[发明专利]一种多孔硅酸钙/纤维共磨加填纸的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于造纸技术领域，具体涉及一种多孔硅酸钙/纤维共磨加填纸的制备方法。

背景技术

粉煤灰是火力发电厂煤炭燃烧的副产品，已经成为中国工业固体废物的最大单一污染源。我国某大型电厂以高铝粉煤灰为主要原料，研制开发了预脱硅－碱石灰烧结法提取氧化铝联产活性硅酸钙填料的工艺技术路线，将这种由粉煤灰提取转化制成的超细轻质多孔的新型硅酸钙矿物填料用于造纸，可大幅度降低造纸成本，也有利于环境保护。

新型硅酸钙填料为多孔的蜂窝状结构，具有较高的比表面积，光散射系数高，吸油值较高，白度为88％ISO，填料的基本物理性质符合填料要求；已有研究表明，硅酸钙加填纸白度可达80％ISO，在相同条件下，成纸强度性能低于GCC，高于PCC，纸张的印刷适性和松厚度有所改善，符合普通文化用纸性能要求。

新型硅酸钙填料加填后和常规的填料一样，都会降低纸张强度性能。为了提高加填纸的强度，有研究尝试添加增强剂，发现效果不明显。增干强剂与PVA合成纤维复合使用则可以有效地提高纸张的强度性能。这些技术主要局限于湿部助剂改善，以及打浆提高纤维分丝帚化程度，这样会不同程度地增加湿部体系的复杂程度，降低抄纸滤水性能，很少从新型硅酸钙填料特性的角度研究硅酸钙加填纸成纸强度。纸张加填后，填料在纸页结构中，吸附于纤维表面，阻碍了纤维间的结合，从而使加填纸的强度性能降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多孔硅酸钙/纤维共磨加填纸的制备方法，该方法能够有效改善加填纸强度性能，提高成纸的抗张强度和撕裂强度，并能够保证成纸的松厚度。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种多孔硅酸钙/纤维共磨加填纸的制备方法，包括以下步骤：

1)按3：(10～20)的绝干质量比，取多孔硅酸钙填料悬浮液与纤维浆料，混合后共磨，共磨至浆料的终打浆度为28～35°SR，然后将共磨后的浆料稀释至浓度为0.2％～0.4％，得到稀释浆料；

2)向稀释浆料中加入助留剂，搅拌均匀后，进行湿法抄造，对成型的湿纸页进行压榨、干燥，得到多孔硅酸钙/纤维共磨加填纸。

所述的纤维浆料是针叶木硫酸盐桨板和阔叶木硫酸盐浆板按1:(3～5)的绝干质量比混合后，再经泡浆、疏解及浓缩后制得的。

所述泡浆时间为20～28h，疏解转数为7000～8500转，浓缩至浓度为1.5％～3％。

所述多孔硅酸钙填料悬浮液是将多孔硅酸钙填料加水搅拌后制得。

多孔硅酸钙填料悬浮液与纤维浆料混合后的体系的浆浓度为11.5％～13％。

所述多孔硅酸钙填料悬浮液在与纤维浆料混合时是分3～5次加入到纤维浆料中的。

所述的共磨为PFI共磨，PFI的磨浆浓度为11.5％～13％，磨浆转数3000r～5000r。

所述的助留剂为阳离子聚丙烯酰胺，且助留剂的添加量为0.3～0.5千克/吨纸。

步骤2)所述搅拌均匀是在600～750r/min的搅拌转数下，搅拌0.5～2min。

步骤2)所述压榨时的压力为0.3～0.6Mpa，压榨时间为3～5min；干燥是在103～107℃下干燥7～12min。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明采用多孔硅酸钙填料与纤维浆料混合共磨的方法改善硅酸钙加填纸强度性能，在共磨过程中，纤维分丝帚化，会产生细小纤维将多孔硅酸钙填料缠绕包裹的现象，因而在多孔硅酸钙填料吸附包裹点，纤维可以通过细小纤维与其他纤维形成结合强度，同时提高填料的留着；采用多孔硅酸钙填料，经共磨和抄纸工艺，制得的手抄片具有较好的松厚度，且相比于传统浆内加填方法，手抄片强度性能明显改善，加填纸的抗张指数、撕裂指数等强度性能指标明显提高。同时，本发明方法制得的加填纸性能可控，通过改变助留剂的用量，可以抄造不同填料含量、不同强度性能和不同松厚度的硅酸钙加填纸。本发明操作简单，对设备要求低，环境友好，适合工业化大规模放大生产。

附图说明

图1为本发明的填料浆料共磨加填纸SEM图；

图2为本发明共磨加填纸与现有技术浆内加填纸的抗长指数性能对比；

图3为本发明共磨加填纸与现有技术浆内加填纸的撕裂指数性能对比。具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

浆料及填料准备：