[发明专利]一种纤维浆粕的制备方法及其制备的纤维浆粕

说明书

技术领域

本发明属于造纸领域，具体涉及一种纤维浆粕的制备方法及其制备的纤维浆粕。

背景技术

造纸工业中，在纸张成形前，都须利用物理方法处理纸浆纤维，使得纤维形态和结构发生变化，如使其变形、压溃、帚化分丝等，从而使浆料性能适应纸机的生产要求和纸张的预期质量要求。这种使纤维受到摩擦、剪切和压溃等作用的操作过程称为打浆。目前造纸工业中使用的纤维原料种类众多，对于某些具有原纤化结构的纤维原料而言，打浆过程中也伴随着原纤化过程的发生，即在外力作用下纤维主体形成更加细小的原纤的过程，具体表现在纤维皮层剥落、结构疏松、轴向劈裂、解离等变化。打浆是实现纤维原纤化的物理方法，具体操作为将短切纤维在水中分散后再通过各种打浆设备对其进行机械叩解和研磨，使得纤维表面产生大量微纤状毛羽而形成高度原纤化的浆粕。

原纤化纤维的制浆方式在发展过程中也不断被改进，这些改进主要集中在预处理、切丝工艺、原纤化设备改进和混合打浆方式等方面。如美国发明专利(专利号US4472241，公开日1984年9月18日)就提到了有关盘磨的齿形特点对制浆效果的影响。中国发明专利申请(公开号CN101381898A，公开日2009年3月11日)公开了通过调节预处理剂、预处理条件及磨浆工艺来提高打浆效率的方法。混合打浆技术可以在一定程度上节约能耗，但目前文献中提及的混合打浆大多着眼于不同纤维原料之间的混合，如专利号US5094913的美国发明专利(公开日1992年3月10日)中公开了使用间位芳纶和对位芳纶混合打浆或者是芳纶纤维和其他合成纤维混合打浆。对于单一种类的纤维原料打浆，仍没有既便捷又节能的优化方法。另外，上述改进措施仍然没有解决原纤化浆粕的制备过程中存在的纤维长度分布不可控、纤维长度和打浆度不可同时兼顾等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的一个目的在于提供一种纤维浆粕的制备方法，尤其是原纤化纤维浆粕的制备方法。该方法可以加速纤维的变形，提高打浆效率，从而降低打浆能耗。该方法还可以灵活控制纤维长度及长度分布，满足不同纸张的性能要求。

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种纤维浆粕的制备方法，包括二种以上化学组成相同、长径比不同的纤维，以任意比例混合，在打浆设备中进行打浆。

本发明所述制备方法，优选三种以上化学组成相同、长径比不同的纤维以任意比例混合，在打浆设备中进行打浆。

本发明所述制备方法，更优选为三种化学组成相同、长径比不同的纤维以任意比例混合，在打浆设备中进行打浆。

优选的，所述纤维的长径比分布范围为1000～3000，以及选自500～1000和100～500中的至少一种。

更优选的，所述纤维的长径比分布范围为1300～2300,以及选自600～800和300～500中的至少一种。

优选的，以所述纤维的总绝干重量为基准，三种长径比的纤维的重量百分比分别为：

长径比1000～3000的纤维10～30％，

长径比500～1000的纤维40～70％，

长径比100～500的纤维20～30％。

更优选的，以所述纤维的总绝干重量为基准，三种长径比的纤维的重量百分比分别为：

长径比1300～2300的纤维10～25％，

长径比600～800的纤维50～65％，

长径比300～500的纤维20～25％。

优选的，本发明所述纤维选自短切纤维、能够分丝帚化的天然纤维或能够分丝帚化的人造纤维；

更优选的，所述纤维选自短切纤维。

优选的，本发明所述短切纤维为具有原纤化结构的短切纤维；更优选自聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维或天丝纤维。

本发明所述的制备方法，所述打浆设备优选自槽式打浆机、盘磨机、PFI磨中的一种或多种；

进一步优选的，采用槽式打浆机，在浆料固体重量百分浓度0.5～5％、挂刀负荷1～10kg、打浆时间2～24h的条件下打浆；或

采用盘磨机，在浆料固体重量百分浓度5～30％、磨浆间隙0.05～0.8mm、磨浆次数50～200的条件下打浆；或

采用PFI磨，在浆料固体重量百分浓度5～30％、打浆间隙0.1～0.5mm、打浆转数1000～10000的条件下打浆。

本发明所述的制备方法，还包括采用预处理剂对混合后的短切纤维进行预处理。

优选的，所述预处理剂选自硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠、氯磺酸、氟磺酸、多聚磷酸和高锰酸钾中的一种或多种。