纸张的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种纸张的制造方法，该制造方法包括：配制一定浓度的浆料；向浆料中添加分子量为8000K-30000KDa的超高分子量阳离子聚丙烯酰胺，混合均匀后形成使浆料表面覆盖正电荷的第一混合物；向第一混合物中添加一定浓度的具有负电荷的填料，混合均匀后形成浆料、超高分子量阳离子聚丙烯酰胺以及填料相互包裹的第二混合物；向第二混合物中添加分子量为3000K-10000KDa的填料絮凝剂后形成第三混合物；用第三混合物配浆并制成纸张。通过上述方式，本发明能够使得制得的纸张内聚，耐折等物理强度指标提升。
【专利说明】纸张的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纸张的制造【技术领域】，特别是涉及一种纸张的制造方法。
【背景技术】
[0002]造纸填料是一种矿物颜料或者合成材料，用于改善纸张的性能，更高的改善纸张的使用要求和节省浆料的用浆成本。造纸工业中常用的填料包括:碳酸钙，滑石粉，高岭土和二氧化钛等。其中碳酸钙由于其白度高，颗粒分布均匀，能够明显提升纸张的不透明度，白度和印刷适应性等，使之成为造纸过程中最为理想的造纸填料。
[0003]纸张中加入填料的主要目的是提高纸张的白度、不透明度和印刷适性，同时纸厂总是尽量的增加填料的用量来减少成本。然而，随着填料加添量的增加，首先在纸页的形成过程中破坏了纤维间的结合力，使纸张的强度下降，纸张印刷过程中掉毛掉粉现象加剧。为了提升纸张灰分的同时还能保证纸张的品质问题，我们一般会使用填料改性以增加填料和纤维之间的结合能力。目前一般使用淀粉，高分子物质或者瓜尔胶等先对填料进行包覆处理，将处理后的填料添加到浆料中，加强填料与纤维间的结合，这种方法可以改善纸张印刷过程中的掉毛掉粉现象，但则需在填料添加前先对填料进行包覆处理，增加了工艺的复杂性。同时用这种方法处理的填料添加后，也会带来纸张抗张，内聚，耐折等物理强度指标下降。
[0004]因此，需要提供一种纸张的制造方法，以解决上述问题。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题是提供一种纸张的制造方法，能够解决现有技术中纸张抗张，内聚，耐折等物理强度指标低的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种纸张的制造方法，该制造方法包括:配制一定浓度的浆料；向浆料中添加分子量为8000K-30000KDa的超高分子量阳离子聚丙烯酰胺，混合均匀后形成使浆料表面覆盖正电荷的第一混合物；向第一混合物中添加一定浓度的具有负电荷的填料，混合均匀后形成浆料、超高分子量阳离子聚丙烯酰胺以及填料相互包裹的第二混合物；向第二混合物中添加分子量为3000K-10000KDa的填料絮凝剂后形成第三混合物；用第三混合物配浆并制成纸张。
[0007]其中，超闻分子量阳尚子聚丙烯酰胺的分子量为10000K-15000KDa。
[0008]其中，超闻分子量阳尚子聚丙烯酰胺的电荷密度为5_15meq/g。
[0009]其中，填料絮凝剂分子量为6000K_10000KDa。
[0010]其中，填料絮凝剂的电荷密度为10-30meq/g。
[0011]其中，填料絮凝剂为丙烯酰胺和聚丙烯酸或者聚丙烯酸衍生物的共聚物。其中聚丙烯酸衍生物为:聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸二甲氨基乙酯或者聚丙烯酸二甲氨基乙酯甲基氯化物。
[0012]其中，配制的浆料的浓度为0.8-6.5%，填料的浓度为10-68%，超高分子量阳离子聚丙烯酰胺的添加量为0.5-5Kg/T填料，浆料与填料的绝干质量比为1:02-1:2.0，填料絮凝剂的添加量为0.5-4.5Kg/T填料。
[0013]其中，浆料为化学针叶木浆、化学阔叶木浆、BCTMP以及APMP中的一种或者两种及以上混合浆料。
[0014]其中，填料为研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、高岭土、滑石粉或者二氧化钛中的至少一种。
[0015]其中，用第三混合物配浆并制成纸张的步骤具体为:将第三混合物与另外两种不同于浆料的浆料物质混合后添加化学品，然后制成纸张。
[0016]本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况，本发明利用分子量8000K-30000KDa的超高分子量阳离子聚丙烯酰胺和浆料之间的静电吸引和桥联絮聚作用，将该超高分子量阳离子聚丙烯酰胺与浆料混合，使浆料表面覆盖一层正电荷，加强了对具有负电荷的填料的吸引作用，使得浆料和填料形成一个有静电吸引和桥联絮聚的填料浆料复合体，且这种复合体具有非常强的抗剪切能力。利用超高分子量阳离子聚丙烯酰胺既可以增加浆料中纤维间的连接点亦具有静电吸引和桥联絮聚的作用，可以更好的加强填料与纤维间的结合力，从而可以使得制得的纸张内聚，耐折等物理强度指标提升。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明第一实施例的纸张制造方法的流程图；
[0018]图2是本发明是纸机的浆线流程示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
[0020]请参阅图1，图1是本发明第一实施例的纸张制造方法的流程图。在本实施例中，纸张的制造方法包括以下步骤:
[0021]步骤Sll:配制一定浓度的浆料。
[0022]在步骤Sll中，优选地，配制的浆料的浓度为0.8-6.5%。浆料为化学针叶木浆、化学阔叶木浆、BCTMP (漂白化学热磨机械浆)以及APMP (碱性过氧化氢机械浆)中的一种或者两种及以上混合浆料。
[0023]步骤S12:向浆料中添加分子量为8000K_30000KDa超高分子量阳离子聚丙烯酰胺，混合均匀后形成使浆料表面覆盖正电荷的第一混合物。
[0024]在步骤S12中，超高分子量阳离子聚丙烯酰胺的分子量更优选的为10000K-15000KDa。超高分子量阳离子聚丙烯酰胺的添加量为0.5_5Kg/T填料，即超高分子量阳离子聚丙烯酰胺添加量按填料的绝干成分占比计算，因此，需要预先获取后续步骤中预算的填料添加量，然后计算超高分子量阳离子聚丙烯酰胺的添加量。每吨填料的绝干成分对应超高分子量阳离子聚丙烯酰胺的添加量为0.5-5Kg，例如，若后续步骤中添加的填料为I吨则此步骤中添加量为0.5-5Kg，其他数值以此类推。优选地，超高分子量阳离子聚丙烯酰胺的电荷密度为5-15meq/g。
[0025]步骤S13:向第一混合物中添加一定浓度的具有负电荷的填料，混合均匀后形成浆料、超高分子量阳离子聚丙烯酰胺以及填料相互包裹的第二混合物。[0026]在步骤S13中，优选地，先将填料进行分散处理避免填料结块，优选地分散处理后的填料浓度为10-68%。浆料与填料的绝干质量比为1:0.2-1:2.0。填料为研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、高岭土、滑石粉或者二氧化钛中的至少一种。在本实施例中，填料优选为研磨碳酸钙，沉淀碳酸钙或者两者任意比例混合的混合物。
[0027]步骤S14:向第二混合物中添加分子量为3000K_10000KDa的填料絮凝剂后形成第
三混合物。
[0028]在步骤S14中，填料絮凝剂的分子量更优选的为6000K_10000KDa，填料絮凝剂的电荷密度优选为10-30meq/g。填料絮凝剂的添加量为0.5-4.5Kg/T填料，即每吨填料的绝干成分对应的填料絮凝剂的添加量为0.5-4.5Kg。在本实施例中，填料絮凝剂为丙烯酰胺和聚丙烯酸或者聚丙烯酸衍生物的共聚物。该聚丙烯酸衍生物可以是聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸二甲氨基乙酯或者聚丙烯酸二甲氨基乙酯甲基氯化物等。优选地，第三混合物经过100目筛网过滤之后，浊度控制在3000NTU以下。
[0029]步骤S15:用第三混合物配浆并制成纸张。
[0030]在步骤S15中，用第三混合物配浆并制成纸张的步骤优选为包括:将第三混合物与另外两种不同于浆料的浆料物质混合后添加化学品，然后制成纸张。制造方法优选为抄造。例如，若经过上述处理的浆料为化学针叶木浆则另外两种不同于上述浆料的浆料物质可以为化学阔叶木浆、BCTMP。
[0031]在本实施例中，纸张的制造方法优选为运用于纸机，请进一步参阅图2，图2是纸机的浆线流程示意图。在运用于该纸机时，例如可选择N线(N-低浓磨浆机到N-成浆塔再到混合浆池)进行上述步骤的添加处理。例如，在本实施例中步骤S12中所添加的超高分子量阳离子聚丙烯酰胺的添加点优选为N-低浓磨浆机的磨浆之后，混合浆池之前，更优选的添加点为N-成浆塔之后，混合浆池之前。类似的，在本实施例中步骤S13中所添加的填料的添加点优选为N-低浓磨浆机的磨浆之后，混合浆池之前，更优选的添加点为N-成浆塔之后，混合浆池之前。将第三混合物与另外两种不同于浆料的浆料物质混合后，按照上述选择N线添加处理的情形，此处所述的另外两种浆料物质分别在L1.1线(L1.1-低浓磨浆机-到L1.1-成浆塔再到混合浆池)和L1.2线(L1.2-低浓磨浆机-到L1.2-成浆塔再到混合浆池)进行磨浆和成浆但未经过上述添加处理，最后第三混合物与另外两种浆料物质在混合浆池进行混合后形成混合浆，再在混合浆中添加化学品，然后到纸机抄造纸张。例如，在本实施例中，化学品可以为阳离子淀粉、助留助滤剂等，可以理解，在其他实施例中，化学品也可以为其他物质，本实施例对此不做限定，可以理解，在其他实施例中，也可以选择L1.1线或者L1.2线进行上述添加处理。
[0032]下面选择具体用量和物质，介绍几个实施例，并对各个实施例制得的纸张进行相关的物性检测。
[0033]本发明的纸张制造方法的第二实施例如下:
[0034]本实施例为在实验室制作手抄片，纸张的制造方法包括以下步骤:
[0035]第一步，取化学阔叶木浆10g，用白水稀释至浓度5.0%。
[0036]第二步，向化学阔叶木浆中添加0.5Kg/T填料，电荷量为15meq/g，分子量为30000KDa的超高分子量阳离子聚丙烯酰胺，搅拌60s后形成第一混合物。
[0037]第三步，向第一混合物中添加2g沉淀碳酸钙(填料)，再次搅拌60s后形成第二混合物。
[0038]第四步:向第二混合物中添加4.5Kg/T填料电荷量为lOmeq/g，分子量为3000KDa的填料絮凝剂，搅拌60s形成第三混合物并在50°C下保温备用。
[0039] 第五步:取化学针叶木浆6g、BCTMP4g加入第三混合物进行混合搅拌后添加0.8的阳离子淀粉搅拌30s之后添加白水稀释至I %左右，然后添加质量浓度0.1 %的阳离子聚丙烯酰胺lOOppm，搅拌30s之后加入质量浓度为I %的膨润土溶液2000ppm，然后搅拌30s之后进行滤水，检测手抄片的强度。
[0040]在第五步中，添加的化学品为阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺以及膨润土溶液，此处阳离子聚丙烯酰胺为助留剂(在其他实施例中用量可以是100-500ppm之间的任意值)，此助留剂可增加纸张抄造过程中填料和纤维的留着，阳离子淀粉为增强剂。而膨润土溶液为助留剂(在其他实施例中用量可以为2000-6000ppm之间的任意值)。以下各个实施例中添加的化学品的作用与本实施例类似。在其他实施例中，BCTMP也可以用APMP或者其他机械浆代替。
[0041 ] 请参阅下表一，表一是本发明第二实施例纸张的制造方法制得的手抄片相关物性的检测结果。
[0042]
【权利要求】
1.一种纸张的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括: 配制一定浓度的浆料； 向所述浆料中添加分子量为8000K-30000KDa的超高分子量阳离子聚丙烯酰胺，混合均匀后形成使所述浆料表面覆盖正电荷的第一混合物； 向所述第一混合物中添加一定浓度的具有负电荷的填料，混合均匀后形成所述浆料、所述超高分子量阳离子聚丙烯酰胺以及所述填料相互包裹的第二混合物； 向所述第二混合物中添加分子量为3000K-10000KDa的填料絮凝剂后形成第三混合物； 用所述第三混合物配浆并制成所述纸张。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述超高分子量阳离子聚丙烯酰胺的分子量为 10000K-15000KDa。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述超高分子量阳离子聚丙烯酰胺的电荷密度为5-15meq/g。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述填料絮凝剂分子量为6000K-10000KDao
5.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述填料絮凝剂的电荷密度为10_30meq/g。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述填料絮凝剂为丙烯酰胺和聚丙烯酸或者聚丙烯酸衍生物的共聚物。其中所述聚丙烯酸衍生物为:聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸二甲氨基乙酯或者聚丙烯酸二甲氨基乙酯甲基氯化物。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，配制的所述浆料的浓度为0.8-6.5%，所述填料的浓度为10-68%，所述超高分子量阳离子聚丙烯酰胺的添加量为0.5-5Kg/T填料，所述浆料与所述填料的绝干质量比为1:0.2-1:2.0，所述填料絮凝剂的添加量为0.5-4.5Kg/T填料。
8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述浆料为化学针叶木浆、化学阔叶木浆、BCTMP以及APMP中的一种或者两种及以上混合浆料。
9.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述填料为研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、高岭土、滑石粉或者二氧化钛中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，用所述第三混合物配浆并制成所述纸张的步骤具体为: 将所述第三混合物与另外两种不同于所述浆料的浆料物质混合后添加化学品，然后制成所述纸张。
【文档编号】D21H11/00GK103952940SQ201410183084
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】董郑伟, 於旺盛, 龚斌, 马明玉, 黄铖 申请人:金东纸业（江苏）股份有限公司