改性矿物纤维及其制备方法，应用该改性矿物纤维的浆料技术

本发明专利技术提供一种造纸领域使用的改性矿物纤维，其包括矿物纤维、电性吸附和包覆于矿物纤维表面的负电荷补偿剂和阳离子淀粉，该负电荷补偿剂的绝干质量为矿物纤维绝干质量的0.01%-0.1%，该阳离子淀粉绝干质量为矿物纤维绝干质量的0.01%-6%，该矿物纤维的zeta电位为负，该负电荷补偿剂为带有负电荷的阴离子天然胶粘剂、合成的阴离子聚合物或羧甲基纤维素钠。本发明专利技术还提供一种改性矿物纤维的制备方法，及应用该改性矿物纤维的浆料。本发明专利技术所述的改性矿物纤维应用于浆料中，能显著降低磨耗。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种造纸领域使用的改性矿物纤维，其包括矿物纤维、电性吸附和包覆于矿物纤维表面的负电荷补偿剂和阳离子淀粉，该负电荷补偿剂的绝干质量为矿物纤维绝干质量的0.01%-0.1%，该阳离子淀粉绝干质量为矿物纤维绝干质量的0.01%-6%，该矿物纤维的zeta电位为负，该负电荷补偿剂为带有负电荷的阴离子天然胶粘剂、合成的阴离子聚合物或羧甲基纤维素钠。本专利技术还提供一种改性矿物纤维的制备方法，及应用该改性矿物纤维的浆料。本专利技术所述的改性矿物纤维应用于浆料中，能显著降低磨耗。【专利说明】改性矿物纤维及其制备方法，应用该改性矿物纤维的浆料
本专利技术涉及一种造纸领域使用的改性矿物纤维及其制备方法，及应用该改性矿物纤维的浆料。
技术介绍
在造纸工业中，添加矿物纤维于浆料中用以取代部分植物纤维，可降低造纸成本。然而，矿物纤维的添加不仅会降低纸张品质，还会磨损纸机网毯、施胶辊、管路等设备，导致设备使用寿命缩短。未添加矿物纤维，配浆磨耗(反应矿物纤维在纸机系统运用时对纸机网、毯、施胶辊的磨损程度)为6mg-12mg，添加质量为植物纤维质量的3%_5%的矿物纤维后，配浆磨耗上升至22mg，所以一般矿物纤维的最大添加质量为植物纤维质量的3%。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种有效降低磨耗的改性矿物纤维。另外，还有必要提供一种上述改性矿物纤维的制备方法。另外，还有必要提供一种应用上述改性矿物纤维的浆料。一种改性矿物纤维，其包括矿物纤维、电性吸附和包覆于矿物纤维表面的负电荷补偿剂和阳离子淀粉，该负电荷补偿剂的绝干质量为矿物纤维绝干质量的0.01%-0.1%，该阳离子淀粉绝干质量为矿物纤维绝干质量的0.01%-6%，该矿物纤维的zeta电位为负，该负电荷补偿剂为带有负电荷的阴离子天然胶粘剂、合成的阴离子聚合物或羧甲基纤维素钠。一种改性矿物纤维的制备方法，其包括如下步骤: 取矿物纤维加水混合均匀制得矿物纤维分散液，该矿物纤维的zeta电位为负； 取负电荷补偿剂加水混合均匀制得负电荷补偿剂溶液，该负电荷补偿剂为带有负电荷的阴离子天然胶粘剂、合成的阴离子聚合物或羧甲基纤维素钠； 将矿物纤维分散液和负电荷补偿剂溶液混合均匀，该负电荷补偿剂的绝干质量为矿物纤维绝干质量的0.01%-0.1% ； 将制得的矿物纤维和负电荷补偿剂的混合溶液，添加于阳离子淀粉溶液中，先保持混合液温度为58-80°C的条件下搅拌5-45min，再升温至95_105°C保持搅拌5_30min ;然后冷却所述混合液，制得所述改性矿物纤维溶液，该阳离子淀粉的绝干质量为矿物纤维绝干质量0.01%-6%。一种应用上述改性矿物纤维的浆料，该改性矿物纤维的绝干质量为浆料植物纤维绝干质量的3%-5%。本专利技术所述的改性矿物纤维，先添加负电荷补偿剂增强矿物纤维的负电荷性，再添加阳离子吸附包裹于带负电荷的矿物纤维表面，使矿纤表面形成具表面流变性的天然高分子物质，具有润滑特性，可有效减少矿物纤维对设备网毯、辊之前的摩擦，降低磨耗。【专利附图】【附图说明】图1为未改性矿物纤维的显微镜放大图(放大倍数:1000)； 图2为本专利技术一较佳实施例的改性矿物纤维的显微镜放大图(放大倍数:1000)； 图3为另一未改性矿物纤维的显微镜放大图(放大倍数:5000)； 图4为本专利技术另一较佳实施例的改性矿物纤维的显微镜放大图(放大倍数:5000)。【具体实施方式】该改性矿物纤维的制备方法，其包括如下步骤: (I)配置矿物纤维分散液。取一定量的矿物纤维加水混合、分散均匀制得矿物纤维分散液。该矿物纤维具体可为硅灰石、石棉、玻璃纤维等无机纤维。该矿物纤维的zeta电位为负。此步骤对该矿物纤维分散液的浓度无要求。(2)配置负电荷补偿剂溶液。取一定量的负电荷补偿剂加水，搅拌均匀制得负电荷补偿剂溶液。该负电荷补偿剂可增强矿物纤维的负电荷性，其具体可为带有负电荷的阴离子天然胶粘剂、合成的阴离子聚合物或羧甲基纤维素钠(CMC)。该阴离子天然胶粘剂可为瓜尔胶，该阴离子聚合物可为丙烯酰胺共聚物。(3)将上述分别配置的矿物纤维分散液和负电荷补偿剂溶液混合均匀。该负电荷补偿剂的绝干质量为矿物纤维 绝干质量的0.01%-0.1%。(4)将制得的矿物纤维和负电荷补偿剂的混合溶液，缓慢添加于阳离子淀粉溶液(质量百分浓度为0.5%-3%)中，并保持混合液温度为58-80°C的条件下匀速搅拌5-45min，再升温至95-105°C保持搅拌5-30min，升温时间控制为5-10min。最后冷却所述混合液至室温，即制得所述改性矿物纤维溶液。所述保温降温步骤及预处理时间均对磨耗值影响较大。该阳离子淀粉的绝干质量为矿物纤维绝干质量0.01%_6%。所述阳离子淀粉优选为半熟化阳离子淀粉。所述阳离子淀粉吸附包裹于带负电荷的矿物纤维表面，使矿纤表面形成具表面流变性的天然高分子物质，具有润滑特性，减少矿物纤维对设备网毯、辊之前的摩擦，降低磨耗。上述制备方法的步骤，未特别注明温度的，均在室温条件下进行。一种应用上述方法所制得改性矿物纤维，其包括矿物纤维，电性吸附和包覆于矿物纤维表面的负电荷补偿剂和阳离子淀粉。该负电荷补偿剂的绝干质量为矿物纤维绝干质量的0.01%-0.1%。该阳离子淀粉绝干质量为矿物纤维绝干质量的0.01%-6%。该矿物纤维为硅灰石、石棉、玻璃纤维等无机纤维。该负电荷补偿剂为带有负电荷的阴离子天然胶粘剂、合成的阴离子聚合物或羧甲基纤维素钠，可增强矿 物纤维的负电荷性。该阴离子天然胶粘剂可为瓜尔胶，该阴离子聚合物可为丙烯酰胺共聚物。一种应用上述改性矿物纤维的浆料，该改性矿物纤维的绝干质量为浆料植物纤维绝干质量的3%-5%。从图1-4可以看出，未改性的矿物纤维由两头尖锐针状物与不规则碎石形状组成，有菱角；改性矿物纤维具有外形更加圆润，不像未改性的矿物纤维那样尖锐。本专利技术所述的改性矿物纤维，先添加负电荷补偿剂增强矿物纤维的负电荷性，再添加阳离子淀粉吸附包裹于带负电荷的矿物纤维表面，使矿纤表面形成具表面流变性的天然高分子物质(阳离子淀粉)，具有润滑特性，可有效减少矿物纤维对设备网毯、辊之前的摩擦，降低磨耗。下面通过实施例来对本专利技术进行具体说明。实施例1 制备改性矿物纤维:配置矿物纤维(硅灰石)分散液，向上述矿物纤维分散液中添加瓜尔胶溶液(温度为15°C，绝干质量为矿物纤维绝干质量的0.01%)，匀速搅拌IOmin ;将上述混合液添加于半熟化阳离子淀粉溶液(质量百分浓度为3%)中，该半熟化阳离子淀粉的绝干质量为矿物纤维绝干质量的6%，并保持混合液温度为80°C的条件下匀速搅拌5min，再升温至95°C保持搅拌lOmin，升温时间控制为lOmin，再降温至40°C制得所述改性矿物纤维。制备浆料:使用NBKP浆、LBKP浆和APMP浆的混合浆，所述浆料的比例采用通用的比例，其中NBKP浆、LBKP浆、APMP浆的质量比20:60:20，分别添加不同量的改性矿物纤维于混合浆中，其中改性矿物纤维的添加量为LBKP浆的绝干质量的5%和3%。对比例I 制备矿物纤维分散液:配置矿物纤维(娃灰石)分散液，匀速搅拌lOmin。制备浆料:参实施例1的方法和步骤制备浆料，添加对比例I所制得的矿物纤维。实施例2 制备改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性矿物纤维的制备方法，其包括如下步骤：取矿物纤维加水混合均匀制得矿物纤维分散液，该矿物纤维的zeta电位为负；取负电荷补偿剂加水混合均匀制得负电荷补偿剂溶液，该负电荷补偿剂为带有负电荷的阴离子天然胶粘剂、合成的阴离子聚合物或羧甲基纤维素钠；将矿物纤维分散液和负电荷补偿剂溶液混合均匀，该负电荷补偿剂的绝干质量为矿物纤维绝干质量的0.01%?0.1%；将制得的矿物纤维和负电荷补偿剂的混合溶液，添加于阳离子淀粉溶液中，先保持混合液温度为58?80℃的条件下搅拌5?45min，再升温至95?105℃保持搅拌5?30min；然后冷却所述混合液，制得所述改性矿物纤维溶液，该阳离子淀粉的绝干质量为矿物纤维绝干质量0.01%?6%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马兴虎，穆永生，
申请(专利权)人：金东纸业江苏股份有限公司，
类型：发明
国别省市：