一种造纸浆料的配置方法与流程

本发明涉及造纸领域，具体涉及一种造纸浆料的配置方法。

背景技术：

阳离子淀粉由于带有阳电荷，能与阴电荷的纸浆纤维、细小纤维、造纸填料紧密结合，具有增强和助留助滤的作用，因而广泛的应用于造纸工艺中。

现有的造纸工艺的阳离子淀粉添加方法有两种，具体如下：

阳离子淀粉在混合浆池、纸机浆池等造纸工段添加(浆料未经纸机白水稀释)，在这些工段中，造纸的混合浆料浓度较高，一般在3～6％之间，属于浓浆。在这些工段添加，阳离子淀粉对混合浆料的增强效果较好，但是对浆料、细小纤维、造纸填料的保留作用较差。

阳离子淀粉在造纸压力筛之后添加，优点是实现了提高浆料单程留着率的目的，同时降低了生成成本。但是这种添加方式主要是以提升保留、改善滤水为主，对最终纸张强度提升效果不好。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是如何在不增加成本的前提下，同时改善造纸浆料的增强和滤水性能，从而最终提升纸张性能。

有鉴于此，本发明提供一种造纸浆料的配置方法，不增加阳离子淀粉的添加量，通过简单的工艺改进，就能同时改善造纸浆料的增强和滤水性能，从而最终提升纸张性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种造纸浆料的配置方法，包括往所述造纸浆料中添加阳离子淀粉的步骤，所述往造纸浆料中添加阳离子淀粉的步骤包括：将需要加入浆料中的阳离 子淀粉分成第一部分以及第二部分；将所述第一部分阳离子淀粉在造纸浆料的浓浆部位添加，将所述第二部分阳离子淀粉在造纸浆料的稀浆部位添加，所述浓浆为造纸浆料未经稀释之前的浆料，所述稀浆是所述浓浆经稀释后的浆料。

其中，所述第一部分阳离子淀粉大于等于所述第二部分阳离子淀粉。

其中，所述第二部分阳离子淀粉大于等于1kg绝干淀粉/吨纸。

其中，所述第一部分阳离子淀粉大于等于所述第二部分阳离子淀粉，且所述第二部分阳离子淀粉大于等于1kg绝干淀粉/吨纸。

其中，所述第一部分阳离子淀粉在混合浆池或纸机浆池工段添加。

其中，所述浓浆浓度为3-6％，所述稀浆的浓度小于等于2％。

其中，所述阳离子淀粉是以玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉的至少一种为原料，并向所述作为原料的淀粉中引入叔氨基或季铵基制备得到。

其中，所述需要加入浆料中的阳离子淀粉为6-20kg绝干淀粉/吨纸。

其中，所述需要加入浆料中的阳离子淀粉为6-10kg绝干淀粉/吨纸。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种造纸浆料的配置方法，包括往造纸浆料中添加阳离子淀粉的步骤，其中，往造纸浆料中添加阳离子淀粉的步骤包括将需要加入浆料中的阳离子淀粉分成第一部分以及第二部分，将第一部分阳离子淀粉在造纸浆料的浓浆部位添加，将第二部分阳离子淀粉在造纸浆料的稀浆部位添加，其中，浓浆是造纸浆料未经稀释之前的浆料，稀浆是造纸浆料经稀释后的浆料。通过这样的方式，在不增加阳离子淀粉的使用成本的前提下，通过浓浆、稀浆中添加的阳离子淀粉的协同作用，同时使得浆料的滤水性能、纸张的强度提升得到明显改善。

附图说明

图1是本发明实施例提供的造纸浆料的配置方法中，往造纸浆料中添加阳离子淀粉的流程图。

具体实施方式

在造纸工艺中，阳离子淀粉通常作为增强和助留助滤助剂，在造纸工艺湿部添加。常规工艺中，阳离子淀粉要么在浓浆部位添加，要么在稀浆部位添加，这样的添加方式，阳离子淀粉无法同时在增强和助留助滤两方面的功效得到很好的发挥。本发明实施例提供一种造纸浆料的配置方法，通过将需要加入浆料中的阳离子淀粉分成两部分，一部分在浓浆部位添加，一部分在稀浆部位添加，从而可以使得浓浆、稀浆部位添加的阳离子淀粉的协同作用，同时使得浆料的滤水性能、纸张的强度提升得到明显改善。

本发明实施例提供的造纸浆料的配置方法包括往造纸浆料中添加阳离子淀粉的步骤，其中，请参阅图1，图1是本发明实施例提供的造纸浆料的配置方法中，往造纸浆料中添加阳离子淀粉的流程图，如图所示，往造纸浆料中添加阳离子淀粉包括：

S101：将需要加入浆料中的阳离子淀粉分成第一部分以及第二部分。

本发明实施例中所提到的浓浆是指造纸浆料未经稀释之前的浆料，而稀浆是指浓浆经纸机白水稀释后的浆料。通常意义上，浓浆浓度为3-6％，稀浆浓度小于等于2％。

本发明实施例中的阳离子淀粉是以玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉的任意一种或多种为原料，并向作为原料的淀粉中引入叔氨基或季铵基制备得到的。

这里所提到的加入浆料中的阳离子淀粉为加入浆料中的总阳离子淀粉量。本发明实施例中，需要加入浆料中的阳离子淀粉的总添加量为6-20kg绝干淀粉/吨纸。根据具体的造纸工艺，所添加的阳离子淀粉的量可能稍有不同。比如文化用纸，需要加入浆料中的阳离子淀粉的量约为6-10kg绝干淀粉/吨纸，而针对部分工业用纸，阳离子淀粉的加入量可能稍微大一些，比如15-20kg绝干淀粉/吨纸，而针对一些特种纸，阳离子淀粉的加入量可能又稍微小一点，比如可以是3-5kg绝干淀粉/吨纸。

本发明以下的具体说明中，以文化用纸作为具体实施例。控制阳离子的添加量为6-10kg绝干淀粉/吨纸，比如6、8、9、10kg绝干淀粉/吨纸。

本发明在不改变阳离子淀粉添加量的基础上，将需要加入纸浆中的阳离子淀粉分为第一部分以及第二部分。

S102：将第一部分阳离子淀粉在造纸浆料的浓浆部位添加，将第二部分阳离子淀粉在造纸浆料的稀浆部位添加。

将第一部分阳离子淀粉在造纸浆料的浓浆部位添加，第二部分阳离子淀粉在造纸浆料的稀浆部位添加。其中，第一部分阳离子淀粉可以在混合浆池或纸机浆池工段进行添加。

阳离子淀粉在造纸工艺的浓浆阶段添加，对混合浆料增强为主，对浆料、细小纤维、造纸填料的保留为辅，但是也具有一定的保留的作用。阳离子淀粉在造纸工艺的稀浆阶段添加，阳离子淀粉同样对混合浆料具有增强作用，但是以提升保留、改善滤水为主，增强为辅。

作为一种优选的实现方案，第一部分阳离子淀粉大于等于第二部分阳离子淀粉。比如以阳离子淀粉的总添加量为8kg绝干淀粉/吨纸为例，第一部分阳离子淀粉可以是4kg、5kg、6kg或7kg绝干淀粉/吨纸。剩下的部分作为第二部分阳离子淀粉。当第一部分阳离子淀粉小于第二部分阳离子淀粉时，主要表现为滤水性能的改善，纸张强度提升效果不明显。

作为另一种优选的实现方案，第二部分阳离子淀粉大于等于1kg绝干淀粉/吨纸。比如1.5kg、2kg、2.5kg、3kg绝干淀粉/吨纸。当第二部分阳离子淀粉过小时，主要表现为纸张强度提升，浆料的滤水性能提升并不明显。但是，第二部分阳离子淀粉的量也并非越多越好。因为尽管细小纤维被保留，能够提升纸张强度，但是相当多一部分淀粉不能结合在纤维与纤维之间，不能提升纤维与纤维之间的氢键结合、电荷吸附作用。同时因为阳离子淀粉的高度亲水性，能够吸附大量的水，在稀浆中添加阳离子淀粉，由于阳离子淀粉很大部分未能与纤维结合，其结合大量的水分，从而使浆料的吸水量大大增加，当吸水量超过了改善滤水的作用，浆料的滤水又开始变差。因此，稀浆中添加阳离子淀粉，对于浆 料的滤水而言，并非越多越好。

因此，在不增加阳离子淀粉含量的前提下，将阳离子淀粉在浓浆、稀浆部位分别部分添加的同时，合理控制两个部位阳离子淀粉的添加量，能够进一步显著提升浆料的滤水性能以及纸张强度。本发明的发明人经过反复研究发现，作为本发明的更为优选的实现方案，第一部分阳离子淀粉大于等于第二部分阳离子淀粉，且第二部分阳离子淀粉大于等于1kg绝干淀粉/吨纸。以这样的设计方案，既能确保纸浆浆料的滤水性能得到明显改善，也能有效提升纸张强度。比如以阳离子淀粉的总添加量为8kg绝干淀粉/吨纸为例，第一部分阳离子淀粉可以是4kg、5kg、6kg或7kg绝干淀粉/吨纸，而第二部分阳离子淀粉对应分别为4kg、3kg、2kg或1kg绝干淀粉/吨纸。

本发明实施例中，所述的纸张强度主要表现为纸张的抗张指数、内聚力以及耐折度的提升。滤水性能是指加完所有化学品的浆料在10s时间的滤水的体积，体积越大说明浆料的滤水越好。

本发明实施例中，浓浆部位添加的阳离子淀粉主要吸附于阴离子的纤维与纤维之间，提升了纤维与纤维之间的氢键结合、电荷吸附作用(淀粉为阳、纤维为阴)，从而提升了纸张的强度指标。稀浆部位添加的阳离子淀粉，作用类似助留剂，与其他长链阳离子聚合物的作用机理相似，能显著的对细小纤维、造纸填料进行保留，从而提升浆料的滤水能力。通过这两个部位添加的阳离子淀粉的协同作用，从而能够在不增加阳离子淀粉的添加量的基础上，既改善了浆料的滤水性能，又提升了纸张强度。

为了更进一步说明本发明的方法，以下通过几个具体的实施例对本发明的效果进行进一步地展示。

实施例：

混合浆料中漂白针叶木浆20％、漂白阔叶木浆70％、化学机械浆10％。

阳离子淀粉总添加量为8kg(绝干淀粉)/吨纸，将第一部分(浓浆部位添加)阳离子淀粉量设定为a，第二部分(稀浆部位添加)阳离子 淀粉量设定为b；

在实施例1中，a＝7kg(绝干淀粉)/吨纸、b＝1kg(绝干淀粉)/吨纸；

在实施例2中，a＝4kg(绝干淀粉)/吨纸、b＝4kg(绝干淀粉)/吨纸；

在实施例3中，a＝6kg(绝干淀粉)/吨纸、b＝2kg(绝干淀粉)/吨纸；

在实施例4中，a＝1kg(绝干淀粉)/吨纸、b＝7kg(绝干淀粉)/吨纸；

在实施例5中，a＝7.5kg(绝干淀粉)/吨纸、b＝0.5kg(绝干淀粉)/吨纸；

在对比例1中，阳离子淀粉全部在浓浆部位添加；

在对比例2中，阳离子淀粉全部在稀浆部位添加。

维持七种工艺的纸张灰分＝15％、其他化学品的添加量均完全一致。测得最终的纸张强度以及浆料的10s滤水数据如下表所示。

在实施例1-5中，不提升阳离子淀粉的添加量，将阳离子淀粉在浓浆、稀浆中均部分添加，其对浆料的增加效果比单独浓浆添加、或单独稀浆添加都有改善。尤其是纸张的耐折度，提升最为显著。从浆料10s时间的滤水数据可见，稀浆中添加阳离子淀粉，并非越多越好。其中，当浓浆、稀浆部位添加的阳离子淀粉都为4kg/吨纸时，10s滤水性能最 好。

实施例4中，a＝1kg(绝干淀粉)/吨纸、b＝7kg(绝干淀粉)/吨纸，a≤b，以滤水性能的改善为主，纸张强度的提升并不明显。

而实施例5中，b＝0.5kg(绝干淀粉)/吨纸，b≤1kg(绝干淀粉)/吨纸，主要表现为纸张强度提升，浆料的滤水性能提升并不明显。

以上本发明的具体实施例的详细说明，可以理解，本发明中将造纸工艺的阳离子淀粉的添加工艺进行了改进，在浓浆、稀浆中，同时添加阳离子淀粉，但是并没有提升阳离子淀粉总的添加量。在新的添加工艺中，浓浆、稀浆中添加的阳离子淀粉存在协同作用，使得纸张的强度提升、浆料的滤水数据均优于现有的单独浓浆添加、或单独稀浆添加。对造纸企业而言，在不增加阳离子淀粉的使用成本的前提下，而将阳离子的功效进一步发挥。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。