一種提高加填紙張強度性能的方法
【專利摘要】本發明公開了一種改善硅酸鈣加填紙張性能的方法，本發明采用磷酸對硅酸鈣填料進行預處理，將處理后的填料加入磨漿后的植物纖維中，經過上網、成形、壓榨、干燥后得到加填紙張。該方法可顯著改善硅酸鈣加填紙的強度性能，在開發高填料紙方面具有顯著優勢。
【專利說明】
一種提高加填紙張強度性能的方法
技術領域
[0001] 本發明屬于造紙領域，具體涉及一種提高加填紙張強度性能的方法。
【背景技術】
[0002] 在造紙過程中添加填料一方面可有效改善成紙光學性能與印刷適性，另一方面， 由于填料成本低于纖維，使用填料還有利于降低生產成本。因此，提高紙張中的填料含量成 為造紙工業追求的目標之一。然而，加入填料后會降低紙張強度性能，從而引起紙張表面掉 毛掉粉、生產過程斷紙的問題，因此現有文獻采用對填料進行預處理，以改善加填紙張的強 度性能。
[0003] 這些預處理方法包括采用淀粉、殼聚糖等含有羥基的高分子材料對填料表面包覆 或者采用高分子聚合物對填料進行預絮聚等方法，但這些方法都存在預處理過程繁雜，預 處理后的填料性能不穩定等問題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種提高加填紙張強度性能的方法，以克服上述現有技術 存在的缺陷，本發明方法具有簡單，預處理后填料穩定性好的特點，同時可顯著改善紙張的 強度性能。
[0005] 為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0006] -種提高加填紙張強度性能的方法，包括以下步驟：
[0007]步驟一:將化學針葉木漿與化學闊葉木漿分別進行碎解后，加水稀釋后將化學針 葉木漿與化學闊葉木漿配比進行磨漿，磨漿完成后，將磨后的紙漿加水稀釋，得到稀釋漿 料；
[0008] 步驟二:將硅酸鈣填料配置成填料懸浮液，對其進行預處理:攪拌的同時向填料懸 浮液中逐漸加入質量濃度為10%~60%的磷酸溶液，使填料懸浮液的pH = 4~6,得到預處 理過的填料懸浮液；
[0009] 步驟三：向稀釋漿料中加入預處理過的填料懸浮液，并混合均勻形成抄紙紙料;將 助留劑加入抄紙紙料中，與抄紙紙料充分混合后上網成形，進行抄紙。
[0010] 進一步地，步驟一中將化學針葉木漿與化學闊葉木漿分別進行碎解后，加水稀釋 并使漿料質量濃度均為10%，然后按照化學針葉木漿:化學闊葉木漿質量比為1:4進行磨 漿，磨漿完成后，將磨后的紙漿加水稀釋至質量濃度為0.1%~0.3%，得到稀釋漿料。
[0011] 進一步地，步驟一中化學針葉木和化學闊葉木混合磨漿后的打漿度為30° SR~45° SR〇
[0012] 進一步地，步驟二中的硅酸鈣填料平均粒徑為10~30μπι，白度為85%IS0~95% ISO。
[0013] 進一步地，步驟二中將硅酸鈣填料配置成質量分數為5~15%的填料懸浮液。
[0014] 進一步地，步驟二中對填料懸浮液預處理時攪拌速度為500~800r/min。
[0015]進一步地，步驟三中填料懸浮液的加入量為稀釋漿料中絕干量的20%~50%。 [0016]進一步地，步驟三中的助留劑為陽離子聚丙烯酰胺，其加入量為0.3千克/噸紙~ 0.5千克/噸紙。
[0017] 進一步地，步驟三中將助留劑加入抄紙紙料中，與抄紙紙料充分混合20~40s后上 網成形，進行抄紙。
[0018] 與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：
[0019] 本發明通過采用磷酸對硅酸鈣預處理后，在酸性條件下可激發硅酸鈣表面產生大 量硅羥基，使其與纖維表面羥基形成化學結合，提高加填紙張強度性能；該方法工藝簡單， 高效，經預處理后的硅酸鈣產品質量穩定，符合高填料造紙的要求，實驗結果表明，在相同 紙張定量、抄造工藝條和填料含量條件下，經過磷酸預處理的硅酸鈣填料加填紙抗張強度 和撕裂強度性能優于未處理的硅酸鈣填料加填紙的強度性能，抗張強度性能的提高表明對 填料進行預處理后改善了填料與纖維的結合力，意味著有進一步提高填料含量的空間，有 利于開發高填料紙。該方法工藝簡單，高效，經預處理后的硅酸鈣產品質量穩定，符合高填 料造紙的要求。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合實施例對本發明做進一步詳細描述：
[0021] 實施例1
[0022] 1)將化學針葉木漿與化學闊葉木漿分別進行碎解，加水稀釋并使漿料質量濃度為 10%，而后按照針葉木：闊葉木質量比為1:4進行磨漿至打漿度為30° SR，磨漿完成后，將磨 后的紙漿加水稀釋至質量濃度為〇. 1 % ;
[0023] 2)將硅酸鈣填料配置成質量分數為15%的填料懸浮液，采用攪拌器以500r/min速 度進行攪拌，向填料懸浮液中逐漸加入質量濃度為10%的磷酸溶液，使填料懸浮液由原始 口!1=8~9下降至口!1為4.0;
[0024] 3)向磨后紙楽:中加入絕干量(相對于磨后紙楽:質量）20%的預處理過的填料懸浮 液，并混合均勻形成抄紙紙料;將助留劑陽離子聚丙烯酰胺按0.3千克/噸紙的用量加入紙 料中，與紙料充分混合20s后上網成形，進行抄紙，紙張物理性能檢測結果見表1。
[0025]表1實施例1紙張物理性能檢測結果
[0026]
[0027] 實施例2
[0028] 1)將化學針葉木漿與化學闊葉木漿分別進行碎解，加水稀釋并使漿料質量濃度為 10%，而后按照針葉木：闊葉木質量比為1:4進行磨漿至打漿度為40° SR，磨漿完成后，將磨 后的紙漿加水稀釋至質量濃度為ο. 25% ;
[0029] 2)將硅酸鈣填料配置成質量分數為10%的填料懸浮液，采用攪拌器以650r/min速 度進行攪拌，向填料懸浮液中逐漸加入質量濃度為30%的磷酸溶液，使填料懸浮液由原始 口!1=8~9下降至口!1為5.4;
[0030] 3)向磨后紙楽:中加入絕干量(相對于磨后紙楽:質量)30%的預處理過的填料懸浮 液，并混合均勻形成抄紙紙料;將助留劑陽離子聚丙烯酰胺按0.4千克/噸紙的用量加入紙 料中，與紙料充分混合30s后上網成形，進行抄紙，紙張物理性能檢測結果見表2。
[0031] 表2實施例2紙張物理性能檢測結果
[0032]
[0033] 實施例3
[0034] 1)將化學針葉木漿與化學闊葉木漿分別進行碎解，加水稀釋并使漿料質量濃度為 10%，而后按照針葉木：闊葉木質量比為1:4進行磨漿至打漿度為45° SR，磨漿完成后，將磨 后的紙漿加水稀釋至質量濃度為0.3% ;
[0035] 2)將硅酸鈣填料配置成質量分數為5%的填料懸浮液，采用攪拌器以800r/min速 度進行攪拌，向填料懸浮液中逐漸加入質量濃度為60%的磷酸溶液，使填料懸浮液由原始 口!1=8~9下降至口!1為6.0;
[0036] 3)向磨后紙楽:中加入絕干量(相對于磨后紙楽:質量)50%的預處理過的填料懸浮 液，并混合均勻形成抄紙紙料;將助留劑陽離子聚丙烯酰胺按0.5千克/噸紙的用量加入紙 料中，與紙料充分混合40s后上網成形，進行抄紙，紙張物理性能檢測結果見表3。
[0037]表3實施例3紙張物理性能檢測結果
[0038]
[0039] 以上結果表明，在相同紙張定量、抄造工藝條和填料含量條件下，經過磷酸溶液預 處理的硅酸鈣填料加填紙抗張強度和撕裂強度性能優于未處理的硅酸鈣填料加填紙的強 度性能，抗張強度性能的提高表明對填料進行預處理后改善了填料與纖維的結合力，意味 著有進一步提高填料含量的空間，有利于開發高填料紙。
【主權項】
1. 一種提高加填紙張強度性能的方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一:將化學針葉木漿與化學闊葉木漿分別進行碎解后，加水稀釋后將化學針葉木 漿與化學闊葉木漿配比進行磨漿，磨漿完成后，將磨后的紙漿加水稀釋，得到稀釋漿料； 步驟二:將硅酸鈣填料配置成填料懸浮液，對其進行預處理:攪拌的同時向填料懸浮液 中逐漸加入質量濃度為10 %~60 %的磷酸溶液，使填料懸浮液的pH=4~6，得到預處理過 的填料懸浮液； 步驟三：向稀釋漿料中加入預處理過的填料懸浮液，并混合均勻形成抄紙紙料;將助留 劑加入抄紙紙料中，與抄紙紙料充分混合后上網成形，進行抄紙。2. 根據權利要求1所述的一種提高加填紙張強度性能的方法，其特征在于，步驟一中將 化學針葉木漿與化學闊葉木漿分別進行碎解后，加水稀釋并使漿料質量濃度均為10%，然 后按照化學針葉木漿:化學闊葉木漿質量比為1:4進行磨漿，磨漿完成后，將磨后的紙漿加 水稀釋至質量濃度為〇. 1 %~〇. 3%，得到稀釋漿料。3. 根據權利要求1所述的一種提高加填紙張強度性能的方法，其特征在于，步驟一中化 學針葉木和化學闊葉木混合磨漿后的打漿度為30° SR~45° SR。4. 根據權利要求1所述的一種提高加填紙張強度性能的方法，其特征在于，步驟二中的 硅酸鈣填料平均粒徑為10~30μπι，白度為85% ISO~95% ISO。5. 根據權利要求1所述的一種提高加填紙張強度性能的方法，其特征在于，步驟二中將 硅酸鈣填料配置成質量分數為5~15 %的填料懸浮液。6. 根據權利要求1所述的一種提高加填紙張強度性能的方法，其特征在于，步驟二中對 填料懸浮液預處理時攪拌速度為500~800r/min。7. 根據權利要求1所述的一種提高加填紙張強度性能的方法，其特征在于，步驟三中填 料懸浮液的加入量為稀釋漿料中絕干量的20 %~50 %。8. 根據權利要求1所述的一種提高加填紙張強度性能的方法，其特征在于，步驟三中的 助留劑為陽離子聚丙烯酰胺，其加入量為0.3千克/噸紙~0.5千克/噸紙。9. 根據權利要求1所述的一種提高加填紙張強度性能的方法，其特征在于，步驟三中將 助留劑加入抄紙紙料中，與抄紙紙料充分混合20~40s后上網成形，進行抄紙。
【文檔編號】D21H17/68GK105887556SQ201610228490
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月13日
【發明人】宋順喜, 李琳, 張美云
【申請人】陜西科技大學