[发明专利]一种复合瓷土填料的复合方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成领域，特别涉及用于纸张抄造加填过程的复合瓷土填料的复合方法。

背景技术

瓷土又叫高岭土，是一种常用的造纸白色填料和颜料，目前高岭土在整个造纸工业颜料市场中消费量仍最大，但主要在涂敷及纸板纸用填料市场，书写文化用纸生产中一般不用，其它的主要填料还有碳酸钙和滑石粉，它们都是造纸过程的主要加填矿物质。加填的目的主要有增加不透明度和白度，改善成纸印刷性能，降低生产成本等作用，是抄纸过程重要的步骤。

现在纸厂都是直接在浆料中加入瓷土填料，由于填料是矿物质，与纤维间缺少结合力，需加入助留剂，以尽量减少填料的流失。一般瓷土填料的单程留着率为15％左右，白水多次回用后留着率也只达50％左右，一般加入昂贵的助留剂帮助留着，留着率也只达70～90％(依纸种及工艺不同)，不但成本增大，填料也不能加入太多。主要原因瓷土填料与纤维之间没有结合力，不能加填太多，否则成纸后容易产生掉粉掉毛现象，减弱了纸强度，降低了纸质量。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种复合瓷土填料的复合方法。该复合瓷土填料可增加填料与纤维间的亲合力，增加填料留着率，提高纸张抗张强度，增加填料用量。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种复合瓷土填料的复合方法，包括如下步骤：

(1)将瓷土分散成质量浓度5～40％的分散悬浮液，与质量浓度为1～20％的高分子物质的水溶液混合均匀后得中间产物；或将瓷土与高分子物质混合，加水混合成质量浓度16～40％的混合物，加热至85～95℃，保温30分钟得中间产物；所述瓷土与高分子物质的质量比为1∶1～50∶1。

(2)将上述中间产物直接干燥，得到粉状复合瓷土填料。

或者将上述中间产物与脂肪酸混合，脂肪酸与高分子物质的质量比为1∶3～1∶20，调节pH至10，在85～95℃搅拌并保温20分钟，得到均匀混合液；将上述均匀混合液与酸性电解质溶液混合，所述酸性电解质溶液∶均匀混合液的体积比为3∶1～1∶1，搅拌均匀，静置后，除去上层清液，下层物质即是复合瓷土填料。

为了更好的实现本发明，所述高分子物质为亲水性高分子物质，包括淀粉、氧化淀粉、阳离子淀粉、聚乙烯醇、瓜尔豆胶或壳聚糖等。

所述酸性电解质溶液为盐酸、硫酸、氯化铵溶液或硫酸铵溶液等酸性电解质溶液。

所述脂肪酸为直链C₁₂～C₁₈的脂肪酸。所述脂肪酸为硬脂酸、棕榈酸或油酸。

所述搅拌转速为200转/分钟。

本发明复合得到的复合瓷土填料可直接替代现有常规填料，可减少助留剂用量，用漂白木浆(打浆度45SR)抄造80GSM手抄片，加入上述复合瓷土填料，纸张抗张强度增加10～100％，填料留着率提高30％以内。

本发明原理如下：瓷土是一种矿物质颗粒，表面无电性，与纤维基本没有相互作用。将瓷土进行表面处理，包覆一层亲水性高分子物质，增加与纤维间的亲合力，提高填料留着率。同时在干燥过程中，包覆的高分子物质层还可在相互间或与纤维间进一步结合，增加纸张抗张强度。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点及有益效果：

本发明在瓷土表面包覆亲水性高分子物质，提高与纤维的亲水性，提高填料留着率，增加成纸白度和抗张强度(纸张抗张强度增加15～150％)，进一步节约纤维用量。瓷土是矿物质，与纤维间不存在结合力；通过在瓷土表面包覆一层亲水性高分子物质后，高分子物质上拥有大量的羟基，在水中可与纤维上的大量羟基产生大量的氢键，同时在干燥失水后，氢键结合更加坚实，使纤维与高分子物质相互结合在一起，形成一张网络结构；而瓷土包含在高分子物质内部，实现瓷土填料的留着。

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。

实施例1

一种复合瓷土填料的复合方法，包括如下步骤：