一种印刷适应性优异的矿物纤维印刷用纸的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种印刷适应性优异的矿物纤维印刷用纸的制备方法，本发明专利技术中对活化后的海泡石与硅灰石进行超细粉碎，有利于高长径比超细粉的获得及其晶形保护，使矿物纤维具有更大的比表面积，对印刷油墨具有优异的吸附性能，从而使纸张具有优良的印刷适性，同时使用改性后的淀粉对矿物纤维进行包覆处理，有助于填料与植物纤维的结合，提高填料的留着性，提高纸张的强度，此外本发明专利技术中加入的改性淀粉属于有机调湿材料，在抄纸过程中可以调节体系相对湿度，消除纸张的静电，具有减少纸片收缩率和增强适印性能的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种印刷适应性优异的矿物纤维印刷用纸的制备方法
本专利技术涉及造纸领域，具体涉及一种印刷适应性优异的矿物纤维印刷用纸的制备方法。
技术介绍
纸张是人类生产、生活的必需品，我国日益增长的纸张需求量，使造纸工业面临着木浆供应短缺的严重问题，因此寻求价格低廉而又可以部分代替植物纤维，成为造纸行业梦寐以求的事情，而矿物纤维如海泡石纤维、硅灰石纤维等具有与植物纤维类似的纤维结构，因此，用矿物纤维替代部分植物纤维抄造纸张的研究具有非常重要的意义。相对于传统的造纸填料，硅灰石的研究目前较少。硅灰石填料是一种新型的矿物纤维，其颗粒粒子呈独特的纤维状外形，能够与植物纤维相互交织在一起，形成“植物纤维-矿物纤维”网状结构。硅灰石纤维最显著的优点在于，将其应用于造纸中，纸张的裂断长、撕裂度等下降不大，并可极大地改善纸的白度、不透明度及适印性，这些优良性质对于生产新闻纸、包装用纸等印刷需求较高的用纸尤为重要。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种印刷适应性优异的矿物纤维印刷用纸的制备方法，制备工艺简单，可有效降低生产成本，同时本专利技术制备的纸张对油墨吸附性能优异，具有较高的印刷适性。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种印刷适应性优异的矿物纤维印刷用纸的制备方法，包括以下步骤：（1）阳离子改性淀粉的制备：向反应罐中加入3-12份淀粉、3-12份丙烯酸和0.5-2份0.01mol/L的硝酸铈铵水溶液，在73-85℃条件下反应1-2小时，静置冷却至40-50℃加入0.2-1份过硫酸铵，充入氮气保护，控制温度在40-50℃，向反应体系中滴加4-13份丙烯酰胺单体溶液，在30分钟内完成滴加，继续搅拌反应3-6小时，聚合反应完全后倒出溶液；（2）超细粉碎：将15-25份活化后的海泡石与20-30份硅灰石混合后，使用超细气流粉碎机进行粉碎，加入3-10份六偏磷酸钠作为助磨剂，处理2-4小时，给料压力0.7-0.9MPa，粉碎压力0.4-0.6MPa，得到粉碎后的混合矿物纤维；（3）包覆处理：将上述超细粉碎后的矿物纤维加入到步骤（1）反应液中，控制水浴温度在60-75℃，使用高速搅拌机搅拌混合1-2小时，进行包覆处理；（4）植物纤维打浆：将70-90份植物纤维加入适量水中，浸泡4-6小时，按所需打浆浓度加入适量水，加入打浆机中，松开底刀进行疏解，时间在10-30分钟，疏解后进行打浆，打浆度在20-50°SR；（5）抄造：在搅拌罐中将步骤（3）包覆处理后的混合矿物纤维与上述植物纤维浆料混合，加入适量水稀释调整浆液浓度后，使浆料分散疏解，抄造成纸。其中，所述的丙烯酰胺单体溶液是将丙烯酰胺加入蒸馏水中，在30-40℃水浴温度下搅拌至完全溶解，浓度在10-30%。其中，所述的活化后的海泡石是指在65-80℃温度条件下，使用一定浓度的强酸溶液对海泡石进行热酸处理制得。其中，所述的强酸为盐酸、硫酸或硝酸中的任意一种或多种混合物，酸浓度为0.6-0.8mol/L，酸化处理中固液比为1:8-15。其中，所述的植物纤维是指木浆纤维、棉浆纤维、麻浆纤维、竹浆纤维中的一种或一种以上。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：（1）本专利技术中对活化后的海泡石与硅灰石进行超细粉碎，在气流作用下，颗粒沿着与气流作用方向平行的结晶解理面剥离，将晶体束剥离成单根纤维，有利于高长径比超细粉的获得及其晶形保护，使矿物纤维具有更大的比表面积，对印刷油墨具有优异的吸附性能，从而使纸张具有优良的印刷适性，同时能够降低造纸白水中的COD与BOD值，降低造纸白水的处理成本。（2）本专利技术中添加阳离子改性后的淀粉，对矿物纤维进行包覆处理，一方面对硅灰石进行改性，降低其表面电负性，从而降低硅灰石与带负电的植物纤维之间的静电斥力，有助于硅灰石与植物纤维的结合，提高填料的留着性；另一方面改性淀粉中聚丙烯酰胺分子所含有的酰胺基-CONH2可以与植物纤维羟基、海泡石表面羟基形成氢键，这种氢键比普通的纤维素-纤维素氢键强得多，可以提高纸张的强度；此外本专利技术中加入的改性淀粉属于有机调湿材料，在抄纸过程中可以调节体系相对湿度，消除纸张的静电，具有减少纸片收缩率和增强适印性能的优点。具体实施方式一种印刷适应性优异的矿物纤维印刷用纸的制备方法，包括以下步骤：（1）阳离子改性淀粉的制备：向反应罐中加入6份淀粉、6份丙烯酸和0.6份0.01mol/L的硝酸铈铵水溶液，在80℃条件下反应2小时，静置冷却至45℃加入0.3份过硫酸铵，充入氮气保护，控制温度在45℃，向反应体系中滴加8份丙烯酰胺单体溶液，在30分钟内完成滴加，继续搅拌反应5小时，聚合反应完全后倒出溶液；（2）超细粉碎：将20份活化后的海泡石与30份硅灰石混合后，使用超细气流粉碎机进行粉碎，加入7份六偏磷酸钠作为助磨剂，处理3小时，给料压力0.8MPa，粉碎压力0.5MPa，得到粉碎后的混合矿物纤维；（3）包覆处理：将上述超细粉碎后的矿物纤维加入到步骤（1）反应液中，控制水浴温度在65℃，使用高速搅拌机搅拌混合1小时，进行包覆处理；（4）植物纤维打浆：将80份植物纤维加入适量水中，浸泡5小时，按所需打浆浓度加入适量水，加入打浆机中，松开底刀进行疏解，时间在20分钟，疏解后进行打浆，打浆度在30°SR；（5）抄造：在搅拌罐中将步骤（3）包覆处理后的混合矿物纤维与上述植物纤维浆料混合，加入适量水稀释调整浆液浓度后，使浆料分散疏解，抄造成纸。其中，所述的丙烯酰胺单体溶液是将丙烯酰胺加入蒸馏水中，在35℃水浴温度下搅拌至完全溶解，浓度在20%。其中，所述的活化后的海泡石是指在75℃温度条件下，使用一定浓度的强酸溶液对海泡石进行热酸处理制得。其中，所述的强酸为盐酸、硫酸或硝酸中的任意一种或多种混合物，酸浓度为0.8mol/L，酸化处理中固液比为1:10。其中，所述的植物纤维是指木浆纤维、棉浆纤维、麻浆纤维、竹浆纤维中的一种或一种以上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印刷适应性优异的矿物纤维印刷用纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）阳离子改性淀粉的制备：向反应罐中加入3‑12份淀粉、3‑12份丙烯酸和0.5‑2份0.01mol/L的硝酸铈铵水溶液，在73‑85℃条件下反应1‑2小时，静置冷却至40‑50℃加入0.2‑1份过硫酸铵，充入氮气保护，控制温度在40‑50℃，向反应体系中滴加4‑13份丙烯酰胺单体溶液，在30分钟内完成滴加，继续搅拌反应3‑6小时，聚合反应完全后倒出溶液；（2）超细粉碎：将15‑25份活化后的海泡石与20‑30份硅灰石混合后，使用超细气流粉碎机进行粉碎，加入3‑10份六偏磷酸钠作为助磨剂，处理2‑4小时，给料压力0.7‑0.9MPa，粉碎压力0.4‑0.6MPa，得到粉碎后的混合矿物纤维；（3）包覆处理：将上述超细粉碎后的矿物纤维加入到步骤（1）反应液中，控制水浴温度在60‑75℃，使用高速搅拌机搅拌混合1‑2小时，进行包覆处理；（4）植物纤维打浆：将70‑90份植物纤维加入适量水中，浸泡4‑6小时，按所需打浆浓度加入适量水，加入打浆机中，松开底刀进行疏解，时间在10‑30分钟，疏解后进行打浆，打浆度在20‑50°SR；（5）抄造：在搅拌罐中将步骤（3）包覆处理后的混合矿物纤维与上述植物纤维浆料混合，加入适量水稀释调整浆液浓度后，使浆料分散疏解，抄造成纸。...

【技术特征摘要】
1.一种印刷适应性优异的矿物纤维印刷用纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）阳离子改性淀粉的制备：向反应罐中加入3-12份淀粉、3-12份丙烯酸和0.5-2份0.01mol/L的硝酸铈铵水溶液，在73-85℃条件下反应1-2小时，静置冷却至40-50℃加入0.2-1份过硫酸铵，充入氮气保护，控制温度在40-50℃，向反应体系中滴加4-13份丙烯酰胺单体溶液，在30分钟内完成滴加，继续搅拌反应3-6小时，聚合反应完全后倒出溶液；（2）超细粉碎：将15-25份活化后的海泡石与20-30份硅灰石混合后，使用超细气流粉碎机进行粉碎，加入3-10份六偏磷酸钠作为助磨剂，处理2-4小时，给料压力0.7-0.9MPa，粉碎压力0.4-0.6MPa，得到粉碎后的混合矿物纤维；（3）包覆处理：将上述超细粉碎后的矿物纤维加入到步骤（1）反应液中，控制水浴温度在60-75℃，使用高速搅拌机搅拌混合1-2小时，进行包覆处理；（4）植物纤维打浆：将70-90份植物纤维加入适量水中，浸泡4-6小时，按所需打浆浓度加入适量水，加入打浆机中，松开底刀进行疏解，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐道际，张建波，张成文，邓书醒，肖杰，
申请(专利权)人：安徽宏实光机电高科有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34