專利名稱：一種高白度低定量的再生新聞紙及其制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種高白度低定量的再生新聞紙及其制造方法。特別是，涉及利用含油墨的廢紙制造的高白度低定量的再生新聞紙，及其制造方法。
人類在21世紀面臨的最大難題是資源日益匱乏和環(huán)境保護。傳統(tǒng)生產(chǎn)新聞紙所需木漿來自木材，經(jīng)過去皮、削片、蒸煮、洗滌、漂白、打漿等工序，一方面消耗大量木材，另一方面在制漿過程中會產(chǎn)生大量的黑液等污染物，兩者均對生態(tài)、環(huán)境產(chǎn)生嚴重破壞。利用回收廢紙生產(chǎn)再生新聞紙是解決資源問題的重要出路。但由于脫墨漿白度僅能達到原紙白度的85-90％，且強度和不透明度均受到限制，僅能生產(chǎn)白度≤45％(ISO)、定量≥51g/m2的低檔再生新聞紙。中國專利文獻CN 1167854號，公開了一種“用廢紙生產(chǎn)再生新聞紙的方法”，采用蒸煮、脫墨、漂白、打漿、凈化、抄紙等工藝，生產(chǎn)的再生新聞紙性能未見任何說明。中國《紙漿和紙》雜志1999年第1期報道，上海韓松潛力紙業(yè)公司引進國外先進設備，于1998年用95％廢紙和5-7％的BCIMP(或BKP)為原料生產(chǎn)出定量為48.8g/m2的新聞紙，其白度達到了58％(ISO)，為我國制造新聞紙的先進水平。然而，引進該套專用設備投資巨大，是國內(nèi)一般造紙企業(yè)難以承受的。
隨著彩色套印在報紙中日益廣泛使用，要求新聞紙具有較高的白度。我國原生新聞紙白度一般都在48-55％(ISO)之間，再生新聞紙的白度一般低于52％(ISO)。《中國造紙》雜志1999年第3期刊載的“廢報紙脫墨漿的漂白”一文，報道采用兩段式H2O3漂白，廢報紙脫墨漿的白度可達60％(ISO)以上。但多段式漂白會造成生產(chǎn)成本過高而難以應用，還會造成纖維透明度增高而使紙張不透明度下降，難以滿足低定量化要求。日本專利文獻JP0457988號，公開了一種具有良好彩印性能的涂附新聞紙，在基紙上涂上一層顏料和粘結(jié)劑，基紙采用50％廢紙制成的脫墨紙漿，在增壓條件下，采用表面活性劑，通過攪拌進行脫墨。此外，還采用了30％本色針葉漿和20％化機漿抄造，以高嶺土和無定形顏料作涂層的涂布新聞紙，白度達62％。該方法使用的原生木漿達50％，直接或間接地消耗了森林資源和產(chǎn)生蒸煮黑液；此外，還需用專門的涂布設備。
人們在新聞紙低定量化方面遇到的一個技術(shù)問題是，低定量化后會引起紙的強度、不透明度和挺度下降。為解決上述問題，通常的辦法是尋求強度更大和不透明度更高的漿種配比，或添加少量碳酸鈣和滑石填料，但由此引起強度下降而難以獲得工業(yè)應用。至于超低定量(44-43g/m2)的新聞紙，至今未有技術(shù)上和經(jīng)濟上均成功的報道。
本發(fā)明的主要目的，旨克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進微觀結(jié)構(gòu)的再生新聞紙，它能同時滿足高白度和低定量的要求。本發(fā)明所稱的“高白度”，系指紙的白度可大于或等于58％；所稱的“低定量”，系指紙的定量可小于或等于49g/m2，所說的“微觀結(jié)構(gòu)”，系指在光學顯微鏡或電子顯微鏡下觀察到的纖維形態(tài)、表面特征、纖維與纖維的連接關系、纖維之間的充填物等。
本發(fā)明的另一個目的，是提供一種制造上述改進纖維微觀結(jié)構(gòu)的再生新聞紙的方法，毋需蒸煮和化學漂白，就能生產(chǎn)高白度和低定量的再生新聞紙。
本發(fā)明的又一個目的，是提供一種制造上述改進微觀結(jié)構(gòu)的再生新聞紙的紙漿改性材料，它對紙漿具有物理漂白的功能。
本發(fā)明的再一個目的，是提供一種制造再生新聞紙的紙漿改性材料的方法。
按照本發(fā)明提供的高白度低定量的再生新聞紙，其微觀結(jié)構(gòu)為脫墨化學漿作長纖維、脫墨機械漿或機械化學漿作中長纖維和礦物超細纖維作短纖維共同構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述長纖維、所述中長纖維和所述礦物超細纖維表面粘附有高白度、高不透明度的礦物超細粉體。
所述礦物超細纖維可選擇硅灰石或天然偏硅酸鈣纖維，其長徑比大于或等于10，所述礦物超細粉體的粒度小于或等于2μm。所述礦物超細粉體可由選自硅灰石、天然偏硅酸鈣、高嶺土、滑石、微晶水云母中的至少一種物質(zhì)制成。
該再生新聞紙中還可含有選自方解石、石膏、工業(yè)級Al2O3粉體、重晶石和鈦白粉中的至少一種物質(zhì)制成的填料。
按照本發(fā)明提供的制造高白度低定量的再生新聞紙的制造方法，依次包括將含長纖維的廢紙和含中長纖維的廢紙進行配比、廢紙脫墨、去除雜質(zhì)、浮選、洗滌、打漿和抄紙步驟；與現(xiàn)有再生新聞紙制造方法不同之處，是在所述打漿步驟之后抄紙步驟之前，在紙漿中加入了含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料，它的主要化學成分及重量百分比為SiO240.15-52.23％，CaO 38.27-48.48％，Al2O31.69-2.48％，SO31.88-2.51％，Cl-0.07-0.345％。這種紙漿改性材料具有“物理漂白”的功能。
該紙漿改性材料的優(yōu)選組分及重量百分比分別為SiO240.15-52.23％，TiO20.45-2.00％，Al2O31.69-2.48％，F(xiàn)e2O30.06-0.57％，F(xiàn)eO0.23-0.39％，MnO 0.09-1.0％，MgO 1.16-1.85％，CaO 38.27-48.48％，Na2O 0.44-0.88％，K2O 0.23-0.57％，P2O50.04-0.09％，ZnO 0.04-0.09％，BaSO40.36-2.86％，SO31.88-2.51％，Cl-0.07-0.34％，灼減2.07～4.06，主要結(jié)晶相為硅灰石。
本發(fā)明還提供了上述含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料的制造方法，依次包括如下步驟(1)將硅灰石或天然偏硅酸鈣粉碎至325目以下，使獲得的礦物超細粉體≤325目；(2)將獲得的超細礦物纖維和超細粉體分別按80-90％和10-20％的重量比進行混合并稱重；(3)將33％濃度的鹽酸和98％濃度的硫酸按重量比2∶1配成混合酸并稀釋為原濃度的2％；(4)將稀釋后的混合酸注入可加熱的耐酸容器，數(shù)量為步驟(1)的4倍；(5)將步驟(1)稱量的混合粉料緩慢倒入盛稀酸的容器中，攪拌形成漿液，通過加熱使?jié){液保溫在50℃左右，并保持攪拌60分鐘左右，此時漿液的PH值為7.5-8.0之間；(6)緩慢加入原料總重量3-10％的水玻璃，使?jié){液的PH值達到9-10之間，若PH值不夠時可加入少量工業(yè)純堿，使其與水中的鈣離子反應，生成水合硅酸鈣；(7)將原料總重量1-3％的改性淀粉稀釋至5％濃度后加入步驟(6)獲得的漿液，攪拌20分鐘后靜置1小時；(8)洗滌漿料至PH值在7.5-8之間；(9)將獲得的漿料進行脫水，然后烘干；將烘干后的物料粉碎至1250目或更細，其中礦物超細纖維的長徑比大于或等于10，其它礦物粉體小于或等于2μm。
與傳統(tǒng)再生新聞紙及其制造方法比較，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(1)提供的再生新聞紙主要植物纖維為脫墨廢紙，紙張生產(chǎn)過程符合環(huán)境保護要求，不砍伐森林、不使用禾草，不采用蒸煮和漂白工藝，生產(chǎn)過程中不排出黑液、次氯酸鹽等污染物；(2)提供的再生新聞紙具有低定量和高不透明度。目前國內(nèi)僅少數(shù)廠家能小批量試生產(chǎn)46g/m2低定量的新聞紙，尚未有44-43g/m2的超低定量新聞紙面世。新聞紙低定量化后會引起紙的不透明度急劇下降，故不透明度是制造低定量新聞紙(＜46g/m2)的主要障礙。本發(fā)明提供的再生新聞紙，其定量可低至42.4-44.6g/m2，定量低于新聞紙國標(GB1910-89)規(guī)定的A級標準(45g/m2)，而不透明度仍可達93.7-96.7％，高于新聞紙國標(GB1910-89)規(guī)定的A級標準(90％)；(3)提供的再生新聞紙高具有白度大于或等于58％，高于新聞紙國標(GB1910-89)規(guī)定的A級標準(52％)；(4)提供的再生新聞紙具有高強度，其裂斷長達3200m以上，撕裂度達230mN，達到了新聞紙國標(GB1910-89)規(guī)定的A級標準(分別為3200m和230mN)，能適應高速印刷機的要求。
(5)可利用現(xiàn)成新聞紙生產(chǎn)設備，僅需對傳統(tǒng)設備進行非常有限的技術(shù)改造，在脫墨漿中加入5-20％或更多的本發(fā)明提供的紙漿改性材料，就能生產(chǎn)高白度低定量的再生新聞紙。
以下結(jié)合幾個實施例及相關的附圖，詳細說明本發(fā)明。其中

圖1為在電子顯微鏡下觀察到的按照本發(fā)明提供的再生新聞紙試樣的微觀結(jié)構(gòu)；圖2亦為在電子顯微鏡下觀察到的按照本發(fā)明提供的再生新聞紙試樣的微觀結(jié)構(gòu)；圖3為按照本發(fā)明提供的再生新聞紙的制造方法的工藝流程圖；圖4為按照本發(fā)明提供的再生新聞紙紙漿的紙漿改性材料的一種優(yōu)選實施例的X射線衍射圖譜；圖5為按照本發(fā)明提供的再生新聞紙灰分的X射線衍射圖譜。
研究表明，一般再生新聞紙主要由脫墨后的機械木漿纖維組成，其機械強度，如裂斷長和撕裂度等，取決于構(gòu)成紙的纖維的物理性質(zhì)(單根纖維的抗拉強度)、化學性質(zhì)尤其是表面化學性質(zhì)(纖維之間的結(jié)合力)和幾何堆砌特性(如纖維的長度、直徑、纖維的長徑比、纖維的表面形態(tài)、是否分叉與帚化、長短纖維的搭配方式等)。紙張的白度和不透明度取決于構(gòu)成紙張纖維的白度和折射率。由于紙纖維的折射率一般在1.53左右，隨著纖維漂白程度的提高，其折射率下降，故制作高白度低透明度和低定量紙的要求本身是矛盾的。添加高折射率顏料(如TiO2，折射率2.55)可以較好地提高白度和不透明度，然而TiO2十分昂貴，即使少量加入也會導致再生新聞紙成本過高，難以得到工業(yè)應用；而一般顏料，如高嶺土、滑石和碳酸鈣，其折射率僅為1.6左右，添加少量這類物質(zhì)對提高新聞紙的白度和不透明度貢獻不大，而大量添加又會導致再生新聞紙機械強度過低，難以滿足使用要求。
本發(fā)明正是從改進再生新聞紙的微觀結(jié)構(gòu)入手，解決了制作高白度低透明度和低定量紙的要求本身存在的矛盾。參見附圖1和2，圖中分別示出本發(fā)明提供的再生新聞紙試樣的電子顯微鏡掃描照片。傳統(tǒng)新聞紙的微觀結(jié)構(gòu)，通常是由經(jīng)過漂白的木漿纖維構(gòu)成的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，并彌散有顆粒填充物。本發(fā)明提供的高白度低定量再生新聞紙則不同，從圖1可以清楚看出，它是由脫墨的化學漿作長纖維、脫墨廢報紙漿作中等長度纖維和上述紙漿改性材料中的礦物超細纖維作短纖維共同構(gòu)成了紙新聞紙的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，故紙張具有較高的機械強度。從圖2可以清楚看出，脫墨漿表面涂附和生成有高白度、高不透明度無機涂層，此外紙中還分布有高白度、高不透明度無機礦物超細纖維。故本發(fā)明的再生新聞紙同時具有高白度、低定量和足夠高的機械強度，具有較高的灰分含量(≥5％)。
以下詳細說明本發(fā)明的高白度低定量再生新聞紙的制造方法的一種實施例，參見圖3所示的工藝流程圖。
首先依將含長纖維的廢紙和含中長纖維的廢紙進行配比。在該實施例中，采用70-90％的廢報紙(機械漿)和10-30％的廢化學漿紙(如廢雜志紙、廢銅版紙、廢書刊紙等)混合脫墨，使脫墨漿有較合理的長短纖維搭配；然后進行廢紙脫墨，例如用傳統(tǒng)的脫墨設備，經(jīng)高濃度碎漿，通過添加表面活性劑和堿等，促進油墨和其它雜質(zhì)與纖維分離。通過篩選和離心分離等步驟，去除紙漿中夾雜的紙夾和書釘?shù)入s物。在該實施例中采用浮選與洗滌結(jié)合的方式，使油墨脫去率達90％以上，脫墨漿白度達50％以上。由于這些工藝是有關領域的普通技術(shù)人員熟知的，在此不再贅述。
該實施例中采用了將所脫油墨集中作無害化處理的措施，70％的洗滌廢水回收利用，減少了洗漿用水。
按照本發(fā)明的再生新聞紙的制造方法，該實施例的顯著特點是在打漿步驟之后、抄紙步驟之前，在脫墨紙漿中加入了含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料。該紙漿改性材料具有如下特點(1)它由多種天然礦物和人工材料配制而成(其制作方法將在下面詳細敘述)，主要由選自鈣、鋁、鎂、鈦的硅酸鹽和氧化物組成，不含放射性元素和有毒元素，制作和使用過程中不產(chǎn)生有害物質(zhì)。該材料由礦物超細纖維和礦物超細粉體組成，其中＜10μm者約占80-90％，＜2μm者約占10-20％，平均白度≥80％，平均折射率≥1.65。它能與脫墨紙漿纖維密切結(jié)合，大量(5-20％或更多)加入脫墨紙漿后制成的新聞紙仍具有足夠高的力學強度；(2)礦物超細纖維的長徑比＞10，能替代部分短木漿纖維成為紙張的骨干材料(而不是纖維之間的“填料”)，故形成的紙張強度下降不大；＜2μm的超細粉體主要呈片狀和薄板狀，能附在脫墨漿纖維表面形成一層高白度、高不透明度的亞微米級厚的無機涂層，故對脫墨漿纖維有“物理漂白”(減少了傳統(tǒng)的化學漂白對環(huán)境造成的壓力)和“不透明化”作用。(3)該材料在紙張烘干過程中，能生成少量纖維狀無機大分子礦物鈣礬石(紙業(yè)上稱為絹白)[3CaO.Al2O3.3Ca(SO4，Cl2，CO3).32H2O]，以增加紙的強度；(4)該材料在與紙漿混合及成紙過程中，能吸收水中的氯離子、氯酸根離子、重金屬離子等有害雜質(zhì)，能減輕廢水對環(huán)境的影響。
上述實施例中在紙漿中加入的含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料的主要化學成分及重量百分比為SiO240.15-52.23％，CaO 38.27-48.48％，Al2O31.69-2.48％，SO31.88-2.51％，Cl-0.07-0.345％。
在一種優(yōu)選實施例中，紙漿改性材料含有的組分及重量百分比分別為SiO240.15-52.23％，TiO20.45-2.00％，Al2O31.69-2.48％，F(xiàn)e2O30.06-0.57％，F(xiàn)eO 0.23-0.39％，MnO 0.09-1.0％，MgO 1.16-1.85％，CaO 38.27-48.48％，Na2O 0.44-0.88％，K2O 0.23-0.57％，P2O50.04-0.09％，ZnO 0.04-0.09％，BaSO40.36-2.86％，SO31.88～2.51％，Cl-0.07～0.34％，灼減2.07～4.06％。
下面詳細說明按照本發(fā)明的含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料制作方法。
首先，說明采用的有關原料、可選擇的重量百分比及其在紙漿改性材料中的作用(1)硅灰石或天然偏硅酸鈣65-85％，白度≥85％。用以制作超細纖維或超細片狀粉體；(2)高嶺土1-5％，白度≥85％。用以制作超細片狀粉體；(3)滑石1-5％，白度≥85％。用以制作超細片狀粉體；(4)蒙脫石1-5％，白度≥85％。起無機粘結(jié)作用；(5)微晶水云母1-5％，白度≥85％。作超細片狀粉體；(6)方解石1-5％，白度≥85％。填料；(7)硅藻土1-5％，白度≥85％。吸附水中重金屬離子，改善吸油墨性；(8)絲光沸石1-5％，白度≥85％。吸附水中重金屬離子、酸根，改善吸油墨性；(9)石膏1-5％，白度≥85％。鈣礬石結(jié)晶成核作用；(10)活性Al2O31-3％，白度≥85％。改善不透明度；(11)鈦白粉0.5-2％，白度≥95％。改善白度和不透明度；(12)重晶石0.5-3％，白度≥95％。改善白度和不透明度；(13)鈣礬石1-3％，白度≥85％。鈣礬石結(jié)晶成核作用；(14)水玻璃3-10％，模數(shù)2.2-2.5，41°Be。調(diào)整PH值，與水中鈣離子反應生成亞微米級的水合硅酸鈣涂層；
(15)改性淀粉1-3％，作有機粘結(jié)劑；(16)鹽酸工業(yè)級(33％濃度)，1-5％?；罨V物粉體表面；(17)硫酸工業(yè)級(98％濃度)，1-5％?；罨V物粉體表面。
(18)純堿工業(yè)級(98％濃度)，1-5％。調(diào)整PH值。
按照本發(fā)明的含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料的制造方法的一種實施例，包括如下步驟(1)將硅灰石或天然偏硅酸鈣粉碎至325目以下，使獲得的礦物超細粉體≤325目；(2)將獲得的超細礦物纖維和超細粉體分別按80-90％和10-20％的重量比進行混合并稱重；(3)將33％濃度的鹽酸和98％濃度的硫酸按重量比2∶1配成混合酸并稀釋為原濃度的2％；(4)將稀釋后的混合酸注入可加熱的耐酸容器，數(shù)量為步驟(1)稱量的4倍；(5)將步驟(1)稱量的混合粉料緩慢倒入盛稀酸的容器中，攪拌形成漿液，通過加熱使?jié){液保溫在50℃左右，并保持攪拌60分鐘左右，此時漿液的PH值為7.5-8.0之間；(6)緩慢加入原料總重量3-10％的水玻璃，使?jié){液的PH值達到9-10之間，若PH值不夠時可加入少量工業(yè)純堿，使其與水中的鈣離子反應，生成水合硅酸鈣；(7)將原料總重量1-3％的改性淀粉稀釋至5％濃度后加入步驟(6)獲得的漿液，攪拌20分鐘后靜置1小時；(8)洗滌漿料至PH值在7.5-8之間；(9)將獲得的漿料進行脫水，然后烘干；將烘干后的物料粉碎至1250目或更細，其中礦物超細纖維的長徑比大于或等于10，其它礦物粉體小于或等于2μm。
按照本發(fā)明的含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料的制造方法的第二種實施例，包括如下步驟(1)將硅灰石或天然偏硅酸鈣按65-85％、選自高嶺土、滑石、蒙脫石、微晶水云母、方解石、硅藻土、絲光沸石、石膏、活性Al2O3、鈦白粉、重晶石、鈣礬石中的至少一種礦物按15-35％的重量比進行混合并稱重，粉碎至1250目，其中礦物超細纖維的長徑比≥10；(2)將33％濃度的鹽酸和98％濃度的硫酸按重量比2∶1配成混合酸并稀釋為原濃度的2％；(3)將稀釋后的混合酸注入可加熱的耐酸容器，數(shù)量為步驟(1)的4倍；(4)將步驟(1)稱量的混合粉料緩慢倒入盛稀酸的容器中，攪拌形成漿液，通過加熱使?jié){液保溫在50℃左右，并保持攪拌60分鐘左右，此時漿液的PH值為7.5-8.0之間；(5)緩慢加入原料總重量3-10％的水玻璃，使?jié){液的PH值達到9-10之間，若PH值不夠時可加入少量工業(yè)純堿，使其與水中的鈣離子反應，生成水合硅酸鈣；(6)將原料總重量1-3％的改性淀粉稀釋至5％濃度后加入步驟(6)獲得的漿液，攪拌20分鐘后靜置1小時；(7)洗滌漿料至PH值在7.5-8之間；(8)將洗滌后的漿料泵送至配料池，與紙漿混合均勻后上網(wǎng)抄紙。
按照本發(fā)明的含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料的制造方法的一種優(yōu)選實施例，包括如下步驟(1)將硅灰石或天然偏硅酸鈣按80-90％、高嶺土按1-5％、滑石按1-5％、蒙脫石按1-5％、微晶水云母按1-5％、方解石按1-5％、硅藻土按1-5％、絲光沸石按1-5％、石膏按1-5％、活性Al2O3按1-3％、鈦白粉按0.5-2％、重晶石按0.5-3％、鈣礬石按1-3％的重量比進行混合并稱重，粉碎至1250目，其中礦物超細纖維的長徑比≥10；(2)將33％濃度的鹽酸和98％濃度的硫酸按重量比2∶1配成混合酸并稀釋為原濃度的2％；(3)將稀釋后的混合酸注入可加熱的耐酸容器，數(shù)量為步驟(1)的4倍；(4)將步驟(1)稱量的混合粉料緩慢倒入盛稀酸的容器中，攪拌形成漿液，通過加熱使?jié){液保溫在50℃左右，并保持攪拌60分鐘左右，此時漿液的PH值為7.5-8.0之間；(5)緩慢加入原料總重量3-10％的水玻璃，使?jié){液的PH值達到9-10之間，若PH值不夠時可加入少量工業(yè)純堿，使其與水中的鈣離子反應，生成水合硅酸鈣；(6)將原料總重量1-3％的改性淀粉稀釋至5％濃度后加入步驟(6)獲得的漿液，攪拌20分鐘后靜置1小時；(7)洗滌漿料至PH值在7.5-8之間；(8)將洗滌后的漿料泵送至配料池，與紙漿混合均勻后上網(wǎng)抄紙。
按照上述優(yōu)選實施例獲得的含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料，以及用該紙漿改性材料制成的高白度低定量再生新聞紙灰分的化學成分，詳細列在表1中表1 高白度低定量再生新聞紙中紙漿改性材料和紙中灰分化學成分(％)
參見圖4，圖中示出按照本發(fā)明提供的高白度低定量再生新聞紙中含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料的X射線衍射圖譜，證明其主要結(jié)晶相為硅灰石。
參見圖5，圖中示出按照本發(fā)明提供的高白度低定量再生新聞紙中灰分的X射線衍射圖譜，同樣證明其主要結(jié)晶相為硅灰石。
本發(fā)明的高白度低定量再生新聞紙小試紙片性能指標(對照新聞紙國標GB1910-89)列在表2中表2 本發(fā)明的高白度低定量再生新聞紙小試紙片性能與對照表
本發(fā)明的工業(yè)應用試驗在一現(xiàn)有新聞紙廠進行，試驗歷時10天。試驗利用了該廠脫墨設備制備新聞紙脫墨漿，經(jīng)高濃度碎漿、除砂、浮選脫墨(浮選脫墨渣用作生產(chǎn)其他材料或入爐焚燒)、洗滌后得凈漿，采用一臺360盤磨循環(huán)打漿，打漿濃度為3.0-3.3％，打漿度為45-50°SR，在配漿池加入10-20％的紙漿改性材料。利用該廠的1575mm雙缸紙機抄紙約10噸。經(jīng)測試，生產(chǎn)中排放的廢水符合環(huán)保要求。獲得的六個試樣的性能指標(對照新聞紙國標GB1910-89)，列入下面的表3中。表3 工業(yè)應用試驗制造的本發(fā)明再生新聞紙性能指標(對照新聞紙國標GB1910-89)
從表2和3可以清楚看出本發(fā)明小試制造的再生新聞紙的定量可低至42.4-44.6g/m2，低于新聞紙國標(GB1910-89)規(guī)定的A級標準(45g/m2)，而不透明度仍可達93.7-96.7％，高于新聞紙國標(GB1910-89)規(guī)定的A級標準(90％)；白度大于或等于58％，高于新聞紙國標(GB1910-89)規(guī)定的A級標準(52％)；裂斷長達3200m以上，撕裂度達230mN，達到了新聞紙國標(GB1910-89)規(guī)定的A級標準(分別為3200m和230mN)。上述試驗表明，本發(fā)明提供的高白度低定量再生新聞紙的各項性能指標，均達到或超過新聞紙國標(GB1910-89)A級。其中5號試樣在高速印刷機上的適印性對比試驗表明，與傳統(tǒng)新聞紙相比(51g/m2)，試生產(chǎn)的新聞紙定量低、顏色白、吸油墨性能良好，印刷的字跡、圖片清晰，未出現(xiàn)任何透印現(xiàn)象和掉毛掉灰現(xiàn)象，能適應高速印刷機的要求。
上述幾種實施例僅供說明本發(fā)明之用，而并非是對本發(fā)明的限制，有關技術(shù)領域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，例如，本發(fā)明提供的含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料，用于常規(guī)造紙抄紙前的打漿工序，同樣可以產(chǎn)生相同的效果，因此所有等同的技術(shù)方案也應屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種高白度低定量的再生新聞紙，其特征在于該再生新聞紙的微觀結(jié)構(gòu)為脫墨化學漿作長纖維、脫墨機械漿或機械化學漿作中長纖維和礦物超細纖維作短纖維，共同構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述長纖維、所述中長纖維和所述礦物超細纖維表面粘附有高白度、高不透明度的礦物超細粉體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生新聞紙，其特征在于所述礦物超細纖維為硅灰石或天然偏硅酸鈣纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的再生新聞紙，其特征在于所述礦物超細纖維的長徑比大于或等于10，所述礦物超細粉體的粒度小于或等于2μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的再生新聞紙，其特征在于所述礦物超細粉體由選自硅灰石、天然偏硅酸鈣、高嶺土、滑石、微晶水云母中的至少一種物質(zhì)制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的再生新聞紙，其特征在于還含有選自方解石、石膏、工業(yè)級Al2O3粉體、重晶石和鈦白粉中的至少一種物質(zhì)制成的填料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的再生新聞紙，其特征在于紙的灰分大于或等于5％，小于或等于50％，其化學成分及重量百分比為SiO240.28-53.14％，TiO20.34-2.18％，Al2O31.76-2.53％，F(xiàn)e2O30.08-0.62％，F(xiàn)eO 0.29-0.45％，MnO 0.10-0.12％，MgO 1.32-2.05％，CaO 9.46-49.98％，Na2O 0.40-0.90％，K2O 0.32-0.67％，P2O50.05～0.10％，ZnO 0.05-0.09％，BaSO40.38-2.98％，SO31.12-2.87％，Cl-0.10-0.45％，主要結(jié)晶相為硅灰石。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新聞紙，其特征在于其白度介于52-68％之間，其定量介于43-51g/m2之間。
8.一種新聞紙，其特征在于該新聞紙的微觀結(jié)構(gòu)為天然植物長纖維、天然植物中長纖維和礦物超細纖維作短纖維共同構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述長纖維、所述中長纖維和所述礦物超細纖維表面粘附有高白度、高不透明度的礦物超細粉體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新聞紙，其特征在于所述礦物超細纖維為硅灰石或天然偏硅酸鈣纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的新聞紙，其特征在于所述礦物超細纖維的長徑比大于或等于10，所述礦物超細粉體的粒度小于或等于2μm。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的新聞紙，其特征在于所述礦物超細粉體由選自硅灰石、天然偏硅酸鈣、高嶺土、滑石、微晶水云母中的至少一種物質(zhì)制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的再生新聞紙，其特征在于還含有選自方解石、石膏、工業(yè)級Al2O3粉體、重晶石和鈦白粉中的至少一種物質(zhì)制成的填料。
13.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的新聞紙，其特征在于其白度介于52-68％之間，其定量介于43-51g/m2之間。
14.權(quán)利要求1所述的再生新聞紙的制造方法，依次包括將含長纖維的廢紙和含中長纖維的廢紙進行配比、廢紙脫墨、去除雜質(zhì)、浮選、洗滌、打漿和抄紙步驟，其特征在于在打漿步驟之后、抄紙步驟之前，在紙漿中加入含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料，所述紙漿改性材料的化學成分及重量百分比為SiO240.15-52.23％，CaO 38.27-48.48％，Al2O31.69-2.48％，SO31.88-2.51％，Cl-0.07-0.345％。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的再生新聞紙的制造方法，其特征在于所述紙漿改性材料的化學成分及重量百分比為SiO240.15-52.23％，TiO20.45-2.00％，Al2O31.69-2.48％，F(xiàn)e2O30.06-0.57％，F(xiàn)eO 0.23-0.39％，MnO 0.09-1.0％，MgO 1.16-1.85％，CaO38.27-48.48％，Na2O 0.44-0.88％，K2O 0.23-0.57％，P2O50.04-0.09％，ZnO 0.04-0.09％，BaSO40.36-2.86％，SO31.88-2.51％，Cl-0.07-0.34％，灼減2.07-4.06。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的再生新聞紙的制造方法，其特征在于所述將含長纖維的廢紙和含中長纖維的廢紙進行配比的步驟采用的配比為70-90％的廢機械漿紙和10-30％的廢化學漿紙。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的再生新聞紙的制造方法，其特征在于所述浮選步驟包括回收浮選出的油墨，所述洗滌步驟包括將廢水進行處理后在廢紙脫墨工序中再次利用。
18.權(quán)利要求14所述含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料的制造方法，其特征在于依次包括如下步驟(1)將硅灰石或天然偏硅酸鈣粉碎至325目以下，使獲得的礦物超細粉體≤325目；(2)將獲得的超細礦物纖維和超細粉體分別按80-90％和10-20％的重量比進行混合并稱重；(3)將33％濃度的鹽酸和98％濃度的硫酸按重量比2∶1配成混合酸并稀釋為原濃度的2％；(4)將稀釋后的混合酸注入可加熱的耐酸容器，數(shù)量為步驟(1)的4倍；(5)將步驟(1)稱量的混合粉料緩慢倒入盛稀酸的容器中，攪拌形成漿液，通過加熱使?jié){液保溫在50℃左右，并保持攪拌60分鐘左右，此時漿液的PH值為7.5-8.0之間；(6)緩慢加入原料總重量3-10％的水玻璃，使?jié){液的PH值達到9-10之間，若PH值不夠時可加入少量工業(yè)純堿，使其與水中的鈣離子反應，生成水合硅酸鈣；(7)將原料總重量1-3％的改性淀粉稀釋至5％濃度后加入步驟(6)獲得的漿液，攪拌20分鐘后靜置1小時；(8)洗滌漿料至PH值在7.5-8之間；(9)將獲得的漿料進行脫水，然后烘干；將烘干后的物料粉碎至1250目或更細，其中礦物超細纖維的長徑比大于或等于10，其它礦物粉體小于或等于2μm。
19.權(quán)利要求14所述含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料的制造方法，其特征在于依次包括如下步驟(1)將硅灰石或天然偏硅酸鈣按65-85％、選自高嶺土、滑石、蒙脫石、微晶水云母、方解石、硅藻土、絲光沸石、石膏、活性Al2O3、鈦白粉、重晶石、鈣礬石中的至少一種礦物按15-35％的重量比進行混合并稱重，粉碎至1250目，其中礦物超細纖維的長徑比≥10；(2)將33％濃度的鹽酸和98％濃度的硫酸按重量比2∶1配成混合酸并稀釋為原濃度的2％；(3)將稀釋后的混合酸注入可加熱的耐酸容器，數(shù)量為步驟(1)的4倍；(4)將步驟(1)稱量的混合粉料緩慢倒入盛稀酸的容器中，攪拌形成漿液，通過加熱使?jié){液保溫在50℃左右，并保持攪拌60分鐘左右，此時漿液的PH值為7.5-8.0之間；(5)緩慢加入原料總重量3-10％的水玻璃，使?jié){液的PH值達到9-10之間，若PH值不夠時可加入少量工業(yè)純堿，使其與水中的鈣離子反應，生成水合硅酸鈣；(6)將原料總重量1-3％的改性淀粉稀釋至5％濃度后加入步驟(6)獲得的漿液，攪拌20分鐘后靜置1小時；(7)洗滌漿料至PH值在7.5-8之間；(8)將洗滌后的漿料泵送至配料池，與紙漿混合均勻后上網(wǎng)抄紙。
20.權(quán)利要求14所述含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料的制造方法，其特征在于依次包括如下步驟(1)將硅灰石或天然偏硅酸鈣按80-90％、高嶺土按1-5％、滑石按1-5％、蒙脫石按1-5％、微晶水云母按1-5％、方解石按1-5％、硅藻土按1-5％、絲光沸石按1-5％、石膏按1-5％、活性Al2O3按1-3％、鈦白粉按0.5-2％、重晶石按0.5-3％、鈣礬石按1-3％的重量比進行混合并稱重，粉碎至1250目，其中礦物超細纖維的長徑比≥10；(2)將33％濃度的鹽酸和98％濃度的硫酸按重量比2∶1配成混合酸并稀釋為原濃度的2％；(3)將稀釋后的混合酸注入可加熱的耐酸容器，數(shù)量為步驟(1)的4倍；(4)將步驟(1)稱量的混合粉料緩慢倒入盛稀酸的容器中，攪拌形成漿液，通過加熱使?jié){液保溫在50℃左右，并保持攪拌60分鐘左右，此時漿液的PH值為7.5-8.0之間；(5)緩慢加入原料總重量3-10％的水玻璃，使?jié){液的PH值達到9-10之間，若PH值不夠時可加入少量工業(yè)純堿，使其與水中的鈣離子反應，生成水合硅酸鈣；(6)將原料總重量1-3％的改性淀粉稀釋至5％濃度后加入步驟(6)獲得的漿液，攪拌20分鐘后靜置1小時；(7)洗滌漿料至PH值在7.5-8之間；(8)將洗滌后的漿料泵送至配料池，與紙漿混合均勻后上網(wǎng)抄紙。
21.一種紙漿改性材料，其特征在于所述紙漿改性材料含有的組分及重量百分比分別為SiO240.15-52.23％，TiO20.45-2.00％，Al2O31.69-2.48％，F(xiàn)e2O30.06-0.57％，F(xiàn)eO 0.23-0.39％，MnO 0.09-1.0％，MgO1.16-1.85％，CaO 38.27-48.48％，Na2O 0.44-0.88％，K2O 0.23-0.57％，P2O5 0.04-0.09％，ZnO 0.04-0.09％，BaSO40.36-2.86％，SO31.88～2.51％，Cl-0.07～0.34％，灼減2.07～4.06，主要結(jié)晶相為硅灰石。
全文摘要
一種高白度低定量再生新聞紙及其制造方法,紙的微觀結(jié)構(gòu)為脫墨化學漿作長纖維、脫墨機械漿或機械化學漿作中長纖維和礦物超細纖維作短纖維,共同構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),所述長纖維、所述中長纖維和所述礦物超細纖維表面粘附有高白度、高不透明度的礦物超細粉體;只需在脫墨后的紙漿中加入本發(fā)明提供的含礦物超細纖維和礦物超細粉體的紙漿改性材料,就能生產(chǎn)高白度低定量再生新聞紙。
文檔編號D21H17/00GK1268600SQ00100
公開日2000年10月4日 申請日期2000年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月31日
發(fā)明者孫傳敏, 劉滄龍, 李一永 申請人:四川宏達(集團)有限公司