一种有机改性的填料及其制备方法以及用所述填料的造纸工艺技术

本发明专利技术涉及一种有机改性的填料及其制备方法以及用所述填料的造纸工艺。所述填料中加入聚乙烯醇或淀粉。本发明专利技术提供一种新型改性填料，并提供一种使用该新型填料的造纸工艺，实现提升纸张加填料的同时，又可降低造纸企业生产成本，具备很好的应用价值。具备很好的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种有机改性的填料及其制备方法以及用所述填料的造纸工艺


[0001]本专利技术涉及一种有机改性的填料及其制备方法以及用所述填料的造纸工艺，属于造纸


技术介绍

[0002]目前造纸行业所用填料主要为分：重质碳酸钙（GCC）、轻质碳酸钙（PCC）、滑石粉、钛白粉、高岭土等无机类矿物质。这类无机碳物质的应用，固然可以达到降低企业生产成本、赋予纸张的一定的光学性能及印刷性能。但不可避免对纸张强度会造成一定的负面影响，这也是限制了纸张中填料添加量的一个关键因素。造纸行业的精英及相关领域的专家为了提高造纸用填料的强度，进行了多方面的研究，例如：中国矿业大学申请的重质碳酸钙改性剂、重质碳酸钙的改性方法、改性重质碳酸钙及其应用专利，专利号：201910548186.7,采用烷基双膦酸进行改性，可以将碳酸钙的活化指数提升至接近100%。再如：云南昆钢石头纸环保材料有限公司申请的石头纸改性碳酸钙的改性方法专利，专利号：201811528600.X，有加入阳离子淀粉改性剂进行改性，用于提升石头纸的产品品质。截止到目前，仍未有一种传统造纸用的填料改性方法，可以提高填料的力学性能。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对上述缺陷，目的在于提供一种新型改性填料，并提供一种使用该新型填料的造纸工艺，实现提升纸张加填料的同时，又可降低造纸企业生产成本。为此本专利技术采用的技术方案是：一种有机改性的填料，所述填料中加入聚乙烯醇或淀粉。进一步的，所述改性填料包括以下组分：GCC（重质碳酸钙）、PCC（轻质碳酸钙）、瓷土、滑石粉、二氧化钛、聚乙烯醇或淀粉。进一步的，所述PVA（聚乙烯醇）聚合度为：500~2600，醇解度为：75%~99%；PVA在水中的溶解温度：45~95℃，PVA熔点：95~150℃。进一步的，以碳酸钙绝干量为100份计，所述PVA用量：1~50份。进一步的，所述淀粉，为阳离子淀粉、预糊化淀粉、原淀粉；为木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉等一种或是多种的组合；如选用阳离子淀粉，取代度为：0.01~0.06。进一步的，以碳酸钙绝干量为100份计，所述淀粉用量：1~50份。一种改性填料的制备方法，按照以下步骤进行：在传统造纸填料制备完毕后，将PVA（聚乙烯醇）或淀粉增强剂加入到填料中，在高温情况下进行搅拌，在搅动的情况下，保温一定时间后，冷却至室温；再将冷却后的混合物，转移至雷蒙磨或是其它研磨设备中进行二次研磨，控制合适的研磨温度及研磨后颗粒的尺寸，即得到有机改性的填料。
进一步的，所述高温情况下搅拌，温度范围为：90~180℃，搅拌时间：10~180min，搅拌速度：10~1200转/min；所述保温温度范围为：90~180℃，搅拌时间：10~180min, 搅拌速度：10~1200转/min。进一步的，所述雷蒙磨或是其它研磨设备中所需控制的温度范围为：20~130℃，最高温度不能超过PVA的熔点温度；所述研磨后粒径控制范围：C30~C99,或是可通过100目到2000目的筛网。一种有机改性的填料的造纸工艺，按以下步骤进行：将有机改性的填料，按传统造纸填料的方式进行冲泡、稀释，添加至纸机系统，添加点可以是混合浆池、纸机浆池、成浆池、冲浆泵、压力筛等纸机填料传统添加点的一个或几个，添加有机改性填料后的浆料，经过流浆箱、成型网、压榨部、烘干部、卷取即可得到含有改性填料后的纸张；所述烘干部的烘缸温度，第一段烘缸温度范围为：20~35℃，第二段烘缸温度范围为：30~45℃，第三段烘缸温度范围为：40~65℃，第四段烘缸温度范围为：55~70℃。本专利技术的优点是：本专利技术提供一种新型改性填料，并提供一种使用该新型填料的造纸工艺，实现提升纸张加填料的同时，又可降低造纸企业生产成本，具备很好的应用价值。
具体实施方式
[0004]有机改性填料及其应用的主要技术路线：在传统造纸填料制备完毕后，将PVA（聚乙烯醇）或淀粉等增强剂加入到填料中，在高温情况下进行搅拌，保在搅动的情况下，保温一定时间后，冷却至室温。再将冷却后的混合物，转移至雷蒙磨或是其它研磨设备中进行二次研磨，控制合适的研磨温度及研磨后颗粒的尺寸，即得到有机改性的填料。将有机改性的填料，按传统造纸填料的方式进行冲泡、稀释，添加至纸机系统，添加点可以是混合浆池、纸机浆池、成浆池、冲浆泵、压力筛等纸机填料传统添加点的一个或几个，添加有机改性填料后的浆料，经过流浆箱、成型网、压榨部、烘干部、卷取即可得到含有改性填料后的纸张。需注意，烘干部的烘缸温度曲线与使用传统填料时，会有一定的调整。即除第一段烘缸采用低温或是冷缸外，第二段烘缸温度较使用传统填料时，提高2
‑
5℃，第三段烘缸温度较使用传统填料时提高5
‑
10℃，第四段烘缸温度至少需达到65℃以上。后续烘缸温度与使用传统填料时，保持一样的递增曲线即可。利用烘缸温度将有机改性后填料表面的水溶性PVA、淀粉等溶解，粘合在纸张纤维上，从而大幅度的提升纸张的强度，尤其是内结合力及抗张、耐折等纸张关键强度指标，实现纸张添加填料，不影响成纸强度甚至可以增加纸张强度的目标，从而进一步降低企业生产成本的同时，提高纸张品质。所述造纸填料主要包括：GCC（重质碳酸钙）、PCC（轻质碳酸钙）、瓷土、滑石粉、二氧化钛等常规造纸用无机填料。其中，GCC粒径控制在C30~C99之间，优选C60~C90，（C60是指2um以下的碳酸钙颗粒比例达到60%，C90是指2um以下的碳酸钙颗粒比例达到90%，以此类推）。滑石粉、瓷土粒径控制在通过100目到2000目的筛网，优选可通过200~1000目筛网粒径。填料可以是冲泡好的，浓度在10%~70%，优选浓度在50%以下，最优选为干粉填料。所述PVA（聚乙烯醇）聚合度为：500~2600，优选1300~1700，醇解度为：75%~99%，优
选95%~99%。PVA在水中的溶解温度：45~95℃，优选55~65℃，PVA熔点：95~150℃，优选120~140℃所述PVA用量：1~50份（以碳酸钙绝干量为100份计），优选3~10份，PVA的用量取决于我们想要控制的成本及改性后填料的强度，如需要提高改性后的填料强度，可增加PVA用量但成本会相应增加。优选的3~10份，仅是指成本与碳酸钙强度的一个相对的平衡，甚至于在某些特定的情况下，PVA用量可超过100份。所述淀粉，一般为阳离子淀粉、预糊化淀粉、原淀粉等，依据淀粉原料的差异，可以为木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉等一种或是多种的组合，如选用阳离子淀粉，取代度为：0.01~0.06优选0.02~0.04。所述淀粉用量：1~50份（以碳酸钙绝干量为100份计），优选5~10份，淀粉的用量取决于我们想要控制的成本及改性后填料的强度，如需要提高改性后的填料强度，可增加淀粉用量。优选的5~10份，仅是指成本与碳酸钙强度的一个相对的平衡，甚至于在某些特定的情况下，淀粉用量可超过100份。所述高温情况下搅拌，温度范围为：90~180℃，优选120~140℃，搅拌时间：10~180min优选20~60min，搅拌速度：10~1200转/min,优选400~600转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机改性的填料，其特征在于，所述填料中加入聚乙烯醇或淀粉。2.根据权利要求1所述的一种有机改性的填料，其特征在于，所述改性填料包括以下组分：GCC（重质碳酸钙）、PCC（轻质碳酸钙）、瓷土、滑石粉、二氧化钛、聚乙烯醇或淀粉。3.根据权利要求2所述的一种有机改性的填料，其特征在于，所述PVA（聚乙烯醇）聚合度为：500~2600，醇解度为：75%~99%；PVA在水中的溶解温度：45~95℃，PVA熔点：95~150℃。4.根据权利要求2所述的一种有机改性的填料，其特征在于，以碳酸钙绝干量为100份计，所述PVA用量：1~50份。5.根据权利要求2所述的一种有机改性的填料，其特征在于，所述淀粉，为阳离子淀粉、预糊化淀粉、原淀粉；为木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉等一种或是多种的组合；如选用阳离子淀粉，取代度为：0.01~0.06。6.根据权利要求2所述的一种有机改性的填料，其特征在于，以碳酸钙绝干量为100份计，所述淀粉用量：1~50份。7.一种改性填料的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：在传统造纸填料制备完毕后，将PVA（聚乙烯醇）或淀粉增强剂加入到填料中，在高温情况下进行搅拌，在搅动的情况下，保温一定时间后，冷却至室温；再将冷却后的混合物，转移至雷蒙磨或是其它研磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦丹，余翔，章松，
申请(专利权)人：冠宏化工扬州有限公司，
类型：发明
国别省市：