一种通过纳米无机凝胶改性准纳米级粉煤灰的造纸方法技术

本发明专利技术涉及造纸方法技术领域，具体涉及一种通过纳米无机凝胶改性准纳米级粉煤灰的造纸方法，具体包括以下步骤：S1、含水混合物A的制备；S2、含水混合物B的制备；S3、纳米无机凝胶池设置自动检测纳米凝胶浓度和自动补充纳米凝胶的系统；S4、此时的含水混合物B中，经过纳米凝胶改性的准纳米粉煤灰和植物纤维共同组成空间网络，将生成纳米岛链前钻入网络中的微米级粉煤灰围挡在空间网络中，之后进入正常造纸工序，本发明专利技术相比较传统造纸方法避免传统粉煤灰造纸技术中将粉煤灰高温熔融拉丝的工序，节约大量能耗，避免传统粉煤灰造纸技术的改性助剂，保护环境，比传统粉煤灰更高的留着率和灰分比例，成本更低，阻燃性更好。阻燃性更好。

【技术实现步骤摘要】
一种通过纳米无机凝胶改性准纳米级粉煤灰的造纸方法


[0001]本专利技术涉及造纸方法
，具体涉及一种通过纳米无机凝胶改性准纳米级粉煤灰的造纸方法。

技术介绍

[0002]造纸工业是发达国家国民经济十大支柱性产业之一。激光产业的出现推动了光电产业的发展，是信息产业的支柱产业，近年快递物流产业快速增长，也急速拉高了包装纸的市场需求量；
[0003]近年来纸张加填技术得到广泛应用，填料加填具有许多优点。填料的使用具有以下优点：填料价格便宜，用填料代替纤维能带来显著的经济效益；填料能够提高纸张的光学性能，如不透明度；填料能够提高纸张匀度、印刷适性和形稳性，但是随着加填量的增加，产生了许多问题，如纸张强度的下降，纸张施胶效果降低，纸料留着率的下降等等。为了克服或降低填料加填对纸张的不利影响，填料改性技术得到了很大的发展；
[0004]目前常规的粉煤灰造纸技术，是以粉煤灰高温熔融拉丝成粉煤灰纤维，再进行改性降低其脆性用以取代部分植物纤维，随着国家碳中和的提出，该技术在熔融过程耗能巨大，改性添加助剂对环境影响也很大，随着国家环保收紧和碳中和政策的提出，极大推高了传统粉煤灰造纸的成本，使得传统粉煤灰造纸发展缓慢，随着纳米技术的提高，如何将物理活化的粉煤灰通过纳米改性直接用于超高填料造纸的研究很有意义，因此本专利技术提出一种通过纳米无机凝胶改性准纳米级粉煤灰的造纸方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术的第一目的在于提供一种通过纳米无机凝胶改性准纳米级粉煤灰的造纸方法，解决上述
技术介绍
中的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]一种通过纳米无机凝胶改性准纳米级粉煤灰的造纸方法，包括以下步骤：
[0008]S1、在固液重量比例1:5的搅拌池中按照重量比植物纤维：准纳米级粉煤灰：微米级粉煤灰＝1:0.2:0.6混合搅拌5分钟，得到含水混合物A；
[0009]S2、将含水混合物A边搅拌边快速通过稀释至10％的纳米凝胶池，通过时间为20秒，得到含水混合物B；
[0010]S3、纳米无机凝胶池设置自动检测纳米凝胶浓度和自动补充纳米凝胶的系统，维持恒定的纳米凝胶的浓度；
[0011]S4、此时的含水混合物B中，经过纳米凝胶改性的准纳米粉煤灰和植物纤维共同组成空间网络，将生成纳米岛链前钻入网络中的微米级粉煤灰围挡在空间网络中，之后进入正常造纸工序，实现纳米粉煤灰填料超高留着。
[0012]优选的，所述的粉煤灰为普通F级粉煤灰。
[0013]优选的，所述步骤S1中的准纳米级粉煤灰是经过机械活化后D97＝3微米的超细粉
煤灰。
[0014]优选的，所述步骤S1中的微米级粉煤灰是经过机械活化后D97＝30微米的超细粉煤灰。
[0015]优选的，所述步骤S2中的纳米凝胶的组成成分为纳米杂化硅25～35份，纳米改性剂20～30份，水30
‑
40份，水溶性稀土5～15份。
[0016]优选的，所述纳米杂化硅为无机硅及有机硅高温融合，进行杂化接肢制得。
[0017]优选的，所述纳米改性剂为硅铝酸盐磨细至100纳米级别。
[0018]优选的，所述水溶性稀土为多种镧系稀土盐。
[0019]有益效果
[0020]采用本专利技术提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
[0021]本专利技术通过纳米无机凝胶改性准纳米级粉煤灰，形成纳米岛链，纳米岛链和植物纤维共同组成网络系统，将微米级粉煤灰围挡在网络内部实现粉煤灰填料超高留着率，因为纳米岛链代替了部分植物纤维和其余植物纤维共同组成空间网络，所以极大节约了植物纤维，从而实现了超高留着率和超高灰分，该纳米粉煤灰填料超高留着率造纸技术对纸张的强度影响很小，同时有利于改善纸张的阻燃性、不透明度、亮度和平滑度，该专利技术实现的粉煤灰填料添加比例高达50％，将造纸成本降低15％以上；
[0022]本专利技术相比较传统造纸方法避免传统粉煤灰造纸技术中将粉煤灰高温熔融拉丝的工序，节约大量能耗，避免传统粉煤灰造纸技术的改性助剂，保护环境，比传统粉煤灰更高的留着率和灰分比例，成本更低，阻燃性更好。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。
[0025]实施例1
[0026]一种通过纳米无机凝胶改性准纳米级粉煤灰的造纸方法，包括以下步骤：
[0027]S1、在固液重量比例1:5的搅拌池中按照重量比植物纤维：D97＝3微米的准纳米级粉煤灰：D97＝30微米级粉煤灰＝1:0.2:0.6混合搅拌5分钟，得到含水混合物A；
[0028]S2、将含水混合物A边搅拌边快速通过稀释至10％的纳米凝胶池，通过时间为20秒，得到含水混合物B，纳米凝胶的组成成分为纳米杂化硅30份，纳米改性剂25份，水35份，水溶性稀土10份；
[0029]S3、纳米无机凝胶池设置自动检测纳米凝胶浓度和自动补充纳米凝胶的系统，维持恒定的纳米凝胶的浓度；
[0030]S4、此时的含水混合物B中，经过纳米凝胶改性的准纳米粉煤灰和植物纤维共同组成空间网络，将生成纳米岛链前钻入网络中的微米级粉煤灰围挡在空间网络中，之后进入正常造纸工序，实现纳米粉煤灰填料超高留着。
[0031]其中，所述的粉煤灰为普通F级粉煤灰。
[0032]其中，所述步骤S1中的准纳米级粉煤灰是经过机械活化后D97＝3微米的超细粉煤灰。
[0033]其中，所述步骤S1中的微米级粉煤灰是经过机械活化后D97＝30微米的超细粉煤灰。
[0034]其中，所述步骤S2中的纳米凝胶的组成成分为纳米杂化硅25～35份，纳米改性剂20～30份，水30
‑
40份，水溶性稀土5～15份。
[0035]其中，所述纳米杂化硅为无机硅及有机硅高温融合，进行杂化接肢制得。
[0036]其中，所述纳米改性剂为硅铝酸盐磨细至100纳米级别。
[0037]其中，所述水溶性稀土为多种镧系稀土盐。
[0038]实施例2
[0039]一种通过纳米无机凝胶改性准纳米级粉煤灰的造纸方法，包括以下步骤：
[0040]S1、在固液重量比例1:5的搅拌池中按照重量比植物纤维：D97＝3微米的准纳米级粉煤灰：D97＝30微米级粉煤灰＝1:0.2:0.6混合搅拌5分钟，得到含水混合物A；
[0041]S2、将含水混合物A边搅拌边快速通过稀释至10％的纳米凝胶池，通过时间为20秒，得到含水混合物B，纳米凝胶的组成成分为纳米杂化硅28份，纳米改性剂26份，水35份，水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过纳米无机凝胶改性准纳米级粉煤灰的造纸方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在固液重量比例1:5的搅拌池中按照重量比植物纤维：准纳米级粉煤灰：微米级粉煤灰＝1:0.2:0.6混合搅拌5分钟，得到含水混合物A；S2、将含水混合物A边搅拌边快速通过稀释至10％的纳米凝胶池，通过时间为20秒，得到含水混合物B；S3、纳米无机凝胶池设置自动检测纳米凝胶浓度和自动补充纳米凝胶的系统，维持恒定的纳米凝胶的浓度；S4、此时的含水混合物B中，经过纳米凝胶改性的准纳米粉煤灰和植物纤维共同组成空间网络，将生成纳米岛链前钻入网络中的微米级粉煤灰围挡在空间网络中，之后进入正常造纸工序，实现纳米粉煤灰填料超高留着。2.根据权利要求1所述的一种通过纳米无机凝胶改性准纳米级粉煤灰的造纸方法，其特征在于：所述的粉煤灰为普通F级粉煤灰。3.根据权利要求1所述的一种通过纳米无机凝胶改性准纳米级粉煤灰的造纸方法，其特征在于：所述步骤S1中的准纳米级粉煤灰是经...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓福南，傅锋辉，姚二小，刘守辉，李志浩，
申请(专利权)人：华筑绿建北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：