[发明专利]一种高强度特种纸及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于造纸领域，具体涉及一种高强度特种纸及其制备方法。

背景技术

特种纸是相对于普通纸而言的一类具有特殊用途的纸张的统称。特种纸已广泛用于轻 工、纺织、食品、水利、电力、电信、交通和建筑等行业，其种类有医疗器械包装纸、嘴 棒成型纸、电池隔膜纸、空气过滤纸、汽车用纸板、扬声器专用纸、包装纸板、液体过滤 纸板、水溶纸、果袋纸、培草纸、地膜纸等。普通纸的原料多为植物纤维，特种纸的原料 除了植物纤维以外，还配有合成纤维等原料来弥补天然纤维的某些弱点。据统计，欧美及 日本等发达国家30～50％的合成纤维用于造纸，而我国用于造纸的合成纤维仅为5～8％。

合成纤维在作为造纸原料应用时，由于其表面比较光滑，对水的浸润性较差，表面活 性较低，纤维之间难以形成理想的结合。将合成纤维和其他纤维原料混合进行抄纸时，在 成形过程中往往存在着纤维难以均匀分散，纸页纤维之间结合强度低等缺点，这大大限制 了合成纤维在纸张抄造中的应用以及性能发挥。实现合成纤维在特种纸中的有效利用具有 广阔的市场空间。

CN101280533A公开了一种低定量纸张的制备方法，其是将水溶性PVA合成纤维进行 预润胀处理，然后将植物纤维用打浆机进行疏解；将预处理后的合成纤维浆料和打浆后的 植物纤维浆料混合后在PEI磨中进行打浆处理，最后加入聚氧化乙烯分散剂，抄造成纸。 经过上述方法得到的纸张，纸张的匀度、抄造性能和物理强度得到提高。

CN101377063A公开了一种造纸用增强纤维及其制备方法、以及含有该纤维的纸制品。 该增强纤维是对包含以下组成的原料进行纺丝而得到的纤维：聚乙烯醇80～99.95wt％，改 性剂0.05wt～20wt％；其中，所述改性剂包括聚酰胺类、纤维素类、聚胺类和季铵盐类高 分子聚合物中的一种或几种。该增强纤维通过增加PVA纤维中的活性官能团，提高润湿性， 提高PVA纤维与其他纤维的结合力，从而提高成纸的强度。

现有技术中，提高成纸强度的方法较为复杂，成本较高，且纸张的成纸强度提高有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度特种纸，从而解决现有技术中，特种纸纸张强度低的 问题。

本发明的第二个目的是提供上述高强度特种纸的制备方法。、

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高强度特种纸，主要由以下质量百分比的组分组成：植物纤维60～90％，水溶性 聚乙烯醇纤维5～20％，高强高模聚乙烯醇纤维5～20％。

所述植物纤维为针叶木浆纤维。

所述水溶性聚乙烯醇纤维的纤度为1.45～1.55dtex，长度为4～6mm。水溶温度为70～ 90℃。

所述高强高模聚乙烯醇纤维是断裂强度≥10.0cN/dex，杨氏模量≥160cN/dex的聚乙烯醇 纤维。所述高强高模聚乙烯醇纤维的纤度为1.45～1.55dtex，长度为4～6mm。

水溶性聚乙烯醇(PVA)纤维是维纶差别化纤维品种之一，不仅具有理想的水溶温度 和强度、伸度，有良好的耐酸、耐碱、耐干热性能，而且溶于水后无味、无毒，水溶液呈 无色透明状，在较短的时间内能自然分解，属于绿色环保产品。水溶性PVA纤维的制造方 法有水系湿法纺丝、有机溶剂系湿法纺丝、干法纺丝、增塑熔融纺丝、溶剂湿法冷却凝胶 纺丝等。

纤维的强度主要取决于纤维界面上大分子链数目、化学键能和链伸展的均匀性。常规 PVA纤维在制造过程中未延伸纤维的微结构在纤维中呈现堆积层，各层内的长分子链被密 密地折叠起来，因此，常规PVA纤维的强度和模量都比较低。高强高模聚乙烯醇(PVA) 纤维是将堆积层完全解开，通过一定的拉伸，消除折叠分子链并使之充分结晶，来提高纤 维的强度和模量。高强高模PVA纤维的制造方法属于现有技术，具体有湿法加硼纺丝法、 干湿法纺丝、凝胶纺丝法、相分离纺丝、交联纺丝法等。

优选的，高强高模PVA纤维通过湿法加硼纺丝法制造而成，其是在PVA溶液中加入 硼酸作为交联剂，使纺丝原液形成交联凝胶结构，然后通过喷丝孔进入碱性凝固浴中时， 丝条出现凝胶化，通过湿拉伸、酸中和、湿热拉伸、水洗，解除交联结构后，进行高倍热 拉伸定性，得到高取向和高结晶的高强高模PVA纤维。