一种采用硅酸钙与细小纤维复合填料的造纸方法技术

技术编号:13509043 阅读:77 留言:0更新日期:2016-08-10 20:55
本发明专利技术公开了一种采用硅酸钙与细小纤维复合填料的造纸方法,本发明专利技术采用盐酸对硅酸钙填料与细小纤维进行复合处理,将复合后的填料加入磨浆后的植物纤维中,经过上网、成形、压榨、干燥后得到加填纸张。该方法可显著改善硅酸钙加填纸的强度性能,在开发高填料纸方面具有显著优势。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了,本专利技术采用盐酸对硅酸钙填料与细小纤维进行复合处理,将复合后的填料加入磨浆后的植物纤维中,经过上网、成形、压榨、干燥后得到加填纸张。该方法可显著改善硅酸钙加填纸的强度性能,在开发高填料纸方面具有显著优势。【专利说明】
本专利技术属于造纸领域,具体涉及一种采用硅酸钙与细小纤维复合填料的造纸方 法。
技术介绍
在造纸过程中添加填料一方面可有效改善成纸光学性能与印刷适性,另一方面, 由于填料成本低于纤维,使用填料还有利于降低生产成本。因此,提高纸张中的填料含量成 为造纸工业追求的目标之一。然而,加入填料后会降低纸张强度性能,从而引起纸张表面掉 毛掉粉、生产过程断纸的问题,因此现有文献采用对填料进行预处理,以改善加填纸张的强 度性能。 这些预处理方法包括采用淀粉、壳聚糖等含有羟基的高分子材料对填料表面包覆 或者采用高分子聚合物对填料进行预絮聚等方法,以及制备细小纤维-填料复合填料的方 法。其中,关于细小纤维-填料复合填料的制备方法中,往往采用的是原位合成的方法,即将 无机填料合成在纤维或细小纤维上以改善成纸性能。然而在合成过程中需要控制较为严格 的工艺条件,比如温度、压力、浓度等等,形成的复合填料仅仅是细小纤维对纸张起到增强 作用,而填料本身仍不能与纤维产生良好结合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,以克服 上述现有技术存在的缺陷,本专利技术方法在常温下即可进行,控制因素较少,且所制备的复合 填料可显著改善纸张的强度性能。 为达到上述目的,本专利技术采用如下技术方案: -种采用硅酸钙与细小纤维复合填料的造纸方法,包括以下步骤: 步骤一:将化学针叶木浆与化学阔叶木浆按照1:4~4:1的比例混合磨浆,得到磨 后浆料,然后将磨后浆料过筛,得到细小纤维浆料,对细小纤维浆料浓缩后,得到细小纤维 浓缩浆料; 步骤二:将硅酸钙填料配置成填料悬浮液,加入细小纤维浓缩浆料,获得细小纤维 与娃酸钙的混合悬浮液,对混合悬浮液进行搅拌,搅拌的同时向填料悬浮液中逐渐加入质 量浓度为5 %~30 %的盐酸溶液,使混合悬浮液的pH = 4~6,得到细小纤维与硅酸钙复合 物; 步骤三:将化学针叶木浆与化学阔叶木浆分别进行碎解后,加水稀释后将化学针 叶木浆与化学阔叶木浆配比进行磨浆,磨浆完成后,将磨后的纸浆加水稀释,得到稀释浆 料; 步骤四:向稀释浆料中加入细小纤维与硅酸钙复合物,并混合均匀形成抄纸纸料; 将助留剂加入抄纸纸料中,与抄纸纸料充分混合后上网成形,进行抄纸。 进一步地,步骤一中将化学针叶木浆与化学阔叶木浆按照1:4~4:1的质量比混合 磨浆至打浆度为50° SR~90° SR,得到磨后浆料,将磨后浆料通过200目筛网,得到尺寸为2mi ~76wii的细小纤维浆料,对细小纤维浆料浓缩后,得到质量浓度为30 %~70 %的细小纤维 浓缩浆料。 进一步地,步骤二中的硅酸钙填料平均粒径为10~30M1,白度为85%IS0~95% ISO。 进一步地,步骤二中将硅酸钙填料配置成质量分数为5~15%的填料悬浮液。 进一步地,步骤二中混合悬浮液中细小纤维与硅酸钙的绝干质量比为1:10~10: 1〇 进一步地,步骤二中对混合悬浮液预处理时搅拌速度为500~800r/min。 进一步地,步骤三中将化学针叶木浆与化学阔叶木浆分别进行碎解后,加水稀释 并使浆料质量浓度均为10%,然后按照化学针叶木浆:化学阔叶木浆质量比为1:4进行磨 浆,磨浆完成后,将磨后的纸浆加水稀释至质量浓度为0.1 %~0.3%,得到打浆度为30° SR ~45° SR的稀释浆料。 进一步地,步骤四中细小纤维与硅酸钙复合物的加入量为稀释浆料中绝干量的 20%~50%。 进一步地,步骤四中的助留剂为阳离子聚丙烯酰胺,其加入量为0.3千克/吨纸~ 0.5千克/吨纸。 进一步地,步骤四中将助留剂加入抄纸纸料中,与抄纸纸料混合20~40s后上网成 形,进行抄纸。 与现有技术相比,本专利技术具有以下有益的技术效果:本专利技术通过采用盐酸对硅酸钙处理后,可激发硅酸钙表面产生大量硅羟基,使其 与细小纤维表面羟基形成化学结合,从而形成了硅酸钙和细小纤维的复合填料,与此同时, 由于填料经过盐酸处理后,表面活性得到提高,在纸张成形过程中,一方面填料本身可与抄 纸所用纤维表面羟基形成化学结合,另一方面,复合填料中的细小纤维也可与抄纸所用纤 维形成氢键结合,两者作用下,共同促进了加填纸张的强度性能的提高。实验结果表明,在 相同纸张定量、抄造工艺条和填料含量条件下,经过复合填料加填纸抗张强度和撕裂强度 性能优于未经复合处理的加填纸的强度性能,抗张强度性能的提高表明对填料进行预处理 后改善了填料与纤维的结合力,意味着有进一步提高填料含量的空间,符合高填料造纸的 要求。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术做进一步详细描述: 实施例1步骤一:将化学针叶木浆与化学阔叶木浆按照1:4的比例混合磨浆至打浆度为50° SR,得到磨后浆料,然后将磨后浆料过200目筛,得到尺寸为2wii的细小纤维浆料,对细小纤 维浆料浓缩后,得到质量浓度为30 %的细小纤维浓缩浆料;步骤二:将硅酸钙填料配置成质量分数为5 %的填料悬浮液,加入细小纤维浓缩浆 料,获得细小纤维与硅酸钙的混合悬浮液,且混合悬浮液中细小纤维与硅酸钙的绝干质量 比为1:10,对混合悬浮液以500r/min的速度进行搅拌,搅拌的同时向填料悬浮液中逐渐加 入质量浓度为5 %的盐酸溶液,使混合悬浮液的pH=4,得到细小纤维与硅酸钙复合物; 步骤三:将化学针叶木浆与化学阔叶木浆分别进行碎解后,加水稀释并使浆料质 量浓度均为10%,然后按照化学针叶木浆:化学阔叶木浆质量比为1:4进行磨浆,磨浆完成 后,将磨后的纸浆加水稀释至质量浓度为0.1%,得到打浆度为30° SR的稀释浆料; 步骤四:向稀释浆料中加入细小纤维与硅酸钙复合物,其中细小纤维与硅酸钙复 合物的加入量为稀释浆料中绝干量的20%,并混合均匀形成抄纸纸料;将阳离子聚丙烯酰 胺按照0.3千克/吨纸的加入量加入抄纸纸料中,与抄纸纸料充分混合20s后上网成形,进行 抄纸,所得纸张的物理性能见表1。表1实施例1纸张物理性能检测结果 实施例2步骤一:将化学针叶木浆与化学阔叶木浆按照4:1的比例混合磨浆至打浆度为90° SR,得到磨后浆料,然后将磨后浆料过200目筛,得到尺寸为76mi的细小纤维浆料,对细小纤 维浆料浓缩后,得到质量浓度为70 %的细小纤维浓缩浆料; 步骤二:将硅酸钙填料配置成质量分数为15 %的填料悬浮液,加入细小纤维浓缩 浆料,获得细小纤维与硅酸钙的混合悬浮液,且混合悬浮液中细小纤维与硅酸钙的绝干质 量比为10:1,对混合悬浮液以800r/min的速度进行搅拌,搅拌的同时向填料悬浮液中逐渐 加入质量浓度为30 %的盐酸溶液,使混合悬浮液的pH=6,得到细小纤维与硅酸钙复合物; 步骤三:将化学针叶木浆与化学阔叶木浆分别进行碎解后,加水稀释并使浆料质 量浓度均为10%,然后按照化学针叶木浆:化学阔叶木浆质量比为1:4进行磨浆,磨浆完成 后,将磨后的纸浆加水稀释至质量浓度为0.3%,得到打浆度为45° SR的稀释浆料; 步骤四:向稀释浆料中加入细小纤维与硅酸钙复合物,其中细小纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用硅酸钙与细小纤维复合填料的造纸方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:将化学针叶木浆与化学阔叶木浆按照1:4~4:1的比例混合磨浆,得到磨后浆料,然后将磨后浆料过筛,得到细小纤维浆料,对细小纤维浆料浓缩后,得到细小纤维浓缩浆料;步骤二:将硅酸钙填料配置成填料悬浮液,加入细小纤维浓缩浆料,获得细小纤维与硅酸钙的混合悬浮液,对混合悬浮液进行搅拌,搅拌的同时向填料悬浮液中逐渐加入质量浓度为5%~30%的盐酸溶液,使混合悬浮液的pH=4~6,得到细小纤维与硅酸钙复合物;步骤三:将化学针叶木浆与化学阔叶木浆分别进行碎解后,加水稀释后将化学针叶木浆与化学阔叶木浆配比进行磨浆,磨浆完成后,将磨后的纸浆加水稀释,得到稀释浆料;步骤四:向稀释浆料中加入细小纤维与硅酸钙复合物,并混合均匀形成抄纸纸料;将助留剂加入抄纸纸料中,与抄纸纸料充分混合后上网成形,进行抄纸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:宋顺喜李琳张美云
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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