一种两性填料的制备方法及其应用.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510047277.4

申请日:

2015.01.29

公开号:

CN104611986A

公开日:

2015.05.13

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):D21H 17/69申请日:20150129|||公开

IPC分类号:

D21H17/69

主分类号:

D21H17/69

申请人:

金东纸业(江苏)股份有限公司

发明人:

王正平

地址:

212132江苏省镇江市大港兴港东路8号

优先权:

专利代理机构:

深圳市威世博知识产权代理事务所(普通合伙)44280

代理人:

何青瓦

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内容摘要

本发明公开了一种两性填料的制备方法及其应用。其中,两性填料的制备方法包括:往初始填料中加入填料改性剂并充分搅拌,得到改性填料;往改性填料中加入强阴性滑石并充分搅拌,得到复合填料;往复合填料中加入填料固着剂充分搅拌混合均匀得到两性填料。通过上述方式,本发明能够在不增加造纸成本的前提下,提升填料在浆料纤维中的留着率,提高成纸品质。

权利要求书

权利要求书1.  一种两性填料的制备方法,其特征在于,所述方法包括: 往初始填料中加入填料改性剂并充分搅拌,得到改性填料; 往所述改性填料中加入强阴性滑石并充分搅拌,得到复合填料; 往所述复合填料中加入填料固着剂,充分搅拌混合均匀得到所述两 性填料。 2.  根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述填料改性剂 的加入量为100-150kg/吨初始填料;所述强阴性滑石的加入量为 200-300kg/吨初始填料;所述填料固着剂的加入量为0.1-1kg/吨初始填 料。 3.  根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述填料改性剂 为阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺或阳离子瓜尔胶中的至少一种;所述 填料固着剂为阴离子聚丙烯酰胺或丙烯酰胺共聚物的至少一种。 4.  根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述往所述改性 填料中加入强阴性滑石并充分搅拌的步骤之前,还包括:将所述改性填 料的浓度稀释至1‰,控制稀释后的所述改性填料的表面电荷PCD值为 +1200~+1400μeq/L。 5.  根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述往所述复合 填料中加入填料固着剂的步骤之前,还包括:将所述复合填料的浓度稀 释至1‰,控制稀释后的所述复合填料的表面电荷PCD值为-20~-30μ eq/L。 6.  根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述强阴性滑石 的浓度为10-15%。 7.  根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述两性填料的 平均粒径为15-20微米。 8.  根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述填料改性剂 在填料储罐出口处的填料泵入口处加入;所述强阴性滑石在填料日用罐 出口处的填料泵入口处加入;所述填料固着剂在填料混合罐出口处的填 料泵入口处加入。 9.  根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述初始填料为 平均粒径为2.0-2.5微米,表面电荷PCD值+400~+600μeq/L的沉淀碳 酸钙;所述初始填料的浓度为16-20%。 10.  一种权利要求1-9任一项所述制备方法制备得到的两性填料在造 纸中的应用。

说明书

说明书一种两性填料的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及造纸领域,特别是涉及一种两性填料的制备方法及其应 用。
背景技术
在造纸领域,随着中碱性造纸的普及,为达到降低生产成本及改善 纸张物理性能之目的,通常会选择多添加碳酸钙的方式。碳酸钙来源主 要由研磨碳酸钙(GCC)和沉淀碳酸钙(PCC)两种构成,因PCC具有 较高长径比,利于其留着于湿端浆料纤维交织形成的空隙处。随着纸机 车速的不断提高,湿端抽真空瞬间排水量加大,势必造成原先留着于浆 料纤维空隙处的填料大量流失於网下白水中,如此,易造成生产成本明 显上升及纸机运行困难。此时,若采用增加助留剂等传统方式来提升填 料在浆料纤维中的留着率,易造成纸张交织变差,对纸张品质形成较大 的负面影响。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种两性填料的制备方法及其 应用,将该两性填料应用于造纸中,能够在不增加造纸成本的前提下, 提升填料在浆料纤维中的留着率,提高成纸品质。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种两 性填料的制备方法,所述方法包括:往初始填料中加入填料改性剂并充 分搅拌,得到改性填料;往所述改性填料中加入强阴性滑石并充分搅拌, 得到复合填料;往所述复合填料中加入填料固着剂,充分搅拌混合均匀 得到所述两性填料。
其中,所述填料改性剂的加入量为100-150kg/吨初始填料;所述强 阴性滑石的加入量为200-300kg/吨初始填料;所述填料固着剂的加入量 为0.1-1kg/吨初始填料。
其中,所述填料改性剂为阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺或阳离子 瓜尔胶中的至少一种,所述填料固着剂为阴离子聚丙烯酰胺或丙烯酰胺 共聚物的至少一种。
其中,所述往所述改性填料中加入强阴性滑石并充分搅拌的步骤之 前,还包括:将所述改性填料的浓度稀释至1‰,控制稀释后的所述改 性填料的表面电荷PCD值为+1200~+1400μeq/L。
其中,所述往所述复合填料中加入填料固着剂的步骤之前,还包括: 将所述复合填料的浓度稀释至1‰,控制稀释后的所述复合填料的表面 电荷PCD值为-20~-30μeq/L。
其中,所述强阴性滑石的浓度为10-15%。
其中,所述两性填料的平均粒径为15-20微米。
其中,所述填料改性剂在填料储罐出口处的填料泵入口处加入;所 述强阴性滑石在填料日用罐出口处的填料泵入口处加入;所述填料固着 剂在填料混合罐出口处的填料泵入口处加入。
其中,所述初始填料为平均粒径为2.0-2.5微米,表面电荷PCD值 +400~+600μeq/L的沉淀碳酸钙;所述初始填料的浓度为16-20%。
为解决上述技术问题,本发明采用的另一个技术方案是:提供一种 上述制备方法制备得到的两性填料在造纸中的应用。
本发明的有益效果是:传统的纸张灰分提升采用的手段是通过提升 内添填料及与之匹配的助留剂用量的同步提升,但由此会造成大量填料 流失于网下白水中,造成白水浓度异常升高;同时因助留剂的大幅提升, 成纸交织及综合强度也会明显变差。区别于现有技术,本发明是通过采 用填料改性、填料复合、填料固着三步走措施,对填料进行改性后再与 滑石复合以形成两性复合填料,再通过固着剂将两性复合填料进行固着 以获得形态相对稳定,且平均粒径尺寸较大的两性填料,利用其平均粒 径尺寸较大(15~20μm)及表面电荷呈两性的显著优势,可很好地截留 于纸张微观结构的空隙处,同时对纸张微观结构的纤维间空隙处有一定 的支撑效应,因而在成纸灰分提升的前提下,依然具有较好的成纸厚度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种两性填料的制备方法的流程图。
具体实施方式
参阅图1,图1是本发明实施例提供的一种两性填料的制备方法的 流程图,本实施例的两性填料的制备方法包括:
S101:往初始填料中加入填料改性剂并充分搅拌,得到改性填料;
本发明实施例中初始填料选用平均粒径2.0~2.5μm,以及表面电荷 PCD值为+400~+600μeq/L的沉淀碳酸钙(PCC),可以是纺锤状PCC 或针状PCC。浓度控制为16-20%。
通过填料改性剂对初始填料进行过度饱和强阳化处理。其中,填料 改性剂可以选自阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺或阳离子瓜尔胶中的至 少一种。
优选地,在填料储罐出口处的填料泵入口处添加填料改性剂,以利 用填料储罐出口处的填料泵进行充分的搅拌混合均匀得到改性填料,再 将改性填料打入填料日用罐中。
优选地,填料改性剂的加入量为100-150kg/吨初始填料。
优选地,在改性填料打入填料日用罐后,将改性填料的浓度稀释至 1‰,控制稀释后的改性填料的表面电荷PCD值为+1200~+1400μeq/L。
S102:往改性填料中加入强阴性滑石并充分搅拌,得到复合填料;
往改性填料中加入强阴性滑石,强阴性滑石的浓度控制为10-15%。 其中,强阴性滑石的加入量优选为200-300kg/吨初始填料。
优选地,在填料日用罐出口处的填料泵入口处加入强阴性滑石,以 利用填料日用罐出口处的填料泵进行充分的搅拌混合均匀得到复合填 料,然后将复合填料打入填料混合罐。
优选地,在将复合填料打入填料混合罐后,将复合填料的浓度稀释 至1‰,控制稀释后的复合填料的表面电荷PCD值为-20~-30μeq/L。
S103:往复合填料中加入填料固着剂充分搅拌混合均匀得到两性填 料;
往复合填料中加入填料固着剂,以利用固着剂将复合填料进行固着 以获得形态相对稳定,且平均粒径尺寸较大(15~20μm)的两性填料。
其中,填料固着剂选自阴离子聚丙烯酰胺或丙烯酰胺共聚物的至少 一种。
其中,填料固着剂的加入量优选为0.1-1kg/吨初始填料。
优选地,在填料混合罐出口处的填料泵入口处添加填料固着剂,以 利用填料混合罐出口处的填料泵进行充分的搅拌混合均匀后得到两性 填料,将该两性填料打入混合浆池,以用于纸张抄造。
经过上述的方法对填料进行在线改性处理,经处理后的填料平均粒 径提升至15~20μm,且表面电荷特性PCD值由原来阳性调整为两性偏 阴(PCD值为-20~-30μeq/L)。将该两性填料应用于造纸中,能够在不 增加造纸成本的前提下,提升填料在浆料纤维中的留着率,提高成纸品 质。
以上本发明实施例的两性填料的制备方法,通过采用填料改性、填 料复合、填料固着三步走措施,对填料进行改性后再与滑石复合以形成 两性复合填料,再通过固着剂将两性复合填料进行固着以获得形态相对 稳定,且平均粒径尺寸较大的两性填料,利用其平均粒径尺寸较大 (15~20μm)及表面电荷呈两性的显著优势,可很好地截留于纸张微观 结构的空隙处,同时对纸张微观结构的纤维间空隙处有一定的支撑效 应,因而在成纸灰分提升的前提下,依然具有较好的成纸厚度。
基于以上提供的一种两性填料的制备方法的基础上,本发明进一步 提供一种上述制备方法制备得到的两性填料在造纸中的应用。通过将上 述制备方法制备得到的两性填料添加到造纸浆料中,利用该两性填料的 较大的粒径以及表面电荷呈两性的优势,可以很好的截留在纸张微观结 构的空隙处,同时对纸张微观结构的纤维间空隙处有一定的支撑效应, 因此在提升纸张灰分的同时,也能保持成纸一定的厚度。
为了进一步详细描述本发明,以下通过几个具体的实施例进行详细 阐述:
实施例1~3:
初始填料PCC:采用针状PCC;填料改性剂:选用阳离子淀粉;固 着剂:选用阴离子聚丙烯酰胺。配抄浆料:机械浆采用APMP浆料,漂 白化学浆为LBKP浆及NBKP浆。
填料储罐中的初始填料浓度为16%,在填料储罐的填料泵入口处添 加阳离子淀粉,阳离子淀粉的加入量为100kg/吨初始填料,均匀混合后, 在填料日用罐的填料泵入口处加入浓度10%滑石,滑石加入量为200kg/ 吨初始填料,均匀混合后,在填料混合罐的填料泵入口处加入填料固着 剂,填料固着剂的加入量为0.1kg/吨初始填料,均匀混合后得到两性填 料,再将两性填料混入湿端浆料系统进行纸张的抄造(两性填料添加量 100kg/吨浆)。
实施例4~6:
初始填料PCC:采用针状PCC;填料改性剂:选用阳离子聚丙烯酰 胺;固着剂:选用阴离子聚丙烯酰胺。配抄浆料:机械浆采用APMP浆 料,漂白化学浆为LBKP浆及NBKP浆。
填料储罐中的初始填料浓度为20%,在填料储罐的填料泵入口处添 加阳离子淀粉,阳离子淀粉的加入量为150kg/吨初始填料,均匀混合后, 在填料日用罐的填料泵入口处加入浓度为15%滑石,滑石的加入量为 300kg/吨初始填料,均匀混合后,在填料混合罐的填料泵入口处加入填 料固着剂,填料固着剂的加入量为1kg/吨初始填料,均匀混合后得到两 性填料,将两性填料再混入湿端浆料系统进行纸张的抄造(两性填料添 加量100kg/吨浆)。
将以上实施例制备得到的纸张与常规工艺的纸张进行性能比对,性 能比对结果请参见下表1:
表1:常规工艺与本申请上述实施例的纸张性能对比


由表1可见,相对于常规的造纸,采用本发明的两性填料添加到纸 浆浆料中,所制得的纸张在纸灰分提升的同时,纸张厚度、抗张指数以 及内聚力都有一定的提高。
以上所述仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范 围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变 换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的 专利保护范围内。

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本发明公开了一种两性填料的制备方法及其应用。其中,两性填料的制备方法包括:往初始填料中加入填料改性剂并充分搅拌,得到改性填料;往改性填料中加入强阴性滑石并充分搅拌,得到复合填料;往复合填料中加入填料固着剂充分搅拌混合均匀得到两性填料。通过上述方式,本发明能够在不增加造纸成本的前提下,提升填料在浆料纤维中的留着率,提高成纸品质。。

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