一种造纸用轻钙包覆纤维填料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种造纸用轻钙包覆纤维填料，按照重量份数，包括以下组分：氢氧化钙100份，纸浆浆料30-40份，二氧化碳气体200-300份，聚酰胺环氧树脂0.01-0.1份，聚丙烯酰胺0.04-0.1份，阳离子淀粉0.03-0.05份；同时还公开了一种造纸用轻钙包覆纤维填料的制备方法和应用。该碳酸钙包覆纤维填料能够提高填料保留效果、降低白水浓度，改善白水循环系统，并可提高成纸的定量、灰份、抗张强度，保留率等，节约纤维用量，降低成本。

With a light coated paper fiber filler and its preparation method and Application

The invention discloses a papermaking fiber coated PCC filler, according to weight, which comprises the following components: calcium hydroxide 100, pulp 30-40, carbon dioxide 200-300, polyamide epoxy resin 0.01-0.1, polyacrylamide 0.04-0.1, cationic starch 0.03-0.05 parts; also discloses a preparation method and application the paper used light calcium coated fibre filler. The calcium carbonate coated fiber filler can improve the filler retention effect, reduce the concentration of white water, improve water circulation system, and can improve the quantitative and ash content, the tensile strength of the paper, the retention rate, saving fiber dosage, reduce cost.

【技术实现步骤摘要】
一种造纸用轻钙包覆纤维填料及其制备方法和应用
本专利技术涉及造纸
，尤其涉及一种造纸用轻钙包覆纤维填料及其制备方法和在造纸中的应用。
技术介绍
随着造纸技术的发展，填料已成为绝大多数纸种中的一个必不可少的组分，是造纸的基本组分之一。在造纸过程中加入填料的目的主要是降低成本，使纸张获得某种特定的性能或者使其原有的性能得到改善。造纸用无机填料主要有碳酸钙、滑石粉、钛白粉、碳酸钙等，填料的加入能够代替纤维，既能改善纸张的性能，又能够降低生产成本，节约纸浆，降低环境影响，减轻生态环境负荷。但是，随填料用量的增加，一方面是因为纤维比例的减少导致纤维间氢键结合点数量的减少；另一方面是因为填料与填料之间或者填料和纤维之间不能形成氢键结合力，而且填料夹在纤维与纤维之间，在空间上也阻止了纤维与纤维间的氢键结合，因而纸张的强度和内聚力会受到较大影响，同时填料留着率往往有所下降。使造纸白水体系中的细小组分含量显著增加，由此在一定程度上增加了实际应用的困难性，也使加填量具有一定局限性(通常在15％～25％)。因此，开发轻钙包覆纤维填料，提高填料的保留率，降低纤维用量，是中外造纸行业目前对此都比较关注的方向；本专利技术就克服使用传统填料加填后白水浓度高、保留效果低，成纸强度受填料加填量增加受影响较大等缺点。
技术实现思路
为解决上述现有造纸技术中存在的“传统填料加填后白水浓度高、保留效果低，成纸强度受填料加填量增加受影响较大”的问题。本专利技术提供了一种造纸用轻钙包覆纤维填料，使用碳酸钙包覆纤维填料后，能够提高填料保留效果、降低白水浓度，改善白水循环系统，并可提高成纸的定量、灰份、抗张强度，保留率等，节约纤维用量，降低成本。本专利技术还提供了一种造纸用轻钙包覆纤维填料的制备方法，该方法操作简单，成品率高，节省了人工成本，提高了经济效益。本专利技术还提供了一种造纸用轻钙包覆纤维填料在造纸中的应用，通过对造纸用轻钙填料进行处理从而提高留着率，提高纸张的定量、灰份、抗张强度，保留率等，节约纤维用量，从而降低生产成本，增加产品市场竞争力。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的第一个方面提供一种造纸用轻钙包覆纤维填料，采用以下重量份数的原料制备：进一步地，所述造纸用轻钙包覆纤维填料，采用以下重量份数的原料制备：进一步地，所述造纸用轻钙包覆纤维填料，采用以下重量份数的原料制备：进一步地，所述氢氧化钙配制成浓度为15％～25％的溶液，2μm以下的粒子含量高于35％，白度高于87。进一步地，所述纸浆浆料为针叶浆：阔叶浆＝1：4～1：5，打浆度为40°SR～45°SR的混合浆料。进一步地，所述聚酰胺环氧树脂分子量为3～6万。进一步地，所述聚丙烯酰胺分子量为300-1000万。本专利技术的第二个方面提供一种造纸用轻钙包覆纤维填料的制备方法，具体包括以下步骤：步骤1，将聚酰胺环氧树脂溶液、聚丙烯酰胺溶液和阳离子淀粉溶液按顺序添加到纸浆浆料溶液中，充分搅拌均匀；步骤2，将步骤1搅拌均匀后的混合组分加入到氢氧化钙溶液中，通过二氧化碳气体(通入量折合为纯二氧化碳量)；步骤3，控制反应温度为10-35℃、反应时间1-3，充分碳化反应后，PH值达8-9，过滤、蒸馏，制得造纸用轻钙包覆纤维填料。所述制备方法制备的造纸用轻钙包覆纤维填料，其固含量为20％～30％、粘度为15～60cps、pH为8～9和2μm以下粒子含量高于35％。进一步地，所述二氧化碳气体浓度为45％-60％。进一步地，所述二氧化碳气体浓度为50％。进一步地，所述步骤3中反应温度为18℃，反应时间为2h。进一步地，所述氢氧化钙溶液固含量为15％～25％，2μm以下粒子含量高于35％，白度高于87。干基添加量为100份，其他组分按氢氧化钙组分添加。进一步地，所述纸浆浆料为针叶浆：阔叶浆＝1：4～1：5，打浆度400SR～450SR的混合浆料，配制成浓度为0.7％～1.2％的纸浆浆料溶液，折干相对添加量为30～40份。进一步地，所述纸浆浆料为针叶浆：阔叶浆＝1：4.5，打浆度400SR～450SR的混合浆料，配制成浓度为1.0％的混合浆料溶液。进一步地，所述聚酰胺环氧树脂分子量为3～6万，配制成浓度为3％～8％的聚酰胺环氧树脂溶液；优选地，配制成浓度为4-6％、pH值为8～11的聚酰胺环氧树脂溶液，折干相对添加量为0.05-0.10份；更优选地，配制成浓度为5％、pH值为8～11的聚酰胺环氧树脂溶液。进一步地，所述聚丙烯酰胺分子量为300-1000万，配制成浓度为0.1％-0.5％的聚丙烯酰胺溶液，折干相对添加量为0.05-0.1份；优选地，配制成浓度为0.3％的聚丙烯酰胺溶液。进一步地，所述阳离子淀粉配制成浓度为0.8％～1.5％的阳离子淀粉溶液，折干相对添加量为0.03-0.05份；优选地，所述阳离子淀粉配制成浓度为1.0％的阳离子淀粉溶液。进一步地，所述二氧化碳气体浓度为45％-60％。进一步地，所述二氧化碳气体浓度为50％上述，聚酰胺环氧树脂、混合浆料、聚丙烯酰胺、阳离子淀粉分别与水、甲苯、二甲苯、醇类(乙醇)和酮(丙酮)等溶剂配制成相应浓度的聚酰胺环氧树脂溶液、混合浆料溶液、聚丙烯酰胺溶液、阳离子淀粉溶液，优选的配制成相应的水溶液。本专利技术的第三个方面提供了一种轻钙包覆纤维填料在造纸中的应用。本专利技术制得的轻钙包覆的纤维填料，用作造纸湿部加填，白水降低21～25个百分点，填料保留率提高4～15个百分点。成纸定量提高1～5g/m2，灰份提高6～22个百分点，抗张强度提高5～11个百分点，总保留率提高2～5个百分点；本专利技术的轻钙包覆纤维填料能够代替纤维，节约成本，能够降低白水浓度，改善白水循环，减轻生态环境负荷。本专利技术造纸用轻钙包覆纤维填料的性能试验方法：(1)动态滤水实验设计按上网浓度0.6％(纸料3g绝干)，设计转速750r/min，将称量好的纸浆搅拌5秒后，填料搅拌5秒，然后加入助留剂搅拌5秒，打开排水阀10秒后取网下白水100ml，检测白水浓度、灰份，平行实验3次。(2)手抄片实验设计抄纸浆料70g/m2，将称量好的纸浆搅拌1分钟后，加入填料搅拌2分钟，最后加CPAM搅拌2分钟取下，LABTECH73-62半自动纸页成型器抄片，经LABTECH73-50标准纸页压榨机压榨后自然风干，检测纸样白度、不透明度、强度、灰份等指标。本专利技术采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术的轻钙包覆纤维填料应用于造纸中，白水降低21～25个百分点，填料保留率提高4～15个百分点，明显降低了白水浓度，增加白水回用率，节约部分清水用量；(2)成纸定量提高1～5g/m2，灰份提高6～22个百分点，抗张强度提高5～11个百分点，总保留率提高2～5个百分点；(3)填料保留率的增加、成纸定量、灰分的提高可以降低纤维用量，节约纸浆，降低成本，保护环境；(4)抗张强度的提高，改善了纸张的质量。本专利技术的轻钙包覆纤维填料能够代替纤维，节约成本，能够降低白水浓度，改善白水循环，减轻生态环境负荷。同时还能够提高定量、灰分、总保留率等，降低纤维用量，降低成本，增加产品市场竞争力。具体实施方式本专利技术提供了一种造纸用轻钙包覆纤维填料及其制备方法和在造纸中的应用。使用碳酸钙包覆纤维填料后，能够提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种造纸用轻钙包覆纤维填料，其特征在于，采用以下重量份数的原料制备：

【技术特征摘要】
1.一种造纸用轻钙包覆纤维填料，其特征在于，采用以下重量份数的原料制备：2.根据权利要求1所述的造纸用轻钙包覆纤维填料，其特征在于，所述氢氧化钙配制成浓度为15％～25％的溶液，2μm以下的粒子含量高于35％，白度高于87。3.根据权利要求1所述的造纸用轻钙包覆纤维填料，其特征在于，所述纸浆浆料为针叶浆：阔叶浆＝1：4～1：5，打浆度为40°SR～45°SR的混合浆料。4.根据权利要求1所述的造纸用轻钙包覆纤维填料，其特征在于，所述二氧化碳气体浓度为45％-60％。5.根据权利要求1所述的造纸用轻钙包覆纤维填料，其特征在于，所述聚酰胺环氧树脂分子量为3～6万。6.根据权利要求1所述的造纸用轻钙包覆纤维填料，其特征在于，所述聚丙烯酰胺分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，杨迪，杨文博，廖秀驰，
申请(专利权)人：上海东升新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31