[发明专利]造纸用增强纤维及其制备方法、以及含有该纤维的纸制品

说明书

技术领域

本发明提供了一种可以明显提高纸制品强度的造纸用增强纤维，还提供了该纤维的制备方法以及含有这种纤维的纸制品。本发明属于制浆造纸技术领域。

背景技术

在生产某些高强度纸种，尤其是像钞票纸、有价票证纸之类的高强度纸张时，由于现有的植物纤维原料自身强度的限制，纸张的强度很难再有较大幅度的提高。随着纺织工业的发展以及对化学纤维研究的不断深入，开发出了越来越多的化学纤维新品种，而且，化学纤维在造纸工业中也已经被广泛应用于抄造各种用途的特殊纸张。一些新开发的高性能化学纤维更是为特种纸的研究开发提供了广阔的应用空间，例如，具有高强度和高模量的芳香族聚酰胺纤维(芳纶纤维)和芳香族杂环类纤维(PBO纤维)可用于生产具有耐高温、阻燃、绝缘等特性的特种纸；聚芳醚砜纤维可用于生产耐热、阻燃和抗辐射的特种纸。上述这些特种纸一般都是在特殊的工业环境中使用，因此，添加的纤维虽然也可以提高其强度，但是实际上这些技术方案所注重的是使纸制品具有耐高温、耐热等特殊性能；对于钞票纸、证件纸、票据纸和包装纸，以及平时印刷、书写中较多使用的书写纸、胶印纸、铜版纸来说，其使用环境较好，采用上述的技术方案来提高其强度，显然是不合适的，不仅会造成资源浪费，而且这些纤维的价格较高，从成本的角度考虑也不合适。

许多化学纤维的强度是植物纤维的几倍、几十倍甚至上百倍，加入纸浆浆料中制成纸制品后，可以提高纸制品的强度。目前添加纤维对纸制品进行改性的技术方案中，多是将未经处理的纤维直接添加到造纸的纸浆中，以此来追求成品纸性能的提高。但是，化学纤维的表面一般都比较光滑，对水的浸润性较差，表面活性也比较低，纤维之间难以形成理想的结合。将这些化学纤维与其它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，这大大限制了化学纤维在纸张抄造中的应用以及性能发挥。

如果要使化学纤维与植物纤维混合抄纸得到的纸张具有较高的强度，可以对化学纤维进行处理或者在抄造过程中进行特殊的处理，以增加纤维之间的结合力，从而提高成纸的强度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种造纸用增强纤维，其是通过对PVA纺丝原液进行改性并纺丝而得到的一种改性纤维，将其添加到纸浆浆料中，可以大幅提高抄造得到的纸制品的强度。

本发明的目的还在于提供上述造纸用增强纤维的制备方法。

本发明的目的还在于提供含有上述增强纤维的纸制品，该纸制品的强度等性能比未添加纤维以及添加普通PVA纤维的纸制品有大幅度的提高，同时还具有良好的印刷适性。

本发明的目的还在于提供上述纸制品的制备方法。

为达到上述目的，本发明首先提供了一种造纸用增强纤维，其是对包含以下组成的原料进行纺丝而得到的纤维：PVA：80wt.％-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等中的一种或几种，例如阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、两性聚丙烯酰胺、聚酰胺环氧氯丙烷、阳离子淀粉、阴离子淀粉、季铵盐FX-706和羧甲基纤维素钠(CMC)等。一般的可以只使用一种改性剂或两种改性剂，当两种改性剂复配使用时，其用量配比一般为1：5-1：1，并且，离子性强的改性剂加入量多于离子性弱的改性剂。

在本发明的具体技术方案中，制造造纸用增强纤维时所采用的PVA，均为合成纤维领域中合成PVA纤维时常用的原料；优选的，所采用的PVA的聚合度为1500-3000，醇解度为90mol％-99.9mol％。

本发明提供的造纸用增强纤维主要用于添加到纸浆浆料中提高成纸的强度，纤维本身的强度对成纸的强度也有影响，但是本发明旨在增加PVA纤维中的活性官能团，提高其润湿性，提高PVA纤维与其他纤维的结合力，由此提高成纸的强度，因此，本发明的造纸用增强纤维可以称为PVA改性纤维，也可称为PVA增强纤维。