CN110055810B - 一种纸张及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种纸张及其制备方法，涉及造纸技术领域。所述方法包括：提供纸浆纤维悬浮液；在搅拌的条件下，向纸浆纤维悬浮液中加入两性淀粉，搅拌均匀得到第一混合物；在搅拌的条件下，向第一混合物中加入溶解性钙盐溶液，搅拌均匀得到第二混合物；对第二混合物进行抄造制得纸张。通过上述方式，本申请能够在提高纸张强度的同时提高纸张灰分，降低生产成本。

Description

一种纸张及其制备方法
技术领域
本申请涉及造纸技术领域，特别是涉及一种纸张及其制备方法。
背景技术
在造纸过程中，为了改善纸张的匀度、不透明度、油墨吸收性、白度、透气度等物性，往往会对造纸进行加填，即在纸浆的纤维悬浮液中加入不溶于水的白色矿物质作为填料。本申请的发明人在长期的研发过程中，发现通过提升填料加填量还能够提升纸张的灰分，而造纸填料的成本远远低于纸浆纤维的成本，因此在竞争日益激烈的今天，为了能够最大程度的降低纸张的生产成本，通过提升填料加填量的方式提升灰分无疑是一个最常用并且最直接的方式。但是，随着填料加填量的提升纸张的物理强度会下降。因为造纸加填技术是将无机矿物质加入浆料中，而无机矿物质是通过机械截留以及电荷相互吸附的方式留着于纸张中。由于填料是一种无机颗粒状物质，它分散于纸浆纤维之间时减少了纤维间的相互接触和氢键结合，使得纸张的物理强度受填料的影响而下降。
为了在提升填料加填量的同时尽量减少纸张物理强度的下降，有多种改善方法，例如：可以通过提升纸张中漂白针叶木浆的用量来改善纸张物理强度的下降。这是因为漂白针叶木浆的物理强度明显高于漂白阔叶木浆及化学机械浆，因此在提升纸张灰分的同时，提升漂白针叶木浆的用量可以减少纸张物理强度的下降。但是这种方案的缺陷在于：漂白针叶木浆的粗糙度明显高于漂白阔叶木浆，在提升漂白针叶木浆的同时，使得纸张的粗糙度也明显的提升。同时因为针叶木浆比例的增加，纸张的抄造成本也随之增加。
还可以通过对造纸填料进行预处理来改善纸张物理强度的下降。即在造纸填料进入纸浆纤维悬浮液之前，在造纸填料的浆料中加入一些药品对填料进行预处理，然后将这种经过预处理的填料加入至纸浆的悬浮液中。通过对造纸填料进行预处理，确实能在一定程度减缓填料提升而导致的纸张物理强度的下降，但是通常有两方面的问题：一预处理造纸填料的成本较高、预处理的工艺复杂；二提升纸张灰分后，纸张物理强度仍然大幅度下降，不能显著的减缓填料提升而导致的纸张物理强度的下降，因而不能在很大程度上提升纸张灰分而降低纸张的生产成本。
另外也可以通过添加增强剂来改善纤维结合，进而减缓纸张物理强度的下降。这也是纸厂普遍使用的方式，具体地，增强剂的阳离子基团与纤维上的羧基形成共价连接，从而增加纤维之间的结合强度，但加入增强剂的方式不仅增加成本，而且有可能引起纸机湿部电荷紊乱的弊端。以上方案均不能很好的改善纸张物理强度的下降，反而会提升造纸成本，且在一定程度上会带来纸张品质及纸机运转的困扰。因此亟待需要开发新的纸张制造方法。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种纸张及其制备方法，能够在提高纸张强度的同时提高纸张灰分，降低生产成本。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种纸张的制备方法，所述方法包括：提供纸浆纤维悬浮液；在搅拌的条件下，向纸浆纤维悬浮液中加入两性淀粉，搅拌均匀得到第一混合物；在搅拌的条件下，向第一混合物中加入溶解性钙盐溶液，搅拌均匀得到第二混合物；对第二混合物进行抄造制得纸张。
其中，纸浆纤维悬浮液的浓度为0.5％～5％。
其中，两性淀粉的加入量为10-60kg绝干两性淀粉/吨绝干浆料。
其中，溶解性钙盐溶液的浓度为0.1-15％。
其中，溶解性钙盐的加入量为5-10kg绝干溶解性钙盐/吨绝干浆料。
其中，溶解性钙盐为在水溶液体系中能够电离出钙离子的可溶性或微溶性的钙盐。
其中，溶解性钙盐为氯化钙、氢氧化钙、硫酸钙、乙酸钙中的至少一种。
其中，两性淀粉的阳离子取代基团的取代度为0.01-0.07；所述两性淀粉的阴离子基团的取代度为0.01-0.03。
其中，两性淀粉的阳离子取代基团为季铵基或叔胺基；所述两性淀粉的阴离子取代基团为羧基或磷酸基。
其中，纸浆纤维为化学浆、化学机械浆、机械浆、二次纤维中的至少一种。
其中，纸浆纤维为碱性过氧化氢机械浆、漂白化学热磨机械浆中的至少一种。
其中，直接对第二混合物进行抄造制得纸张，或将第二混合物与其他浆料混合制得第三混合物，对第三混合物进行抄造制得纸张。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种纸张，该纸张通过上述的纸张的制备方法制得。
本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请通过向纸浆纤维中加入两性淀粉，利用两性淀粉中的正电荷与带有负电荷的纸浆纤维通过电荷作用相互吸附，从而增加了纸浆纤维之间的氢键结合点，能够提高纸张的强度，例如抗张强度、耐破强度、内聚力等。在两性淀粉与浆料纤维充分结合后，再加入溶解性的钙盐，钙离子则与两性淀粉中的阴离子基团结合，使钙离子沉淀于两性淀粉中，能够提升纸张的灰分。通过先加入两性淀粉、再加入溶解性钙盐的方式，既能够提升纸张的强度，还能够提升纸张的灰分，进而降低纸张的制造成本。
附图说明
图1是本申请纸张的制备方法第一实施方式的流程示意图；
图2是本申请纸张的第一实施方式的表面结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。
本申请提供一种纸张的制备方法，该方法以纤维原料为依附物，以两性淀粉为媒介物质，通过化学键将溶解性钙盐中的钙离子(Ca2+)沉积于纸浆纤维表面从而实现在提升纸张强度的同时也提升纸张的灰分，进而降低纸张的生产成本。
请参阅图1，图1是本申请纸张的制备方法第一实施方式的流程示意图。如图1所示，在该实施方式中，纸张的制备方法包括以下步骤：
S101：提供纸浆纤维悬浮液。
具体地，将浆料或者几种不同浆料的混合浆料，打浆至一定游离度后，加水稀释配制成一定浓度的纸浆纤维悬浮液。其中，浆料的游离度为常规抄造纸张的指标范围，在此不做限定。
S102：在搅拌的条件下，向纸浆纤维悬浮液中加入两性淀粉，搅拌均匀得到第一混合物。
具体地，为使两性淀粉与纸浆纤维能够充分混合，应在搅拌条件下加入两性淀粉，且在加入前对两性淀粉进行糊化处理。
S103：在搅拌的条件下，向第一混合物中加入溶解性钙盐溶液，搅拌均匀得到第二混合物。
具体地，在将两性淀粉与纸浆纤维充分结合后，向第一混合物中加入溶解性钙盐。同样地，为使溶解性钙盐与第一混合物充分混合，应在搅拌条件下加入，且以溶液的形式加入溶解性钙盐。
S104：对第二混合物进行抄造制得纸张。
具体地，在将溶解性钙盐与第一混合物充分混合后，将得到的第二混合物抄造成纸张。其中，可以直接将第二混合物单独抄造成纸张；也可以将第二混合物与其他浆料混合制得第三混合物，再对第三混合物进行抄造制得纸张。均能够制得强度和灰分较高的纸张。
其中，该方法是利用正负电荷相吸的原理来实现同时提升纸张强度与灰分的。具体请参阅图2，图2是本申请纸张表面结构示意图。该方法中，将两性淀粉加入至纸浆纤维中，因纸浆纤维带有负电荷1，两性淀粉利用其自身的正电荷2与纸浆纤维通过电荷作用相互吸附，增加了纸浆纤维之间的氢键结合点，从而提升了纸张的强度，例如抗张强度、耐破强度、内聚力等。纸浆纤维悬浮液中加入两性淀粉并搅拌均匀后，两性淀粉已经与纸浆纤维中的阴离子基团(如：羧基)充分结合，然后再加入溶解性的钙盐，钙离子3则与两性淀粉中的阴离子基团(如：羧基或磷酸基)结合，钙离子沉淀于两性淀粉中。因先加入两性淀粉，后加入溶解性的钙盐，钙离子沉淀在淀粉中，且不会影响两性淀粉与纸浆纤维的结合，从而不会降低最终的纸张强度且能因钙离子的沉淀而提升纸张灰分。具体地，钙离子与两性淀粉的阴离子基团发生化学反应，沉淀于两性淀粉中，因而这种灰分的保留为100％。传统造纸工艺中填料保留是通过纤维机械截留和以及借助保留助剂吸附于纤维与纤维之间，填料的保留不能做到100％，因此，本申请所提供的方法能够在提升纸张强度的同时，还能提升纸张的灰分。
可选地，在一实施方式中，为使纸浆纤维与两性淀粉能够充分混合，可以调控纸浆纤维悬浮液的浓度为0.5％～5％，例如0.5％、1.0％、2.0％、3.0％、5.0％等。其中，纸浆纤维可以是常用的化学浆、化学机械浆、机械浆、二次纤维等；例如过氧化氢机械浆(APMP)、漂白化学热磨机械浆、针叶木漂白硫酸盐浆(NBKP)、阔叶木漂白硫酸盐浆(LBKP)等。该纸浆纤维悬浮液可以是一种浆料，也可以是两种及以上浆料的混合浆料。
可选地，在一实施方式中，为使两性淀粉与纸浆纤维有足够的结合强度，两性淀粉的加入量为10-60kg绝干两性淀粉/吨绝干浆料，例如10kg、20kg、35kg、45kg、60kg等。其中，两性淀粉是指淀粉链上既有阳离子取代基团又有阴离子取代基团的改性淀粉，两性淀粉上的正电荷来源于阳离子取代基团，例如季铵基或叔胺基；两性淀粉上的负电荷来源于阴离子取代基团，例如羧基或磷酸基。该实施方式中选用两性偏阳的淀粉，其中阳离子取代基团的取代度为0.01-0.07，阴离子基团的取代度0.01-0.03。而淀粉的类型可以是木薯淀粉、玉米淀粉等。
可选地，在一实施方式中，溶解性钙盐为在水溶液体系中能够电离出钙离子的可溶性或微溶性的钙盐，例如氯化钙CaCl2、氢氧化钙Ca(OH)2、硫酸钙CaSO4、乙酸钙中的至少一种。其中，溶解性钙盐以溶液的形式加入，其浓度为0.1-15％，例如0.1％、1％、5％、8％、10％、15％等。其加入量为5-10kg绝干溶解性钙盐/吨绝干浆料，例如5kg、7kg、8kg、10kg等。
下面将通过几组具体实验例来对该方法中各物料的用料及该方法的技术效果进行说明，但不应用来限制本申请的范围。
首先，因钙盐的种类较多，为得到比较好的溶解性钙盐，以及钙盐的最佳用量，选取阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03的两性淀粉，淀粉的添加量为10kg进行实验抄造。
实验例1
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为10kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入CaCl2溶液，CaCl2溶液的浓度为15％，绝干CaCl2的添加量为5kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表1。
实验例2
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为10kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入CaCl2溶液，CaCl2溶液的浓度为15％，绝干CaCl2的添加量为8kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表1。
实验例3
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为10kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入CaCl2溶液，CaCl2溶液的浓度为15％，绝干CaCl2的添加量为10kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表1。
实验例4
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为10kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入Ca(OH)2溶液，Ca(OH)2溶液的浓度为15％，绝干Ca(OH)2的添加量为5kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表1。
实验例5
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为10kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入Ca(OH)2溶液，Ca(OH)2溶液的浓度为15％，绝干Ca(OH)2的添加量为8kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表1。
实验例6
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为10kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入Ca(OH)2溶液，Ca(OH)2溶液的浓度为15％，绝干Ca(OH)2的添加量为10kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表1。
实验例7
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为10kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入CaSO4溶液，CaSO4溶液的浓度为15％，绝干CaSO4的添加量为5kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表1。
实验例8
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为10kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入CaSO4溶液，CaSO4溶液的浓度为15％，绝干CaSO4的添加量为8kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表1。
实验例9
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为10kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入CaSO4溶液，CaSO4溶液的浓度为15％，绝干CaSO4的添加量为10kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表1。
实验例10
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为10kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入乙酸钙溶液，乙酸钙溶液的浓度为15％，绝干乙酸钙的添加量为5kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表1。
实验例11
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为10kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入乙酸钙溶液，乙酸钙溶液的浓度为15％，绝干乙酸钙的添加量为8kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表1。
实验例12
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为10kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入乙酸钙溶液，乙酸钙溶液的浓度为15％，绝干乙酸钙的添加量为10kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表1。
表1：实验例1-12所得纸张的抗张指数、耐破度、内聚力及灰分检测数据表
Figure BDA0001553663310000101
从上述检测数据可以看出，随着钙盐的添加量增多，纸张强度变小，但是灰分含量变多，综合强度物性及灰分的因素，CaCl2比其他三种钙盐在强度方面的贡献和灰分的提升均有一定优势，因此，选择CaCl2与阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03的两性淀粉配合应用会有较好的效果。
考虑到纸张在提升灰分后，仍能维持一定的强度性能，因此，选择CaCl2溶液的添加量为10kg/吨绝干APMP浆料，再与阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03的两性淀粉不同用量配合进行实验抄造，以确定两性淀粉的最优用量。
实验例13
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为10kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入CaCl2溶液，CaCl2溶液的浓度为15％，绝干CaCl2的添加量为10kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表2。
实验例14
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为20kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入CaCl2溶液，CaCl2溶液的浓度为15％，绝干CaCl2的添加量为10kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表2。
实验例15
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为40kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入CaCl2溶液，CaCl2溶液的浓度为15％，绝干CaCl2的添加量为10kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表2。
实验例16
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入两性淀粉，其中两性淀粉添加量为60kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，两性淀粉中阳离子基团取代度0.07，阴离子基团取代度0.03，继续搅拌均匀得到第一混合物。在第一混合物中加入CaCl2溶液，CaCl2溶液的浓度为15％，绝干CaCl2的添加量为10kg/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到第二混合物。将第二混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表2。
对比例1
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入阳离子淀粉，其中阳离子淀粉添加量为10kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到混合物。将混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表2。
对比例2
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入阳离子淀粉，其中阳离子淀粉添加量为20kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到混合物。将混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表2。
对比例3
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入阳离子淀粉，其中阳离子淀粉添加量为40kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到混合物。将混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表2。
对比例4
取游离度为250ml的APMP浆料，加水配制得到浓度为1％的纸浆纤维悬浮液，在搅拌的条件下加入阳离子淀粉，其中阳离子淀粉添加量为60kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，继续搅拌均匀，得到混合物。将混合物抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表2。
空白对比例
取游离度为250ml的APMP浆料，将该APMP浆料抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表2。
表2：实验例13-16以及对比例1-4和空白对比例所得纸张的抗张指数、耐破度、内聚力及灰分检测数据表
Figure BDA0001553663310000131
从上述检测数据可见，实验例13-16中的纸张因溶解性钙盐的加入，灰分均明显高于对比例1-4及空白对照组。同时其纸张强度指标分别与对比例1-4相当，且明显高于空白对比例。
从上表可以看出，实验例15中两性淀粉添加量40kg绝干淀粉/吨绝干APMP浆料，CaCl2溶液的浓度为15％，绝干CaCl2的添加量为10kg/吨绝干APMP浆料，对于灰份及强度的提升效果最优，因此，以上述条件进行混浆抄造。
对比例5
取纸机现场磨浆的NBKP、LBKP、APMP配成浓度为4％的混合浆料，在搅拌的条件下加入填料15％、阳离子淀粉40kg、RA、Silica、三元，将混合浆料抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表3。
实验例17
取纸机现场磨浆的NBKP、LBKP、APMP配成浓度为4％的混合浆料，在搅拌的条件下加入填料12％、两性淀粉40kg、CaCl2溶液的浓度为15％，绝干CaCl2的添加量为10kg，RA、Silica、三元，将混合浆料抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表3。
实验例18
取纸机现场磨浆的NBKP、LBKP、APMP配成浓度为4％的混合浆料，在搅拌的条件下加入填料15％、两性淀粉40kg、CaCl2溶液的浓度为15％，绝干CaCl2的添加量为10kg，RA、Silica、三元，将混合浆料抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表3。
实验例19
取纸机现场磨浆的NBKP、LBKP、APMP配成浓度为4％的混合浆料，在搅拌的条件下加入填料18％、两性淀粉40kg、CaCl2溶液的浓度为15％，绝干CaCl2的添加量为10kg，RA、Silica、三元，将混合浆料抄造成纸张，测定纸张的抗张指数，耐破度及内聚力，具体测试结果请参阅表3。
表3：对比例5及实验例17-19所得纸张的抗张指数、耐破度、
内聚力及灰分检测数据表
方案 对比例5 实验例17 实验例18 实验例19
定量g/m<sup>2</sup> 60 60 60 60
填料用量％ 15 12 15 18
钙盐用量Kg/t 0 10 10 10
抗张指数N·m/g 71.8 74.5 73.8 72.1
耐破度kPa 342 352 348 342
内聚力kg·cm 2.43 2.71 2.55 2.48
灰分％ 14.27 13.58 15.15 17.24
从上述检测数据可以看出，因溶解性钙盐的加入，实验例17、18与对比例在灰分相当的情况下，纸张强度明显优于对比例，而实验例19在灰分高于对比例3％的情况下仍能维持相当的强度性能。
综上，本申请通过向纸浆纤维中加入两性淀粉，利用两性淀粉中的正电荷与带有负电荷的纸浆纤维通过电荷作用相互吸附，从而增加了纸浆纤维之间的氢键结合点，能够提高纸张的强度，例如抗张强度、耐破强度、内聚力等。在两性淀粉与浆料纤维充分结合后，再加入溶解性的钙盐，钙离子则与两性淀粉中的阴离子基团结合，使钙离子沉淀于两性淀粉中，能够提升纸张的灰分。通过先加入两性淀粉、再加入溶解性钙盐的方式，既能够提升纸张的强度，还能够提升纸张的灰分，进而降低纸张的制造成本。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种纸张的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供纸浆纤维悬浮液；其中，所述纸浆纤维为碱性过氧化氢机械浆；
在搅拌的条件下，向所述纸浆纤维悬浮液中加入两性淀粉，搅拌均匀得到第一混合物，其中，所述两性淀粉的阳离子取代基团的取代度为0.07；所述两性淀粉的阴离子基团的取代度为0.03；
在搅拌的条件下，向所述第一混合物中加入溶解性钙盐溶液，搅拌均匀得到第二混合物；其中，所述溶解性钙盐溶液为氯化钙溶液，且所述氯化钙溶液的加入量为10kg绝干溶解性钙盐/吨绝干碱性过氧化氢机械浆浆料；
对所述第二混合物进行抄造制得纸张。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供纸浆纤维悬浮液包括：所述纸浆纤维悬浮液的浓度为0.5%~5%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向纸浆纤维悬浮液中加入两性淀粉包括：所述两性淀粉的加入量为10-60 kg绝干两性淀粉/吨绝干浆料。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向第一混合物中加入溶解性钙盐溶液包括：所述溶解性钙盐溶液的浓度为0.1-15%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶解性钙盐为在水溶液体系中能够电离出钙离子的可溶性或微溶性的钙盐。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述溶解性钙盐为氯化钙、氢氧化钙、硫酸钙、乙酸钙中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两性淀粉的阳离子取代基团为季铵基或叔胺基；所述两性淀粉的阴离子取代基团为羧基或磷酸基。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对第二混合物进行抄造制得纸张具体包括：
直接对所述第二混合物进行抄造制得纸张，或
将所述第二混合物与其他浆料混合制得第三混合物，对所述第三混合物进行抄造制得纸张。
9.一种纸张，其特征在于，所述纸张通过如权利要求1-8任一项所述的纸张的制备方法制得。
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