本發(fā)明屬于造紙領(lǐng)域，涉及一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料。

背景技術(shù)：

紙張的強度是指紙業(yè)承受各種機械力時抵抗力，一般包括橫/縱向拉伸強度、撕裂強度和抗彎強度等，是衡量紙張性能的重要指標之一。造紙業(yè)是我國的重要產(chǎn)業(yè)之一，近年來，隨著我國造紙工業(yè)的迅速發(fā)展，人們對高檔次紙品的需求量大幅增加，紙張強度的提高也顯得越發(fā)重要。

為了滿足人們對于高強度的紙張的需求，研究人員做了大量的研究。例如專利cn105696409a通過采用硫酸對硅酸鈣填料進行預(yù)處理，將處理后的填料加入磨漿后的植物纖維中，經(jīng)過上網(wǎng)、成形、壓榨、干燥后得到加填紙張，該方法可顯著改善硅酸鈣加填紙的強度性能；專利cn103476990a通過在纖維懸浮液中提供包含微纖絲化纖維素的組合物，加入占纖維懸浮液質(zhì)為0.1-10wt％的微纖絲化纖維素，從而提高要形成的產(chǎn)品的強度和保持力。但上述方法只能對特定種類的紙張的強度進行改善，無法對于所有種類的紙張的強度起到改善作用。

研究人員還通過改善淋膜工藝來全面提高紙張強度，例如專利cn103215851a公開了一種淋膜用底紙及應(yīng)用其的淋膜紙，底紙包括原紙和形成于原紙表面的涂層，該涂層由涂料涂布形成，該涂料含有顏料和膠乳，該涂料中顏料與膠乳的質(zhì)量比為100:9-15，該涂料的涂布量為8-16g/m²，該膠乳的表面張力大于等于55mn/m。淋膜紙則是通過對控制淋膜用底紙的涂層中的膠乳的表面張力達到大于等于55mn/m，并配合一定的膠乳用量及涂料涂布量達到提高底紙自身的表面張力的目的，使底紙表面具有較好的附著能力，從而使淋膜層與底紙結(jié)合牢固；專利cn102852051a公開了一種新結(jié)構(gòu)淋膜紙，具有原紙層和至少一層淋膜層，原紙層和淋膜層之間設(shè)有粘著層，粘著層為水性聚烯烴涂布層，由于粘著層的相似相容性介于紙張和塑料之間，因此可以起到粘接原紙層和淋膜層的作用，能夠有效避免原紙層和淋膜層相互剝離，可廣泛應(yīng)用于辦公室紙張、食品包裝、食品容器及其它各種防潮或防漏用包裝紙，或以供加工制作膠帶、廣告、不干膠行業(yè)的離型紙等。但是上述淋膜紙中的淋膜材料用量大，易造成資源浪費，淋膜得到的復(fù)合紙張不可做有透氣性要求的產(chǎn)品，當(dāng)紙張的表面粗糙度較大時，紙張表面的不平整性使淋膜工藝容易產(chǎn)生漏點，從而影響淋膜得到的復(fù)合紙張的整體性能，除此之外，淋膜中常用的粘合劑常會產(chǎn)生有毒有害氣體的排放，對環(huán)境存在不利影響。

因此，研究一種能夠提高紙張強度且耗材小、成本低、適用性好的環(huán)境友好型皮芯纖維復(fù)合紙張新材料具有十分重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，使用增強纖維和特殊材料的粘合劑與紙張復(fù)合，在提高紙張強度的同時減少耗材的使用量，降低成本，并減少對環(huán)境造成的污染，提供一種能夠提高紙張強度且耗材小、成本低、適用性好的環(huán)境友好型復(fù)合紙張新材料及其制備方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，由具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維與紙張復(fù)合得到，本發(fā)明適用于所有的紙張，所述具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維的皮層材料為低熔點可熱封聚合物，皮層材料的熔點為52～180℃，芯層材料的熔點高于皮層材料，所述具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維與紙張復(fù)合后的剝離強度為0.2～1.0n/25mm。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：

如上所述的一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，采用gb/t12914測試標準測得的未與具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維復(fù)合的紙張的縱向拉伸強度≥2.5kn/m，橫向拉伸強度≥2.0kn/m，皮芯纖維復(fù)合紙張的縱向拉伸強度為3.6～4.0kn/m，橫向拉伸強度為3.2～3.6kn/m；

采用gb/t455測試標準測得的未與具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維復(fù)合的紙張的縱向撕裂強度≥400mn，橫向撕裂強度≥300mn，皮芯纖維復(fù)合紙張的縱向撕裂強度為462～500mn，橫向撕裂強度為362～383mn。

如上所述的一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，所述具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維與紙張的單一表面或雙表面復(fù)合；所述紙張的克重為28～160g/m²。

如上所述的一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，所述具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維的皮層含量為10～98wt％。

如上所述的一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，所述具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維的芯層的熔點為120～300℃。

如上所述的一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，所述具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維的芯層的直徑為15～50μm，采用gb/t14337-2008測得的所述芯層的拉伸強度為2.8～3.5cn/dtex，采用gb/t14337-2008測得的所述芯層的斷裂伸長率為28～80％。

如上所述的一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，所述具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維以絲網(wǎng)的形態(tài)與紙張復(fù)合，所述絲網(wǎng)的密度為100～1000根/m²，縱向間隔為0.1～8cm，橫向間隔為0.1～8cm。

如上所述的一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，所述皮層材料和芯層材料為熔點不同但成分相同的材料，具體為滌綸或聚乳酸。聚乳酸可全生物降解，不會對環(huán)境產(chǎn)生不利影響，有著極好的經(jīng)濟環(huán)保價值。

如上所述的一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，所述具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維與紙張復(fù)合是通過熱壓實現(xiàn)的，熱壓的溫度高于皮層材料熔點60～180℃，低于芯層材料，熱壓的時間為2～10min。在制備過程中，低熔點可熱封的粘合劑由于較高的熱壓溫度而熔化從而使得剩余的增強纖維以絲網(wǎng)的形態(tài)復(fù)合在紙張的表面，相比于淋膜工藝，本發(fā)明的方法耗材小、成本低、對未復(fù)合前的紙張材料的要求進一步降低且制備過程中不會產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。

有益效果：

(1)本發(fā)明的一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，使增強纖維以絲網(wǎng)的形態(tài)復(fù)合在紙張表面，具有耗材小、成本低且對未復(fù)合前的紙張材料的要求低的優(yōu)點。

(2)本發(fā)明的一種復(fù)合紙張新材料的制備方法，以低熔點可熱封聚合物作為粘合劑，克服了傳統(tǒng)涂料型粘合劑存在的使用不便、成本高和污染環(huán)境的問題。

(3)本發(fā)明的一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，拉伸和撕裂強度高，有著極好的推廣價值。

(4)本發(fā)明的一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，利用可全生物降解的聚乳酸以絲網(wǎng)的形態(tài)復(fù)合在紙張表面，全面提高紙張的強度，且復(fù)合得到的紙張容易回收利用，是一種環(huán)境友好型新材料，有著極好的經(jīng)濟環(huán)保價值。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

實施例1

一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，由具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維與克重為28g/m²的紙張通過熱壓使纖維以絲網(wǎng)的形態(tài)與紙張的雙表面復(fù)合得到，熱壓的溫度為112℃，時間為2min，具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維的皮層材料為熔點為52℃的聚乳酸，芯層材料為熔點為120℃的聚乳酸，其中皮層材料占纖維總量的10wt％，芯層的直徑為15μm，拉伸強度為2.8cn/dtex，斷裂伸長率為28％，絲網(wǎng)的密度1000根/m²，縱向間隔為0.1cm，橫向間隔為0.1cm，未與纖維前復(fù)合紙張的縱向拉伸強度為2.8kn/m，橫向拉伸強度為2.3kn/m，縱向撕裂強度為420mn，橫向撕裂強度為325mn。

最終得到的皮芯纖維復(fù)合紙張新材料的縱向拉伸強度為4.0kn/m，橫向拉伸強為3.6kn/m，縱向撕裂強度為500mn，橫向撕裂強度為383mn，其中皮芯纖維與紙張復(fù)合后的剝離強度為1.0n/25mm。

實施例2

一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，由具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維與克重為160g/m²的紙張通過熱壓使纖維以絲網(wǎng)的形態(tài)與紙張的單一表面復(fù)合得到，熱壓的溫度為260℃，時間為10min，具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維的皮層材料為熔點為180℃的聚乳酸，芯層材料為熔點為300℃的聚乳酸，其中皮層材料占纖維總量的98wt％，芯層的直徑為50μm，拉伸強度為3.5cn/dtex，斷裂伸長率為80％，絲網(wǎng)的密度為100根/m²，縱向間隔為8cm，橫向間隔為8cm，未與纖維前復(fù)合紙張的縱向拉伸強度為2.5kn/m，橫向拉伸強度為2.0kn/m，縱向撕裂強度為400mn，橫向撕裂強度為300mn。

最終得到的皮芯纖維復(fù)合紙張新材料的縱向拉伸強度為3.6kn/m，橫向拉伸強為3.2kn/m，縱向撕裂強度為462mn，橫向撕裂強度為362mn，其中皮芯纖維與紙張復(fù)合后的剝離強度為0.2n/25mm。

實施例3

一種皮芯纖維復(fù)合紙張新材料，由具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維與克重為38g/m²的紙張通過熱壓使纖維以絲網(wǎng)的形態(tài)與紙張的單一表面復(fù)合得到，熱壓的溫度為250℃，時間為4min，具有皮芯結(jié)構(gòu)的纖維的皮層材料為熔點為70℃的滌綸，芯層材料為熔點為270℃的滌綸，其中皮層材料占纖維總量的80wt％，芯層的直徑為25μm，拉伸強度為2.9cn/dtex，斷裂伸長率為32％，絲網(wǎng)的密度為350根/m²，縱向間隔為7cm，橫向間隔為7cm，未與纖維前復(fù)合紙張的縱向拉伸強度為2.55kn/m，橫向拉伸強度為2.1kn/m，縱向撕裂強度為405mn，橫向撕裂強度為308mn。

最終得到的皮芯纖維復(fù)合紙張新材料的縱向拉伸強度為3.7kn/m，橫向拉伸強為3.25kn/m，縱向撕裂強度為475mn，橫向撕裂強度為368mn，其中皮芯纖維與紙張復(fù)合后的剝離強度為0.45n/25mm。