[发明专利]造纸用增强纤维及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属制浆造纸技术领域，具体地说涉及一种造纸用增强纤维及其制备方法和应用。这种增强纤维可作为纸料组分直接在纸料制备工段添加。

背景技术

在生产高强度纸张时，或者为了避免提高成纸灰分而引起成纸强度变差时，由于现有的纸浆自身品质的限制，纸张的强度很难再有较大幅度的提升。对现有纸浆进行针对性的处理，以大幅度提高纸张的强度，为高强度纸张或提升灰分保持强度的研究开发提供了广阔的空间。为此，可用添加剂使纤维和纤维表面改性，赋予纤维新的性能以增加纤维之间的结合力。纤维细胞壁外表面对于建立纤维之间很强的结合是十分重要的。通过使用化学添加剂或通过其它化学改性的方法可以改变纤维外表面的化学性质，其中用阳离子聚电解质和阴离子聚电解质相继连续处理纸浆，从而在纸浆的单根纤维表面形成一聚电解质复合层即是一很好的方法。任何电荷相反的聚电解质之间都能形成复合层结构，在纤维表面形成这样一厚度在5-100nm的复合层，可改变纤维的性质，提高所得纸张的强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种造纸用增强纤维及其制备方法和应用；该制备方法简单、安全，得到的造纸用增强纤维，可作为纸料组分以提高成纸强度。

本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的：

一种造纸用增强纤维，其特征在于：该造纸用增强纤维由纸浆与阳性聚电解质和阴性聚电解质复合而成，其中纸浆与聚电解质的质量比为100∶1-100∶20。

本发明中，所述纸浆为由针叶材、阔叶材、棉、麻、禾草或农林废弃物为原料制得的纸浆中的任一种或几种的混合物。纸浆可以用化学法、机械法或化学机械法制得。

所述阳性聚电解质为阳离子聚丙烯酰胺、阳离子淀粉、聚酰胺聚胺-环氧氯丙烷、聚烯丙基胺盐酸、聚二烯丙基二甲基氯化铵中的任一种或几种的混合物。

所述阴性聚电解质为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、阴离子聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、磷酸酯淀粉、羧甲基淀粉、氧化淀粉、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯磺酸钠、聚乙烯膦酸钠中的任一种或几种的混合物。

一种造纸用增强纤维的制备方法，其特征在于：该制备方法由阳性聚电解质和阴性聚电解质依次在纸浆的表面进行吸附，具体制备步骤如下：

1)在疏解充分的纸浆悬浮液中加入少量氯化钠，悬浮液中氯化钠浓度为0.005-0.015mol/L，将相对于绝干浆用量0.1-5％的阳性聚电解质加入纸浆悬浮液，搅拌5-20分钟，过滤洗涤；

2)在疏解充分的纸浆悬浮液中加入少量氯化钠，悬浮液中氯化钠浓度为0.005-0.015mol/L，将相对于绝干浆用量0.1-5％的阴性聚电解质加入纸浆悬浮液，搅拌5-20分钟，过滤洗涤；得到造纸用增强纤维。

本发明中，可以在步骤2)后再重复1到4次步骤1)和步骤2)，最后以步骤1)或步骤2)结束，均可得到造纸用增强纤维。

本发明的造纸用增强纤维，其骨架是纸浆，具体地说，是以木材类(以桦木、桉木、杨木、马尾松、云杉为特别优选)、禾草(以竹子、稻麦草、龙须草、芦苇、甘蔗渣为特别优选)、棉、麻和其它农林废弃物为原料，以化学法、机械法或化学机械法制得，或兼用其中的任几种纸浆组合后使用。其中化学法制得的纸浆采用苏打浆、硫酸盐浆、漂白硫酸盐浆、亚硫酸盐浆、漂白亚硫酸盐浆中的任一种或几种的混合物；机械法制得的纸浆采用木片磨木浆、磨石磨木浆、热磨机械浆中的任一种或几种的混合物；化学机械法制得的纸浆采用化学热磨机械浆、碱性过氧化氢机械浆、盘磨化学预处理的碱性过氧化氢机械浆、漂白化学热磨机械浆中的任一种或几种的混合物。

本发明的造纸用增强纤维作为纸料组分在纸料制备工段中的应用。造纸用增强纤维作为纸料组分在纸料制备工段进行添加，增强纤维相对于绝干浆的添加量为1-100％。采用本发明的增强纤维，可以提高纸张强度。

本发明对纸浆的增强方法可使得纤维表面包覆一聚电解质复合层。

本发明的造纸用增强纤维具有可作为纸料组分直接使用、提高纸张强度的优点。

具体实施方式

以下列举实施例更加具体地说明本发明，并且本发明不限于以下实施例。

实施例1

将20g漂白硫酸盐马尾松浆彻底疏解。然后在纸浆表面包裹上聚电解质复合层，聚电解质在纸浆上的吸附步骤为：向纸浆悬浮液中加入氯化钠，调整到悬浮

液中氯化钠浓度为0.01mol/L，加入2.0g阳离子淀粉并搅拌8分钟，过滤洗涤；再向上述纸浆悬浮液中加入氯化钠，调整悬浮液中氯化钠浓度为0.01mol/L，然后加入2.5g磷酸酯淀粉并搅拌8分钟，过滤洗涤。最后所得即为造纸用增强纤维。

实施例2