CN104074098A - 一种造纸浆料的配制方法以及造纸浆料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种造纸浆料的配制方法及造纸浆料。其中，造纸浆料的配置方法包括往造纸浆料中添加湿强剂以及阳离子淀粉的步骤，该步骤具体为：将需要添加到造纸浆料中的湿强剂分成第一湿强剂和第二湿强剂两部分，将第一湿强剂与需要添加到造纸浆料中的阳离子淀粉混合均匀，得到混合物，将混合物添加至造纸浆料中混合均匀，往添加了混合物混合均匀后的造纸浆料中添加第二湿强剂混合均匀。通过上述方式，本发明能够在不改变阳离子淀粉以及湿强剂添加量的情况下，进一步提高纸张的强度。
Description
技术领域
本发明涉及造纸领域，特别涉及一种造纸浆料的配制方法以及造纸浆料。
背景技术
造纸工艺的阳离子淀粉，即：将带有强阳电荷的基团如季铵基或叔胺基引进淀粉链中。阳离子淀粉由于带有阳电荷，能与阴电荷的纸浆纤维紧密结合，具有增强和助留助滤的作用，因而广泛的应用于造纸工艺中。应用于造纸工艺湿部添加的阳离子淀粉可由任何来源的天然淀粉制备，我国多用玉米淀粉和木薯淀粉。
造纸工艺的湿强剂：提升纸张被润湿后的强度的阳离子聚合物。湿强剂带有阳电荷，其能与阴电荷的纸浆纤维紧密结合，同时能够提升纸张的干强度。湿强剂的特点在于：湿强剂的分子结构中，含有特定的活性基团，湿强剂分子之间、以及湿强剂与纸浆纤维之间可以发生化学反应，形成疏水性的聚合物网络。由于这些聚合物网络的存在，当纸张被水润湿后，其能保护纸浆纤维之间的氢键结合被水破坏，从而提升了纸张被润湿后的强度。
阳离子淀粉和湿强剂是造纸工业中常用的化学品，分别提升纸张的干强度和湿强度。现有技术中，阳离子淀粉和湿强剂都是分别添加到纸浆中，即先将阳离子淀粉添加到纸浆中，再将湿强剂添加到纸浆中，或者是先将湿强剂添加到纸浆中，再将阳离子淀粉添加到纸浆中。然而随着纸张强度的要求越来越高，现有的添加方式已不足以满足造纸的需求，是否能够提供一种新的添加方式，使得在不改变两者加入量的情况下进一步提升纸张的强度，成为有待解决的技术问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是造纸浆料的配制方法以及造纸浆料，能够在不改变阳离子淀粉以及湿强剂添加量的情况下，进一步提高纸张的强度。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种造纸浆料的配制方法，所述配制方法包括往造纸浆料中添加湿强剂以及阳离子淀粉的步骤，其中，所述往所述造纸浆料中添加湿强剂以及阳离子淀粉的步骤包括：将需要添加到造纸浆料中的湿强剂分成第一湿强剂和第二湿强剂两部分；将所述第一湿强剂与需要添加到所述造纸浆料中的阳离子淀粉混合均匀，得到混合物；将所述混合物添加至所述造纸浆料中混合均匀；往添加了所述混合物混合均匀后的所述造纸浆料中添加所述第二湿强剂混合均匀。
其中，所述第一湿强剂的量为所述阳离子淀粉绝干质量的1％-10％。
其中，所述第一湿强剂的量为所述阳离子淀粉绝干质量的1％-3％。
其中，所述湿强剂为聚酰胺聚胺表氯醇树脂类湿强剂以及甲醛类湿强剂的至少一种。
其中，所述甲醛类湿强剂为尿醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂的至少一种。
其中，所述阳离子淀粉是以玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉的至少一种为原料，并向所述作为原料的淀粉中引入叔氨基或季铵基制备得到。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种造纸浆料，该造纸浆料由上述的配制方法配置得到。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明造纸浆料的配制方法，往造纸浆料中添加阳离子淀粉和湿强剂时，先将湿强剂分成第一湿强剂和第二湿强剂两部分，将第一湿强剂与需要添加到造纸浆料中的阳离子淀粉混合均匀，得到混合物，将混合物添加至造纸浆料中混合均匀，往添加了混合物混合均匀后的造纸浆料中添加第二湿强剂混合均匀。因湿强剂的分子结构中含有活性基团，因此首先将部分湿强剂与阳离子淀粉混合后，这些活性基团可以与阳离子淀粉发生化学反应，使得阳离子淀粉中形成一定的空间网络结构，由于这样的空间网络结构，使得阳离子淀粉对纸张的增强效果提升，并且也提升阳离子淀粉在纸张中保留(即白水中淀粉浓度降低)，能够更好的满足造纸需求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的造纸浆料的配制方法中往造纸浆料中添加湿强剂以及阳离子淀粉的流程图。
具体实施方式
本发明旨在提供一种造纸浆料的配制方法，通过配制造纸浆料的过程中，改变湿强剂和阳离子淀粉的添加工艺，以达到在不改变两者添加量的情况下，能够更好的提升纸张的强度。
以下结合具体实施方式对本发明的技术方案进行详细描述，但是这些只是本发明的具体实施方式，并不用以限定本发明的保护范围。
请参阅图1，本发明实施例提供一种造纸浆料的配制方法，该配制方法包括往造纸浆料中添加湿强剂以及阳离子淀粉的步骤，其中，往造纸浆料中添加湿强剂以及阳离子淀粉的步骤包括：
S101：将需要添加到造纸浆料中的湿强剂分成第一湿强剂和第二湿强剂两部分；
本发明实施例中湿强剂可以是聚酰胺聚胺表氯醇树脂类湿强剂以及甲醛类湿强剂的至少一种。甲醛类湿强剂可以是尿醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂等。需要添加到造纸浆料中的湿强剂为常规用量，将需要添加到造纸浆料中的湿强剂分成两部分。
S102：将第一湿强剂与需要添加到造纸浆料中的阳离子淀粉混合均匀，得到混合物；
本发明实施例中阳离子淀粉可以是以玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉以及马铃薯淀粉的至少一种为原料，并向作为原料的淀粉中引入叔氨基或季氨基制备得到。需要添加到造纸浆料中的阳离子淀粉为常规用量。
其中，第一湿强剂的量为阳离子淀粉绝干质量的1％-10％，优选为阳离子淀粉绝干质量的1％-3％。
将第一湿强剂与需要添加到造纸浆料中的阳离子淀粉混合均匀，得到混合物。由于湿强剂的分子结构中含有活性基团，通过湿强剂与阳离子淀粉先混合，这样湿强剂的活性基团可以与阳离子淀粉发生化学反应，使得阳离子淀粉中形成一定的空间网络结构。由于这样的空间网络结构，可以使得阳离子淀粉对纸张的增强效果提升，并且也能提升阳离子淀粉在纸张中保留(即白淀粉浓度下降)，能够更好的满足造纸需求。
S103：将混合物添加至造纸浆料中混合均匀；
将上述混合物添加至造纸浆料中混合均匀。
S104：往添加了混合物混合均匀后的造纸浆料中添加第二湿强剂混合均匀；
在添加了混合物混合均匀后的造纸浆料中，继续添加剩余的部分湿强剂，即第二湿强剂，并搅拌混合均匀。
本发明实施例提供的造纸浆料的配制方法，在往造纸浆料中添加湿强剂与阳离子淀粉时，将部分湿强剂添加至阳离子淀粉中，然后将阳离子淀粉和湿强剂的混合物添加至纸浆中，纸张强度提升幅度高于二者分开添加的现有技术。即本发明在不增加阳离子淀粉和湿强剂的添加量的情况下，而进一步提升了纸张的强度，同时提升了阳离子淀粉在纸张中的保留。
在以上实施例提供的造纸浆料的配制方法的基础上，本发明实施例进一步提供一种造纸浆料，该造纸浆料由上述实施例的配制方法配制得到。
为了进一步详细阐述本发明的造纸浆料的配制方法，以下通过几个具体的实施方式来对本发明的上述方法进行详细描述：
其中，以下实施例中，白水淀粉浓度测定方法：添加阳离子淀粉和湿强剂的浆料，加水调整浆料的质量总浓度为1％，加入保留助剂后搅拌均匀；取500g添加保留助剂后的浆料，使用动态滤水仪收集100ml白水；使用Whatman滤纸(牌号：No 1822-047)过滤、收集滤液；取10ml滤液，加入质量浓度0.26％的碘液(碘浓度0.26％、碘化钾浓度0.36％)，立即混合均匀；然后在波长610nm下测定吸光值；根据“淀粉浓度-吸光值”标准曲线，计算所测滤液的淀粉浓度，单位：ppm。
实例1：本实施例中纸浆纤维配比为：漂白阔叶木浆70％，碱性过氧化氢机械浆30％，控制纸张灰分为30％。纸浆纤维中加入绝干阳离子淀粉20kg/吨纸、聚酰胺聚胺表氯醇树脂类湿强剂5kg/吨纸。
添加工艺如下：
实例1：聚酰胺聚胺表氯醇树脂类湿强剂总的添加量5kg/吨纸，分为两部分添加：一部分先添加至阳离子淀粉中，添加量0.20kg/吨纸，相对于每吨绝干阳离子淀粉而言，添加量为1％，与阳离子淀粉混合均匀后再添加到纸浆中，混合均匀后的纸浆中再添加剩余的部分湿强剂(即4.80kg/吨纸)混合均匀。
对比例：先将阳离子淀粉20kg/吨纸的量全部加入到纸浆中，混合均匀后再将湿强剂5kg/吨纸的量全部加入到纸浆中混合均匀。
与对比例相比，阳离子淀粉和湿强剂的添加量均完全相同。将对比例和实施例中的浆料抄片，按照国标测定方法测得纸张物理强度及淀粉浓度如下表1所示。
表1手抄片物性及淀粉浓度比较
| 方案 | 对比例 | 实施例 |
| 基重 g/m2 | 64 | 64 |
| 耐折 次 | 9 | 10 |
| 抗张指数 N·m/g | 15.7 | 16.7 |
| 内聚力 kg·cm | 1.50 | 1.54 |
| 灰分 ％ | 30 | 30 |
| 白水淀粉浓度ppm | 12.6 | 9.3 |
实例2：本实施例的纸浆纤维配比为：漂白针叶木浆30％、漂白阔叶木浆70％。控制纸张灰分为20％。纸浆纤维中加入绝干阳离子淀粉8kg/吨纸、聚酰胺聚胺表氯醇树脂类湿强剂3kg/吨纸。
添加工艺如下：
实例2：聚酰胺聚胺表氯醇树脂类湿强剂总的添加量3kg/吨纸，分为两部分添加：一部分先添加至阳离子淀粉中，添加量0.12kg/吨纸，相对于每吨绝干阳离子淀粉而言，添加量为1.5％，与阳离子淀粉混合均匀后再添加到纸浆中，混合均匀后的纸浆中再添加剩余的部分湿强剂(即2.82kg/吨纸)混合均匀。
对比例：先将阳离子淀粉8kg/吨纸的量全部加入到纸浆中，混合均匀后再将湿强剂3kg/吨纸的量全部加入到纸浆中混合均匀。
与对比例相比，阳离子淀粉和湿强剂的添加量均完全相同。将对比例和实施例中的浆料抄片，按照国标测定方法测得纸张物理强度及淀粉浓度如下表2所示。
表2手抄片物性及淀粉浓度比较
| 方案 | 对比例 | 实施例 |
| 基重 g/m2 | 62 | 62 |
| 耐折 次 | 25 | 34 |
| 抗张指数 N·m/g | 36.5 | 37.7 |
| 内聚力 kg·cm | 2.05 | 2.22 |
| 灰分 ％ | 20 | 20 |
| 白水淀粉浓度ppm | 5.1 | 2.9 |
实例3：本实施例的纸浆纤维配比为：漂白阔叶木浆50％，碱性过氧化氢机械浆50％。控制纸张灰分为30％。纸浆纤维中加入绝干阳离子淀粉8kg/吨纸、聚酰胺聚胺表氯醇树脂类湿强剂3kg/吨纸。
添加工艺如下：
实例3：聚酰胺聚胺表氯醇树脂类湿强剂总的添加量3kg/吨纸，分为两部分添加：一部分先添加至阳离子淀粉中，添加量0.80kg/吨纸，相对于每吨绝干阳离子淀粉而言，添加量为10％，与阳离子淀粉混合均匀后再添加到纸浆中，混合均匀后的纸浆中再添加剩余的部分湿强剂(即2.20kg/吨纸)混合均匀。
与对比例相比，阳离子淀粉和湿强剂的添加量均完全相同。将对比例和实施例中的浆料抄片，按照国标测定方法测得纸张物理强度及淀粉浓度如下表3所示。
表3手抄片物性计淀粉浓度比较
| 方案 | 对比例 | 实施例 |
| 基重 g/m2 | 64 | 64 |
| 耐折 次(1.0kg) | 2 | 3 |
| 抗张指数 N·m/g | 18.0 | 20.0 |
| 内聚力 kg·cm | 0.91 | 1.02 |
| 灰分 ％ | 30 | 30 |
| 白水淀粉浓度 ppm | 6.4 | 4.3 |
以上本发明实施例提供的造纸浆料的配制方法，对现有技术中阳离子淀粉和湿强剂的添加工艺进行改进，维持阳离子淀粉和湿强剂的添加量不变，将部分湿强剂添加至阳离子淀粉中混合均匀后添加到造纸浆料中，最后再讲剩下一部分湿强剂添加至造纸浆料中。通过这种添加工艺，与现有技术相比，进一步提升了纸张的强度，同时对阳离子淀粉在纸张中的保留亦有帮助。
以上所述仅为本发明的实施例，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。
Claims (7)
1.一种造纸浆料的配制方法，所述配制方法包括往所述造纸浆料中添加湿强剂以及阳离子淀粉的步骤，其特征在于，所述往所述造纸浆料中添加湿强剂以及阳离子淀粉的步骤包括：
将需要添加到造纸浆料中的湿强剂分成第一湿强剂和第二湿强剂两部分；
将所述第一湿强剂与需要添加到所述造纸浆料中的阳离子淀粉混合均匀，得到混合物；
将所述混合物添加至所述造纸浆料中混合均匀；
往添加了所述混合物混合均匀后的所述造纸浆料中添加所述第二湿强剂混合均匀。
2.根据权利要求1所述的配制方法，其特征在于，所述第一湿强剂的量为所述阳离子淀粉绝干质量的1％-10％。
3.根据权利要求2所述的配制方法，其特征在于，所述第一湿强剂的量为所述阳离子淀粉绝干质量的1％-3％。
4.根据权利要求1所述的配制方法，其特征在于，所述湿强剂为聚酰胺聚胺表氯醇树脂类湿强剂以及甲醛类湿强剂的至少一种。
5.根据权利要求4所述的配制方法，其特征在于，所述甲醛类湿强剂为尿醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂的至少一种。
6.根据权利要求1所述的配制方法，其特征在于，所述阳离子淀粉是以玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉的至少一种为原料，并向所述作为原料的淀粉中引入叔氨基或季铵基制备得到。
7.一种造纸浆料，其特征在于，所述造纸浆料由上述权利要求1-6任一项所述的配制方法配制得到。
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