CN102720091B - 浆料的制备方法，浆料及由其制得的纸张 - Google Patents

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Abstract

一种造纸浆料的制备方法，其包括如下步骤：提供一种初始的浆料；将该浆料调整至质量百分浓度为8%-50%；添加填料于浆料中并混合均匀，添加填料的质量为绝干浆料质量的0.5%-50%；继续向该浆料中添加淀粉糊化液并混合均匀，使浆料的质量百分浓度为8%-34%；加水稀释所述添加有填料及淀粉的浆料，制得可以抄造的造纸浆料。本发明在浆料浓度较高的条件下，先后添加填料和淀粉于浆料中使淀粉包覆于填料表面，并进一步有效地吸附在纸浆纤维上，如此使浆料中填料保留率大幅提高。

Description

浆料的制备方法,浆料及由其制得的纸张
技术领域
本发明涉及一种造纸浆料的制备方法、一种造纸浆料及由其制得的纸张。
背景技术
造纸浆料的制备，通常是将木材等通过机械或化学的方法制成浆料。为降低生产成本，通常在浆料中添加价格相对低廉的矿物填料替代部分纤维。此外，填料的添加还可增加制备纸张的不透明度。然而，现有的加入填料的方式是在纸机湿部、浆料浓度为0.1-6%时添加填料于浆料，然而这种填料的加入方式其填料保留率不高，保留率约为50%；同时填料添加过多时对纤维间的结合有不利影响，造成纸张强度与纸机运行性差。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种造纸浆料的制备方法，该制备方法可有效提高填料保留率。
另外，还有必要提供一种由上述方法所制得的造纸浆料。
此外，还有必要提供一种由上述造纸浆料所制得的纸张。
一种造纸浆料的制备方法，其包括如下步骤：
提供一种初始的浆料；
将该浆料调整至质量百分浓度为8%-50%；
添加填料于浆料中并混合均匀，添加填料的质量为绝干浆料质量的0.5%-50%；
继续向该浆料中添加淀粉糊化液并混合均匀，使浆料的质量百分浓度为8%-34%；
加水稀释所述添加有填料及淀粉的浆料，制得可以抄造的造纸浆料。
一种由上述方法所制得的造纸浆料，该造纸浆料中含有纸浆纤维、水、填料和淀粉，该填料的质量为绝干浆料质量的0.5%-50%，该淀粉的质量为绝干浆料质量的0.5%-5%。
一种由上述造纸浆料所制得的纸张，该纸张的填料保留率达到70%以上。
本发明在浆料浓度较高的条件下，先后添加填料和淀粉于浆料中，使淀粉包覆于填料表面，并进一步吸附于纸浆纤维上，如此使浆料中填料的保留率大幅提高，从而可实现以低价格的填料替代部分浆料纤维目的，有效降低浆料的制造成本。此外，与由普通机械浆制得的纸张相比，由本发明所述的造纸浆料所制得的纸张的力学性能维持相当或有所提升。
具体实施方式
本发明较佳实施例的造纸浆料的制备方法，其包括如下步骤：
(a)提供初始浆料，将该初始浆料调整至质量百分浓度为8%-50%。
(b)保持浆料温度在20-80℃的范围内，添加填料于浆料中并搅拌使填料与浆料混合均匀。该填料可为高岭土、碳酸钙、滑石粉中的一种或多种。添加填料的绝干质量为绝干浆料质量的0.5%-50%。
(c)保持浆料的温度不变，向该浆料中添加淀粉并保持搅拌，使淀粉包覆于浆料中的纤维和填料的表面，搅拌保持5-30min。所述淀粉为阳离子淀粉，且以阳离子淀粉糊化液的方式加入。添加淀粉的绝干质量为绝干浆料质量的0.5%-5%，从而使浆料体系的质量百分浓度为8%-34%。
(d)向经上述处理后的浆料中加水，使浆料稀释至质量百分浓度为1%-4%，然后该种浆料可直接投入纸机系统内配抄使用。
可以理解的，上述方法所制得的浆料也可与其它的浆种配合使用进行抄造纸张。
一种由上述方法所制得的造纸浆料，该造纸浆料中含有纸浆纤维、水、填料和淀粉。该填料的质量为绝干浆料质量的0.5%-50%，该淀粉的质量为绝干浆料质量的0.5%-5%。该淀粉为阳离子淀粉。
一种由上述方法所制得的造纸浆料所制得的纸张，该纸张的填料保留率达到70%以上。
本发明在浆料浓度较高的条件下，先后添加填料和淀粉于浆料中，使淀粉包覆于填料表面，并进一步吸附于纸浆纤维上，如此使用该浆料所制备的纸张的填料保留率大幅提高，该纸张的填料保留率达到70%以上，从而可实现以低价格的填料替代部分浆料纤维的目的，可有效降低浆料的制造成本。此外，使用该种浆料所制备的纸张力学性能与普通机械浆相比维持相当或有所提升。
下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
取绝干量为20g的普通杨木化机浆APMP，加水使浆料的浓度为8%。先后添加绝干质量为4g的碳酸钙和绝干质量为0.8g的阳离子淀粉，混合均匀，放入温度50℃的水浴中反应5min，反应完成后用清水稀释至浓度为1%。
实施例2
取绝干量为20g的普通杨木化机浆APMP，加水使浆料的浓度为15%。后续其他步骤，工艺参数与实施例1相同。
实施例3
取绝干量为20g的普通杨木化机浆APMP，加水使浆料的浓度为30%。后续其他步骤，工艺参数与实施例1相同。
对比例1
取绝干量为20g的普通杨木化机浆APMP，加水调整浓度为4%。其后续他步骤，工艺参数与实施例1相同。
实施例4
取绝干量为20g的普通杨木化机浆APMP，调整浓度为35%。先后加入绝干质量为10g的填料和绝干质量为1g的淀粉，混合均匀，放入60℃水浴中保温5min，反应完成后用清水稀释至浓度为4%。
实施例5
取绝干量为20g的普通杨木化机浆APMP，调整浓度为50%。先后加入绝干质量为10g的填料和绝干质量为1g的淀粉，混合均匀，放入60℃水浴中保温5min，反应完成后用清水稀释至浓度为4%。
实施例6
取绝干量为20g的普通杨木化机浆APMP，调整浓度为35%。先后加入绝干质量为10g的填料和绝干质量为0.1g的淀粉，混合均匀，放入60℃水浴中保温5min，反应完成后用清水稀释至浓度为4%。
对比例2
取绝干量为20g的普通杨木化机浆APMP，调整浆料的浓度为35%，添加绝干质量为10g的填料，不添加淀粉，混合均匀，制得普通的杨木化机浆作为对比浆料，放入60℃水浴中保温5min，反应完成后用清水稀释至浓度为4%。
实施例7
取绝干量为20g的普通杨木化机浆APMP，调整浓度为35%。先后加入绝干质量为0.1g的填料和绝干质量为0.1g的淀粉，混合均匀，放入60℃水浴中保温5min，反应完成后用清水稀释至浓度为4%。
实施例8
取绝干量为20g的普通杨木化机浆APMP，调整浓度为8.2%。先后加入绝干质量为0.1g的填料和绝干0.1g质量为的淀粉，混合均匀，放入60℃水浴中保温5min，反应完成后用清水稀释至浓度为4%。
性能测试
将实施例1-8、对比例1-2所制得的浆料分别以3000转/分钟的速度疏解5分钟，然后使用ISO5269/1标准抄造纸张。由该10种浆料及由它们制备纸张的性能测试结果如表一所示。
表一
浆料 初始浆料浓度 加填后的浆料浓度 填料保留率
实施例1 8％ 8.5％ 90.20％
实施例2 15％ 14.2％ 91.10％
实施例3 30％ 22.80％ 95.10％
实施例4 35％ 22.50％ 70.50％
实施例5 50％ 25.70％ 77.30％
实施例6 35％ 26.20％ 86.70％
实施例7 35％ 33.60％ 93.50％
实施例8 8.2％ 8.0％ 90.20％
对比例1 4％ 3.6％ 55.20％
对比例2 35％ 24.2％ 53.0％
对比例1中初始浆料浓度为4％，填料保留率仅为55.2％；实施例1中当初始浆料浓度提升至8.2％时，填料保留率大幅提升到90.2％；实施例3中当初始浆料浓度提升到30％时，填料保留率可达到95％以上；对比例2中未添加淀粉，填料保留率仅为53.0％。

Claims (8)

1.一种造纸浆料的制备方法，其包括如下步骤：
提供一种初始的浆料；
将该浆料调整至质量百分浓度为8％-50％；
添加填料于浆料中并混合均匀，添加填料的质量为绝干浆料质量的0.5％-50％；
继续向该浆料中添加淀粉糊化液并混合均匀，使浆料的质量百分浓度为8％-34％；添加淀粉的绝干质量为绝干浆料质量的0.5％-4％；
加水稀释所述添加有填料及淀粉的浆料，制得可以抄造的造纸浆料。
2.如权利要求1所述的造纸浆料的制备方法，其特征在于：添加填料和淀粉于浆料中的步骤中，浆料的温度保持为20-80℃。
3.如权利要求1所述的造纸浆料的制备方法，其特征在于：该填料为高岭土、碳酸钙、滑石粉中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的造纸浆料的制备方法，其特征在于：加水稀释所述添加有填料及淀粉的浆料的步骤中，使所述添加有填料及淀粉的浆料稀释至质量百分浓度为1％-4％。
5.如权利要求1所述的造纸浆料的制备方法，其特征在于：该淀粉为阳离子淀粉。
6.一种由权利要求1-5中任意一项所述方法所制得的造纸浆料，该造纸浆料中含有纸浆纤维、水、填料和淀粉，其特征在于：该填料的质量为绝干浆料质量的0.5％-50％，该淀粉的质量为绝干浆料质量的0.5％-4％。
7.如权利要求6所述的造纸浆料，其特征在于：该淀粉为阳离子淀粉。
8.一种由权利要求6-7中任意一项所述造纸浆料所制得的纸张，其特征在于：该纸张的填料保留率达到70％以上。
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