复合填料及其制备方法,应用其的浆料及纸张的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合填料及其制备方法，以及应用该复合填料制得的浆料及纸 张。
【背景技术】
[0002] 造纸行业中，纤维浆液中添加填料以减少纤维的使用率。由于填料与纤维之间不 存在结合力，因此，纸张的强度会随着填料的添加量的增加而呈现下降趋势。
[0003] 为改善填料对纸张强度的负面影响，业内常采用将细小纤维与填料进行复合改性 获得细小纤维和填料的复合体，并将该复合体添加入纤维浆料中获得浆料并抄造成纸张。 然而，由于形成的细小纤维-填料复合体的耐剪切力不足，在纸张成型过程中，浆料输送至 具有剪切力的设备时，大部分的填料还是会从细小纤维-填料复合体中剥落下来，以至于 并未达到将填料复合改性的目的。
【发明内容】
[0004] 本发明主要解决的技术问题是提供一种能提升细小纤维和填料复合体结构牢固 性的复合填料，另外，本发明还提供了所述复合填料的制备方法，以及应用该复合填料制得 的浆料及纸张。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种复合填料，所述复合填料包括纤维和填 料，其中所述纤维至少部分经毛化处理。。
[0006] 其中，所述纤维包括第一纤维和第二纤维，其中所述第一纤维可通过200目以下 的筛网，所述第二纤维可通过200目及以上的筛网，所述第一纤维和/或所述第二纤维经毛 化处理。
[0007] 其中，经毛化处理的所述纤维绝干质量与所述填料绝干质量比为1:1-1:30。
[0008] 其中，所述复合填料还包括阳离子助剂，所述阳离子助剂的添加量为所述填料的 添加量的 10ppm-100ppm。
[0009] 其中，所述阳离子助剂为阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、阳离子淀粉以及聚二烯 丙基二甲基氯化铵中的一种或者多种。
[0010] 其中，所述填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、二氧化钛以及滑石粉中的一种或多 种。
[0011] 为解决上述技术问题，本发明还提供一种复合填料的制备方法，其包括如下步 骤：
[0012] 提供纤维悬浮液，将所述纤维悬浮液进行毛化处理；
[0013] 向经毛化处理后的纤维悬浮液中添加填料，搅拌均匀获得复合填料。
[0014] 其中，提供包括第一纤维和第二纤维的纤维悬浮液，，其中所述第一纤维可通过 200目以下的筛网，所述第二纤维可通过200目及以上的筛网，将所述第一纤维和/或所述 第二纤维进行毛化处理。
[0015] 其中，所述提供纤维悬浮液，将所述纤维悬浮液进行毛化处理的步骤中，提供浓度 为0. 05% -0. 5%的所述纤维悬浮液。
[0016] 其中，所述提供纤维悬浮液，将所述纤维悬浮液进行毛化处理的步骤中包括采 用高剪切装置对所述纤维悬浮液循环进行毛化处理，其中所述高剪切装置的剪切压力为 30Mpa_100Mpa，循环处理时间为 5min_120min。
[0017] 其中，所述向经均质化处理后的细小纤维悬浮液中添加填料的步骤中，经毛化处 理的所述纤维绝干质量与所述填料绝干质量比为1:1-1:30。
[0018] 其中，所述向经毛处理后的纤维悬浮液中添加填料，搅拌均匀获得复合填料的步 骤中包括在搅拌过程中添加阳离子助剂，所述阳离子助剂的添加量为所述填料的添加量的 10ppm_100ppm 〇
[0019] 其中，所述阳离子助剂为阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、阳离子淀粉以及聚二烯 丙基二甲基氯化铵中的一种或者多种。
[0020] 另外，本发明还提供一种浆料，所述浆料包括复合填料，所述复合填料包括纤维和 填料，其中所述纤维至少部分经毛化处理。
[0021] 其中，所述纤维包括第一纤维和第二纤维，其中所述第一纤维可通过200目以下 的筛网，所述第二纤维可通过200目及以上的筛网，所述第一纤维和/或所述第二纤维经毛 化处理。
[0022] 另外，本发明还提供一种纸张，所述纸张包括复合填料，所述复合填料包括纤维和 填料，所述纤维至少部分经毛化处理。
[0023] 其中，所述纤维包括第一纤维和第二纤维，其中所述第一纤维可通过200目以下 的筛网，所述第二纤维可通过200目及以上的筛网，所述第一纤维和/或所述第二纤维经毛 化处理。
[0024] 本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明对纤维进行毛化处理，使 处理过后的纤维具有极强的吸附填料的特性，与填料结合后能够形成极牢固的复合填料结 构。因此在纸幅成型过程中经过具有剪切力设备时，能够减少填料从复合填料中剥落下来 的情况发生。另外，本发明提供的包含所述复合填料的浆料能够抄造出的高强度的纸张，即 便将纸张的灰分提升，该纸张也能保持良好的强度，以便在纸张抄造过程时减少纤维的使 用量，降低成本。
【附图说明】
[0025] 图1是本发明复合填料的制备方法的第一实施方式的流程示意图。
[0026] 图2是本发明复合填料的制备方法的第二实施方式的流程示意图。
[0027] 图3是本发明复合填料的第二实施方式的结构示意图。
[0028] 图4是本发明纸张的第二实施方式的结构示意图。
[0029] 丰要元件符号说明
[0030] 纸张 10
[0031] 复合填料200
[0032]第一纤维 1〇〇
[0033] 第二纤维 210
[0034]填料 220
【具体实施方式】
[0035] 请参阅图1，本发明复合填料的制备方法的第一实施方式，其包括如下步骤：
[0036] S102 :提供纤维悬浮液，将所述纤维悬浮液进行毛化处理。
[0037] 提供纤维原材料，该纤维原材料为植物纤维。将植物纤维配置成一定浓度的纤维 悬浮液。
[0038] 所述毛化处理是指对纤维解纤分离的处理过程，该毛化处理能够使纤维比表面积 增大且纤维表面毛化，处理后的纤维具有强吸附性。
[0039] 将上述配置好的纤维悬浮液进行毛化处理，使得经毛化处理的纤维具有强吸附特 性。
[0040] S104 :向经毛化处理后的纤维悬浮液中添加填料，搅拌均匀获得复合填料。
[0041] 当向经毛化处理后的纤维悬浮液中添加填料时，由于经毛化处理的所述纤维具有 高吸附特性，使添加进去的填料被牢固的吸附在毛化处理后的所述纤维上，以此形成由经 毛化处理的纤维和填料组成的复合填料结构。
[0042] 本实施例中对纤维进行毛化处理，使该纤维边缘大量毛化，比表面积增大，使得经 处理过后的纤维具有极强的吸附填料的特性，在与填料结合后能形成极牢固的复合填料结 构。因此在纸幅成型过程中经过具有剪切力设备时，能够减少填料从复合填料中剥落下来 的情况发生。
[0043] 请参阅图2,本发明复合填料的制备方法的第二实施方式，其包括如下步骤：
[0044] S202:提供第二纤维悬浮液，所述第二纤维悬浮液中包括第二纤维，所述第二纤维 可通过200目及以上的筛网，将所述第二纤维进行毛化处理。
[0045] 所述第二纤维为细小纤维，该细小纤维是从植物纤维浆料中过滤分离出200目及 以下的组分。将所述第二纤维配置成浓度为0. 05% -0. 5%的第二纤维悬浮液。
[0046] 本实施例中将所述第二纤维进行毛化处理的步骤是采用具有一定压力一定剪 切力的高剪切装置均质化处理，例如高压均质机，其中所述高剪切装置的剪切压力为 30Mpa_100Mpa。经高剪切装置对所述第二纤维毛化处理后，所述第二纤维因受到剪切力的 影响产生大量的毛化现象，所述第二纤维的比表面积在原有的基础上进一步的增大，使之 处理后的第二纤维具有极强的吸附特性。
[0047] S204:向经毛化处理后的纤维悬浮液中添加填料，搅拌均匀获得复合填料。
[0048] 向经毛化处理后的第二纤维悬浮液中添加填料，所述填料为轻质碳酸钙、重质碳 酸钙、二氧化钛以及滑石粉中的一种或多种。所述第二纤维绝干质量与所述填料绝干质量 比为 1:1-1:30。
[0049] 向经毛化处理后的第二纤维悬浮液中添加填料后，搅拌该悬浮液以获得复合填 料。由于经毛化处理后的第二纤维具有极强的吸附特性，因此向第二纤维悬浮液中加入填 料后，第二纤维牢固吸附填料粒子形成牢固的复合填料结构。
[0050] 本实施例中对细小纤维进行毛化处理，使该细小纤维边缘大量毛化，比表面积在 原有的基础上进一步增大，使得经处理过后的细小纤维具有比原来更强的吸附填料的特 性，在与填料结合后能形成更为牢固的复合填料结构。
[0051] 可以理解的，所述纤维悬浮液也可以包括第一纤维，所述第一纤维可通过200目 以下的筛网，例如普通的长纤维，所述长纤维经毛化处理后在与填料相结合形成复合填料。 当然，所述纤维悬浮液还可以包括第一纤维和第二纤维，其中，所述第一纤维可通过200目 以下的筛网，所述第二纤维可通过200目及以上的筛网，将所述第一纤维和/或所述第二纤 维进行毛化处理，在向经毛化处理后的纤维悬浮液中添加填料，搅拌均匀获得复合填料。
[0052] 可以理解的，为使所述纤维能毛化地更彻底，可采用高剪切装置对所述纤维进行 循环毛化处理，其循环处理的时间范围为5min-120min。
[0053] 可以理解的，为了使毛化处理后的纤维更易吸附填料形成更为牢固的复合填料结 构，可在搅拌过程中添加阳离子助剂，所述阳离子助剂为阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、 阳离子淀粉以及聚二烯丙基二甲基氯化铵中的一种或者多种。所述阳离子助剂的添加量为 所述填料的添加量的10ppm-100ppm。
[0054] 本发明所提供的复合填料的第一实施方式，所述复合填料包括纤维和填料，其中 所述纤维至少部分经毛化处理。
[0055] 其中所述纤维为植物纤维，可为普通的长纤维，也可是能通过200目及以上的筛 网的细小纤维，或者长纤维和细小纤维的混合物。
[0056] 所述填料是指被填充于浆料中的各种物料。
[0057] 所述毛化处理是指所述纤维在通过具有一定压力一定剪切