[发明专利]一种矿物超细纤维纸浆及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纸浆，具体涉及一种矿物超细纤维纸浆的配方，以及以此原料配方制造纸浆的方法。

背景技术

矿物超细纤维是用燃烧煤炭或煤粉后产生的灰和渣在高温熔融下喷丝制造的，其直径为5-7μm(微米)，长度为2-10cm(厘米)。这种无机纤维主要成分SiO₂，Al₂O₃，Fe₂O₃，CaO，MgO，TiO₂等，可代替部分玻璃纤维制作各种工业材料。粉煤灰纤维及矿物纤维的合理利用是人们十分关注的课题。其中十分有意义的和高附加值的利用是应用于纸浆生产特种纸品。

以矿物超细纤维为原料配制纸浆，可部分代替天然植物纸浆，生产成本低，无水源污染和环境污染，既能解决矿物废物利用问题，又能减低天然植物造纸过程的废物排放，并节省树木资源的耗费。

发明内容

本发明需要解决的一个技术问题是公开一种矿物超细纤维纸浆，以利用矿物超细纤维部分代替天然植物纤维，变废为宝，节省森林资源，保护环境。

本发明需要解决的另一个技术问题是公开一种矿物超细纤维纸浆的制造方法。

本发明的解决方案是：

一种矿物超细纤维纸浆，由下列组分按重量百分比含量配制而成，组分和重量百分比含量也以干浆计：

矿物超细纤维    30-60％；

有机纤维        40-70％；

辅料：纤维处理剂、除渣分离剂、纤维改性剂、纤维漂白剂均以矿物超细纤维的总重量计：

纤维处理剂     1-15％；

除渣分离剂     1-10％；

纤维改性剂     1-10％；

纤维漂白剂     0.5-5％；

纸浆的固含量为65-75％，水25-35％。

所述纤维处理剂选自硝酸、硫酸、醋酸、氢氧化钠、氢氧化钾或烷基酸金属盐中的一种或不发生反应的两种以上混合。

所述除渣分离剂选自多磷酸钠、藻酰酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和乳化甲基硅油中的一种或两种以上的混合物。

所述纤维改性剂选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、改性淀粉、羧甲基纤维素和松香胶乳中的一种或两种以上的混合物。

所述纤维漂白剂选自漂白粉、石膏、熟石灰中的一种或多种。

所述矿物超细纤维是以工业粉煤灰或煤炭燃烧固态残留物及矿渣、冶金渣为原料制备的纤维，制备过程包括如下步骤：将工业粉煤灰或煤炭燃烧固态残留物、添加剂和水混合造粒后，在高温加压下加热熔化，加压下由多孔喷丝板熔融喷出成丝，然后喷洒冷却剂或表面处理剂，制得超细的矿物纤维。

其中，上述添加剂为无机添加剂或/和有机添加剂，无机添加剂和有机添加剂的总量以工业粉煤灰或煤炭燃烧固态残留物及矿渣、冶金渣的总重量计为10-15％；无机添加剂选自石灰石、玄武岩石或白岩石中的一种或两种以上混合物，最优选的无机添加剂为石灰石；有机添加剂选自烷基酸钙、烷基酸钡、烷基酸锌、烷基酸镁的一种或两种以上混合物，最优选的有机添加剂为烷基酸钡。

上述冷却剂优选是水。

上述表面处理剂包括水溶性聚合物溶液、酸性水溶液、离子型表面活性剂或含硅表面活性剂中的一种；水溶性聚合物溶液选自乙烯醇稀水溶液、聚丙烯酰胺稀水溶液、水性丙烯酸类树脂稀溶液、水溶性纤维素醚或水溶性聚氨酯溶液中的一种，其重量浓度一般为1-10％；酸性水溶液选自盐酸水溶液、硫酸水溶液、醋酸水溶液、十二烷基硫酸水溶液或十二烷基苯硫酸水溶液中的一种，其重量浓度一般为0.5-5％；离子型表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺硫钠或油酰氨酸钠中的一种；含硅表面活性剂选自烷氧基聚硅氧烷、乳化甲基硅油、氨基改性硅油、羧基改性硅油、聚醚改性硅油、醇改性硅油等中的一种。

上述熔化温度为1100-1500℃。

上述矿物熔体喷丝的压力为0.35-0.65MPa。

所述矿物超细纤维优选的直径为5-7μm，长度为1-8cm。

所述有机纤维选自木纤维浆、草纤维浆、混合植物纤维浆以及废纸浆中的一种或两种以上混合，最优选木纤维浆。

根据目标产物的用途不同，可调节矿物超细纤维浆液与有机纤维浆液混合的比例，以满足纸张不同应用的要求：