一种以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法技术

本发明专利技术公开了一种以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，涉及特种纸生产的技术领域，该方法采用硫酸为胶化剂对钢纸原纸进行胶化复合，再经过脱酸、水洗、洗刷、干燥等步骤最终得到成品钢纸，得到的钢纸抗张强度高、柔韧性好、平整性好，解决了使用氯化锌溶液制备得到钢纸抗张强度低、柔韧性差、易变性等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生产纸的方法，具体涉及一种生产钢纸的方法。
技术介绍
钢纸是在六十年代从国外引进的纸张品种，是我国最重要的特种纸之一，其坚硬度很高，又称硬化纸、硬钢纸板。钢纸纸质坚硬，具有优良的弹性、耐磨性、耐腐蚀性、耐热性、机械强度、绝缘性能和机械加工成型性能，极易适用各种各样的机械加工，如切削、钻孔、粘叠、冲制和研磨等。目前钢纸生产流程主要有间歇式钢纸生产线和连续化钢纸生产线。间歇式钢纸是传统的钢纸生产流程，主要流程为：胶化复合、老化、脱盐、洗刷、干燥、整形及包装，且各工段相对是独立的。间歇式钢纸生产线的特点是可以生产厚度大的产品，但操作和管理难度较大。连续式钢纸生产线是把各工序组合起来的一条生产线，主要流程为：胶化复合、老化、脱盐、水洗、洗刷、预干、烘干、压光、卷取或剪板。连续式钢纸生产线主要生产厚度小于2mm左右的钢纸，通过设备的改进，大大提高了生产效率，降低了劳动强度，易于管理。从目前国内钢纸发展情况来看，钢纸生产设备有了长足的发展，基本实现了自动化生产。但钢纸生产工艺技术还比较落后，其生产过称为：采用对纤维素具有剧烈润胀和胶化特性的金属盐—为处理剂，对钢原纸进行处理、层叠制得。以氯化锌作为胶化剂，将钢纸原纸中的部分纤维润胀，随着时间的延长，润胀程度逐渐增大，同时发生部分降解和短链化，短链化的纤维素有类似“糊精”的性质，现称为淀粉朊胶凝，然后通过压榨，使多层钢纸原纸胶溶复合在一起。自1859年英国人Thomas Taylor利用氯化锌溶液胶化纤维并成功制备钢纸，直至今日，钢纸的生产仍然是以氯化锌溶液作为胶化剂。间歇式钢纸生产中，钢纸原纸经氯化锌溶液浸渍3-10秒，挤出多余的氯化锌后进入老化室，在20-40摄氏度的条件下老化反应时间为2-8小时；连续化钢纸生产，钢纸原纸经氯化锌溶液浸渍时间为30-120秒，挤出多余的氯化锌后进入老化室，在20-40摄氏度的条件下老化反应时间为1-5小时；之后进入脱盐工序。由于氯化锌溶液对纤维的润胀溶解速度较慢，为保证钢纸原纸的部分纤维能够形成足够量的淀粉朊胶凝使多层钢纸原纸胶溶复合，无论是间歇式钢纸生产还是连续化钢纸生产在胶化复合后必须经过一定时间的老化反应。钢纸原纸纤维与氯化锌的老化反应从微观来讲主要过程为：钢纸原纸纤维与氯化锌溶液接触后立即发生润胀，在胶化浸渍的短时间过程中，氯化锌溶液对纤维的作用主要发生在纤维素的无定形区；当进入老化反应工序时，随着时间的延长，氯化锌溶液逐渐渗透到纤维内部，纤维素结晶区开始润胀，锌离子与纤维素分子链发生作用，减弱了分子间的氢键作用，结晶区受到破坏，进而导致纤维结晶度的下降和聚合度的急剧下降。同时在长时间的老化过程中，细纤维与微细纤维发生溶解并消失，正常纤维进一步细化并横向断开，降解为不同长度的纤维片段，同时纤维表面出现不同程度的腐蚀孔，对纤维自身的柔韧性和物理强度损伤性特别大。钢纸原纸纤维的结晶度和聚合度降低，直接导致钢纸的纵向和横向抗张强度偏低和柔韧性差，钢纸发脆，生产的钢纸砂盘在高速运转中易开裂造成安全事故。钢纸原纸纤维的细纤维化、断开变短及纤维表面的腐蚀孔，导致成品钢纸的脆性更大，柔韧性差，抗张强度低，平整性差；钢纸在烘干时横向收缩变大，成品钢纸的纵横收缩比大，生产的钢纸砂盘易变形，稳定性差。氯化锌作为胶化剂与钢纸原纸纤维润胀胶溶速度较缓和，因此，钢纸原纸纤维的聚合度相对较低。低聚合度的钢纸原纸机械强度低，无法制造高强度的钢纸。氯化锌作为胶化剂生产的钢纸在烘干过程中横向收缩为15％-22％，纵向收缩为6％-13％，纵横比较大，钢纸易变形。钢纸生产过程中，虽然可以循环回收利用氯化锌，但生产过程中一些低含量的氯化锌废水达不到回收利用的要求，处理难度较大，并且成本较高。由于现代工业制造对精细度和精确度要求越来越高，因此，工业制造行业对钢纸的强度、柔韧性、稳定性和安全性等技术指标要求越来越高，现有的钢纸生产工艺无法达到各项技术指标要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述技术问题，提供一种不使用氯化锌溶液为胶化剂的钢纸生产方法，该方法以硫酸为胶化剂，解决了以氯化锌溶液为胶化剂所造成的钢纸抗张强度低、柔韧性差等问题。为了实现本专利技术所述目的，专利技术人提供了以下技术方案。一种以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，包括钢纸原纸的胶化复合、脱酸、水洗、洗刷、湿钢纸收卷、湿钢纸开卷预干、烘干、压光的步骤，其中钢纸原纸的胶化复合步骤所用的胶化剂为硫酸。上述以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，还包括染色的步骤。根据实际需要，在烘干之前可对湿钢纸进行染色。上述以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，所述硫酸的浓度为65-75％。所述硫酸的铁含量小于0.042％，钙含量小于0.30％。所述钢纸原纸的胶化复合步骤的温度为5-40℃。所述钢纸原纸的胶化复合步骤的时间为3-50秒。所述钢制原纸的成分为棉浆或棉浆与木浆的混合物。所述棉浆或棉浆与木浆的混合物的聚合度为900-2500。上述以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，优选包括以下步骤：a.钢纸原纸的胶化复合：在5-40℃条件下，将多层的钢纸原纸同时浸入65-75％的硫酸中3-50秒，然后经双辊压榨，多层钢纸原纸即胶化复合；钢纸原纸的层数可根据需要选择使用3-25层中的任意多层；双辊压榨时的线压力为5-25牛顿/毫米；b.脱酸：将胶化复合后的钢纸在2-50秒后进行脱酸，脱酸所用硫酸溶液的密度依次为1.4g/cm3、1.35g/cm3、1.30g/cm3、1.20g/cm3、1.10g/cm3；c.水洗：将脱酸后的钢纸水洗至钢纸中硫酸含量≤0.2％；d.洗刷：洗刷去除水洗后的钢纸表面的污物；e.湿钢纸收卷：将洗刷后的钢纸收卷；f.湿钢纸开卷预干：将收卷后的湿钢纸开卷并采用热风进行预干，预干的温度为40-80℃，预干的时间为0.5-3小时，湿钢纸运行速度为3-9米/分钟；热风的风速优选为1-20米/秒；g.烘干：预干后的钢纸采用蒸汽缸进行烘干，干燥温度变化依次为20-30℃、30-40℃、40-50℃、50-60℃、60-80℃、80-90℃、80-90℃、60-80℃、50-60℃、40-50℃、20-40℃，每个温度段的干燥时间为2-15分钟，湿钢纸运行速度为3-9米/分钟；h.压光：通过压光机对烘干后的钢纸表面进行修饰，即得到成品钢纸。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，其特征在于，包括钢纸原纸的胶化复合、脱酸、水洗、洗刷、湿钢纸收卷、湿钢纸开卷预干、烘干、压光的步骤，其中钢纸原纸的胶化复合步骤所用的胶化剂为硫酸。

【技术特征摘要】
1.一种以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，其特征在于，包括钢纸原纸
的胶化复合、脱酸、水洗、洗刷、湿钢纸收卷、湿钢纸开卷预干、烘干、
压光的步骤，其中钢纸原纸的胶化复合步骤所用的胶化剂为硫酸。
2.根据权利要求1所述的一种以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，其特
征在于，还包括染色的步骤。
3.根据权利要求1所述的一种以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，其特
征在于，所述硫酸的浓度为65-75％。
4.根据权利要求1所述的一种以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，其特
征在于，所述硫酸的铁含量小于0.042％，钙含量小于0.30％。
5.根据权利要求1所述的一种以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，其特
征在于，所述钢纸原纸的胶化复合步骤的温度为5-40℃。
6.根据权利要求1所述的一种以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，其特
征在于，所述钢纸原纸的胶化复合步骤的时间为3-50秒。
7.根据权利要求1所述的一种以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，其特
征在于，所述钢制原纸的成分为棉浆或棉浆与木浆的混合物。
8.根据权利要求7所述的一种以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，其特
征在于，所述棉浆或棉浆与木浆的混合物的聚合度为900-2500。
9.根据权利要求1所述的一种以硫酸为胶化剂生产钢纸的方法，其特
征在于，包括以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兰径，刘蕾，王阳阳，
申请(专利权)人：刘兰径，
类型：发明
国别省市：山东;37