一种具有负泊松比增强层的高强度白板纸制造技术

本发明专利技术公开了一种具有负泊松比增强层的高强度白板纸，属于造纸领域。至少具有面层、衬层、芯层及底层，所述底层包括以下重量份数的原料制成：混合纤维，90‑100份；吉贝纤维，15‑20份；矿物纤维，10‑13份；其中，所述混合纤维包括质量比为(3～4)：1的芒果树木纤维和聚乳酸纤维；所述聚乳酸纤维的细度为0.15～0.2dpf，长度为10～15mm；所述矿物纤维的直径为0.1～0.15μm，长度为2～5mm。本发明专利技术具有如下有益效果：1、聚乳酸纤维具有高结晶性和高取向度，从而具有高耐热性和高强度，有利于提高白板纸的撕裂度；2、较长的吉贝纤维可以形成较好的网状层叠，将长度较短的芒果树木纤维附着，提高总体强度；3、矿物纤维的长径比较高，可以达到较好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种具有负泊松比增强层的高强度白板纸本申请为分案申请，原案专利号为：201811099378.6，申请日为2018年9月20日，专利技术名称为：一种高强度高防潮再生白板纸及生产工艺。
本专利技术涉及造纸领域，特别涉及一种具有负泊松比增强层的高强度白板纸。
技术介绍
白板纸是一种正面呈白色且光滑，背面多为灰底的纸板，这种纸板主要用于单面彩色印刷后制成纸盒供包装使用，亦或者用于设计、手工制品。白板纸一般包括面层、衬层、芯层及底层，将不同层次的浆料在多圆网多烘缸纸机或长圆网混合纸板机上抄造而成。各层纸浆料的纤维配比是不同的，而各层浆料的纤维配比，又根据所抄造纸的质量有所区别。第一层为面层浆，要求白度高，具有一定的强度，通常采用漂白硫酸盐木浆或配加部分漂白化学草浆和白纸边废纸浆；第二层为衬层，起到隔离面层和芯层的作用，也要求具有一定白度，通常用100％机械木浆或浅色废纸浆；第三层为芯层，主要起填充作用，以增加纸板的厚度，提高挺度，一般采用混合废纸浆或草浆，这一层最厚，定量高的纸板常用几个网槽分几次挂浆；最后一层是底层，具有改善纸板外观，提高强度，防止卷曲的功能，通常用高得率浆或较好的废纸浆为原料抄造，纸板底面颜色多位灰色，也可按要求生产其他的底面颜色。由于白板纸多由纸浆纤维组成，其强度有限，使用时弯折容易撕裂或断裂，底层一般用于提高强度，因此对原料要求较高，纸浆纤维一般采用植物纤维，但是由于植物纤维固有的特性，强度有限，因此其无法形成较高的强度。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有负泊松比增强层的高强度白板纸，可以解决
技术介绍
中所指出的问题。一种具有负泊松比增强层的高强度白板纸，至少具有面层、衬层、芯层及底层，所述底层包括以下重量份数的原料制成：混合纤维，90-100份；吉贝纤维，15-20份；矿物纤维，10-13份；其中，所述混合纤维包括质量比为(3～4)：1的芒果树木纤维和聚乳酸纤维；所述聚乳酸纤维的细度为0.15～0.2dpf，长度为10～15mm；所述矿物纤维的直径为0.1～0.15μm，长度为2～5mm。更优地，所述底层内嵌设有吸水树脂颗粒，所述吸水树脂颗粒的粒径为100～120μm，所述吸水树脂颗粒占底层的质量份数为8％～12％。更优地，所述衬层和所述芯层之间还设置有增强层，所述增强层为内旋折叠机构的负泊松比材料制成。本专利技术提供一种具有负泊松比增强层的高强度白板纸，具有如下有益效果：1、聚乳酸纤维具有良好的可生物降解性，被废弃后可在自然界中完全分解为CO2和H2O，且由于它的高结晶性和高取向度，从而具有高耐热性和高强度，有利于提高白板纸的撕裂度；2、吉贝纤维长度较长，具有较高的强度，芒果树木纤维长度较短，比废纸原料和长纤维树木的价格低，较长的吉贝纤维可以形成较好的网状层叠，将长度较短的芒果树木纤维附着，提高总体强度；3、矿物纤维的长径比较高，与植物纤维能够有效的交织，矿物纤维的强度略低于植物纤维，但是其成本比植物纤维低，可以达到较好的经济效益，聚乳酸纤维的高强度可以弥补矿物纤维所带来的强度损失。附图说明图1为本专利技术提供的一种具有负泊松比增强层的高强度白板纸的结构示意图。图2为本专利技术提供的一种具有负泊松比增强层的高强度白板纸的生产工艺中的搅拌装置的结构示意图；图3为图2中A处局部放大图；图4为图2的俯视图。附图标记说明：10、面层，11、衬层，12、增强层，13、芯层，14、弹性层，15、底层，20、电机，21、搅拌罐，22、搅拌杆，23、搅拌叶片，231、回流槽。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。如图1所示，本专利技术实施例提供的一种具有负泊松比增强层的高强度白板纸，包括依次设置的面层10、衬层11、芯层13及底层15，底层15包括以下重量份数的原料制成：混合纤维，90-100份；吉贝纤维，15-20份；矿物纤维，10-13份；其中，混合纤维包括质量比为(3～4)：1的芒果树木纤维和聚乳酸纤维；聚乳酸纤维的细度为0.15～0.2dpf，长度为10～15mm；矿物纤维的直径为0.1～0.15μm，长度为2～5mm。在一具体实施例中，面层10包括如下重量份原料组成：碳酸钙60％～85％，高岭土5％～20％，分散剂0.1％～0.3％，胶黏剂8％～15％，抗水剂0.1％～0.6％，润滑剂0.1％～0.3％，衬层11和芯层13均采用废纸浆。在一具体实施例中，为了提高白板纸的防潮性能，底层15内嵌设有吸水树脂颗粒，吸水树脂颗粒的粒径为100～120μm，吸水树脂颗粒占底层15的质量份数为8％～12％。吸水树脂为一类含有亲水基团和交联结构的大分子，在一定的温度和压力下，能自发地吸水，水进入树脂中，使整个体系的自由焓降低，直到平衡。颗粒状的吸水树脂大大增加了表面积，聚乳酸纤维长度10～15mm、矿物纤维长度2～5mm，纤维较长，细小纤维含量低，垫整体性能较好，网状纤维均匀，可以使粒径范围在100～120μm的吸水树脂完美嵌合在纤维层中。在一具体实施例中，芯层13包括弹性层14，弹性层14由高弹性聚乙稀纤维制成，其与芯层13的厚度比为(1～1.5):3且位于芯层13靠近衬层11的1/3处，高弹性聚乙稀纤维是目前世界上比强度和比模量最高的纤维。其中，弹性层14呈网状，纤维直径为200～250μm，网状高弹性聚乙稀纤维可以和芯层13的纸浆纤维交织在一起，增加附着力，高弹性聚乙稀纤维具有超高的强度，其可以显著增加白板纸的耐破性和耐折度。保证弹性层14处于芯层13靠近衬层11的1/3处，可以使弹性层14基本上处于白板纸的中间位置，可以使白板纸无论从面层10弯折还是从底层15弯折均可以保证白板纸具有较好的耐折度，弹性层14可以使白板纸在受到弯折时吸收大部分应力，在回复时由于高弹性聚乙稀纤维的弹性强度可以轻松地实现复位，避免纸张断裂。在一具体实施例中，衬层11和芯层13之间还设置有增强层12，增强层12为内旋折叠机构的负泊松比材料制成。负泊松比(NegativePoisson’sRatio)效应，是指受拉伸时，材料在弹性范围内横向发生膨胀；而受压缩时，材料的横向反而发生收缩。由于材料的断裂一般是由于一个方向受拉伸时，垂直于受力方向的材料会发生收缩变形，造成收缩部位强度变小，导致断裂。内旋折叠机构的负泊松比材料通过在顶点处以一定形式相互链接形成负泊松比效应，当材料的某一方向受到拉伸时，相互衔接的各个矩形或三角形边的夹角发生变化，随着夹角的增大，材料在垂直于拉伸方向上接折叠而产生膨胀变形，这一过程使得材料的单位面积密度降低，吸收了外力，但是不会破坏材料的结构强度，同时由于材料单位结构发生转动，将外力分解到两个不同方向上，避免材料承受单一方向上的外力，从而大大抵消了单一方向上的受力强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有负泊松比增强层的高强度白板纸，至少具有面层、衬层、芯层及底层，其特征在于，所述底层包括以下重量份数的原料制成：/n混合纤维，90-100份；/n吉贝纤维，15-20份；/n矿物纤维，10-13份；/n其中，所述混合纤维包括质量比为(3～4)：1的芒果树木纤维和聚乳酸纤维；/n所述聚乳酸纤维的细度为0.15～0.2dpf，长度为10～15mm；/n所述矿物纤维的直径为0.1～0.15μm，长度为2～5mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有负泊松比增强层的高强度白板纸，至少具有面层、衬层、芯层及底层，其特征在于，所述底层包括以下重量份数的原料制成：
混合纤维，90-100份；
吉贝纤维，15-20份；
矿物纤维，10-13份；
其中，所述混合纤维包括质量比为(3～4)：1的芒果树木纤维和聚乳酸纤维；
所述聚乳酸纤维的细度为0.15～0.2dpf，长度为10～15mm；
所述矿物纤维的直径为0.1～0.15...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗成仁，
申请(专利权)人：苗广厚，
类型：发明
国别省市：江苏;32