………………………………………………………………………◆纸及纸板生产原位沉积法细胞内合成硅酸钙的加填效果与机理黄英剑等1(1)…………………………………………………………………………………………复合生物酶制备抗菌纸的研究杜 飞等2(19)………………………………………………………………………………………………………………液体复合包装原纸板生产工艺的研究进展王丽娟等2(52)…………………………………………………………………………………………………一种新型树脂控制剂在卫生材料衬纸生产中的应用陈红军2(71)…………………………………………………………………………………………CPAM对碳纤维-镍粉电磁屏蔽纸的影响研究邹文俊等2(74)………………………………………………………………………………………………热升华转印纸涂层干燥及打印油墨干燥速率研究童树华等3(19)…………………………………………………………………………………………高效真空吸尘器集尘袋纸质量的影响因素苗 红等3(24)…………………………………………………………………………………………………试生产玻璃衬纸经验浅谈周家杰3(71)………………………………………………………………………………………………………………………芳纶短切纤维-芳纶浆粕增强云母纸性能的研究王腊梅等4(33)……………………………………………………………………………………………

2016- 05- 06(修改稿)

武建峰先生；主要从事防伪纸、艺术纸、荧光纸及高档色卡等特种纸的生产研发工作。

TS762

A

10.11980/j.issn.0254- 508X.2016.12.014