瓦楞原纸表面施胶专用胶乳YYW-01的应用

2011-01-05 14:18吴养育吴西宁
造纸化学品 2011年6期
关键词:化机棉秆瓦楞

吴养育,刘 叶,吴西宁

(1.陕西科技大学 造纸工程学院 陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室,陕西 西安 710021;2.咸阳市产品质量监督检验所,陕西 咸阳 712000)

瓦楞原纸表面施胶专用胶乳YYW-01的应用

吴养育1,刘 叶1,吴西宁2

(1.陕西科技大学 造纸工程学院 陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室,陕西 西安 710021;2.咸阳市产品质量监督检验所,陕西 咸阳 712000)

该文将YYW-01表面施胶胶乳用于瓦楞原纸表面涂布,结果表明,YYW-01可经过加水稀释后直接用于瓦楞原纸的表面涂布,与淀粉胶相比使用简单,操作方便,省工省时,节约成本。根据不同的纸板要求,涂布加入量可以合理使用,一般以质量分数2%~5%为宜。涂布后的纸板环压强度和裂断长、施胶度、抗水性和回弹性明显改善。环压指数和裂断长的提高可达30%~110%以上,施胶度高达120 s以上。涂布后的纸板不回潮,压缩变形后返弹好,能提高纸箱的抗压性能。

瓦楞原纸;表面施胶;物理强度;施胶度

目前,我国的造纸原料越来越少,而纸的用量却越来越多,特别是包装用纸需求量随着市场产品的不断丰富而急剧增长。无奈,包装用纸的原料只能大量使用再生废纸来满足这一巨大的市场用量。但是,废纸的多次反复使用导致造纸纤维质量越来越差,成纸的各种物理性能下降,表现在瓦楞原纸方面主要是环压强度降低,裂断长下降;同时因杂质增多使纸的吸湿性增大,瓦楞原纸的主要指标很难达到国家标准的要求。为了改善瓦楞原纸的质量,科技人员不断研究新工艺、新方法,通过加入造纸助剂来弥补因原料问题所带来的缺陷。表面涂布被证明是行之有效的方法之一,YYW-01高强瓦楞原纸表面施胶专用胶乳经过反复实验证明效果很好,是目前比较理想的表面施胶剂。经表面施胶专用胶乳处理过的纸样,不但提高了环压强度,也可以提高裂断长,同时还能增强纸页的抗水性,提高耐潮能力,纸的抗压回弹性也大大提高,对纸箱的耐压性有较大的改善。

1 实验

1.1 表面施胶专用胶乳

YYW-01高强瓦楞原纸表面施胶专用胶乳实验样品由西安亿易沃工贸有限公司生产并提供,主要是一种多元聚合的高分子聚合物。

1.2 YYW-01主要技术指标

YYW-01外观为乳白色带蓝光的乳液,固含量(按质量分数)为 48%~49%,pH=6.5~7.0,25℃时黏度500~600 mPa·s,200目筛的剩余物≤0.05%。

1.3 试验方法

(1)用废旧箱板纸为原料,水力碎浆后筛浆、抄纸并干燥,实验室抄片。

(2)用全棉秆或枝丫材为原料制成化机浆,抄造成纸板,实验室自制。

(3)以大生产的纸样进行涂布实验,样品(分别为A、B、C和D)来源于销售市场。

用YYW-01高强瓦楞原纸表面施胶专用胶乳加水稀释后对上述纸样涂布,涂布胶乳用量为2%~5%,干燥后测定纸的物理性能。

1.4 性能检测

按相关国家标准检测纸的物理性能指标。

2 结果及分析

2.1 废纸的实验结果

全废纸在实验室经水力碎浆和筛选处理后,做手抄片并干燥,再用胶乳涂布干燥,按相关国家标准检测纸样(手抄片)的物理性能指标,结果如表1所示。

从表1可以看出,涂布后的纸页在环压指数、裂断长和施胶度方面都有较大的提高,而且纸页的抗湿性、回弹性好。其中环压指数可提高107.4%,裂断长可提高64.9%以上。

2.2 棉秆化机浆纸板

棉秆化机浆是实验室自制的全棉秆浆,打浆度为 38°SR,抄纸定量为 70~110 g/m2,涂布方式和加入量同2.1,其物理性能检测结果见表2(表中纸样为手抄片,环压指数和裂断长没有纵、横向之分)。

表1 废纸纸样检测结果

表2 全棉秆化机浆纸板检测结果

由表2可以明显看出,定量为70 g/m2的纸样,加入4.6%的涂布胶乳后,环压指数能达到9.5 N·m/g,其环压强度的增加比不加涂布胶乳的纸样环压指数4.4 N·m/g提高了115.9%。这对于生产低定量高强瓦楞原纸提供了非常有利的途径,也为全棉秆资源的利用提供了发展方向。对定量为110 g/m2的纸样,当加入5.5%的涂布胶乳时,环压指数可达到10.9 N·m/g,比不加涂布胶乳的纸样环压强度5.8 N·m/g提高了87.9%。

由表2还可以清楚地看出,在环压指数提高的同时,纸样的裂断长也随之明显增加,定量为70 g/m2的纸样,加入4.6%的涂布胶乳后,裂断长能提高到3.7 km,其裂断长的增加比不加涂布胶乳的纸样2.5 km提高了48.0%。对定量为110 g/m2的纸样,加入5.5%的涂布胶乳后,裂断长能提高到3.6 km,其裂断长的增加比不加涂布胶乳的纸样2.31 km提高了55.8%。因此,加入涂布胶乳解决了高强瓦楞原纸环压强度与裂断长2个相互制约的关键问题,同时提高了纸的2个主要指标。

2.3 枝丫材化机浆纸板

枝丫材化机浆主要是木材加工厂的下脚料,包括针叶木和阔叶木在内的混合物,实验室自制成化机浆,打浆度38~40°SR,手抄片的定量为90~110 g/m2,涂布加入胶乳,其物理性能检测结果见表3所示(表中纸样为手抄片,环压指数和裂断长没有纵、横向之分)。

表3 枝丫材化机浆纸板的检测结果

表3 的显示结果同样证明,胶乳的加入明显提高了纸的环压指数和裂断长。

2.4 商品全棉秆化机浆纸板

由市场收集的商品全棉秆化机浆纸板经涂布加入胶乳后的物理性能检测结果见表4。

表4 商品全棉秆化机浆纸板的检测结果

由表4看出,涂布后的商品全棉秆化机浆纸板环压指数提高了30.9%,裂断长提高了40.7%,并且施胶度、抗水性和回弹性明显改善。为了提高纸板的质量,生产中使用涂布加入胶乳的方法是行之有效的途径。所以,高强瓦楞原纸或纸板生产企业应重视纸板的生产工艺和方法的改进,用新工艺、新技术提高纸板的产品质量,以较少的投入来获得较大的效益。

2.5 商品高强瓦楞原纸

市场上收集的商品高强瓦楞原纸物检结果如表5所示,经过涂布胶乳后纸板的物检结果如表6所示(样品A、B、C和D是不同企业的产品)。

表6 商品瓦楞原纸涂布胶乳后的检测结果

由表5和表6对照结果看出,涂布后的纸板环压指数和裂断长、施胶度、抗水性和回弹性明显改善。

3 结论

(1)YYW-01高强瓦楞原纸表面施胶专用胶乳可经过加水稀释后直接用于瓦楞原纸的表面涂布,与淀粉胶相比使用简单,操作方便,省工省时,节约成本。

(2)根据不同的纸板要求,涂布加入量可以合理使用,一般以质量分数2%~5%为宜。

(3)效果明显,涂布后的纸板环压指数和裂断长、施胶度、抗水性和回弹性明显改善。环压指数和裂断长的提高可达30%~110%以上,施胶度高达120 s以上。

(4)涂布后的纸板不回潮,压缩变形后返弹好,能提高纸箱的抗压性能。

Application of Surface Sizing Agent YYW-01 Specialized for Corrugating Medium

WU Yang-yu1, LIU Ye1,WU Xi-ning2
(1.Shannxi Province Key Lab of Paper Technology and Specialty Paper, Shannxi University of Science and Technology,Xi’an,710021,China;2.Xianyang Product Quality Inspection and Supervision Institute,Xianyang 712000,China)

In this paper,a specially-designed sizing agent named as YYW-01 was used in the surface sizing of corrugating medium.The results showed that the YYW-01 can be used directly for the surface sizing after being diluted with water.Compared with surface sizing starch,the YYW-01 had superiorities in that it is more simply usable, more easily operated, and it can save labor,time,and cost.According to the demands of different paperboard, the amount of surface sizing can be reasonably adjusted from 2%to 5%.After sizing,the ring crush strength,breaking length,degree of sizing,water-resistance and rebound resilience of the paperboard were improved significantly.Among them the ring crush strength and breaking length were increased by 30%~110%,and the degree of sizing reached more than 120 s.The coated paperboard did not have moisture-regaining phenomenon and it had better rebounding property after compression,indicating that it can improve the compressive property of the carton made from such paperboards.

corrugating medium; surface sizing; physical strength;sizing degree

TS727+.5

A

1007-2225(2011)06-0033-04

2011-09-02(修回)

吴养育先生(1959-),高级工程师;研究方向:农作物秸秆制高得率浆,造纸化学品,无污染漂白,特种纸工艺技术等;电话:029-86168576;E-mail:wuyangyu@sust.edu.cn。

本文文献格式:吴养育,刘叶,吴西宁.瓦楞原纸表面施胶专用胶乳YYW-01的应用[J].造纸化学品,2011,23(6)∶33-36.

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