亲水性可书写刨切薄竹的制备方法与流程

文档序号:16983465发布日期:2019-02-26 20:08阅读:276来源:国知局

本发明涉及一种书写印刷载体的制造方法,具体是一种亲水性可书写刨切薄竹的制备方法。



背景技术:

笔墨纸砚并称文房四宝,是中国传统书写绘画的工具。中国的造纸术更是对全人类的知识传递和普及做出了杰出贡献。现代造纸业的发展,虽然满足了社会日益发展的需求,但是造纸业的发展也带来了环境污染、过度砍伐林木等问题。回溯历史,古代中国曾经使用竹简作为书写载体,理论上,经过特别处理后的竹材应该也可以提供书写载体的功能。中国专利文献cn1465473a,于2004年1月7日公开了“一种改进的刨切薄竹及其生产方法”,其特征在于:将若干经过预处理的本色或炭化竹片施胶后加压叠合集成为竹块;将集成竹块加压浸注,使表面干燥后施胶、加压层积成竹方;按刨切刀具的刀刃与竹材纤维方向夹角α为0~45°进行刨切,干燥后得刨切薄竹单板。如果在制竹方和刨切工序之间有将竹方浸入温热水中软化的工序,则效果更好。它可以得到用其宽度为若干竹片厚度或宽度之和,厚度为0.15~2.00mm的刨切薄竹。薄竹片涂有胶层和工艺层。经过该技术方案处理所得到的刨切薄竹,在替代纸张时还有两个主要问题需要解决:一是亲水性,竹纤维和纸张纤维的排列方式迥异,水性墨水在竹纤维和纸张纤维上的渗透效果也有重大差别,这是导致刨切薄竹难以成为书画、印刷载体的主要原因;二是可弯折性,传统的书画作品可弯折,方便收纳保存,而刨切薄竹受限于竹纤维方向的单一性,普遍较脆较硬,顺着竹纤维方向弯折易裂,垂直于竹纤维方向弯折易断,难以将其弯折成合适的大小进行装订、收纳、保存。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提供了一种亲水性可书写刨切薄竹的制备方法。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种亲水性可书写刨切薄竹的制备方法,依次包括如下步骤:

(1)将刨切薄竹加工成厚度为0.2-0.6mm的薄竹片;

(2)选择色差小、加工缺陷少的薄竹片,对其进行平面碾压;

(3)对经过碾压的薄竹片进行除毛刺、砂光、表面打磨;

(4)对薄竹片进行防霉、防蛀处理;

(5)使用涂布材料对薄竹片进行表面涂布处理;

(6)对涂布后的薄竹片进行低温干燥;

(7)对干燥后的薄竹片进行精抛光;

(8)对薄竹片进行分切;

(9)将分切后的薄竹片整平压实码放待用;

其中,步骤(5)中使用的涂布材料由偶联剂、稳定剂、渗透剂三者为原料制备而成,制备初始时的容量比为偶联剂占60-70%、稳定剂占15-25%、渗透剂占10-15%,合计100%;制备的步骤为:

(5-1)将偶联剂倒入反应锅,加温至70-80℃度,用搅拌器以转速200rpm搅拌30-60秒钟;

(5-2)在反应锅中加入稳定剂,保持温度在70-80℃度,用搅拌器以转速550-600rpm搅拌120秒钟;

(5-3)将反应锅内温度降至室温,在反应锅中加入渗透剂,用搅拌器以转速550-600rpm搅拌120秒钟。

本技术方案以既有技术获取刨切薄竹,然后通过(1)切片、(2)碾压、(3)打磨、(4)防霉蛀、(5)涂布、(6)干燥、(7)精抛光、(8)分切和(9)压实码放这些步骤来制成最终的亲水性可书写刨切薄竹。工艺流程的重点在于,首先要将从刨切薄竹上切片而得的薄竹片中的应力释放掉,才能避免在后期成品后发生卷曲变形,为此需要对薄竹片进行碾压,使硬脆的胶层和竹纤维微裂、松弛,分解其固有的竹纤维排列方向,分解并扩散内应力,竹纤维在彼此独立分离后就具备了良好的弯折性,竹纤维越细,弯折的效果越好;其次是需要在薄竹片上进行涂布处理,使薄竹片的表面具备亲水性,同时起到少许粘合作用,避免竹纤维之间过度分离,使竹纤维保持良好的排列形状;此外就是在分切后,需要将分切后的薄竹片整平压实码放,使其在码放过程中含水量进行再平衡,消除可能出现的卷曲、皱缩等隐患,达到符合书写印刷的要求。分切的尺寸,可以是制纸行业中通用的标规、大规,也可以将薄竹片进行拼幅或拼长后再卷切成卷筒规格,也可以根据市场需要拼幅拼长并分切成特殊规格。

在涂布工序中使用的涂布材料,其制备原料偶联剂、稳定剂、渗透剂均可以在市售产品中选择。

作为优选,步骤(2)中的碾压采用的是对辊式碾压机;对辊式碾压机设有一对辊面接触而转动方向相反的钢辊,上钢辊的表面设有凸起的细小花纹,下钢辊的表面为平面。为了保持对薄竹片均匀的碾压,本方案采用了对辊式碾压机,使用钢制的对辊来完成碾压,钢辊间的间距和压力均可按需调节。

作为优选,花纹的图案为山纹,线条粗细为0.8-1mm,凸缘高度为0.5-0.6mm。山纹拥有长且弯曲流畅的线条,可以在横跨竹纤维的方向上随机延展,在竹纤维方向以外也可以形成另一种结构方向,有助于提高薄竹片的整体致密度。线条的粗细、凸缘的高度选择一是为了制成的成品更适合书写印刷,二是为了在一定程度上提高山纹的结构强度。

作为优选,步骤(4)中的防霉、防蛀处理使用的是水性防霉剂,处理完毕后进行烘干。使用水性防霉剂处理,可以在更深程度上浸润竹纤维,处理效果更彻底,有效时间更长久,而且成品可以保持良好的亲水性,适宜书写和印刷。

作为优选,烘干温度控制范围是80-90℃。烘干温度较低,工序时间就会拖长,烘干温度过高,剧烈沸腾形成的水蒸汽会破坏薄竹片的纤维排列,使薄竹片的表面粗糙度失控,无法满足书写和印刷要求。因此本方案中将烘干温度控制在80-90℃。

作为优选,步骤(6)中的低温干燥温度控制范围是室温至60℃。本步骤的目的是进一步排出薄竹片中的水份,使其在温度和湿度上都进一步接近最终产品的要求。

作为优选,步骤(9)中将分切后的薄竹片码放的时间为3-7日。在分切至常规纸张的尺寸规格后,再堆叠码放数日,这可以使薄竹片在堆叠码放时消除加工变形的应力,经过该步骤,薄竹片就不会产生微幅的伸缩变形,此后可以保持一贯的良好平整度。

作为优选,薄竹片堆放环境的湿度控制范围是10%-20%。薄竹片的湿度可以影响墨水在其表面的亲和状态,对墨水的延展效果和渗透效果有重要的影响。在实际应用中,根据本地不同的自然环境,建议环境湿度控制在10%-20%,较干燥地区选择湿度较低的控制参数,较湿润地区选择湿度较高的控制参数。

作为优选,所述刨切薄竹可以以刨切木皮或旋切木皮替代;所述刨切木皮为从树木上取得的木质部,以刨切薄竹的制备工艺制备而成;所述旋切木皮为以旋转切割的方式从树木上取得的木质部,以刨切薄竹的制备工艺制备而成。刨切木皮和旋切木皮都是原木的加工方式,可以将原木的木质部切削成薄片。以此木质薄片为材料,按照刨切薄竹的制备工艺制备而成的原材料,在本方案中也可以替代刨切薄竹使用。

综上所述,本发明的有益效果是:提供了一种亲水性可书写刨切薄竹的制备方法,使刨切薄竹片具备了良好的亲水性,可以满足墨水书写、油墨印刷的要求。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

实施例为一种亲水性可书写刨切薄竹的制备方法,其主要步骤依次包括:

(1)将刨切薄竹加工成厚度为0.4mm的薄竹片;

(2)选择色差小、加工缺陷少的薄竹片,对其进行平面碾压,本例选择使用了对辊式碾压机,对辊式碾压机设有一对辊面接触而转动方向相反的辊,辊的表面设有凸起的细小花纹;花纹的图案为山纹,线条粗细控制在0.8-1mm,凸缘高度控制在0.5-0.6mm;

(3)对经过碾压的薄竹片进行除毛刺、砂光、表面打磨;

(4)对薄竹片进行防霉、防蛀处理;使用的是水性防霉剂,供应商为杭州强生圣威装饰材料有限公司;处理完毕后进行烘干,烘干温度控制范围是80-90℃;

(5)使用涂布材料对薄竹片进行表面涂布处理;

涂布材料由偶联剂、稳定剂、渗透剂三者为原料制备而成,制备初始时的容量比为偶联剂占70%、稳定剂占20%、渗透剂占10%,合计100%;三者的型号和供应商分别为:杭州圣迪维卡工贸有限公司供应的型号为“zw07”的偶联剂,纯度96%;杭州瑞竺科技有限公司供应的型号为“wd1705”的稳定剂;杭州强生圣威装饰材料有限公司供应的型号为“ct609”的渗透剂;制备的步骤为:

(5-1)将偶联剂倒入反应锅,加温至70℃度,用搅拌器以转速200rpm搅拌40秒钟;

(5-2)在反应锅中加入稳定剂,保持温度在70℃度,用搅拌器以转速600rpm搅拌120秒钟;

(5-3)将反应锅内温度降至室温,在反应锅中加入渗透剂,用搅拌器以转速600rpm搅拌120秒钟,得到涂布材料成品;

(6)对涂布后的薄竹片进行低温干燥,干燥的温度控制范围是室温至60℃;

(7)对干燥后的薄竹片进行精抛光;

(8)对薄竹片进行分切,使其满足书写、印刷的幅面尺寸要求;

(9)将分切后的薄竹片整平压实码放待用;此过程约3-7日,堆叠码放的环境的湿度控制范围是20%。

本例使用的刨切薄竹原料为按照中国专利文献cn1465473a,于2004年1月7日公开的“一种改进的刨切薄竹及其生产方法”所制备;也可以使用刨切木皮或旋切木皮替代刨切薄竹;刨切木皮为从树木上取得的木质部,以刨切薄竹的制备工艺制备而成;旋切木皮为以旋转切割的方式从树木上取得的木质部,以刨切薄竹的制备工艺制备而成。

本例制备而成的亲水性可书写刨切薄竹,对照gb/t22828-2008的书画纸国家标准,与以传统植物纤维制备方法制成的书画纸相比,在紧度、亮度、裂断长、撕裂度、湿抗张强度、吸水性、伸缩性、尘埃度等各个指标上均十分接近,部分指标还优于对比产品。在实际使用后,获得了毛笔书法专业人士的肯定;在使用印刷机进行实际印刷时,色泽还原效果好,前后色渗透层次分明,不反光不耀眼,是印刷高档书画作品的良好材料。

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