CN104532650A - 一种提高纸张akd施胶效率的白泥填料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法，该方法将非木材制浆黑液碱回收白泥原料与水配成悬浮液，将悬浮液筛分，收集通过各筛目的填料，将所得各级初级分级的填料分别与水混合配成悬浮液，搅拌均匀后经离心分级处理，分别收集得到小于2μm、2‐5μm、5‐10μm和10‐50μm各粒径范围的填料；以体积百分比计，白泥填料中，粒径小于2μm的填料占0‐10.0％，粒径小于5μm的填料占30‐47％，粒径小于10μm的填料占57‐95％，其余为粒径10‐50μm的白泥填料。应该本发明填料使非木材制浆碱回收白泥加填纸张的Cobb值从88g·m‐2降低到48g·m‐2，显著提高了纸张的施胶度。

Description

一种提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法
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AKD(烷基烯酮二聚体)施胶效率的白泥填料的制备方法。
背景技术
白泥作为制浆黑液碱回收的副产物，根据选用的制浆原料可以分为两种：一是木材制浆碱回收白泥；二是非木材制浆碱回收白泥。大部分木材碱回收白泥可以在制浆造纸的一系列过程中通过燃烧，得到石灰循环再利用。但是非木材碱回收白泥因为其中含有较多的易结垢的硅物质和杂质，大部分被填埋处理。随着中碱性造纸的发展，碳酸钙作为填料被广泛地运用。而白泥的主要成分为碳酸钙，所以白泥回用做造纸填料在理论上是可行的。常用的碳酸钙填料有商品PCC(沉淀碳酸钙)和GCC(研磨碳酸钙)，白泥属于沉淀碳酸钙的一种。但是沉淀碳酸钙用于造纸填料时，由于其疏松多孔的内部结构，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、疏松多孔的结构和较宽的粒径分布等，对AKD(烷基烯酮二聚体)施胶会产生更大的负影响，施胶剂的用量成倍增加，系统白水处理任务加重等。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，回用做造纸填料还存在较大的难度。
一般来说，碳酸钙加填引起的施胶障碍是常见的问题，所以国内外对于商品碳酸钙影响AKD的施胶机理提出了很多的猜想，但是具体的影响机理到目前为止还没有定论。有研究表明，加填的纸料系统中，由于填料比纤维具有更高的比表面积，会优先吸附大量的AKD，从而降低了AKD在纤维上的留着(Karademir,A.Quantitative determination of alkyl ketene dimer(AKD)retentionin paper made on a pilot paper machine[J].Turkish Journal of Agriculture andForestry,2002,26:253‐260)。而被填料吸附的AKD只能为纸张提供暂时的施胶性能，纸张最终的抗水性主要是由与纤维反应的AKD产生的(Moyer,B.M.Diagnostic sizing loss problem solving in alkaline systems[C].Papermakers.Conf.Proc.,Tappi Press,Atlanta,1991:425)。对于白泥这种特殊的碳酸钙填料，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施胶剂的吸附特性研究[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)。同时在白泥苛化过程中控制苛化条件得到形状规则的白泥，可以有效地提高白泥加填时AKD的施胶效率(Wang,J.,Liu,L.,Wang,Z.J.,et al.AKD sizing efficiency of paperfilled with CaCO3from the kraft causticizing process[J].Bioresources,2014,9(1):143‐149)。目前对于提高白泥碳酸钙加填纸料AKD施胶效率的研究还很少。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术白泥加填过程中存在的AKD难施胶的问题，提供一种显著提高了纸张的施胶度的提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法。
本发明针对制浆黑液碱回收白泥，将不同粒径分布的颗粒级配得到新的白泥填料制品，该填料用于施胶纸张或其它材料加填，可以达到提高AKD施胶的目的。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现：
一种提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将非木材制浆黑液碱回收白泥原料与水配成质量分数为5％‐20％的悬浮液，并且通过磁力搅拌作用分散均匀；
(2)将所述悬浮液筛分，选择不同筛目的筛网，控制筛分时间，收集通过各筛目的填料，得到初级分级的填料；
(3)将所得各级初级分级的填料分别与水混合配成质量分数为(20‐30)％的悬浮液，搅拌均匀后经离心分级处理，控制通过不同筛目填料的离心速度和时间；分别收集得到小于2μm、2‐5μm、5‐10μm和10‐50μm各粒径范围的填料；
(4)将所得各粒径范围的填料按比例混合得到白泥填料制品，控制白泥填料的粒径范围为0‐50μm，以体积百分比计，白泥填料中，粒径小于2μm的填料占0‐10.0％，粒径小于5μm的填料占30‐47％，粒径小于10μm的填料占57‐95％，其余为粒径10‐50μm的白泥填料，填料的平均粒径为5.9‐20μm。
为进一步实现本发明目的，优选地，步骤(2)中所述筛网的目数为300‐1800目，筛分时间为5‐20min。
步骤(3)中所述离心分级处理的离心速度为8000‐13000r/min，离心处理的时间为5‐20min。
以质量百分比计，步骤(1)中所述的非木材制浆黑液碱回收白泥的碳酸钙含量不低于85.1％，盐酸不溶物含量不高于4.84％。
以体积百分比计，，步骤(4)所述白泥填料中粒径小于2μm的填料占0.5‐4.0％。
以体积百分比计，步骤(4)所述粒径小于5μm的填料占31‐35％。
以体积百分比计，步骤(4)所述粒径小于10μm的填料占66‐70％。
以体积百分比计，步骤(4)所述粒径小于10μm的填料占90‐94％。
以体积百分比计，步骤(4)所述粒径10‐50μm的白泥填料占30‐34。
本发明白泥填料制品主要用于AKD浆内施胶纸张的加填。所获得的AKD施胶的材料的施胶度的检测方法为Cobb值法，依据GB/T 10739规定的条件进行检测。本发明具有一定粒径分布的白泥填料制品用于纸张加填后所获得的AKD施胶纸张的Cobb值为48.0629g·m‐2～67.1433g·m‐2。
与现有技术相比，本发明有益的效果是：
1)本发明使非木材制浆碱回收白泥加填纸张的Cobb值从88.5161g·m‐2降低到48.0629g·m‐2～67.1433g·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。
2)本发明通过将不同粒径组合，得到具有特定粒径分布的白泥填料制品，探究了这些填料制品加填后对纸张施胶的影响，不仅对其白泥加填影响AKD施胶的机理提供了新的思路，同时节约了AKD的用量，节省了白泥加填纸张的成本，并且该方法具有操作容易，实践简单可控的优点。
3)白泥加填的AKD施胶系统中，对纸张施胶的负影响较大。据目前的研究表明，产生这种影响的原因可能是在湿部环境中白泥优先于纤维对AKD的吸附和干燥过程中熔融的AKD向内部孔隙迁移的影响。而吸附和孔隙迁移都与填料本身的粒径及其分布有着较大的联系，本发明通过不同粒径组合，提高白泥填料的品质，为白泥填料品质研究提供一种新的思路。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)将非木材制浆碱回收白泥原料与水混合配置成质量分数为5％的悬浮液，用磁力搅拌器搅拌均匀。
(2)白泥悬浮液通过筛分过程，选择筛子的筛目分别为300目、800目、1800目，每一级的筛分时间为5min。填料经过初级分级后，用粒径分析仪分别测定通过不同筛子的填料，同时收集通过不同筛目的填料。
(3)分别将初级分级的不同筛子的填料加水配置成质量分数为20％的悬浮液，搅拌均匀后，经二次分级过程(离心分离处理)，控制初级筛分后通过不同筛目填料的离心速度为8000r/min，时间为20min。通过离心分离后，测定离心后不同层别的颗粒粒径，将小于2μm、2‐5μm、5‐10μm和大于10μm各粒径范围的填料分别收集待用。
(4)此组级配白泥填料制品的粒径范围控制为0‐45μm，相比非木材制浆碱回收白泥原料去掉了大于45μm的颗粒，并将大部分2μm以下的颗粒去掉，保留较多的大于10μm的组分，配置得到粒径小于2μm的白泥的体积分数为1.6％，小于5μm的填料的体积分数为31％，小于10μm的填料的体积分数为59.5％，其余为粒径范围为10‐45μm白泥填料，平均粒径约为19.5378μm。得到此组白泥制品后用于AKD施胶纸张加填。
本方法根据GB/T 10739的施胶度测定方法，设定测试时间为60s，得到纸张的Cobb值为48.0629g·m‐2(非木材制浆黑液碱回收白泥原料加填纸张的Cobb值为88.5161g·m‐2)，与非木材制浆黑液碱回收白泥原料加填纸张的施胶度相比Cobb值降低了约1倍，AKD施胶纸张的抗水性提高了约1倍。这主要是因为通过颗粒粒径级配，使白泥的粒径分布调整到适宜AKD施胶的范围，降低了加填过程中对AKD施胶的负影响，提高了AKD的施胶效率，可以使AKD的用量维持在正常水平，降低白水的处理难度，从而节约纸张的生产成本，并且使白泥这种固体废弃物回用做填料成为可能。
实施例2
(1)将非木材制浆碱回收白泥原料与水混合配置成质量分数为15％的悬浮液，用磁力搅拌器搅拌均匀。
(2)然后将白泥悬浮液通过筛分过程，选择筛子筛目为300目、800目、1800目，每一级的筛分时间为15min。填料经过初级分级后，用粒径分析仪分别测定通过不同筛子的填料，同时收集通过不同筛目的填料。
(3)分别将初级分级的不同筛子的填料加水配置成质量分数为20％的悬浮液，搅拌均匀后，经二次分级过程(离心分离处理)，控制不同初级筛分填料的离心速度为10000r/min，时间为15min。通过离心分离后，测定离心后不同层别的颗粒粒径，将小于2μm、2‐5μm、5‐10μm和大于10μm各粒径范围的填料分别收集待用。
(4)此组级配白泥填料制品的粒径范围控制为0‐27μm，相比非木材制浆碱回收白泥原料，将大于27μm的大颗粒去掉，保留较多的大于10μm的颗粒，配置得到小于2μm的白泥的体积分数为9.0％，小于5μm的填料的体积分数为45％，小于10μm的填料的体积分数为68.5％，其余为粒径范围为10‐27μm白泥填料，平均粒径约为10.6815μm。得到的白泥填料制品用于施胶纸张的加填。
本方法根据GB/T 10739的测定方法，设定测试时间为60s，得到纸张的Cobb值为57.3648g·m‐2；而非木材制浆黑液碱回收白泥原料加填纸张的Cobb值为88.5161g·m‐2。
实施例3
(1)将非木材制浆碱回收白泥原料与水混合配置成质量分数为20％的悬浮液，用磁力搅拌器搅拌均匀。
(2)然后将白泥悬浮液通过筛分过程，选择筛子筛目为300目、800目、1800目，每一级的筛分时间为20min。填料经过初级分级后，用粒径分析仪分别测定通过不同筛子的填料，同时收集通过不同筛目的填料。
(3)分别将初级分级的不同筛子的填料加水配置成质量分数为20％的悬浮液，搅拌均匀后，经二次分级过程‐离心分离处理，控制不同初级筛分填料的离心速度为13000r/min，时间为5min。通过离心分离后，测定离心后不同层别的颗粒粒径，将小于2μm、2‐5μm、5‐10μm和大于10μm各粒径范围的填料分别收集待用。
(4)此组白泥填料制品的粒径范围控制为0‐20μm，相比非木材制浆碱回收白泥原料将大于20μm的大颗粒去掉，减少2‐5μm和10‐20μm之间的颗粒，配置得到小于2μm的白泥的体积分数为6.9％，小于5μm的填料的体积分数为32.5％，小于10μm的填料的体积分数为92.3％，其余为粒径范围为10‐20μm白泥填料，平均粒径约为5.9148μm。得到的白泥填料用于施胶纸张的加填。
本方法根据GB/T 10739的测定方法，设定测试时间为60s，得到纸张的Cobb值为67.1433g·m‐2；而非木材制浆黑液碱回收白泥原料加填纸张的Cobb值为88.5161g·m‐2。

Claims (9)

1.一种提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将非木材制浆黑液碱回收白泥原料与水配成质量分数为5％‐20％的悬浮液，并且通过磁力搅拌作用分散均匀；
(2)将所述悬浮液筛分，选择不同筛目的筛网，控制筛分时间，收集通过各筛目的填料，得到初级分级的填料；
(3)将所得各级初级分级的填料分别与水混合配成质量分数为(20‐30)％的悬浮液，搅拌均匀后经离心分级处理，控制通过不同筛目填料的离心速度和时间；分别收集得到小于2μm、2‐5μm、5‐10μm和10‐50μm各粒径范围的填料；
(4)将所得各粒径范围的填料按比例混合得到白泥填料制品，控制白泥填料的粒径范围为0‐50μm，以体积百分比计，白泥填料中，粒径小于2μm的填料占0‐10.0％，粒径小于5μm的填料占30‐47％，粒径小于10μm的填料占57‐95％，其余为粒径10‐50μm的白泥填料，填料的平均粒径为5.9‐20μm。
2.根据权利要求1所述的提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述筛网的目数为300‐1800目，筛分时间为5‐20min。
3.根据权利要求1所述的提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述离心分级处理的离心速度为8000‐13000r/min，离心处理的时间为5‐20min。
4.根据权利要求1所述的提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法，其特征在于：以质量百分比计，步骤(1)中所述的非木材制浆黑液碱回收白泥的碳酸钙含量不低于85.1％，盐酸不溶物含量不高于4.84％。
5.根据权利要求1所述的提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法，其特征在于：以体积百分比计，步骤(4)所述白泥填料中粒径小于2μm的填料占0.5‐4.0％。
6.根据权利要求1所述的提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法，其特征在于：以体积百分比计，步骤(4)所述粒径小于5μm的填料占31‐35％。
7.根据权利要求1所述的提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法，其特征在于：以体积百分比计，步骤(4)所述粒径小于10μm的填料占66‐70％。
8.根据权利要求1所述的提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法，其特征在于：以体积百分比计，步骤(4)所述粒径小于10μm的填料占90‐94％。
9.根据权利要求1所述的提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法，其特征在于：以体积百分比计，步骤(4)所述粒径10‐50μm的白泥填料占30‐34。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108330729A (zh) * 2018-02-11 2018-07-27 山东太阳纸业股份有限公司 一种白泥填料及其在文化纸机中的应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6074521A (en) * 1995-07-11 2000-06-13 Ahlstrom Machinery Oy Method of separating impurities from lime and lime sludge
CN1349861A (zh) * 2001-12-19 2002-05-22 崔木春 白泥回收工艺
CN1587508A (zh) * 2004-09-23 2005-03-02 崔木春 用白泥制备轻质碳酸钙产品的方法
CN1598130A (zh) * 2004-07-27 2005-03-23 岳阳纸业股份有限公司 白泥回收高白度造纸填料轻质碳酸钙工艺
CN103343479A (zh) * 2013-06-27 2013-10-09 华南理工大学 一种提高白泥加填纸料akd施胶效率的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6074521A (en) * 1995-07-11 2000-06-13 Ahlstrom Machinery Oy Method of separating impurities from lime and lime sludge
CN1349861A (zh) * 2001-12-19 2002-05-22 崔木春 白泥回收工艺
CN1598130A (zh) * 2004-07-27 2005-03-23 岳阳纸业股份有限公司 白泥回收高白度造纸填料轻质碳酸钙工艺
CN1587508A (zh) * 2004-09-23 2005-03-02 崔木春 用白泥制备轻质碳酸钙产品的方法
CN103343479A (zh) * 2013-06-27 2013-10-09 华南理工大学 一种提高白泥加填纸料akd施胶效率的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIU HE ET AL: ""Effect of Particle Size Distribution of Lime Sludge on the Hydrophobicity of Paper"", 《BIORESOURCES》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108330729A (zh) * 2018-02-11 2018-07-27 山东太阳纸业股份有限公司 一种白泥填料及其在文化纸机中的应用

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