新碳酸钙填料和采用该填料的纸及其制造方法技术

提供一种纸的制造方法，该方法中填料采用在碳酸钙浆液中以低浓度的硫酸进行处理的碳酸钙，并通过常规方法抄纸。上述硫酸的浓度范围在，所生成的硫酸钙浓度小于上述硫酸处理时的温度的硫酸钙的溶解度。如使用这种经低浓度的硫酸处理过的碳酸钙填料，单程留着率及填料保留率提高，但质地却不会变差，可无故障地容易地制造３０重量％以上的高填料含有纸。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新的碳酸钙填料和采用该填料的纸及其制造方法，特别涉及表面通过硫酸处理的碳酸钙填料和采用该填料的纸及其制造方法。
技术介绍
为了提高纸的白色度、不透明度，改进表面的平滑度等的特性，人们普遍地采用在纸中添加由矿物质的粉末形成的填料，特别是在以下几方面考虑时添加了相应重量百分比的填料，即在成本降低的方面，添加填料在10～20％重量百分比的范围内；在高平滑度、高光泽度的方面，添加填料在20～30％重量百分比的范围内；另外，在如陶纸(经烧制可形成陶器)这样的特殊的纸中，含有50％重量百分比以上的填料。通常，作为填料，采用滑石、陶土、粘土、二氧化钛、白炭黑(非晶质二氧化硅)、碳酸钙等，特别是在中性抄纸中，多数采用碳酸钙。另一方面，伴随近年的抄纸机的高速化、大型化，对提高填料的成品率，即填料的保留率的要求增多，为了获得更高的保留率，人们提出了添加各种助留剂的方案。在最近的中性抄纸工艺中所采用的助留剂大致分为下述的4种。即，(a)有机物单独系列其采用有机高分子电解质。可分为非离子性、阴离子性、阳离子性、两性类，其中具有代表性的为阳离子性聚丙烯酰胺系聚合物；(b)复合系由胶态二氧化硅和阳离子化淀粉形成； (c)微粒助留体系(hydrocol)由高分子阳离子性聚合物和特殊无机颜料形成，有代表性的为由阳离子性聚丙烯酰胺和膨润土形成的材料。(d)双元聚合物系统由阴离子性高分子量聚合物与高阳离子性低分子量电解质构成。有代表性的为阴离子性聚丙烯酰胺和阳离子性低分子量丙烯酰胺。通过采用上述助留剂，可提高填料保留率，这样，可有效地增加纸中的填料含量。但是，一般填料的添加量约为重量的5～20％的范围内，可要制造增加有上述范围以上的填加量的含有高浓度填料的纸，以及使其在抄纸机中顺利的走纸，却是困难的。其原因如下所述。(1)如果在抄纸机中，增加填料添加量，则会使网(wire)部的单程留着率(FPR)和填料保留率(FR)减小，白水浓度增加。如果体系的白水浓度增加，则留在网(wire)部的的成分增加，湿强度降低，其结果是，经常在压榨部，纸页断裂。(2)如果为了增加FPR和FR，如增加助留剂，则纸的质地度变差，形成具有大量针孔的纸，这样，纸质将变差。其它的问题还有网(wire)上的滞留纸浆(stock pulp)的滤水加快，故在纸上网(wire)的痕迹会很明显。(3)在普通的工艺中，毛毡造成的粘着性的问题比较频繁，造成走纸中的故障。人们知道，根据纸浆原料的游离度、原料浓度、原料流量、原料温度、原料配比、网(wire)上的原料厚度、助留剂添加率、水质等的因素，抄纸机的网(wire)部的各种原料的保持性发生复杂的变化，在实际操作方面，无法完全地使保留率一定。另一方面，为了在抄纸机中，制造高填料含量的纸，除了填料保留率之外，还必须考虑湿纸的均匀性、平滑性、毡的粘着性、施胶效果、湿纸的强度、填料的沉淀性等因素。专利技术的公开方案本专利技术人等考虑上述全部的理由，针对利用下述方法来制造高填料含量的纸的可能性，即通过对作为填料的碳酸钙的表面进行处理，制作更具有活性的碳酸钙，来增加填料与纸浆纤维的结合性，反复进行了各种实验，通过分析，结果发现，如果通过低浓度的硫酸，对碳酸钙的表面进行处理，则在纸浆的纤维与经处理的填料之间，在经处理的填料之间和经处理的填料与助留剂之间，可以获得良好的结合性，碳酸钙填料的保留效果得以提高。即，本专利技术人等发现，如果采用通过低浓度的硫酸处理的碳酸钙填料，则在一般填料含量的情况下，填料保留率提高，而且即使在对高填料含量的湿纸进行抄纸工序的情况下，与过去的情况相比较，可减少碳酸钙填料的添加量，容易制造出30重量％以上的高填料含量用纸，并且不仅湿纸强度，以及纸张质地均得到改善，得以完成本专利技术。如果通过低浓度的硫酸，对碳酸钙浆液进行处理，则将碳酸钙微小颗粒的表面的一部分变为硫酸钙，此变化是可想象的到的，但是，在碳酸钙中仅仅掺有硫酸钙，即可获得良好质地的纸，却是没有想到的。如果将这样的，通过低浓度的硫酸处理的碳酸钙用作填料，则与碳酸钙本身相比较，其作为填料的亲和性增加，其中真正的原因目前尚不清楚，还必须等待今后的研究。另外，人们知道，在酸性抄纸中，在再次使用涂被损纸的时候，通过硫酸或硫酸铝，对涂被纸中的碳酸钙进行处理，降低pH值，对其进行再处理后使用，但是，由于以此获得的填料呈酸性，故无法用于中性抄纸。于是，本专利技术的目的在于提供通过低浓度的硫酸，进行表面处理的碳酸钙填料和采用该填料的纸及其制造方法。另外，本专利技术通过采用以低浓度的硫酸，进行表面处理的碳酸钙填料，提供30重量％以上的高填料含量的纸及其制造方法。附图的简要说明 附图说明图1为用于说明本专利技术所采用的具体操作用抄纸机的简化的抄纸工序的图；图2为表示实施例1和比较实例1的抄纸次数与制品中的填料含量之间的关系图；图3为表示实施例1和比较实例1的抄纸次数与白水中的填料含量之间的关系图。用于实施专利技术的优选形式在本专利技术的第1形式中，提供在碳酸钙浆液中，以低浓度的硫酸进行处理的碳酸钙填料。在该形式中，上述硫酸的浓度最好在以下范围，即所生成的硫酸钙的浓度小于在上述处理时的温度下硫酸钙的溶解度。在本专利技术的第2形式中，提供包含有碳酸钙填料的纸，该碳酸钙填料是在在碳酸钙浆液中以低浓度的硫酸进行处理的。在该形式中，在碳酸钙浆液中以低浓度的硫酸处理所得的碳酸钙填料的含量可在重量的5～50％的范围内。另外，在本专利技术的第3形式中，提供纸的制造方法，该方法中填料采用在碳酸钙浆液中以低浓度的硫酸进行处理的碳酸钙，并通过常规方法抄纸。如果采用上述填料，进行抄纸，由于填料和纤维之间的结合性、填料之间的结合性和填料与作为助留剂的阳离子性聚丙烯酰胺之间的结合性增加，故填料保留率提高，其结果是，可按照其增加的部分减少添加于原料中的填料含量，这样，湿纸的强度增加，另外，在抄纸机中，即使在添加了高浓度的填料的情况下，在抄纸机的压榨部仍可以顺利的走纸。在上述形式中，上述硫酸的浓度最好在以下范围，即所生成的硫酸钙浓度小于上述硫酸处理时的温度下硫酸钙的溶解度。由此，不至于产生硫酸钙沉淀，所以可避免抄纸机内的硫酸钙的堆积，或积垢形成的问题。在本专利技术的另一形式中，作为助留剂，阳离子性聚丙烯酰胺的使用添加量最好在200～1500ppm(干燥原料换算)的范围内。按照该方法，由于通过上述低浓度的经硫酸处理的碳酸钙填料与纸浆的纤维之间的结合性、填料之间的结合性和该填料与阳离子性聚丙烯酰胺之间的结合性增加，故湿纸的强度增加，抄纸步骤中的向毡上的粘着性降低，并且压榨部的走纸性也变得良好，如上述现有技术的助留剂的添加造成的问题也减少。此外，本专利技术的又另一形式提供纸的制造方法，在该方法中，通过上述低浓度的硫酸进行处理的碳酸钙添加于抄纸步骤中的扇式泵的前面，或原料混合箱中，另外，将上述阳离子性聚丙烯酰胺添加于抄纸步骤中的筛步骤的前面，或是后面。按照上述方法，填料的留着率将会更好，抄纸机可更加顺利地，以更加没有粘着性的状态走纸。还有，提供下述的纸的制造方法，在该方法中，将经上述硫酸处理的碳酸钙的大部分添加于抄纸步骤中的扇式泵步骤之前，或原料混合箱中，而且将阳离子性聚丙烯酰胺添加于抄纸步骤中的筛步骤之前，或扇式泵之前；并且按照在干燥状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳酸钙填料，该碳酸钙填料是在碳酸钙浆液中，通过低浓度的硫酸处理而获得的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱德拉赫里扬托，卢纳瓦蒂，蔡铭聪，
申请(专利权)人：芝维纸业化工股份有限公司，铃木力夫，
类型：发明
国别省市：ID[印度尼西亚]