CN106948215A - 一种造纸填料重钙浆料的制备方法及应用 - Google Patents

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    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
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Abstract

一种造纸填料重钙浆料的制备方法及应用，其特征在于，包括如下步骤：将重质碳酸钙粉加入水中，并向水中加入聚丙烯酸钠分散剂，配成重质碳酸钙浆料；采用湿式超细剥片机对重质碳酸钙进行超细磨，制得超细重质碳酸钙浆料，其中粒径小于2µm的颗粒质量含量为10～90%；向超细重质碳酸钙浆料中加入聚合硫酸铁，搅拌0.5～3.0小时，得到高保留重钙浆料；所述的方法制备的重钙浆料在造纸填料中的应用，可以提高重钙保留率。

Description

一种造纸填料重钙浆料的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种造纸填料重钙浆料的制备方法，及其在造纸填料中应用。
背景技术
造纸中加入填料可以提高纸张的不透明度和亮度，改进纸张的平滑度和均匀状态，增加纸张的柔软性，降低纸张的吸湿性和变形程度，同时还有利于降低生产成本。而碳酸钙由于其价格低廉，且同样能提高纸张的不透明度、增加纸张的吸油墨性能，作为造纸填料具有一定的成本优势。随着酸性造纸向中性造纸转变，重质碳酸钙日益成为中国造纸工业提高纸张质量、降低造纸成本的重要原材料。目前木浆的市场价为每吨6000元人民币，而填料的市场价仅为每吨500元人民币，纸张中填料的比例约为10％－20％，若将填料的比例由10％-20％提高到20-30％，则吨纸成本下降400-500元。但重质碳酸钙保留率低，增加了生产成本和对造纸白水处理的难度。
中国专利CN100999331公开了一种高保留重质碳酸钙的制备方法。该方法是向重质碳酸钙浆料中分两次加入阳离子表面活性剂，第一次表面活性剂加入后，表面活性剂极性很强的阳离子一端与重质碳酸钙表面的阴离子产生作用，表面活性剂吸附到重质碳酸钙颗粒表面，将另一端极性很弱的碳氢长链覆盖在重质碳酸钙颗粒表面，使重质碳酸钙颗粒表面变成弱极性。第二次表面活性剂加入后，表面活性剂弱极性碳氢长链会与弱极性的重质碳酸钙颗粒表面产生作用，将另一端极性很强的阳离子保留重质碳酸钙颗粒的表面，使本来带负电荷的重质碳酸钙颗粒表面带上正电荷，使重质碳酸钙变成阳离子重钙。这种表面带正电荷的阳离子重钙加入到纸浆中，重质碳酸钙颗粒表面的正电荷能与纸浆纤维表面所带的负电荷产生强烈的作用，使重质碳酸钙颗粒牢牢地吸附在纸浆纤维表面，从而提高填料的保留率。但是，由于表面活性剂一端为极性很弱的碳氢长链，会降低重质碳酸钙颗粒表面的极性，使重质碳酸钙颗粒与纸浆纤维表面作用力减弱，使纸张强度下降。
本发明向超细重质碳酸钙浆料中加入聚合硫酸铁，不但可显著提高重钙填料的保留率，从而提高纸浆纤维的保留率，同时纸张强度没有下降。这是由于聚合硫酸铁在水中溶解，溶解物为带正电的聚合硫酸铁，带正电的聚合硫酸铁与重质碳酸钙表面的负电荷相互吸引，使带正电的聚合硫酸铁吸附到重质碳酸钙颗粒表面，使本来带负电荷的重质碳酸钙颗粒表面带上正电荷。这种表面带正电荷的重钙加入到纸浆中，重质碳酸钙颗粒表面的正电荷能与纸浆纤维表面所带的负电荷产生强烈的作用，使重质碳酸钙颗粒牢牢地吸附在纸浆纤维表面，从而提高填料的保留率，由于纸浆纤维表面所带的负电荷被降低了，同时也提高纸浆纤维的保留率。同时，由于本发明采用带正电的聚合硫酸铁吸附到重质碳酸钙颗粒表面，不会改变重质碳酸钙颗粒表面的极性，所以不会降低重质碳酸钙颗粒与纸浆纤维表面作用力，纸张强度不会下降。
发明内容
本发明的一个目的是为了提供一种造纸填料重钙浆料的制备方法及应用，以克服现有技术存在的上述缺陷。
一种造纸填料重钙浆料的制备方法及应用，其特征在于，包括如下步骤：将重质碳酸钙粉加入水中，并向水中加入聚丙烯酸钠分散剂，配成重质碳酸钙浆料；采用湿式超细剥片机对重质碳酸钙进行超细磨，制得超细重质碳酸钙浆料，其中粒径小于2µm的颗粒质量含量为10～60%；向超细重质碳酸钙浆料中加入聚合硫酸铁，搅拌0.5～3.0小时，得到高保留重钙浆料；
所述的重质碳酸钙粉的细度为200～600目；
所述的聚丙烯酸钠分散剂的加入量为重质碳酸钙干粉质量的0.2～1.5%；
所述的重质碳酸钙浆料的质量含固量为30～70%；
所述的聚合硫酸铁为粉末状，其加入量为重质碳酸钙干粉质量的0.2～1.5%；
所述的方法制备的重钙浆料在造纸填料中的应用，可以提高重钙保留率。
具体实施方式
实施例1
将2.5吨200目重质碳酸钙粉加入到6.0吨去离子水中，搅拌制成浆料，并向浆料中加入6.5kg聚丙烯酸钠分散剂，充分搅拌，使浆料获得良好的流动性。然后用泵将浆料送入一台300升剥片机，用剥片机对重质碳酸钙进行研磨，制得超细重质碳酸钙浆料，其中小于2µm的颗粒质量含量为60%。然后向超细重质碳酸钙浆料中加入5kg聚合硫酸铁粉末，搅拌1小时，得到重钙浆料，浆料可以直接用作造纸填料。
实施例2
将2.5吨400目重质碳酸钙粉加入到3吨去离子水中，搅拌制成浆料，并向浆料中加入12kg聚丙烯酸钠分散剂，充分搅拌，使浆料获得良好的流动性。然后用泵将浆料送入一台300升剥片机，用剥片机对重质碳酸钙进行研磨，制得超细重质碳酸钙浆料，其中小于2µm的颗粒质量含量为50%。然后向超细重质碳酸钙浆料中加入32kg聚合硫酸铁粉末，搅拌0.5小时，得到重钙浆料，浆料可以直接用作造纸填料。
实施例3
将2.5吨600目重质碳酸钙粉加入到1.1吨去离子水中，搅拌制成浆料，并向浆料中加入35.5kg聚丙烯酸钠分散剂，充分搅拌，使浆料获得良好的流动性。然后用泵将浆料送入一台300升剥片机，用剥片机对重质碳酸钙进行研磨，制得超细重质碳酸钙浆料，其中小于2µm的颗粒质量含量为30%。然后向超细重质碳酸钙浆料中加入35kg聚合硫酸铁粉末，搅拌0.7小时，得到重钙浆料。浆料可以用作造纸填料。
实施例4
将2.5吨200目重质碳酸钙粉加入到5吨去离子水中，搅拌制成浆料，并向浆料中加入16kg聚丙烯酸钠分散剂，充分搅拌，使浆料获得良好的流动性。然后用泵将浆料送入一台300升剥片机，用剥片机对重质碳酸钙进行研磨，制得超细重质碳酸钙浆料，其中小于2µm的颗粒质量含量为40%。然后向超细重质碳酸钙浆料中加入18kg聚合硫酸铁粉末，搅拌0.8小时，得到重钙浆料，浆料可以直接用作造纸填料。
实施例5
将2.5吨300目重质碳酸钙粉加入到2.5吨去离子水中，搅拌制成浆料，并向浆料中加入20kg聚丙烯酸钠分散剂，充分搅拌，使浆料获得良好的流动性。然后用泵将浆料送入一台300升剥片机，用剥片机对重质碳酸钙进行研磨，超细重质碳酸钙浆料，其中小于2µm的颗粒质量含量为10%。然后向超细重质碳酸钙浆料中加入14kg聚合硫酸铁粉末，搅拌0.9小时，得到重钙浆料。浆料可以用作造纸填料。
应用实施例
用1880长网多缸文化纸机，以同样细度本发明重钙填料代替普通重钙用于双胶纸生产，考察对造纸抄造过程的影响，白水浓度、网下白水浓度、首程保留率的变化。按GB/T453-2002 检测纸样强度。
实验条件：
纸机类型，1880长网多缸文化纸机；
生产纸种，70g/m2双胶纸；
填料，本发明重钙；普通重钙

Claims (1)

1.一种造纸填料重钙浆料的制备方法及应用，其特征在于，包括如下步骤：将重质碳酸钙粉加入水中，并向水中加入聚丙烯酸钠分散剂，配成重质碳酸钙浆料；采用湿式超细剥片机对重质碳酸钙进行超细磨，制得超细重质碳酸钙浆料，其中粒径小于2µm的颗粒质量含量为10～60%；向超细重质碳酸钙浆料中加入聚合硫酸铁，搅拌0.5～1.0小时，得到高保留重钙浆料；
所述的重质碳酸钙粉的细度为200～600目；
所述的聚丙烯酸钠分散剂的加入量为重质碳酸钙干粉质量的0.2～1.5%；
所述的重质碳酸钙浆料的质量含固量为30～70%；
所述的聚合硫酸铁为粉末状，其加入量为重质碳酸钙干粉质量的0.2～1.5%；
所述的方法制备的重钙浆料在造纸填料中的应用，可以提高重钙保留率。
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