CN103343479B - 一种提高白泥加填纸料akd施胶效率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高白泥加填纸料AKD施胶效率的方法，属于造纸工业废弃物利用领域。本发明的提高白泥加填纸料AKD施胶效率的方法，是将造纸用的植物纤维分散打浆，打浆度控制在25-65°SR；白泥加填施胶时纸料的浓度控制在1.0-3.0%；在纸料中依次加入阳离子淀粉、AKD、阳离子聚丙烯酰胺、白泥、膨润土，同时控制AKD与白泥的加入间隔时间为1.5～3.5min；搅拌均匀后在自动成形器上抄造成形，干燥，熟化。本方法针对制浆黑液碱回收白泥这种特殊的填料，提高了加填过程中AKD施胶的效率，为白泥用作填料的规模化生产实践提供依据。

Description

一种提高白泥加填纸料AKD施胶效率的方法

技术领域

本发明属于造纸工业废弃物利用领域，具体涉及一种提高白泥加填纸料AKD（烷基烯酮二聚体）施胶效率的方法。

背景技术

随着中碱性造纸的发展，碳酸钙作为填料被广泛地运用。而白泥作为制浆黑液碱回收的副产物，大部分直接被填埋处理。白泥的主要成分为碳酸钙，把白泥进行精制碳酸钙后，可以回用做造纸填料。但碳酸钙填料，尤其是沉淀碳酸钙，由于其疏松多孔的内部结构，用于填料时，会对AKD施胶产生不利的影响。而白泥碳酸钙由于其更低的纯度、疏松多孔的结构等，对AKD施胶会产生更大的影响。所以，白泥碳酸钙用于加填时对纸张产生的施胶障碍更加明显。

目前国内外所用的碳酸钙类填料主要是商品碳酸钙，所以对于商品碳酸钙加填对AKD施胶影响方面的研究报道较多，特别是针对商品碳酸钙加填如何提高AKD施胶效率的研究报道，包括一系列助留剂的应用和填料的改性等方面。而对于白泥这种特殊的碳酸钙类填料，目前的研究主要集中在如何优化碱回收过程或者后续精制白泥，得到品质接近商品碳酸钙的白泥，只有极少数研究表明，白泥加填后成纸施胶度较差，白泥对AKD的吸附不是唯一的原因（杨扬,刘金刚,苏艳群.碱回收白泥精制碳酸钙对AKD施胶机的吸附特性研究[J].中国造纸,2012,31(8):13-17）。而对于如何提高白泥加填后AKD的施胶效率，国内的极少数文献表明，用淀粉-硬脂酸钠表面改性白泥，可以在一定程度上提高AKD的施胶效率（胡剑榕,赵丽红,何北海.改性白泥精制碳酸钙加填及施胶特性研究[J].造纸科学与技术,2012,31(2):46-51)。目前对于白泥加填的湿部工艺研究还属空白。

对于制浆黑液碱回收白泥这种特殊填料的应用，如何控制湿部工艺，弥补白泥加填的缺陷，提高AKD施胶的有效性，是保证纸张产生抵抗液体渗透性的关键，是亟须解决的问题之一。

发明内容

为克服白泥加填过程中存在的AKD难施胶的问题，本发明的目的在于提供一种提高白泥加填纸料AKD施胶效率的方法，该方法针对制浆黑液碱回收白泥这种特殊的填料，通过优化造纸湿部参数，使白泥加填系统AKD施胶效率显著提高，同时该方法对实践白泥大规模应用具有很强地可操作性，有着很广泛地应用前景。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：一种提高白泥加填纸料AKD施胶效率的方法，通过以下步骤实现：

（1）将造纸用的植物纤维原料在水中分散，打浆，打浆度控制在25-65°SR；

（2）将步骤（1）打好浆的植物纤维加水疏解分散成悬浮液，纸料的浓度控制1.0-3.0%；

（3）在步骤（2）疏解好的纸料中依次加入阳离子淀粉、AKD、阳离子聚丙烯酰胺、白泥、膨润土，白泥的加入量为植物纤维原料绝干质量的31.58%，搅拌均匀后在自动成形器上抄造成形，干燥，熟化，获得AKD施胶纸张。

步骤（1）中所述的植物纤维原料为化机浆、苇浆和漂白硫酸盐针叶木浆的混合浆料，质量比例为5:3:2。

步骤（2）中所述的纸料的浓度指植物纤维占纤维悬浮液的质量百分比。

步骤（3）中所述的AKD的加入量为所用植物纤维原料绝干质量的0.25%；AKD的状态是已经乳化的AKD水溶液，AKD水溶液的固含量为7%-23%。

步骤（3）中所述的白泥为制浆黑液碱回收白泥；所述的制浆黑液碱回收白泥的碳酸钙含量为85.1%，白度为88.26%ISO，盐酸不溶物含量为4.84%；所述的白泥的平均粒径为11.2994μm，平均孔径6.401nm。

步骤（3）中控制AKD与白泥的加入间隔时间为1.5～3.5min。

步骤（3）中所述的阳离子淀粉的加入量为植物纤维原料绝干质量的0.5%～1.25%；阳离子聚丙烯酰胺的加入量为植物纤维原料绝干质量的0.018%～0.093%；膨润土的加入量为植物纤维原料绝干质量的0.2%～0.5%。

步骤（3）中所述的抄造的定量为70g/m²。

所获得的AKD施胶纸张的施胶度的检测方法为Cobb值法，依据GB/T10739规定的条件进行检测。

所获得的AKD施胶纸张的Cobb值为40.9137g·m^-2～53.1652g·m^-2。

与现有技术相比，本发明有益的效果是：

AKD施胶系统中，要提高纸张的施胶度，主要是提高AKD在纤维上的留着。本发明首先是将白泥在AKD之后加入，减少白泥对AKD的吸附，增加AKD在纤维上的留着机率。其次控制助留系统来提高AKD在纤维上的留着，阳离子淀粉和阳离子聚丙烯酰胺的主要作用是增加AKD在纤维上的留着率，膨润土在白泥之后加入，可以保证白泥的留着率，以促进被白泥吸附的AKD为最终纸张的抗水性做贡献。

本发明使白泥加填系统AKD施胶的纸张Cobb值从92.0000g·m^-2降低到40.9137g·m^-2～53.1652g·m^-2，显著提高了纸张的施胶度，提高制浆黑液碱回收白泥用作填料的使用性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

所用原料信息如下：

精制白泥，取自岳阳纸业，其生产工艺如潘桂华等人的研究所示（潘桂华,陈金山,李望南.草浆碱回收白泥高效碳化制碳酸钙填料生产实践[J].湖南造纸,2009,1:3-4)。

AKD，江西南昌龙然实业有限公司，外观为乳白色液体，固含量为17.48%。

阳离子淀粉，浙江益纸淀粉有限公司，属季铵型淀粉。

阳离子聚丙烯酰胺，深圳三力星实业有限公司，分子量为800万。

膨润土，深圳三力星实业有限公司。

对比实施例1

（1）将造纸用的植物纤维原料化机浆、苇浆和漂白硫酸盐针叶木浆在水中分散，打浆，化机浆的打浆度为57.5°SR，苇浆打浆度为29.5°SR，漂白硫酸盐针叶木浆打浆度为40.5°SR。

（2）将步骤（1）打好浆的植物纤维以化机浆：苇浆：漂白硫酸盐针叶木浆=5:3:2的配比加水疏解分散，纸料的浓度控制为1%；

（3）依次在步骤（2）疏解好的纸料中加入白泥、阳离子淀粉、AKD、阳离子聚丙烯酰胺、膨润土，然后在纸页成形器上进行抄造成形，在105℃干燥15min，接着在105℃熟化15min，获得AKD施胶纸张。抄造定量为70g/m²；AKD的用量为0.25%，阳离子淀粉用量为0.75%，阳离子聚丙烯酰胺用量为0.043%，膨润土用量为0.5%，白泥用量为31.58%，基于植物纤维原料的绝干质量。同时控制AKD与白泥的加入间隔时间为1.5min。

本方法根据GB/T10739的测定方法，设定测试时间为60s，得到纸张的Cobb值为92.0000g·m^-2。

实施例2

（1）将造纸用的植物纤维原料化机浆、苇浆和漂白硫酸盐针叶木浆在水中分散，打浆，化机浆的打浆度为57.5°SR，苇浆打浆度为29.5°SR，漂白硫酸盐针叶木浆打浆度为40.5°SR。

（2）将步骤（1）打好浆的植物纤维以化机浆：苇浆：漂白硫酸盐针叶木浆=5:3:2的配比加水疏解分散，纸料的浓度控制为1%；

（3）依次在步骤（2）疏解好的纸料中加入阳离子淀粉、AKD、阳离子聚丙烯酰胺、白泥、膨润土，然后在纸页成形器上进行抄造成形，在105℃干燥15min，接着在105℃熟化15min，获得AKD施胶纸张。抄造定量为70g/m²；AKD的用量为0.25%，阳离子淀粉用量为0.75%，阳离子聚丙烯酰胺用量为0.043%，膨润土用量为0.5%，白泥用量为31.58%，基于植物纤维原料的绝干质量。同时控制AKD与白泥的间隔时间为1.5min。

本方法根据GB/T10739的测定方法，设定测试时间为60s，得到纸张的Cobb值为40.9137g·m^-2，与对比实施例1相比较，两者唯一的区别是白泥添加位置的不同，导致Cobb值相差很大，实施例2中得到的AKD施胶纸张的施胶度提高了1倍多。

实施例3

（1）将造纸用的植物纤维原料化机浆、苇浆和漂白硫酸盐针叶木浆在水中分散，打浆，化机浆的打浆度为57.5°SR，苇浆打浆度为29.5°SR，漂白硫酸盐针叶木浆打浆度为40.5°SR。

（2）将步骤（1）打好浆的植物纤维以化机浆：苇浆：漂白硫酸盐针叶木浆=5:3:2的配比加水疏解分散，纸料的浓度控制为1%；

（3）依次在步骤（2）疏解好的纸料中加入阳离子淀粉、AKD、阳离子聚丙烯酰胺、白泥、膨润土，然后在纸页成形器上进行抄造成形，在105℃干燥15min，接着在105℃熟化15min，获得AKD施胶纸张。抄造定量为70g/m²；AKD的用量为0.25%，阳离子淀粉用量为0.5%，阳离子聚丙烯酰胺用量为0.018%，膨润土用量为0.2%，白泥用量为31.58%，基于植物纤维原料的绝干质量。同时控制AKD与白泥的间隔时间为2.0min。

本方法根据GB/T10739的测定方法，设定测试时间为60s，得到纸张的Cobb值为51.2792g·m^-2。

实施例4

（1）将造纸用的植物纤维原料化机浆、苇浆和漂白硫酸盐针叶木浆在水中分散，打浆，化机浆的打浆度为57.5°SR，苇浆打浆度为29.5°SR，漂白硫酸盐针叶木浆打浆度为40.5°SR。

（2）将步骤（1）打好浆的植物纤维以化机浆：苇浆：漂白硫酸盐针叶木浆=5:3:2的配比加水疏解分散，纸料的浓度控制为1%；

（3）依次在步骤（2）疏解好的纸料中加入阳离子淀粉、AKD、阳离子聚丙烯酰胺、白泥、膨润土，然后在纸页成形器上进行抄造成形，在105℃干燥15min，接着在105℃熟化15min，获得AKD施胶纸张。抄造定量为70g/m²；AKD的用量为0.25%，阳离子淀粉用量为1.0%，阳离子聚丙烯酰胺用量为0.018%，膨润土用量为0.3%，白泥用量为31.58%，基于植物纤维原料的绝干质量。同时控制AKD与白泥的间隔时间为2.5min。

本方法根据GB/T10739的测定方法，设定测试时间为60s，得到纸张的Cobb值为42.7266g·m^-2。

实施例5

（1）将造纸用的植物纤维原料化机浆、苇浆和漂白硫酸盐针叶木浆在水中分散，打浆，化机浆的打浆度为57.5°SR，苇浆打浆度为29.5°SR，漂白硫酸盐针叶木浆打浆度为40.5°SR。

（2）将步骤（1）打好浆的植物纤维以化机浆：苇浆：漂白硫酸盐针叶木浆=5:3:2的配比加水疏解分散，纸料的浓度控制为1%；

（3）依次在步骤（2）疏解好的纸料中加入阳离子淀粉、AKD、阳离子聚丙烯酰胺、白泥、膨润土，然后在纸页成形器上进行抄造成形，在105℃干燥15min，接着在105℃熟化15min，获得AKD施胶纸张。抄造定量为70g/m²；AKD的用量为0.25%，阳离子淀粉用量为1.25%，阳离子聚丙烯酰胺用量为0.093%，膨润土用量为0.5%，白泥用量为31.58%，基于植物纤维原料的绝干质量。同时控制AKD与白泥的间隔时间为3.5min。

本方法根据GB/T10739的测定方法，设定测试时间为60s，得到纸张的Cobb值为53.1652g·m^-2。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种提高白泥加填纸料AKD施胶效率的方法，其特征在于通过以下步骤实现：

(1)将造纸用的植物纤维原料在水中分散，打浆，打浆度控制在25-65°SR；

(2)将步骤(1)打好浆的植物纤维加水疏解分散成悬浮液，纸料的浓度控制1.0-3.0％；

(3)在步骤(2)疏解好的纸料中依次加入阳离子淀粉、AKD、阳离子聚丙烯酰胺、白泥、膨润土，白泥的加入量为植物纤维原料绝干质量的31.58％，搅拌均匀后在自动成形器上抄造成形，干燥，熟化，获得AKD施胶纸张；同时控制AKD与白泥加入的间隔时间为1.5～3.5min；

步骤(3)中所述的阳离子淀粉的加入量为植物纤维原料绝干质量的0.5％～1.25％；阳离子聚丙烯酰胺的加入量为植物纤维原料绝干质量的0.018％～0.093％；膨润土的加入量为植物纤维原料绝干质量的0.2％～0.5％；

步骤(3)中所述的AKD的加入量为所用植物纤维原料绝干质量的0.25％；

步骤(1)中所述的植物纤维原料为化机浆、苇浆和漂白硫酸盐针叶木浆的混合浆料，质量比例为5:3:2。

2.根据权利要求1所述的提高白泥加填纸料AKD施胶效率的方法，其特征在于：步骤(3)中所述的AKD以已经乳化的AKD水溶液形式加入，AKD水溶液的固含量为7％-23％。

3.根据权利要求1所述的提高白泥加填纸料AKD施胶效率的方法，其特征在于：步骤(3)中所述的白泥为制浆黑液碱回收白泥。

4.根据权利要求1所述的提高白泥加填纸料AKD施胶效率的方法，其特征在于：所述的白泥的平均粒径为11.2994μm，平均孔径6.401nm。

5.根据权利要求1所述的提高白泥加填纸料AKD施胶效率的方法，其特征在于：步骤(3)中所述抄造的纸张定量为70g/m²。

6.权利要求1所述的提高白泥加填纸料AKD施胶效率的方法获得的AKD施胶纸张，其特征在于：该AKD施胶纸张的Cobb值为40.9137g·m^-2～53.1652g·m^-2。