一种复合瓷土填料的复合方法技术

本发明专利技术公开了一种复合瓷土填料的复合方法，该方法是将瓷土分散成分散悬浮液，与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，加水混合后加热至８５～９５℃，保温３０分钟得中间产物；将上述中间产物直接干燥，得到复合瓷土填料；或者将上述中间产物与脂肪酸混合，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，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；本发明专利技术可提高瓷土与纤维的亲水性，增加瓷土用量，显著提高纸强度。本发明专利技术还可提高填料留着率，增加成纸白度，减少废水处理负荷，进一步节约纤维用量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学合成领域，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足之处，本专利技术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。本专利技术的目的通过下述技术方案实现 ， 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l 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°C，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。为了更好地实现本专利技术，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包括盐酸、硫酸、氯化氨或硫酸氨等酸性电解质溶液。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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点及有益效果本专利技术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专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不 限于此。实施例l，包括如下步骤将瓷土 (填料级，100%颗粒小于10微米，白度无要求，白度低时用于 纸板；白度高时用于薄纸。下同)分散成质量浓度为5%的分散悬浮液，与 充分溶解糊化的质量浓度为20%的淀粉水溶液混合均匀后得中间产物；所述 瓷土与淀粉的质量比为1 : 1。将棕榈酸(直链C12的脂肪酸)加入上述中间 产物中(脂肪酸与淀粉的质量比为1 : 20)，调节PH至10，在85'C再保温 20分钟，整个过程不断搅拌，得到均匀混合液；将上述均匀混合液与酸性电 解质溶液盐酸混合；盐酸均匀混合液的体积比1:1，然后搅拌30分钟， 转速200转/分钟，静置一夜后，除去上层清液，下层白层物质即是复合瓷土 填料，得到的复合瓷土填料为肉眼可见颗粒状。在80克重的纸中，加入15% (质量百分比)的本专利技术复合瓷土填料，纸张抗张强度增加100%，填料留 着率增加30%。实施例2，包括如下步骤将瓷土分散成质量浓度为40%的分散悬浮液，与充分溶解糊化的质量浓 度为1%的淀粉水溶液混合均匀后，得到中间产物，所述瓷土与氧化淀粉的 质量比为50: 1;上述中间产物喷雾干燥后得粉状复合填料即复合瓷土填 料。在80克重的纸中，加入15% (质量百分比)的本专利技术复合瓷土填料，纸 张抗张强度增加10 15%。实施例3，包括如下步骤将瓷土和氧化淀粉混合，加水混合成质量浓度40%的混合物，所述瓷土 与氧化淀粉的质量比为1 : 20，上述混合物加温至9(TC，保温30分钟，使混 合物充分糊化并搅拌均匀，得中间产物，喷雾干燥中间产物得粉状复合填料即复合瓷土填料。在80克重的纸中，加入15% (质量百分比)的本专利技术复合 瓷土填料，纸张抗张强度增加20%。实施例4，包括如下步骤将瓷土分散成质量浓度为30%的分散悬浮液，倒入充分溶解糊化的质量 浓度为20%的阳离子淀粉水溶液中混合均匀后得中间产物；所述瓷土与阳离子淀粉的质量比为5 : 1;上述中间产物与硬脂酸(直链C18的脂肪酸)混合，硬脂酸对阳离子淀粉的质量比例为5% (即硬脂酸与阳离子淀粉的质量 比为1 :20)，混合后PH调节为10， 95i:下保温20分钟，并搅拌混合均匀 后，整个过程不断搅拌，得到均匀混合液；将上述均匀混合液倒入酸性电解 质溶液硫酸铵中，所述酸性溶液均匀混合液体积比为3:1，边倒边搅拌 (搅拌30分钟，转速200转/分钟)，静置一夜后，除去上层清液，下层白 层物质即是复合瓷土填料，得到的复合瓷土填料肉眼可见颗粒状。在80克重 的纸中，加入15% (质量百分比)的本专利技术复合瓷土填料，纸张抗张强度增 加30%。实施例5，包括如下步骤将瓷土分散成质量浓度为30%的分散悬浮液，倒入充分溶解糊化的质量浓度为20%的原淀粉水溶液中混合均匀后得中间产物；所述瓷土与原淀粉的 质量比为3 : 1;上述中间产物中加入油酸(直链C16的脂肪酸)，脂肪酸对 原淀粉的质量比例为即1 : 3，混合后PH调节为10, 9(TC下搅拌并保温20 分钟，得到均匀混合液。将上述均匀混合液倒入酸性电解质溶液氯化铵中， 所述酸性溶液均匀混合液体积比为2:1，边倒边搅拌(搅拌30分钟，转 速200转/分钟)，静置一夜后，除去上层清液，下层白层物质即是复合瓷土 填料，得到的复合瓷土填料肉眼可见颗粒状。在90克重的纸中，加入15% (质量百分比)的本专利技术复合瓷土填料，纸张抗张强度增加35%。实施例6，包括如下步骤将瓷土分散成质量浓度为30%的分散悬浮液，倒入充分溶解糊化的质量 浓度为20%的聚乙烯醇(PVA)水溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合瓷土填料的复合方法，其特征在于包括如下步骤：　（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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：颜进华，李向华，许杰林，陈晓明，崔益智，阮久行，
申请(专利权)人：颜进华，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]