一种湿膨胀率低、恢复性高的特种纸及其制备方法技术

本发明专利技术涉及尺寸稳定性、恢复性优良的纸及其制备方法，纸张包括木浆纤维60‑80、矿物填料3‑5、润湿剂3‑5、消泡剂2‑5，其特征在于，还包括氨基硅烷5‑10、直链淀粉5‑10。通过在纸浆中添加氨基硅烷和直链淀粉，可以赋予纸张在纸张所在平面上的X、Y两个方向上一定的微弹性，这一微弹性会转变成局部的拉应力，将趋向膨胀变形的纤维拉拢在一起，减小纤维的变形量，改善纸张的湿膨胀变形率。当纸张再次干燥时，由于纤维脱水，膨胀变形的驱动力减弱，纸张中的局部拉应力可以将纤维继续拉拢，并趋于恢复到纸张润湿之前的形状。即，这一微弹性可以缓解纸张因膨胀变形而产生的起泡、褶皱形状，改善纸张的恢复性。

【技术实现步骤摘要】
一种湿膨胀率低、恢复性高的特种纸及其制备方法
本专利技术涉及湿膨胀率低、恢复性高的特种纸及其制备方法，属于造纸领域，可以应用于壁纸。
技术介绍
纸张的主要成分为纤维素，纤维素遇水会溶胀而变形，这就使得纸张遇水或在潮湿环境中容易膨胀变形。对于壁纸，通常不期望其遇水或在潮湿环境中发生膨胀变形，即对于应用到壁纸的纸张，通常需要其具有低的湿膨胀率。现有技术中，为了避免纸张在湿环境中膨胀变形，通常在壁纸上设置防水层，例如PVC防水层，通过物理隔绝的方式来避免膨胀变形。然而，这种方法会增加多余的工序，复杂繁琐，成本高。此外，也可以通过对纸张表面进行改性处理，降低纸张表面的湿膨胀率，例如，WO2014/006268中就通过将纸张浸渍在糖醇、脲、聚亚烷基二醇和/甘油组成的混合物中，可以明显降低纸张的湿膨胀率。虽然纸张的尺寸稳定性得到了改善，但是，由于纸张的膨胀变形通常在局部区域产生起泡、褶皱，当纸张被再次干燥而脱水后，由于纸张已经因湿膨胀变形而产生的起泡、褶皱形状，无法恢复到原有的平整形状，或者起泡、褶皱等变形形状无法得到改善，使得在壁纸表面的平整度、美观等变差。因此，本专利技术的一个目的在提供一种湿膨胀率低、恢复性高的纸。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种湿膨胀率低、恢复性高的纸，利用氨基硅烷类偶联剂的偶联特性，同时，氨基硅烷水解后得到硅醇，与直链淀粉表面的羟基结合进而脱水，可以与直链淀粉接合起来，氨基硅烷中的氨基与木浆纤维中的纤维素键合，可以提升纸张中纤维素之间的交联稳定性，同时，还可以赋予纸张在纸张所在平面上的X、Y两个方向上一定的微弹性，这一微弹性可以有效缓解纸张在遇水或潮湿环境中的膨胀变形，同时，还可以缓解纸张被再次干燥而脱水后，纸张因膨胀变形而产生的起泡、褶皱形状，改善纸张的恢复性。一种尺寸稳定性、恢复性良好的纸，按质量份数计，包括木浆纤维60-80、矿物填料3-5、润湿剂3-5、消泡剂2-5，其特征在于，还包括氨基硅烷5-10、直链淀粉5-10。其中，木浆纤维包括针叶浆和阔叶浆，优选针叶浆与阔叶浆的质量比为40-60:60-40。其中，氨基硅烷选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种。优选为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷。其中，直链淀粉分子量优选为1-2×105。一种尺寸稳定性、恢复性良好的纸的制备方法，按照上述配方取木浆纤维、矿物填料、润湿剂、消泡剂、氨基硅烷、直链淀粉加入碎浆机中碎浆，然后磨浆，经抄造、上网、压榨、烘干、压光、卷纸、裁切和包装即可。本专利技术通过在纸浆中添加氨基硅烷和直链淀粉，利用氨基硅烷自身的偶联特性，可以将纤维素、淀粉的高分子化合物偶联在一起，特别是氨基硅烷水解后得到硅醇，与直链淀粉表面的羟基结合进而脱水，可以与直链淀粉接合起来，氨基硅烷中的氨基与木浆纤维中的纤维素键合，可以提升纸张中纤维素之间的交联稳定性，同时，还可以赋予纸张在纸张所在平面上的X、Y两个方向上一定的微弹性。当纸张遇水后，纤维存在一个膨胀变形的趋势，然而，由于纸张中存在一定的微弹性，在这种情况下，这一微弹性会转变成局部的拉应力，将趋向膨胀变形的纤维拉拢在一起，减小纤维的变形量，改善纸张的湿膨胀变形率。当纸张再次干燥时，由于纤维脱水，膨胀变形的驱动力减弱，纸张中的局部拉应力可以将纤维继续拉拢，并趋于恢复到纸张润湿之前的形状。即，这一微弹性可以缓解纸张因膨胀变形而产生的起泡、褶皱形状，改善纸张的恢复性。具体实施方式为了更好的展现本专利技术的技术效果，以下结合较佳的实施例以及对应的对比例进行详细阐述和说明。实施例1纸张按质量份数计，包括木浆纤维60、矿物填料3、润湿剂3、消泡剂2，其特征在于，还包括氨基硅烷5、直链淀粉5。木浆纤维包括针叶浆和阔叶浆，针叶浆与阔叶浆的质量比为50:50。氨基硅烷为γ-氨丙基三甲氧基硅烷。制备方法为，按照上述配方取木浆纤维、矿物填料、润湿剂、消泡剂、氨基硅烷、直链淀粉加入碎浆机中碎浆，然后磨浆，经抄造、上网、压榨、烘干、压光、卷纸、裁切和包装即可。实施例2纸张按质量份数计，包括木浆纤维70、矿物填料4、润湿剂4、消泡剂4，其特征在于，还包括氨基硅烷8、直链淀粉8。木浆纤维包括针叶浆和阔叶浆，针叶浆与阔叶浆的质量比为40:60。氨基硅烷为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。制备方法为，按照上述配方取木浆纤维、矿物填料、润湿剂、消泡剂、氨基硅烷、直链淀粉加入碎浆机中碎浆，然后磨浆，经抄造、上网、压榨、烘干、压光、卷纸、裁切和包装即可。实施例3纸张按质量份数计，包括木浆纤维80、矿物填料5、润湿剂5、消泡剂5，其特征在于，还包括氨基硅烷10、直链淀粉10。木浆纤维包括针叶浆和阔叶浆，针叶浆与阔叶浆的质量比为60:40。氨基硅烷为N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。制备方法为，按照上述配方取木浆纤维、矿物填料、润湿剂、消泡剂、氨基硅烷、直链淀粉加入碎浆机中碎浆，然后磨浆，经抄造、上网、压榨、烘干、压光、卷纸、裁切和包装即可。对比例1相较于实施例1，区别在于不添加氨基硅烷和直链淀粉，其余相同。对比例2相较于实施例1，区别在于不添加氨基硅烷，其余相同。对比例3相较于实施例1，区别在于不添加直链淀粉，其余相同。为了测试所制备的纸张的尺寸稳定性和恢复性，参考WO2014/006268中所使用的方法，选取实施例1-3和对比例1-3所制备的纸张，在距离边缘位置50mm处裁切200×50的长条纸张，将其浸入去离子水中，带完全润湿后，取出长条纸张，测量其长度，然后将其干燥后再测量其长度，并观察表面褶皱和起泡情况。以浸渍前后的长度差值的百分数作为湿膨胀变形率，以再次干燥后的长度与最初的长度的比值作为恢复率，结果见表1湿膨胀变形率恢复率干燥后褶皱、起泡情况实施例10.8%100.4%无明显褶皱、边缘区域存在少量起泡现象实施例20.9%100.5%无明显褶皱、边缘区域存在少量起泡现象实施例31.0%100.5%无明显褶皱、边缘区域存在少量起泡现象对比例12.6%102.4%存在较多褶皱、边缘和中间区域均有起泡现象对比例22.3%102.1%存在少量褶皱、边缘和中间区域均有起泡现象对比例31.8%101.6%存在少量褶皱、边缘和中间区域均有起泡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尺寸稳定性、恢复性良好的纸，其特征在于其配方按质量份数计，包括木浆纤维70、矿物填料4、润湿剂4、消泡剂4，其特征在于，还包括氨基硅烷8、直链淀粉8；按照上述配方取木浆纤维、矿物填料、润湿剂、消泡剂、氨基硅烷、直链淀粉加入碎浆机中碎浆，然后磨浆，经抄造、上网、压榨、烘干、压光、卷纸、裁切和包装即可；所述氨基硅烷水解后得到硅醇，与直链淀粉表面的羟基结合进而脱水，与直链淀粉接合起来，氨基硅烷中的氨基与木浆纤维中的纤维素键合。/n

【技术特征摘要】
1.一种尺寸稳定性、恢复性良好的纸，其特征在于其配方按质量份数计，包括木浆纤维70、矿物填料4、润湿剂4、消泡剂4，其特征在于，还包括氨基硅烷8、直链淀粉8；按照上述配方取木浆纤维、矿物填料、润湿剂、消泡剂、氨基硅烷、直链淀粉加入碎浆机中碎浆，然后磨浆，经抄造、上网、压榨、烘干、压光、卷纸、裁切和包装即可；所述氨基硅烷水解后...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩旭霞，延海平，
申请(专利权)人：泰中特种纸有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37