專利名稱：漿料的配制方法、原紙及造紙方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種造紙用漿料的配制方法、采用該漿料配制方法配制的漿料進(jìn)行造紙的方法及通過(guò)該方法制得的原紙。
背景技術(shù)：
淀粉已經(jīng)在造紙產(chǎn)業(yè)中使用多年，已經(jīng)成為紙張制造中的重要原料。將淀粉添加于造紙的漿料中，能夠明顯提升紙張的強(qiáng)度并改善纖維和填料的留著性。在現(xiàn)代化高速紙機(jī)中，需要考慮到系統(tǒng)濾水和運(yùn)轉(zhuǎn)性，淀粉用量被限制在一個(gè)較低的范圍內(nèi)，通常為漿料絕干的1%左右。當(dāng)?shù)矸塾昧刻嵘捎诘矸劬哂姓承?，網(wǎng)部脫水變差，蒸汽用量加大，造成紙機(jī)車速下降，影響成品成本及紙機(jī)運(yùn)行效率。同時(shí)淀粉用量提升，會(huì)導(dǎo)致粘網(wǎng)粘缸現(xiàn)象產(chǎn)生，引起紙機(jī)被迫停機(jī)，嚴(yán)重影響紙機(jī)運(yùn)行效率。 因此，有必要提供一種漿料的配置方法，能夠增加漿料中淀粉的用量，并且采用該方法配置的漿料進(jìn)行紙張抄造對(duì)造紙系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)均無(wú)影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種漿料的配制方法，包括步驟在散漿后的漿料中添加改性劑以對(duì)漿料中的纖維進(jìn)行改性，以獲得改性漿料；將所述改性漿料與淀粉進(jìn)行混合，所述改性漿料中的纖維與淀粉之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使得淀粉包覆于所述纖維的表面，獲得混合漿料；以及將所述混合漿料與未進(jìn)行淀粉包覆的普通漿料進(jìn)行混合，從而得到配制漿料。本發(fā)明提供一種造紙方法，包括步驟按照所述的漿料的配制方法配制漿料；以及采用配制漿料進(jìn)行紙張抄造，得到原紙。本發(fā)明還提供一種原紙，所述原紙采用所述的造紙方法制成，所述原紙中部分纖維的表面包覆有淀粉。本技術(shù)方案提供的漿料配制方法，通過(guò)對(duì)漿料中的纖維進(jìn)行改性，并加入淀粉，使得淀粉包覆于改性的纖維表面，防止了淀粉匯聚成團(tuán)，從而可以提高漿料中的淀粉的用量。在采用本發(fā)明提供的方法配制的漿料進(jìn)行紙張抄造過(guò)程中，不會(huì)由于淀粉用量增加對(duì)造紙系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響。
圖I是本發(fā)明提供的漿料的配制方法的流程圖。圖2是本發(fā)明提供的漿料配制設(shè)備的方框示意圖。圖3是本發(fā)明提供的漿料的纖維包覆淀粉前的顯微照片。圖4是本發(fā)明提供的漿料的纖維包覆淀粉后的顯微照片。主要元件符號(hào)說(shuō)明_
衆(zhòng)料配制設(shè)備 100散漿機(jī) —TTo1 荅向中間槽|130
雙盤磨_140
成漿塔150
第一預(yù)處理槽160第二預(yù)處理 0
淀粉儲(chǔ)罐180
混合漿塔1190
如下具體實(shí)施方式
將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式
·
請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種漿料的配制方法，所述的漿料的配制方法采用如圖2所示的漿料配制設(shè)備100進(jìn)行配置，所述的漿料配制方法包括步驟
第一步，在散漿后的漿料中添加改性劑以對(duì)漿料中的纖維進(jìn)行改性，以增強(qiáng)纖維表面氫鍵的活性，獲得改性漿料。本步驟中，將散漿機(jī)110中散漿處理后的漿料通過(guò)卸料塔120注入至中間槽130內(nèi)，并向中間槽130內(nèi)加入改性劑，使得漿料中的纖維在中間槽130內(nèi)進(jìn)行改性，漿料在中間槽130內(nèi)進(jìn)行預(yù)處理的時(shí)間為O. 25小時(shí)至I小時(shí)。所述改性劑為選自季銨型陽(yáng)離子化合物、叔銨型陽(yáng)離子化合物、聚丙烯酰胺及聚合氯化鋁(PAC)中的至少一種。所述改性劑的用量為散漿后漿料絕干質(zhì)量的O. 2%至10%，優(yōu)選為O. 2%至5%。通過(guò)向漿料中添加改性劑，所述改性劑增強(qiáng)了纖維表面的氫鍵的活性。并且，改性劑使得纖維表面帶有陽(yáng)離子基團(tuán)?？梢岳斫獾氖?，改性劑添加的位置不限于中間槽處，也可以在散漿機(jī)、卸料塔或者雙磨盤的進(jìn)料口處添加。采用的漿料配置設(shè)備也可以不包括有卸料塔和中間槽的其中之一，或者不包括卸料塔和中間槽，而將散漿機(jī)直接與雙盤磨相連接，散漿后的漿料和改性劑直接注入至雙盤磨中。第二步，對(duì)所述改性漿料進(jìn)行磨漿。將所述改性漿料從中間槽130送入雙盤磨140中進(jìn)行磨漿，使得磨漿后的所述改性漿料的游離度達(dá)到200ml至500ml。優(yōu)選地，磨漿后的所述改性漿料的游離度達(dá)到400±20ml。第三步，將磨漿后的改性漿料與淀粉進(jìn)行混合，纖維與淀粉之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使得淀粉包覆于纖維的表面，獲得混合漿料。將經(jīng)過(guò)雙盤磨140磨漿后的改性漿料注入至第一預(yù)處理槽160內(nèi)。第一預(yù)處理槽160與淀粉儲(chǔ)罐180相互連通，儲(chǔ)于淀粉儲(chǔ)罐180內(nèi)的淀粉注入至第一預(yù)處理槽160內(nèi)的改性漿料中。在第一預(yù)處理槽160內(nèi)，由于改性漿料中的纖維表面的氫鍵活性增強(qiáng)，當(dāng)?shù)矸叟c改性漿料混合時(shí)，淀粉分子中的羥基與纖維表面的氫鍵之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，淀粉完全包覆于改性漿料中的改性后的纖維表面?；旌蠞{料儲(chǔ)存于與第一預(yù)處理槽160相連通的第二預(yù)處理槽170內(nèi)。本步驟中添加的淀粉可以為原淀粉、陰離子淀粉或陽(yáng)離子淀粉。當(dāng)采用原淀粉時(shí)，第一步中采用的改性劑為季銨型陽(yáng)離子化合物，改性劑的用量為所述散漿后漿料絕干質(zhì)量的O. 2%至10%，優(yōu)選為漿料絕干質(zhì)量的O. 2%至3%。當(dāng)選用陰離子淀粉時(shí)，第一步中采用的改性劑為叔銨型陽(yáng)離子化合物，改性劑的用量?jī)?yōu)選為所述散漿后漿料絕干質(zhì)量的1%至5%。當(dāng)選用陽(yáng)離子淀粉時(shí)，第一步中采用的改性劑為聚丙烯酰胺或聚合氯化鋁，改性劑的用量?jī)?yōu)選為所述散漿后漿料絕干質(zhì)量的1%至5%。所述淀粉的添加量為與其混合的改性漿料絕干質(zhì)量的5%至30%。優(yōu)選的，所述淀粉的添加量為所述散漿后漿料絕干質(zhì)量的5%至12%。淀粉與改性后的纖維之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成化學(xué)鍵，從而淀粉吸附于纖維的表面成膜。通過(guò)纖維表面的淀粉的作用，可以使得淀粉分布于纖維表面，同時(shí)也可以避免由于淀粉用量增大導(dǎo)致淀粉匯聚成團(tuán)，對(duì)成紙性能和紙機(jī)運(yùn)行帶來(lái)負(fù)面影響。第四步，將所述混合漿料與未進(jìn)行淀粉包覆的普通漿料進(jìn)行混合，從而得到配制的漿料。第二預(yù)處理槽170內(nèi)的混合漿料注入至成漿塔150內(nèi)，并在成漿塔150添加內(nèi)未進(jìn)行纖維淀粉包覆的普通漿料，所述混合漿料與未進(jìn)行淀粉包覆的普通漿料進(jìn)行混合，得到配制的漿料，并將混合后的漿料注入至混合漿塔190內(nèi)。在所述配制的漿料中，所述混合漿料所占的質(zhì)量比為20%至40%。可以理解的是，所述漿料配置設(shè)備也可以僅包括第一預(yù)處理槽160而不包括第二預(yù)處理槽170，第一預(yù)處理槽160直接與成漿塔150相連通，第一預(yù)處理槽160中的混合漿 料直接注入至成漿塔150內(nèi)。另外，未進(jìn)行淀粉包覆的普通漿料也可以在混合漿塔190內(nèi)添加，并與混合漿料進(jìn)行混合?？梢岳斫獾氖?，當(dāng)散漿后的漿料能夠滿足紙張抄造的要求時(shí)，本發(fā)明提供的漿料配制方法也可以不包括有對(duì)漿料進(jìn)行磨漿的步驟。請(qǐng)一并參閱圖3及圖4，通過(guò)對(duì)實(shí)施淀粉包覆前的纖維和淀粉包覆后的纖維進(jìn)行拍照，可以看出淀粉有效地包覆于纖維的表面。將未對(duì)纖維進(jìn)行淀粉包覆的漿料(一般漿料)與對(duì)纖維進(jìn)行過(guò)淀粉包覆的混合漿料的物理性能進(jìn)行對(duì)比，具體對(duì)比結(jié)果如下表所示
測(cè)試項(xiàng)目I 一般漿料I混合漿料.
磨漿游離度(ml)_389_385_
基重(g/m2)62.9 62.9
厚度(μιη)101. 3 100.7
松厚度(cmVg)_I. 61 I. 6_
透氣度(s/lOOml)7~ 5. 3
撕裂指數(shù)(mN · m2/g) 12. 9 11. 4
而寸破指數(shù)(kPa · m2/g) 4. 3_4_6_
抗張指數(shù)(N · m/g)_64. 5 67_
內(nèi)聚力(kg · cm)_I. 41 2. 5_
由上表數(shù)據(jù)可以得出，纖維經(jīng)過(guò)淀粉包覆后的混合漿料中的纖維強(qiáng)度具有明顯的提升。本發(fā)明還提供一種造紙方法，所述造紙方法包括以下步驟
第一步，按照上述方法進(jìn)行漿料的配制。第二步，將配制的漿料進(jìn)行紙張抄造，得到原紙。本發(fā)明還提供一種原紙，所述原紙采用所述的造紙方法制成，所述原紙中部分纖維的表面包覆有淀粉。采用上述的方法制得的原紙的性能與未對(duì)纖維進(jìn)行包覆的漿料(一般漿料)抄造的原紙的性能分別進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)比如下表
IMgI一般衆(zhòng)料成紙I混合衆(zhòng)料
厚度(μιη)|l88. I| 89· 3—硬襄指數(shù)(kpa. m2/g)11.92ll. 83—
IT向抗張強(qiáng)度(kgf/15mm) 11.8312.43
橫向抗張強(qiáng)度(kgf/15mm) 3. 93_4. 08_
Iii撕裂強(qiáng)度(gf)98~399.8
橫向撕裂強(qiáng)度(gf)_116.4_117.6_
縱向挺度 OnNm)_2. 711_2. 776_
橫向挺度(mNm)0.9460.975
@度(g/m2)~7.94
內(nèi)聚力(kg. cm)_I1OS_h22_
灰份(%)|24· 7|25· 5—
由上表數(shù)據(jù)可以得出，纖維經(jīng)過(guò)淀粉包覆后的纖維強(qiáng)度具有明顯的提升。并且，在采用
本發(fā)明提供的方法配制的漿料進(jìn)行紙張抄造過(guò)程中，對(duì)造紙系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)均無(wú)影響。本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種漿料的配制方法，本實(shí)施例中，根據(jù)纖維改性用量的不同，同時(shí)對(duì)三種不同的配比的漿料按照三種方案進(jìn)行配制，用于檢測(cè)不同的纖維改性劑用量及是否對(duì)纖維進(jìn)行淀粉包覆對(duì)紙張的性能的影響。具體為
第一步，在散漿后的漿料中添加改性劑以對(duì)漿料中的纖維進(jìn)行改性，以增強(qiáng)纖維表面氫鍵的活性，獲得改性漿料。方案一、方案二及方案三中采用相同的散漿后的漿料。本實(shí)施例中，選用的所述改性劑選自季銨型陽(yáng)離子化合物。在方案一中所述改性劑的用量為總漿料絕干質(zhì)量的O. 2%，在方案二中所述改性劑的用量為總漿料絕干質(zhì)量的5%，在方案三中所述改性劑的用量為總漿料絕干質(zhì)量的10%。將改性劑分別加入至三個(gè)方案的散漿后的漿料中預(yù)處理O. 25小時(shí)至I小時(shí)。通過(guò)向漿料中添加改性劑進(jìn)行預(yù)處理，使得漿料中的纖維的表面的氫鍵的活性增強(qiáng)。第二步，對(duì)所述改性漿料進(jìn)行磨漿。采用相同的方法分別對(duì)三個(gè)方案中的漿料分別進(jìn)行磨漿，使得磨漿后的漿料的游離度達(dá)到400 ± 20ml。第三步，將磨漿后的改性漿料與淀粉進(jìn)行混合，纖維與淀粉之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使得淀粉包覆于纖維的表面，獲得混合漿料。將方案一、方案二及方案三中磨漿后的部分改性漿料與淀粉進(jìn)行混合，使得方案一、方案二及方案三改性淀粉包覆于所述改性衆(zhòng)料中的纖維表面。在方案一、方案二及方案三中，加入的淀粉的用量為與淀粉進(jìn)行混合的漿料絕干用量的5%。第四步，將所述混合漿料與未進(jìn)行纖維包覆的普通漿料進(jìn)行混合，從而得到配制的漿料。在所述配制的漿料中，所述混合漿料所占的質(zhì)量百分比為20%至40%。本發(fā)明第二實(shí)施例提供一種造紙方法，包括步驟
第一步，按照第一實(shí)施例提供的漿料配制方法配制漿料；
第二步，將配制得到的漿料用于紙張抄造，得到原紙。在相同的條件下，將上述三個(gè)方案配制得到漿料與未對(duì)纖維進(jìn)行改性并未在纖維表面包覆淀粉的漿料(空白)進(jìn)行分別紙張抄造，分別對(duì)得到的原紙的性能進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下表所示 _
￥試項(xiàng)目I空白I方案一 I方案二 I方案三_
改性劑用量O —0.2% 5% 10% —
淀粉用量|θ 15% 15% 15%
權(quán)利要求
1.一種漿料的配制方法，包括步驟 在散漿后的漿料中添加改性劑以對(duì)漿料中的纖維進(jìn)行改性，以獲得改性漿料； 將所述改性漿料與淀粉進(jìn)行混合，所述改性漿料中的纖維與淀粉之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使得淀粉包覆于所述纖維的表面，獲得混合漿料；以及 將所述混合漿料與未進(jìn)行淀粉包覆的普通漿料進(jìn)行混合，從而得到配制漿料。
2.如權(quán)利要求I所述的漿料的配制方法，其特征在于，在將所述改性漿料與淀粉進(jìn)行混合之前，還包括對(duì)改性漿料進(jìn)行磨漿的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的漿料的配制方法，其特征在于，所述改性漿料進(jìn)行磨漿后改性漿料的游離度為200ml至500ml。
4.如權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的漿料的配制方法，其特征在于，所述改性劑為選自季銨型陽(yáng)離子化合物、叔銨型陽(yáng)離子化合物、聚丙烯酰胺及聚合氯化鋁中的至少一種。
5.如權(quán)利要求4所述的漿料的配制方法，其特征在于，所述改性劑的用量為散漿后漿料絕干質(zhì)量的O. 2%至10%。
6.如權(quán)利要求4所述的漿料的配制方法，其特征在于，所述淀粉選自原淀粉、陽(yáng)離子淀粉及陰離子淀粉中的一種。
7.如權(quán)利要求6所述的漿料的配制方法，其特征在于，所述淀粉選用原淀粉，所述改性劑選用季銨型陽(yáng)離子化合物，改性劑的用量為所述散漿后漿料絕干質(zhì)量的O. 2%至3%。
8.如權(quán)利要求6所述的漿料的配制方法，其特征在于，所述淀粉選用陰離子淀粉，所述改性劑選用叔銨型陽(yáng)離子化合物，所述改性劑的用量為所述散漿后漿料絕干質(zhì)量的1%至5% ο
9.如權(quán)利要求6所述的漿料的配制方法，其特征在于，所述淀粉選用陽(yáng)離子淀粉，所述改性劑選用聚丙烯酰胺或聚合氯化鋁，改性劑的用量為所述散漿后漿料絕干質(zhì)量的1%至5% ο
10.如權(quán)利要求4所述的漿料的配制方法，其特征在于，在散漿后的漿料中添加改性劑以對(duì)漿料中的纖維進(jìn)行改性的持續(xù)時(shí)間為O. 25小時(shí)至I小時(shí)。
11.如權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的漿料的配制方法，其特征在于，所述混合漿料在所述配制漿料中所占的質(zhì)量百分比為20%至40%。
12.如權(quán)利要求I所述的漿料的配制方法，其特征在于，所述淀粉的用量為所述改性漿料絕干質(zhì)量的5%至30%。
13.一種造紙方法，包括步驟 按照如權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的漿料的配制方法配制漿料；以及 采用配制漿料進(jìn)行紙張抄造，獲得原紙。
14.一種原紙，其特征在于，所述原紙采用如權(quán)利要求13所述的造紙方法制得，所述原紙中部分纖維的表面包覆有淀粉。
全文摘要
本發(fā)明提供一種漿料的配制方法，包括步驟在散漿后的漿料中添加改性劑以對(duì)漿料中的纖維進(jìn)行改性，以獲得改性漿料；將所述改性漿料與淀粉進(jìn)行混合，所述改性漿料中的纖維與淀粉之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使得淀粉包覆于所述纖維的表面，獲得混合漿料；以及將所述混合漿料與未進(jìn)行淀粉包覆的普通漿料進(jìn)行混合，從而得到配制漿料。本發(fā)明還提供一種采用上述方法配制的漿料進(jìn)行造紙的方法及采用該造紙方法獲得的原紙。
文檔編號(hào)D21H11/20GK102808351SQ2011101429
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者王仁榮, 張明, 陳劍, 韋丹, 王煒 申請(qǐng)人:金東紙業(yè)(江蘇)股份有限公司