本發(fā)明涉及一種混合漿造紙工藝，尤其涉及一種能夠有效提高填料留著的混合漿造紙工藝。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代混合漿造紙工藝中，為了降低紙張生產(chǎn)成本和改善印刷性能，大量的無機(jī)填料被添加到漿料系統(tǒng)中。由于天然植物纖維自身留著填料的能力很差，為了實(shí)現(xiàn)填料的留著，通常會(huì)在紙漿中添加丙烯酰胺、淀粉等助留劑。
然而，對(duì)于PCC(沉淀碳酸鈣)等粒徑較小、表面電荷性能接近中性的填料粒子來講，采用向紙漿中添加丙烯酰胺、淀粉等助留劑的方式對(duì)填料的留著要較GCC(研磨碳酸鈣)、kaolin(高嶺土)等要差。。
因此，如何能夠更有效地提高PCC等粒徑較小、表面電荷性能接近中性的填料粒子的留著率是目前業(yè)界所普遍關(guān)注的問題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，在傳統(tǒng)混合漿造紙工藝使用助留體系的基礎(chǔ)上，再提供一種能夠有效提高/補(bǔ)充填料留著性能的混合漿造紙工藝實(shí)為必要。
一種混合漿造紙工藝，其包括如下步驟：提供羧基含量為0.08～1.5mmol/g的改性纖維；利用所述改性纖維配制混合漿，在所述混合漿中，所述改性纖維的含量為纖維絕干漿的2％～100％；以及利用所述混合漿抄造紙張。
在所述混合漿中，其特征在于：所述改性纖維的羧基含量為0.25～0.6mmol/g。
在所述混合漿中，其特征在于：在所述混合漿中，所述改性纖維的含量為纖維絕干漿的15％～50％。
在所述混合漿中，其特征在于：在所述混合漿中，所述改性纖維的含量為纖維絕干漿的25％～40％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的混合漿造紙工藝通過利用羧基含量為0.06～1.5mmol/g，優(yōu)選為0.15～0.5mmol/g的改性纖維來作為抄造紙張的部分或者全部主體纖維使用，利用改性纖維表面富含的羧基官能團(tuán)促進(jìn)了纖維的潤(rùn)脹，增加纖維與纖維、纖維與填料間結(jié)合力，形成更為致密的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通過這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的機(jī)械截留和羧基官能團(tuán)的離子化作用，可以增加填料的留著，實(shí)現(xiàn)紙張的高加填量。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施方式提供的混合漿造紙工藝，其包括如下步驟：
提供羧基含量為0.08～1.5mmol/g的改性纖維；
利用所述改性纖維配制混合漿，在所述混合漿中，所述改性纖維的含量為纖維絕干漿的2％～100％；以及
利用所述混合漿抄造紙張。
優(yōu)選的，所述改性纖維的羧基含量為0.15～0.5mmol/g。
優(yōu)選的，在所述混合漿中，所述改性纖維的含量為纖維絕干漿的10％～50％。
進(jìn)一步的，在所述混合漿中，所述改性纖維的含量為纖維絕干漿的20％～40％。
優(yōu)選的，在所述混合漿中，填料的添加量為纖維絕干漿的1％～80％。
進(jìn)一步的，在所述混合漿中，填料的添加量為纖維絕干漿的20％～60％。
在本實(shí)施方式中，所述羧基含量為0.06～1.5mmol/g的改性纖維是采用TEMPO氧化體系來對(duì)植物纖維進(jìn)行羧基化改性所制得的。
在本發(fā)明中，所述植物纖維主要指針葉材、闊葉材、禾草類及其它植物纖維原料。在本實(shí)施方式中，優(yōu)選針葉材和闊葉材纖維原料來作為羧基化改性的植物纖維。
在本實(shí)施方式中，在所述TEMPO氧化體系中，主要包含催化劑、氧化劑以及輔助催化劑三種物質(zhì)，其中，催化劑為TEMPO或其衍生物，氧化劑可選擇次氯酸鹽、亞氯酸鹽、高氯酸鹽、雙氧水、二氧化氯中的一種或多種，輔助催化劑可選擇碘化物、溴化物或者它們的混合物。
本實(shí)施方式中，通過利用TEMPO氧化體系對(duì)纖維素分子C6位的伯羥基具有高度選擇性氧化的特性，可以將纖維素分子C6位的伯羥基氧化為羧基，從而在植物纖維的纖維素表面形成大量的羧基。
需要說明的是，由于植物纖維中的纖維素是多羥基化合物，在其大分子鏈中每個(gè)葡萄糖基環(huán)上有三個(gè)活潑的羥基(分別是位于C2、C3位的兩個(gè)仲羥基和位于C6位的一個(gè)伯羥基)。在一般情況下，纖維素各種不同形式的氧化反應(yīng)多發(fā)生在這三個(gè)羥基上，不同的羥基可發(fā)生不同的氧化反應(yīng)，其中可能發(fā)生氧化生成羧基的反應(yīng)主要包括：(1)C6位的伯羥基氧化成醛基，并繼續(xù)氧化成羧基；(2)鏈末端環(huán)節(jié)中的還原性基團(tuán)氧化成羧基；(3)C2、C3位的兩個(gè)仲羥基氧化成醛基，并繼續(xù)氧化成羧基。
由于，在本發(fā)明中，其主要目的是對(duì)植物纖維進(jìn)行羧基化改性，以得到具有羧基含量為0.06～1.5mmol/g，優(yōu)選的羧基含量為0.15～0.5mmol/g的改性纖維，因此，在本發(fā)明中，對(duì)所述植物纖維進(jìn)行羧基化改性的過程中，并不僅限于對(duì)纖維素分子C6位的伯羥基進(jìn)行羧基化改性，根據(jù)所使用的氧化體系的反應(yīng)原理的不同，纖維素分子中的C2、C3位的仲羥基、C6位的伯羥基以及纖維素分子中能夠被氧化改性為羧基的其它位置均可以作為本步驟中可以選擇的進(jìn)行羧基化改性的位置。
因此，在本發(fā)明中，對(duì)植物纖維進(jìn)行羧基化改性所使用的氧化體系并不僅限于本實(shí)施方式所使用的TEMPO氧化體系，根據(jù)不同的氧化機(jī)理，在本發(fā)明中，對(duì)植物纖維進(jìn)行羧基化改性所使用的氧化體系可以是：非選擇性氧化體系，其包括次氯酸鈉、過氧化氫、過硫酸等能夠?qū)w維素上的伯羥基和仲羥基同時(shí)進(jìn)行氧化的氧化劑中的至少一種；或者是能夠?qū)w維素的仲羥基進(jìn)行選擇性氧化的氧化劑體系，其包括過碘酸、過碘酸鹽中的至少一種；還可以是能夠?qū)w維素的伯羥基進(jìn)行選擇性氧化的氧化劑體系，其除了TEMPO系列氮氧基類氧化體系外，還包括次氯酸鹽氧化體系、NO2和N2O4系列的氧化氮類氧化體系、包含溴酸鈉、氯酸鈉及亞氯酸鈉的氧化體系。只要能夠使得改性后的纖維的羧基含量為0.06～1.5mmol/g，優(yōu)選為0.15～0.5mmol/g即可。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的混合漿造紙工藝通過利用羧基含量為0.06～1.5mmol/g，優(yōu)選為0.15～0.5mmol/g的改性纖維來作為抄造紙張的部分或者全部主體纖維使用，利用改性纖維表面富含的羧基官能團(tuán)促進(jìn)了纖維的潤(rùn)脹，增加纖維與纖維、纖維與填料間結(jié)合力，形成更為致密的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通過這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的機(jī)械截留和羧基官能團(tuán)的離子化作用，可以增加填料的留著，實(shí)現(xiàn)紙張的高加填量。