本發(fā)明涉及環(huán)保型造紙技術(shù)，具體涉及一種綠色環(huán)保型紙張制備工藝和應(yīng)用。通過該工藝改變紙張顏色降低反射光的強(qiáng)度、增加反射光色調(diào)，改善視覺環(huán)境預(yù)防近視的紙張。
背景技術(shù)：
作業(yè)本、課業(yè)簿冊、學(xué)生試卷是學(xué)生用于學(xué)習(xí)的重要工具，但就作業(yè)本而言，我國中小學(xué)生一學(xué)期每人至少平均使用20個作業(yè)本，我國中小學(xué)生數(shù)量龐大，由此對作業(yè)本的需求量巨大，而作業(yè)本、課業(yè)簿冊、學(xué)生試卷均為紙質(zhì)制成。
現(xiàn)有工廠中，作業(yè)本、課業(yè)簿冊、學(xué)生試卷制作的材料均直接采用現(xiàn)成的原漿白紙。造紙工序中為了提高紙的光澤度，得到潔白的紙，造紙階段往往通過添加漂白劑、熒光劑，常用于漂白紙張的漂白劑為含氯試劑，但由于漂染過程中當(dāng)含氯試劑混合木漿中一些物質(zhì)會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而生產(chǎn)出對人體及環(huán)境有害的物質(zhì)，后期使用該種紙張制的作業(yè)本，會損害學(xué)生身體健康。
經(jīng)科學(xué)檢測，紙越白在日光燈下反射的光越強(qiáng)，對人的視力健越有害，按當(dāng)前國際通用標(biāo)準(zhǔn)，紙張白度不應(yīng)高于84度，而原木漿紙的白度可達(dá)到95度至105度，故而采用現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的紙張制作作業(yè)本，十分不利于保護(hù)學(xué)生視力。
專利申請?zhí)枮?01310177626.5的發(fā)明專利一種防近視紙張，其制備方法是通過在紙漿中混合顏料以達(dá)到需要的顏色，為了混色效果好，其制備過程中仍采用大量液態(tài)氯、次氯酸鈉等含氯物質(zhì)對漿料進(jìn)行漂白，雖能保護(hù)學(xué)生視力，卻也沒能解決含氯試劑損害學(xué)生健康的問題；同時，因液態(tài)氯、次氯酸鈉等含氯物質(zhì)以及顏料的使用，使得該技術(shù)產(chǎn)生的廢水中，物質(zhì)種類復(fù)雜，難以進(jìn)行回收處理，對環(huán)境污染嚴(yán)重，不小心排放后極易造成嚴(yán)重的水質(zhì)污染。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種綠色環(huán)保型紙張制備工藝和應(yīng)用，以同時解決現(xiàn)有技術(shù)制作的作業(yè)本損害學(xué)生視力、健康的問題。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案概述如下：
一種綠色環(huán)保型紙張制備工藝，包括如下步驟：
(1)將麥草粉碎，使纖維長度為19厘米；在麥草纖維中加入亞硫酸鈉、氫氧化鈉和蒽醌，并充分混合，其加入量占麥草的重量百分比為：亞硫酸鈉5％、氫氧化鈉3％、蒽醌0.02％；
(2)將混合物放在水中蒸煮成紙漿漿料，漿料的濃度為4～5％，蒸煮溫度為180℃，蒸煮時間為2小時，將蒸煮后的漿料過篩，以除去粗大雜質(zhì)；
(3)在蒸煮后的漿料中加入氫氧化鈉，加溫至50℃，保持6小時，氫氧化鈉的加入量占漿料的重量百分比為4％；
(4)根據(jù)紙張厚度要求，將紙漿鋪在規(guī)格為80目的成形網(wǎng)上，形成濕紙幅，在55℃下加熱至紙張含水量占整個紙張的重量百分比10％-20％，得到半干紙張；
(5)將半干紙張投入水墨上色裝置進(jìn)行水墨全幅上色,并采用紙機(jī)烘干壓制同步固色，使表面涂層充分融入紙張內(nèi)，通過水墨上色裝置制得淡黃色、淡藍(lán)色、淡綠色、灰色等多種顏色，使得紙張表面形成所需顏色涂層，上述涂層顏色反射頻譜波長為460nm——610nm的色光；
(6)在50-80℃的溫度環(huán)境下，將上色的半干紙張通過紙機(jī)烘干平整壓光，紙張表面受到的壓力為300-800mpa，平整度為0.005mm；
(7)將上述步驟制得的半干紙進(jìn)一步烘干至含水量低于5％后，即可制得綠色環(huán)保型紙張。
一種綠色環(huán)保型紙張的應(yīng)用，該綠色環(huán)保型紙張通過印刷、裝訂、裁切、包裝，制成綠色環(huán)保、保護(hù)視力的作業(yè)本、課業(yè)簿冊以及學(xué)生試卷。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果：
1、本發(fā)明通過水墨上色裝置進(jìn)行水墨全幅上色的方式在半干紙幅表面均勻涂覆顏色涂層，由于紙幅本身帶有水分，上色時對水墨吸收好，能形成均勻的顏色涂層，從而生產(chǎn)的紙張通過印刷制得綠色環(huán)保型防近視作業(yè)本、課業(yè)簿冊以及學(xué)生試卷，具有學(xué)生使用時視力不受到損害的特點；采用紙機(jī)烘干壓制同步固色，使得紙張表面的涂層與紙張充分融合，不發(fā)生剝落現(xiàn)象；
2、本發(fā)明結(jié)合造紙工序，直接在半干紙幅上進(jìn)行水墨全幅上色后再進(jìn)行進(jìn)一步干燥，將造紙工序和上色工序的干燥部分合二為一，減少了干燥時間以及節(jié)約了干燥所需的能源，具有高效節(jié)能的效果；
3、本發(fā)明提供的綠色環(huán)保型紙張，結(jié)合造紙過程，在造紙過程中無需添加熒光增白劑，對學(xué)生健康沒有傷害；
4、本發(fā)明采用水性油墨進(jìn)行涂覆顏色涂層，干燥過程中產(chǎn)生的廢氣少，對環(huán)境友好，安全性能好；
5、本發(fā)明僅造紙階段產(chǎn)生廢水，后續(xù)上色階段以及干燥過程中，無廢水產(chǎn)生，且相較于現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生的廢水中成分復(fù)雜的特點，本發(fā)明中產(chǎn)生的廢水除極少量天然無害的蒽醌外，廢水中的化學(xué)物質(zhì)僅為亞硫酸鈉、氫氧化鈉，易于處理和回收再利用；
6、本發(fā)明過程中，沒有使用含氯試劑進(jìn)行漂白，不產(chǎn)生對人體及環(huán)境有害的物質(zhì)，對環(huán)境傷害也大大降低，是一種綠色環(huán)保的生產(chǎn)方法。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例1
一種綠色環(huán)保型紙張制備工藝和應(yīng)用，包括如下步驟：
(1)將麥草粉碎，使纖維長度為19厘米；在麥草纖維中加入亞硫酸鈉、氫氧化鈉和蒽醌，并充分混合，其加入量占麥草的重量百分比為：亞硫酸鈉5％、氫氧化鈉3％、蒽醌0.02％；
(2)將混合物放在水中蒸煮成紙漿漿料，漿料的濃度為4～5％，蒸煮溫度為180℃，蒸煮時間為2小時，將蒸煮后的漿料過篩，以除去粗大雜質(zhì)；
(3)在蒸煮后的漿料中加入氫氧化鈉，加溫至50℃，保持6小時，氫氧化鈉的加入量占漿料的重量百分比為4％；
(4)根據(jù)紙張厚度要求，將紙漿鋪在規(guī)格為80目的成形網(wǎng)上，形成濕紙幅，在55℃下加熱至紙張含水量占整個紙張的重量百分比10％-20％，得到半干紙張；
(5)將半干紙張投入水墨上色裝置進(jìn)行水墨全幅上色,并采用紙機(jī)烘干壓制同步固色，使表面涂層充分融入紙張內(nèi)，通過水墨上色裝置制得淡黃色、淡藍(lán)色、淡綠色、灰色等多種顏色，上述涂層顏色反射頻譜波長為460nm——610nm的色光；
(6)在50-80℃的溫度環(huán)境下，將上色的半干紙張通過紙機(jī)烘干平整壓光，紙張表面受到的壓力為300-800mpa，平整度為0.005mm；
(7)將上述步驟制得的半干紙進(jìn)一步烘干至含水量低于5％后，制得綠色環(huán)保型紙張，通過印刷、裝訂、裁切、包裝即可制成綠色環(huán)保、保護(hù)視力的作業(yè)本、課業(yè)簿冊以及學(xué)生試卷。
本實施例無需對紙漿進(jìn)行漂白，采用原色紙漿，通過涂覆顏色涂層來實現(xiàn)書寫效果，原色紙漿顏色不影響顏色涂層的涂覆。
本實施例提供的環(huán)保型紙張，通過水墨上色裝置進(jìn)行水墨全幅上色的方式在半干紙幅表面均勻涂覆顏色涂層，由于紙幅本身帶有水分，上色時對水墨吸收好，能形成均勻的顏色涂層，從而生產(chǎn)的紙張通過印刷制得綠色環(huán)保型防近視作業(yè)本、課業(yè)簿冊以及學(xué)生試卷，具有學(xué)生使用時視力不受到損害的特點；采用紙機(jī)烘干壓制同步固色，使得紙張表面的涂層與紙張充分融合，不發(fā)生剝落現(xiàn)象。
本實施例通過水墨全幅上色的方式上色并采用紙機(jī)烘干平整壓光，使得制得的環(huán)保型紙張表面平整，書寫順暢，采用鋼筆等帶有墨汁的筆寫出來的字不發(fā)生暈染；制造紙張的過程中無需添加熒光增白劑，對學(xué)生健康沒有傷害。
半干紙張在50-80℃的溫度環(huán)境下平整壓光的過程中，能蒸發(fā)多余水分，同時50-80℃的溫度還能有效減少紙上的細(xì)菌。
相較于現(xiàn)有技術(shù)采用溶劑型顏料混色，本實施例中采用水墨涂覆顏色涂層，水墨是由水性高分子乳液、有機(jī)顏料、樹脂、表面活性劑及相關(guān)添加劑經(jīng)化學(xué)過程和物理混合而制得的水基印刷油墨，由于它是用水來代替?zhèn)鹘y(tǒng)油墨中占30％～70％的有毒有機(jī)溶劑，使油墨中不再含有揮發(fā)性的有機(jī)溶劑，故在印刷過程中對工人的健康無不良影響，對大氣環(huán)境亦無污染，還消除了工作場所易燃易爆的隱患，提高了安全性。同時，相比之下，水墨的使用成本比溶劑型油墨的使用成本大約節(jié)省了30％左右。
本實施例中，僅造紙階段產(chǎn)生廢水，后續(xù)上色階段以及干燥過程中，無廢水產(chǎn)生，且相較于現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生的廢水中成分復(fù)雜的特點，本發(fā)明中產(chǎn)生的廢水除極少量天然無害的蒽醌外，廢水中的化學(xué)物質(zhì)僅為亞硫酸鈉、氫氧化鈉，易于處理和回收再利用；廢水的處理和回收再利用可采用。
如上所述即為本發(fā)明的實施例。本發(fā)明不局限于上述實施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。