一种用于造纸领域的功能性填料助剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于造纸领域的功能性填料助剂，该填料助剂由以下重量分数配比的原料制成：硅藻土原土100份、硅灰石粉5份、重钙5份、阳离子聚丙烯酰胺0.55份、硅藻土复合絮凝剂（专利申请号：201410769722.3）33.2份，本发明具备八大功能，即：提高节浆率，延长毛布及网布寿命，缓解污水处理负担，提高产量，提高纸张物理指标（环压强度、强度拉力、表面光洁度、颜色），节约能源、节省烘干蒸汽量，助留助滤，性价比高。
【专利说明】
一种用于造纸领域的功能性填料助剂
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于造纸领域的功能性填料助剂及其制备方法。 技术背景
[0002] 我国造纸工业不断向着高速化、连续化、大型化方向发展，劳动生产率不断提高， 由于针叶木资源的缺乏，阔叶木和草类原料的使用量不断增加，废纸的回收利用率也越来 越高，因此，浆料中的细微组分含量增加。又由于世界范围的水资源短缺和防止污染的要 求，使得造纸必须封闭循环用水。在这种情况下，从节约能源、降低浆耗和减少造纸排水的 处理负荷来看，应尽量留着浆中的细小组分和填料，同时又要尽量强化纸机湿部的脱水。最 经济的办法是使用高效的造纸助剂。
[0003] 我国造纸工业应用助剂与国外相比有很大的差距，总体情况是数量少，品种不多， 尚未形成专业化生产，不能满足造纸行业技术进步和产品更新换代的要求，为此，造纸助剂 今后需要大力发展能改善环境的环保及绿色造纸助剂、开发集多功能于一体的造纸助剂。
[0004] 本发明的主要材料为非金属氧化物，价格低廉，使细小纤维和填料的流失大幅度 降低，能够减少白水的污染负荷，能够改善环境，可以称得上为环保及绿色造纸助剂。
[0005] 本发明具备八大功能，即：提高节浆率，延长毛布及网布寿命，缓解污水处理负担， 提高产量，提高纸张物理指标(环压强度、强度拉力、表面光洁度、颜色)，节约能源、节省烘 干蒸汽量，助留助滤，性价比高。属于集多功能于一体的造纸助剂。
[0006]
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种造纸用功能性填料，本发明的另一目的在于提供这种 功能性填料的制备方法。
[0008] 本发明的目的是这样实现的，本发明造纸用功能性填料由以下重量分数配比的原 料制成：
制备方法如下： 将上述配比的长白县马鞍山村出产的硅藻土原土(含水量50%)、硅灰石粉、重钙、阳离 子聚丙烯酰胺置入捏合机中，以l〇〇〇r/min以下的转速搅拌1小时以下，使物料充分混合； 将混合后的物料置入烘干机中，以50°C ~80°C的温度烘干2小时，使物料干燥；将烘干后的 物料置入粉碎机中，以l〇〇〇〇r/min以下的转速粉碎5s ;粉碎后再加入上述配比的硅藻土复 合絮凝剂(专利申请号：201410769722. 3)，置入捏合机中以lOOOr/min以下的速度搅拌1小 时以下，使物料充分混合均匀，计重，包装，即得成品。
[0009] 硅藻土复合絮凝剂(专利申请号：201410769722. 3)的配比与制备方法如下： 铁精粉 9份 90%的浓硫酸 6份 含水率50%的硅藻土原土 35份 制备方法： 将上述配比的临江市七道沟磁铁矿在选矿中精选出的铁精粉与90%浓硫酸充分混合， 在常温下以l〇〇〇r/min以下的转速充分搅拌1小时，使物料充分反应；反应后的物料与长 白县马鞍山硅藻土原矿出产的含水量50%三级硅藻土以重量比为3:7的比例（35份）置入 捏合机，以2000r/min以下的转速搅拌1小时，使硅藻土与铁精粉一硫酸混合物充分混合、 反应，使物料活化；将上述活化后的产物置入烘干机中逐步升温至500°C左右，烘干加热 l〇min，使物料含水量降到30%以下，停止加温，逐步冷却至常温；将冷却后的物料置于风选 装置中，依次经风磨分级机、漩涡分离器、脉冲除尘器后将产品研磨至100目以下的合格粒 径；选用后的合格粒径的产品经风机传送至包装机包装，即得成品。
[0010] 本发明主要材料性能如下： 硅藻土：娃藻土助剂主要是由化学性质稳定的Si02组成，内部微孔丰富，形成各种各 样的坚硬骨架，具有很好的透气性，黏度小，作用在纸浆中，能够改变纸浆中微粒的聚集状 态，从而改变纸浆中微粒尺寸分布状态。首先在网布上形成一层多孔的介质，当纸浆通过介 质时，纸浆中的固体颗粒成聚集状态，尺寸分布发生变化，大的颗粒在介质表面被捕获而截 留，形成尺寸分布较窄的一层，并通过他们继续阻挡，捕获与其尺寸相接近的颗粒杂质，随 着网布上过滤的进行，颗粒尺寸较小的杂质逐渐进入多孔的硅藻土介质中，从而被截留。硅 藻土良好的助滤功能使得本发明产品的滤水性好，因为硅藻土具有90%左右的孔隙率，t匕 表面积很大，可以将〇. 1 μ m的细微粒子以吸附的方式截留，同时起到了留住细小纤维的助 留作用与助滤的作用。
[0011] 硅藻土可以吸附大量的树脂类、胶类、木素、粘稠类物质，调节了纸浆的粘度，能够 避免夏日高温环境下纸浆发酵，从而在抄纸过程中大幅度降低断头率。
[0012] 硅灰石粉：硅灰石粉是一种钙质偏硅酸盐矿物，三斜晶系，细板状晶体，集合体呈 放射状或纤维状，能够增强纸张的强度拉力，环压强度；解理面呈珍珠光泽，能长时间保持 白色的明亮色调，能够提高纸张表面的光洁度、颜色等一系列指标；一般情况下耐酸、耐碱、 耐化学腐蚀，吸湿性小于4%，配合硅藻土的透气与粘度调节功能，有利于纸张干燥，能够节 省烘干蒸汽的用量，从而起到节约成本、节约能源的作用。
[0013] 重钙：即重质CaC03,广泛应用于造纸，有较好的遮盖能力。
[0014] 阳离子聚丙烯酰胺：在造纸领域中广泛用作助留剂、助滤剂、均度剂等。它的作用 能够提1?纸张的质量，提1?楽·料脱水性能，提1?细小纤维及填料的留着率，减少原材料的消 耗以及对环境的污染。阳离子共聚物与硅藻土相结合，可以使产品的助滤功能增强。
[0015] 硅藻土复合絮凝剂：絮凝剂能够将原本用于填充空隙的细小物质絮聚，形成均匀 的絮团，阻止粒径大小不同的物质进行致密排列，腾出水分下渗空间，加快滤水速度，从而 起到助滤、提高车速、提高产量的作用。本发明的产品在抄纸的过程中部分随水流出，在流 动过程中絮凝剂和污水充分地反应，减轻了处理污水和排放污水的负担。
[0016] 本发明的产品经以上原料合理地配比制得，使用简单，在不增加设备的前提下使 用，由于本发明的主要原材料是非金属矿物质，价格较低，并且产品的粒径在一定范围内， 90%会截留在纸张里，会随纸张卖出，近乎零成本使用。
[0017] 总结上述，本发明具备八大功能，即：提高节浆率，延长毛布及网布寿命，缓解污水 处理负担，提高产量，提高纸张物理指标(环压强度、强度拉力、表面光洁度、颜色)，节约能 源、节省烘干蒸汽量，助留助滤，性价比高。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明产品的使用状态参考图。
【具体实施方式】
[0019] 将长白县马鞍山村出产的娃藻土原土 (含水量50%) 100份、娃灰石粉5份、重|丐5 份、阳离子聚丙烯酰胺〇. 55份置入捏合机中，以lOOOr/min以下的转速搅拌1小时以下，使 物料充分混合；将混合后的物料置入烘干机中，以50°C ~80°C的温度烘干2小时，使物料干 燥，将烘干后的物料置入粉碎机中，以l〇〇〇〇r/min以下的转速粉碎5s，粉碎后再加入上述 比例的硅藻土复合絮凝剂（专利申请号：201410769722. 3)，置入捏合机中以1000r/min以 下的速度搅拌1小时以下，使物料充分混合均匀，计重，包装，即得成品。
[0020] 上述硅藻土复合絮凝剂(专利申请号：201410769722. 3)的制备方法如下： 将临江市七道沟磁铁矿在选矿中精选出的铁精粉9份与90%的浓硫酸6份按比例混 合，在常温下以l〇〇〇r/min以下的转速充分搅拌1小时，使物料充分反应；反应后的物料与 长白县马鞍山硅藻土原矿出产的三级硅藻土(含水量为50%)以3:7的比例（35份）置入捏 合机，以2000r/min以下的转速搅拌1小时，使硅藻土与铁精粉一硫酸混合物充分混合、反 应；反应后产物置入烘干机中升温至500°C后，烘干加热10min，使物料含水量降到30%以 下，停止加温，逐步冷却至常温；将冷却后的物料置于风选装置中，依次经风磨分级机、漩涡 分离器、脉冲除尘器后将产品研磨至100目以下的合格粒径；选用后的合格粒径的产品经 风机传送至包装机包装，即得成品。
[0021] 将本发明的产品以2. 5%~10%的浓度化药，按附图1所示加入点的位置加入本产 品。
[0022] 按本发明产品10%浓度，螺杆泵转速为200r/min为例生产，产品用量为20kg/吨 纸。
[0023] 通过实际使用数据，将产品浓度化为2. 5%使用一段时间之后，将浓度提高到10%， 节浆率显著提高，螺杆泵转速为200r/min时，每吨纸可节浆127. 9kg。
[0024] 产品加入量可视细浆留着率大小，白水浓度大小做相应调整，本产品使用量亦受 水线影响，水线较短，加大用料量，水线较长减少用料量。
【主权项】
1. 一种用于造纸领域的功能性填料助剂，其特征在于：该填料助剂由以下重量份数配 比的原料制成： 石圭藻土原土 100份 硅灰石粉5份 重钙5份 阳离子聚丙烯酰胺0.55份 硅藻土复合絮凝剂33. 2份 制备方法如下： 将上述配比的长白县马鞍山村出产含水量50%的硅藻土原土、硅灰石粉、重钙、阳离子 聚丙烯酰胺置入捏合机中，以l〇〇〇r/min以下的转速搅拌1小时以下，使物料充分混合；将 混合后的物料置入烘干机中，以50°C~80°C的温度烘干2小时，使物料干燥；将烘干后的物 料置入粉碎机中，以l〇〇〇〇r/min以下的转速粉碎5s ;粉碎后再加入上述配比的硅藻土复合 絮凝剂，置入捏合机中以l〇〇〇r/min以下的速度搅拌1小时以下，使物料充分混合均匀，计 重，包装，即得成品。2. 根据权利要求1所述的一种用于造纸领域的功能性填料助剂，其特征在于：所述硅 藻土复合絮凝剂的配比与制备方法如下： 铁精粉 9份 90%的浓硫酸 6份 含水率50%的硅藻土原土 35份 制备方法： 将上述配比的临江市七道沟磁铁矿在选矿中精选出的铁精粉与90%浓硫酸充分混合， 在常温下以l〇〇〇r/min以下的转速充分搅拌1小时，使物料充分反应；反应后的物料与长 白县马鞍山硅藻土原矿出产的含水量50%三级硅藻土以重量比为3:7的比例置入捏合机， 以2000r/min以下的转速搅拌1小时，使硅藻土与铁精粉一硫酸混合物充分混合、反应，使 物料活化；将上述活化后的产物置入烘干机中逐步升温至500°C左右，烘干加热10min，使 物料含水量降到30%以下，停止加温，逐步冷却至常温；将冷却后的物料置于风选装置中， 依次经风磨分级机、漩涡分离器、脉冲除尘器后将产品研磨至100目以下的合格粒径；选用 后的合格粒径的产品经风机传送至包装机包装，即得成品。
【文档编号】D21H17/68GK105986513SQ201510062694
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月6日
【发明人】石轩, 张迎亮
【申请人】石轩