一种提高纸张akd施胶效率的白泥填料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于造纸工业废弃物利用领域，具体涉及一种提高AKD (烷基烯酮二聚体)施胶效率的白泥填料的制备方法。
【背景技术】
[0002]白泥作为制浆黑液碱回收的副产物，根据选用的制浆原料可以分为两种:一是木材制浆碱回收白泥；二是非木材制浆碱回收白泥。大部分木材碱回收白泥可以在制浆造纸的一系列过程中通过燃烧，得到石灰循环再利用。但是非木材碱回收白泥因为其中含有较多的易结垢的硅物质和杂质，大部分被填埋处理。随着中碱性造纸的发展，碳酸钙作为填料被广泛地运用。而白泥的主要成分为碳酸钙，所以白泥回用做造纸填料在理论上是可行的。常用的碳酸钙填料有商品PCC (沉淀碳酸钙)和GCC (研磨碳酸钙)，白泥属于沉淀碳酸钙的一种。但是沉淀碳酸钙用于造纸填料时，由于其疏松多孔的内部结构，会对AKD施胶产生不利的影响。而白泥碳酸钙由于其更低的纯度、疏松多孔的结构和较宽的粒径分布等，对AKD (烷基烯酮二聚体)施胶会产生更大的负影响，施胶剂的用量成倍增加，系统白水处理任务加重等。所以，白泥碳酸钙用于加填时对纸张产生的施胶障碍更加明显，回用做造纸填料还存在较大的难度。
[0003]一般来说，碳酸钙加填引起的施胶障碍是常见的问题，所以国内外对于商品碳酸钙影响AKD的施胶机理提出了很多的猜想，但是具体的影响机理到目前为止还没有定论。有研宄表明，加填的纸料系统中，由于填料比纤维具有更高的比表面积，会优先吸附大量的 AKD，从而降低了 AKD 在纤维上的留着(Karademir, A.Quantitative determinat1n ofalkyl ketene dimer(AKD)retent1n in paper made on a pilot paper machine[J].Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 2002，26:253 - 260)。而被填料吸附的AKD只能为纸张提供暂时的施胶性能，纸张最终的抗水性主要是由与纤维反应的AKD产生的(Moyer, B.M.Diagnostic sizing loss problem solving in alkaline systems[C].Papermakers.Conf.Proc., Tappi Press, Atlanta, 1991:425)。对于白泥这种特殊的碳酸妈填料，目前的研宄主要集中在如何优化碱回收过程或者后续精制白泥，得到品质接近商品碳酸钙的白泥，只有极少数研宄表明，白泥加填后成纸施胶度较差，白泥对AKD的吸附不是唯一的原因(杨扬，刘金刚，苏艳群.碱回收白泥精制碳酸钙对AKD施胶剂的吸附特性研宄[J].中国造纸，2012，31⑶:13 - 17)。而对于如何提高白泥加填后AKD的施胶效率，国内的少数文献表明，用淀粉-硬脂酸钠表面改性白泥，可以在一定程度上提高AKD的施胶效率(胡剑榕，赵丽红，何北海.改性白泥精制碳酸钙加填及施胶特性研宄[J].造纸科学与技术，2012，31(2):46 -51)。同时在白泥苛化过程中控制苛化条件得到形状规则的白泥，可以有效地提高白泥加填时AKD的施胶效率(Wang, J.，Liu, L.，Wang, Z.J.，et al.AKD sizingefficiency of paper filled with CaC03from the kraft causticizing process[J].B1resources, 2014, 9 (I): 143 -149)。目前对于提高白泥碳酸钙加填纸料AKD施胶效率的研宄还很少。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术白泥加填过程中存在的AKD难施胶的问题，提供一种显著提高了纸张的施胶度的提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法。
[0005]本发明针对制浆黑液碱回收白泥，将不同粒径分布的颗粒级配得到新的白泥填料制品，该填料用于施胶纸张或其它材料加填，可以达到提高AKD施胶的目的。
[0006]本发明的目的通过以下技术方案得以实现:
[0007]一种提高纸张AKD施胶效率的白泥填料的制备方法，包括如下步骤:
[0008](I)将非木材制浆黑液碱回收白泥原料与水配成质量分数为5% - 20%的悬浮液，并且通过磁力搅拌作用分散均匀；
[0009](2)将所述悬浮液筛分，选择不同筛目的筛网，控制筛分时间，收集通过各筛目的填料，得到初级分级的填料；
[0010](3)将所得各级初级分级的填料分别与水混合配成质量分数为(20 -30) %的悬浮液，搅拌均匀后经离心分级处理，控制通过不同筛目填料的离心速度和时间；分别收集得到小于2 μ m、2 - 5 μ m、5 - 10 μ m和10 - 50 μ m各粒径范围的填料；
[0011 ] (4)将所得各粒径范围的填料按比例混合得到白泥填料制品，控制白泥填料的粒径范围为O -50 μπι，以体积百分比计，白泥填料中，粒径小于2 μπι的填料占O -10.0%，粒径小于5 μ m的填料占30 - 47 %，粒径小于1ym的填料占57 - 95 %，其余为粒径10 - 50 μ m的白泥填料，填料的平均粒径为5.9 - 20 μ m。
[0012]为进一步实现本发明目的，优选地，步骤(2)中所述筛网的目数为300 - 1800目，筛分时间为5 - 20min。
[0013]步骤(3)中所述离心分级处理的离心速度为8000 - 13000r/min，离心处理的时间为 5 - 20mino
[0014]以质量百分比计，步骤⑴中所述的非木材制浆黑液碱回收白泥的碳酸钙含量不低于85.1 %，盐酸不溶物含量不高于4.84%。
[0015]以体积百分比计，，步骤⑷所述白泥填料中粒径小于2 μπι的填料占0.5 -4.0%。
[0016]以体积百分比计，步骤⑷所述粒径小于5 μπι的填料占31 - 35%。
[0017]以体积百分比计，步骤⑷所述粒径小于10 μπι的填料占66 - 70%。
[0018]以体积百分比计，步骤⑷所述粒径小于10 μ m的填料占90 - 94%。
[0019]以体积百分比计，步骤⑷所述粒径10 - 50 μπι的白泥填料占30 - 34。
[0020]本发明白泥填料制品主要用于AKD浆内施胶纸张的加填。所获得的AKD施胶的材料的施胶度的检测方法为Cobb值法，依据GB/T 10739规定的条件进行检测。本发明具有一定粒径分布的白泥填料制品用于纸张加填后所获得的AKD施胶纸张的Cobb值为48.0629g.m 2?67.1433g.m 2。
[0021]与现有技术相比，本发明有益的效果是:
[0022]I)本发明使非木材制浆碱回收白泥加填纸张的Cobb值从88.5161g.m —2降低到48.0629g.πΓ2?67.1433g-m ―2，显著提高了纸张的施胶度，提高制浆黑液碱回收白泥用作填料的使用性能。
[0023]2)本发明通过将不同粒径组合，得到具有特定粒径分布的白泥填料制品，探宄了这些填料制品加填后对纸张施胶的影响，不仅对其白泥加填影响AKD施胶的机理提供了新的思路，同时节约了 AKD的用量，节省了白泥加填纸张的成本，并且该方法具有操作容易，实践简单可控的优点。
[0024]3)白泥加填的AKD施胶系统中，对纸张施胶的负影响较大。据目前的研宄表明，产生这种影响的原因可能是在湿部环境中白泥优先于纤维对AKD的吸附和干燥过程中熔融的AKD向内部孔隙迀移的影响。而吸附和孔隙迀移都与填料本身的粒径及其分布有着较大的联系，本发明通过不同粒径组合，提高白泥填料的品质，为白泥填料品质研宄提供一种新的思路。
【具体实施方式】
[0025]下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0026]实施例1
[0027](I)将非木材制浆碱回收白泥原料与水混合配置成质量分数为5%的悬浮液，用磁力搅拌器搅拌均匀。
[0028](2)白泥悬浮液通过筛分过程，选择筛子的筛目分别为300目、800目、1800目，每一级的筛分时间为5min。填料经过初级分级后，用粒径分析仪分别测定通过不同筛子的填料，同时收集通过不同筛目的填料。
[0029](3)分别将初级分级的不同筛子的填料加水配置成质量分数为20%的悬浮液，搅拌均匀后，经二次分级过程(离心分离处理)，控制初级筛分后通过不同筛目填料的离心速度为8000r/min，时