CN102677536A

CN102677536A - 一种改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂及改性方法

Info

Publication number: CN102677536A
Application number: CN2012101496310A
Authority: CN
Inventors: 庞志强; 陈嘉川; 董翠华; 吴朝军; 杨桂花; 刘玉
Original assignee: Shandong Institute of Light Industry
Current assignee: Shandong Institute of Light Industry
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2012-09-19

Abstract

本发明涉及造纸技术领域，特别涉及一种改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂，原料重量配比为氢氧化钠1.5-2.5份，过氧化氢2.0-3.5份，哌嗪基改性硅油0.4-1.0份，石蜡0.1-0.3份，滑石粉0.8-2.0份，硅酸钠3份，乙二胺四乙酸0.3份。将改性剂加入到纸浆中，加热至一定温度后处理一定时间。通过各类化学药剂的协同组合处理，提高了杨木化学浆的白度和白度稳定性，减少了纸制品的返黄，提高了纤维的柔软度，改善了纸张的手感。

Description

一种改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂及改性方法

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，特别涉及一种改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂，还涉及改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性方法。

背景技术

我国造纸工业发展迅猛，目前纸和纸板的产量已跃居世界第一位，但木浆发展缓慢。当今世界造纸工业以木材为主要原料，木材纤维原料比重已达95%，非木材纤维原料只占5%。由于木材资源不足，我国造纸工业原料中的非木材及废纸浆占较大比例。

木材纤维原料造纸具有很多优点：供应稳定、集中，适于大企业生产对原料的要求；材单位面积储量大，纤维质量好，体积密集，便于运输、保存；制浆得率高，成纸强度大，白度高；废液处理技术成熟可靠，黑液提取率与碱回收率高，水污染问题容易解决；可大面积营造人工速生丰产林、造纸定向专用林，有利于企业发展与生态平衡，改善环境；木材制浆造纸，企业规模较大，适合采用先进工艺与大型高效设备，有利于工人劳动保护与企业劳动生产率的提高。

根据造纸工业发达国家的发展经验，应站在战略高度去研究我国造纸原料结构，并加快进行调整，把造纸原料结构转到以木浆为主的基础上，跟上林纸一体化和纸业现代化大生产的国际潮流。发展阔叶速生丰产林是解决木材原料短缺最有效的途径之一。由于长期的开发利用，世界针叶木资源逐渐减少，已不能满足纸和纸板生产日益增长的需要。因此随着造纸工业生产技术水平的提高，制浆原料中阔叶木的比例不断增大。杨树广泛分布于我国北部、西部和西南部，是我国北方主要的速生阔叶树种。杨树生长迅速，产量高，材质好，制浆造纸性能优良，是建立造纸原料基地林速生阔叶树种之一。

杨树作为一类树种有一些共同的特点，如化学成分、纤维形态及木材结构等。成材期内的化学成分差别较小，据不完全的统计，杨树1%NaOH抽出物为17.78～21.07%，酸不溶木素含量为20.00～22.31%，综纤维素为79.52～81.91%，聚戊糖为21.87%～26.87%，其幼龄材抽出物含量较大，综纤维素含量较小。杨树细胞组成较复杂，包括导管、木纤维、木射线薄壁细胞和木薄壁细胞等几种，纤维细胞主要是纤维状管胞和韧型木纤维，其非纤维细胞形态短小、结合力甚微，含量过高会造成降低制浆得率、纸浆滤水困难等一系列问题；纤维长度较短，一般在0.8～1.3mm之间，但分布较均匀，长宽比在40左右，可以满足制浆造纸要求。杨树各品种抽出物、木素和聚戊糖含量较低，综纤维素含量较高，这些特点使其易于蒸煮、化学药品消耗低，制浆得率高。

杨木可用于生产化学浆和机械浆。化学浆的生产方法包括硫酸盐法和烧碱蒽醌法；机械法主要包括碱性过氧化氢机械浆和漂白热磨化学机械浆等。杨树制取的纸浆可满足一般的新闻纸、凸版纸、书写纸、胶版纸、铜版原纸、箱板纸及瓦楞纸的生产要求，但杨木化学浆用于抄造生活用纸存在以下弊端：白度稳定性差，纸制品易于返黄；纤维挺硬，纸张柔软性能差，手感差。这些特点导致杨木化学浆抄造的生活用纸档次低，品质较差，降低了产品的附加值。

发明内容

为了解决以上杨木化学浆用于抄造生活用纸存在白度稳定性差、纸制品易于返黄、纤维挺硬、纸张柔软性能差、手感差等问题，本发明提供了一种能明显提高纸张白度及其稳定性、改善纸制品柔软度和手感的改善杨木化学浆用于抄造生活用纸抄造性能的改性剂。

本发明的另一个目的是提供了所述改善杨木化学浆用于抄造生活用纸抄造性能的改性方法。

本发明是通过以下措施实现的：

一种改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂，原料重量配比如下：

氢氧化钠1.5-2.5份，过氧化氢2.0-3.5份，哌嗪基改性硅油0.4-1.0份，石蜡0.1-0.3份，滑石粉0.8-2.0份，硅酸钠3份，乙二胺四乙酸0.3份。

所述的改性剂，原料重量配比如下：

氢氧化钠2.1-2.5份，过氧化氢3.0-3.5份，哌嗪基改性硅油0.8-1.0份，石蜡0.15-0.3份，滑石粉1.5-2.0份，硅酸钠3份，乙二胺四乙酸0.3份。

所述的改性剂，原料重量配比如下：

氢氧化钠2.2份，过氧化氢3.2份，哌嗪基改性硅油1.0份，石蜡0.24份，滑石粉2.0份，硅酸钠3份，乙二胺四乙酸（EDTA）0.3份。

一种改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性方法，将权利要求1-3中任一项所述的改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂加入到杨木化学浆中，加热至一定温度后处理一定时间。

所述的改性方法，加热温度为60℃-70℃，时间50min-100min。

所述的改性方法，改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂与杨木化学浆中绝干浆的重量比为（8-12）:100。

所述的改性方法，改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂与杨木化学浆中绝干浆的重量比为（10.85-12）:100。

所述的改性方法，所述杨木化学浆浆浓为8-15%。

所述的改性方法，处理结束后对得到的纸浆进行洗涤。

本发明的有益效果：通过各类化学药剂的协同组合处理，提高了杨木化学浆的白度和白度稳定性，减少了纸制品的返黄，提高了纤维的柔软度，改善了纸张的手感，扩展了杨木化学浆的使用范围，提高了经济效益。

具体实施方式

未进行本发明技术处理的杨木化学浆性能指标为：白度79.8%ISO，返黄值2.42，柔软度372 mN。采用本技术进行不同工艺条件处理，结果如下所示。

实施例1

实验一、改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂，原料重量配比为NaOH 1.5份，H₂O₂ 2.0份，哌嗪基改性硅油0.6份，石蜡0.15份，滑石粉0.9份，硅酸钠3份，EDTA 0.3份。

将上述改性剂8.45份加入100份杨木化学浆（绝干浆）中进行处理，浆浓为13%，处理时间60 min，温度70℃。

处理结束后充分洗涤纸浆进行生活用纸抄造，纸张白度82.9%ISO，返黄值1.51，柔软度269mN。

实验二、改性剂重量配比为NaOH 1.5份，H₂O₂ 2.0份，硅酸钠3份，EDTA 0.3份，改性剂加量及处理工艺条件同实验一完全相同。

处理结束后充分洗涤纸浆进行生活用纸抄造，纸张白度81.7%ISO，返黄值1.72，柔软度336mN。

实验三、改性剂重量配比为哌嗪基改性硅油0.6份，石蜡0.15份，滑石粉0.9份，改性剂加量及处理工艺条件同一完全相同。

处理结束后充分洗涤纸浆进行生活用纸抄造，纸张白度80.1%ISO，返黄值2.21，柔软度296mN。

实验四、改性剂重量配比为哌嗪基改性硅油0.6份，改性剂加量及处理工艺条件同一完全相同。

处理结束后充分洗涤纸浆进行生活用纸抄造，纸张白度79.5%ISO，返黄值2.28，柔软度302mN。

采用组合处理可充分发挥各试剂的协同作用，比单组分处理优势明显。

实施例2

实验一、改性剂重量配比为NaOH 2.0份，H₂O₂2.8份，哌嗪基改性硅油0.4份，石蜡0.10份，滑石粉0.8份，硅酸钠3份，EDTA 0.3份。

将上述改性剂9.4份加入100份杨木化学浆（绝干浆）中进行处理，浆浓为8%，处理时间100min，温度65℃。

处理结束后充分洗涤纸浆进行生活用纸抄造，纸张白度83.7%ISO，返黄值1.46，柔软度281mN。

实验二、采用两段处理，第一段改性剂重量配比为NaOH 2.0份，H₂O₂2.8份，滑石粉0.8份，硅酸钠3份，EDTA 0.3份，将上述改性剂8.9份加入100份杨木化学浆（绝干浆）中进行处理，浆浓为8%，处理时间100min，温度65℃。第二段处理改性剂重量配比为哌嗪基改性硅油0.4份，石蜡0.10份，将上述改性剂0.5份加入经过第一段处理的100份浆浓为8%的杨木化学浆中进行处理，处理条件为，时间100min，温度65℃。

处理结束后充分洗涤纸浆进行生活用纸抄造，纸张白度83.5%ISO，返黄值1.42，柔软度293 mN。与单独漂白和软化的两段处理工艺相比，将漂白和软化合并成一步处理，能充分发挥试剂的协同作用，各性能指标都有不同程度的提高，且节省了工艺、降低了处理成本。

实施例3

改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂，原料重量配比为NaOH 2.2份，H₂O₂3.2份，哌嗪基改性硅油1.0份，石蜡0.24份，滑石粉2.0份，硅酸钠3份，EDTA 0.3份。

将上述改性剂11.94份加入100份杨木化学浆（绝干浆）中进行处理，浆浓为15%，处理时间50min，温度60℃。

处理结束后充分洗涤纸浆进行生活用纸抄造，纸张白度84.1%ISO，返黄值1.41，柔软度253mN。

实施例4

改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂，原料重量配比为NaOH 2.5份，H₂O₂3.5份，哌嗪基改性硅油0.8份，石蜡0.30份，滑石粉1.6份，硅酸钠3份，EDTA 0.3份。

将上述改性剂12份加入100份杨木化学浆（绝干浆）中进行处理，浆浓为12%，处理时间70min，温度为62℃。

处理结束后充分洗涤纸浆进行生活用纸抄造，纸张白度84.6%ISO，返黄值1.68，柔软度262mN。

实施例5

改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂，原料重量配比为NaOH 2.1份，H₂O₂3.0份，哌嗪基改性硅油0.8份，石蜡0.15份，滑石粉1.5份，硅酸钠3份，EDTA 0.3份。

将上述改性剂10.85份加入100份杨木化学浆（绝干浆）中进行处理，浆浓为10%，处理时间80min，温度65℃。

处理结束后充分洗涤纸浆进行生活用纸抄造，纸张白度84.0%ISO，返黄值1.40，柔软度267mN。

Claims

1.一种改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂，其特征是原料重量配比如下：

2.根据权利要求1所述的改性剂，其特征是原料重量配比如下：

3.根据权利要求1所述的改性剂，其特征是原料重量配比如下：

氢氧化钠2.2份，过氧化氢3.2份，哌嗪基改性硅油1.0份，石蜡0.24份，滑石粉2.0份，硅酸钠3份，乙二胺四乙酸0.3份。

4.一种改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性方法，其特征是将权利要求1-3中任一项所述的改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂加入到杨木化学浆中，加热至一定温度后处理一定时间。

5.根据权利要求4所述的改性方法，其特征是加热温度为60℃-70℃，时间50min-100min。

6.根据权利要求4所述的改性方法，其特征是改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂与杨木化学浆中绝干浆的重量比为（8-12）:100。

7.根据权利要求4所述的改性方法，其特征是改善杨木化学浆抄造生活用纸性能的改性剂与杨木化学浆中绝干浆的重量比为（10.85-12）:100。

8.根据权利要求4所述的改性方法，其特征是所述杨木化学浆浆浓为8-15%。

9.根据权利要求4所述的改性方法，其特征是处理结束后对得到的纸浆进行洗涤。