专利名称：一种仿宣水写纸及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种造纸方法，确切说是涉及一种仿宣水写纸的制造方法。
背景技术：
在上世纪80年代，出现了一些水写纸，一种是用黑色染料或颜料涂抹在生宣纸的一面，烘干后在另一面使用；另一种是将一层有色纸(黑或兰等)粘贴在一层白色纸背面，然后在白色一层上用清水写字；还有一种是将白色双胶纸先涂上一层黑色涂料，待烘干后再涂上一层白色涂料。上述三种纸均存在制作成本高、工艺流程繁硕、实用性和可操作性较差的缺点。如比，第一种水写纸是在生宣纸上涂抹，生宣纸较薄其强度和抗水性、湿强度都较差，在上面涂层难度较大，既使涂上后也会渗透到另一面，这样就成二面一色，不能达到预期效果，另外由于平整度差，不仅不能印刷，习者在使用时对凹凸不平的纸也难以掌握；第二种采用粘贴，同样存在制作操作方面的难度，纸面破损大，平整度差；上述二种水写纸不能满足长时间反复书写的条件，在实际操作中很难形成工业化生产，所以实用性差。第三种纸曾经有过批量生产，但成本很高，工艺要求高、流程繁多，缺乏市场竞争力。还有一种与本发明有些类似的水写纸，是用纤维较好的原生浆加染料直接生产成纸，颜色一般为兰色或兰黑色，缺点是造价高不能上档次；该产品外观色泽暗淡，水写后不清晰明朗，特别是在光线较差的情况下使用不宜识别清楚，故而非常损害视力，长时间使用极易产生视觉疲劳，不利于习者身心健康。
发明内容
本发明的目的在于克服现有水写纸存在的缺点，提供一种取材易得、节约木材资源、制造成本低廉、不污染环境、纸面平整度好、折光柔和、水写字迹清晰明朗、反复使用上千次不破损、有宣纸效果、既节约纸张、又可减轻学生经济负担的仿宣水写纸及其制造方法。
本发明的目的是通过实施下述技术方案来实现的一种仿宣水写纸，其内层为黑色基纸，外层为白色涂布层，特征在于按重量份计，内层的黑色基纸为包括有纸浆纤维1000份，黑色颜料10-50份，胶10-30份，酸盐20-100份，干强剂1-30份，湿强剂1-30份的组合物；外层白色涂布层为包括有白色颜料1000份，分散剂适量，粘合剂A.丁苯胶乳和丙苯胶乳100-200份，B.PVA聚乙烯醇20-50份，交联剂3-30份，适量调节剂的组合物。
所述纸浆纤维为废纸碎浆纤维，或为前者与木浆纤维，或为前者与竹浆纤维，或为前者与草浆纤维，或为前者与麻浆纤维的混合物。
所述仿宣水写纸的制造方法，由黑色基纸制造、白色涂料制备和在黑色基纸表面上涂布白色涂料各工艺组成，其特征在于所述黑色基纸制造工艺，包括有纸浆经碎浆、除杂、浓缩的纸浆处理工序，将黑色颜料掺水搅拌后放入浓缩纸浆中搅拌使其充分与纸浆混合的工序，将黑色混合的浆料进行研磨的工序，将研磨后的黑色浆料按配方依序加入胶、酸盐、干强剂、湿强剂，并分别搅拌均匀而制得黑色基纸纸浆的工序，以及用黑色基纸纸浆填加助留剂抄造黑色基纸的工序；所述白色涂料制备工艺，包括有按配方将白色颜料、水及消泡剂混合研磨的配料研磨工序，往研磨后的配料中依序填加分散剂、保水剂、粘合剂、交联剂，醇类消泡剂并分别进行高速搅拌的工序，以及将搅拌后的配料PH值用调节剂调整到8.5-9，使之成为白色涂布料的工序。
所述黑色基纸及其制备方法中所用的黑色颜料为碳黑，干强剂为糊化变性淀粉，胶为松香胶，酸盐为硫酸铝，湿强剂为三聚氢氨甲醛树脂；白色涂布层及其制备方法中的白色颜料为瓷土、钛白粉、碳酸钙；保水剂为白炭黑，交联剂为氨基树脂，调节剂为适量氢氧化钠。
本发明的优点在于①由于本发明仿宣水写纸的里层黑色基纸，其制造原料大部分或全部采用废纸碎浆、再生制浆造纸，节约林木资源保护生态环境；②由于大部分或全部采用回收废纸制浆，并不用脱墨，浆料收获率高，成本低廉；目前，在木、竹等原浆制作成本较高的情况下，商品浆价格不断上涨，如果较多地采用商品浆造纸，水写纸价格高，按照本发明仿宣水写纸的工艺要求制浆，取材方便质优价低，市场潜力大；③在本发明工艺中使用碳黑作颜料，成本低、染色力高、碳黑留住率高，其综合效果好；④本发明的仿宣水写纸，由内层黑色、外层白色组成，以清水代替墨汁靠物理反映取得墨汁效果，可反复写上千次，纸面不破损，既节约纸张，减轻学生经济负担、减少废纸污染，又保护了环境清洁卫生；⑤由于本发明仿宣水写纸，内层为黑色，外层为白色，当用毛笔蘸清水在纸上写字时，清水渗透过表面白色涂层，黑色字迹立即显露出来，清晰明朗，既使在光线较暗或较强时也不受任何影响；⑥由于仿宣纸的外层是采用涂布对黑色基纸进行再加工，所以涂布后的成品纸平整度好，并在涂料中加入了吸墨效果好的高分子聚合物利于印刷，可通过胶印制成练习册、教材等，可两面印刷，练习者可在上面反复使用，纸克重在30克-100克之间；⑦由于在涂料中加入了适量的苯丙胶乳，丁苯胶乳等耐水、抗水的涂布用粘合剂，利于水写纸反复使用不易破损，由于加入了适量的亲水剂使产品具有一定的渗水性和保水性，当用毛笔蘸清水在纸面上书写时，有宣纸效果；⑧本发明仿宣水写纸外观为白色，平整度好，折射的光线柔和，感观效果好，克服了早期水写纸视觉效果差的缺点，习者长时间使用不会产生视觉疲劳，或影响视力下降；
图1为本发明仿宣水写纸断面结构示意图左图为单面纸结构，右图为双面纸结构图2为里层黑色基纸制造工艺流程3为外层白色涂布料制备工艺流程4为生产仿宣水写纸的涂布工艺图
图中标记1为黑色基纸，2、3为白色涂布层具体实施方式
一种仿宣水写纸，其内层为黑色基纸，是由纸浆纤维、碳黑、松香胶、硫酸铝、糊化变性淀粉、湿强剂三聚氢氨甲醛树脂及助留剂聚丙烯酰胺组成的组合物；外层为白色涂布层，是由瓷土、钛白粉、碳酸钙、白碳黑、粘合剂A.丁苯胶乳和丙苯胶乳，B.PVA聚乙烯醇及消泡剂组成的组合物。纸浆纤维为废纸碎浆纤维，或废纸碎浆纤维与木浆纤维，或前者与竹浆纤维，或前者与草浆纤维，或前者与麻浆纤维的混合物；仿宣水写纸的制造方法，由黑色基纸制造、白色涂料制备和在黑色基纸表面涂布白色涂料诸工艺组成。
(一)仿宣水写纸的里层黑色基纸，要求其有一定的物理强度和抗水性，特别是湿强度，其纵向裂断长度应在3200m-3800m为宜，制备方法与步骤如下a、10％-50％的纸浆(木浆、竹浆、草浆、麻浆等纤维较长的原浆均可)与90％-50％的废纸(书、报、牛皮纸等各种易碎废纸均可)分别放入水力粉碎机内打碎，废纸碎浆时间为30-60分钟，纸浆碎浆时间较长些。如果废纸纤维较好，在生产工艺较好的前提下全部使用废纸，即只用再生纸来生产黑色基纸也能满足外层制作时的工艺要求。
b、废纸虽然经过挑选后才碎浆，但其中仍有大量的杂物，如砂、石、土、铁屑、粗长纤维、塑料、橡胶等，为避免磨损纸机并考虑成纸应具备一定的均度和平滑度、平整度，应将上述浆料在浆池中混合后抽撒入跳筛，跳出石块、塑料、橡胶、纸片等体积较大的杂物；经过处理的浆料用扬程为18m-25m的筛，将浆料送经重质和轻质除渣器；同时加入大量清水稀释连续经过离心筛，再进入浓缩机，经过浓缩的浆料浓度在3％-5％；这样浆料中的杂物应基本除尽，此时如果浆料浓度达不到要求，可在浆池中加水或用漂机拉出多余的水。
c、碳黑是一种单分子无机颜料，不溶于水，要使其与浆料充分混合，首先应将1.5％-5％的碳黑(相对绝干浆量)用搅拌机在300转/分-500转/分速下搅拌30分-60分钟再慢慢放入浆池中；其次，此时料应在浆池中随着推进器的工作而翻动，这样才能一定程度上使碳黑与浆料混合，避免聚积一处或沉淀。
d、用扬程为20m-25m的中浓泵或专用泵将浆料抽入磨浆机，可选用双盘磨磨浆机一台或二台串连使用，经过磨浆其叩解度应在35·SR-60·SR，并应尽可能保留纤维长度，使纤维湿重不要低于1.2g-1.5g。
e、在配料池中，首先加入15-30kg分散松香胶，搅拌10分-20分钟后，加入40-100kg硫酸铝(先用水溶解)；搅拌15分-20分钟后，加入糊化好的变性淀粉3-10kg；搅拌15分-20分钟后加入湿强剂三聚氢氨甲醛树脂10-30kg，充分混合搅拌15-30分钟即得黑色基纸纸浆。将浆料经双缸1092型或1575型纸机抄造(圆网纸机较为适宜)。抄造时在网前箱或冲浆泵前加入3-10kg助留剂聚丙烯酰胺，所得成纸应在30g-100g之间，备用于双面或单面涂抹。
(二)仿宣水写纸的外表面层为白色涂布层，要求其有一定的渗水性、保水性，表面较粗糙，经反复使用不能出现脱落，掉粉等现象，其涂布料制备方法和步骤如下a、取瓷土35-45kg、钛白粉2-5kg、碳酸钙25-35kg、水50kg、消泡剂0.08-0.1kg，在球磨机中混合研磨4小时-7小时。
b、将研磨好的颜料放入带有高速搅拌机的池或容器中，使其充分分散，并依次加入白碳黑1-2kg、粘合剂丁苯胶乳和丙苯胶乳及PVA聚乙烯醇共13-20kg、醇类消泡剂0.05-0.08kg，醇类消泡剂可用异丙醇，应稀释后分散或喷洒加入。以上涂布化学品混合物用氢氧化钠将PH值调在8.5-9之间，经充分搅均后备用。
(三)仿宣水写纸最后成型根据黑色基纸的幅宽，选用装有白色涂布料的1092型或1575型气刀涂布机，对黑色基纸表面双面或单面涂布，车速为30m/分-80m/分，涂布量为单面7g/平方-9g/平方。
权利要求
1.一种仿宣水写纸，其内层为黑色基纸，外层为白色涂布层，特征在于按重量份计，内层的黑色基纸为包括有纸浆纤维1000份，黑色颜料10-50份，胶10-30份，酸盐20-100份，干强剂1-30份，湿强剂1-30份的组合物；外层白色涂布层为包括有白色颜料1000份，分散剂适量，粘合剂A.丁苯胶乳和丙苯胶乳100-200份，B.PVA聚乙烯醇20-50份，交联剂3-30份，适量调节剂的组合物。
2.按照权利要1所述的仿宣水写纸，其特征在于所述纸浆纤维为废纸碎浆纤维，或为前者与木浆纤维，或为前者与竹浆纤维，或为前者与草浆纤维，或为前者与麻浆纤维的混合物。
3.按照权利要1所述的仿宣水写纸的制造方法，由黑色基纸制造、白色涂料制备和在黑色基纸表面上涂布白色涂料各工艺组成，其特征在于所述黑色基纸制造工艺，包括有纸浆经碎浆、除杂、浓缩的纸浆处理工序，将黑色颜料掺水搅拌后放入浓缩纸浆中搅拌使其充分与纸浆混合的工序，将黑色混合的浆料进行研磨的工序，将研磨后的黑色浆料按配方依序加入胶、酸盐、干强剂、湿强剂，并分别搅拌均匀而制得黑色基纸纸浆的工序，以及用黑色基纸纸浆填加助留剂抄造黑色基纸的工序；所述白色涂料制备工艺，包括有按配方将白色颜料、水及消泡剂混合研磨的配料研磨工序，往研磨后的配料中依序填加分散剂、保水剂、粘合剂、交联剂，醇类消泡剂并分别进行高速搅拌的工序，以及将搅拌后的配料PH值用调节剂调整到8.5-9，使之成为白色涂布料的工序。
4.按照权利要求1、3所述仿宣水写纸及制备方法，其特征在于黑色基纸及其制备方法中所用的黑色颜料为碳黑，胶为松香胶，酸盐为硫酸铝，干强剂为糊化变性淀粉，湿强剂为三聚氢氨甲醛树脂；白色涂布层及其制备方法中所用的白色颜料为瓷土、钛白粉、碳酸钙；保水剂为白炭黑，交联剂为氨基树脂，调节剂为适量氢氧化钠。
全文摘要
本发明公开的仿宣水写纸及制造方法，纸内层为黑色基纸，外层为白色涂布层，特征是按重量份计黑色基纸为包括纸浆纤维1000份，黑色颜料10－50份，胶10－30份，酸盐20－100份，干强剂1－30份，湿强剂1－30份的组合物；白色涂布层为包括白色颜料1000份，分散剂适量，粘合剂A.丁苯胶乳和丙苯胶乳100－200份，B.PVA聚乙烯醇20－50份，交联剂3－30份，调节剂的组合物；制造方法包括黑色基纸制造、白色涂料制备和基纸表面涂料，前者包括纸浆处理、颜料混合、基纸纸浆制备、抄造黑色基纸工序；白色涂料制备包括配料研磨，依序填加配方料，及调节pH值工序；优点是取材易得、制造成本低廉、不污染环境、纸面平整度好、折光柔和、水写字迹清晰明朗、反复使用不破损。
文档编号D21H27/00GK1514059SQ03117870
公开日2004年7月21日 申请日期2003年5月16日 优先权日2003年5月16日
发明者徐洁, 徐 洁 申请人:徐洁, 徐 洁