[发明专利]造纸工艺及由其制得的纸张

说明书

技术领域

本发明涉及一种造纸工艺及由该工艺制得的纸张。

背景技术

在造纸工业中，为了节省纤维，降低成本，通常采用的方式是向纸张中加入填料，较常用的填料包括滑石粉、二氧化钛、高岭土、碳酸钙、矿物纤维等，但是由于这些填料都是电中性的，很难与带负电荷的纤维结合，所以直接将这些填料与纤维混合抄造成纸则会导致填料不均匀分布在纸张中（包括XY平面的不均匀和Z向的不均匀），从而导致纸张各向异性，物理性能变差。此外，填料的密度高于纤维的密度，由于重力作用在抄纸过程中填料会沉积在纤维下层，这样就会导致抄出来的纸张，在XY平面是均匀分布的，但是在Z向却是不均匀分布的。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种纸张的制备工艺，该纸张中填料分布均匀。

另外，还有必要提供一种应用上述制备工艺制得的纸张。

一种造纸工艺，其包括如下步骤：

将填料颗粒、阳离子淀粉、阳离子淀粉交联剂、水混合成混合液，其中填料颗粒的绝干质量为阳离子淀粉绝干质量的4～100倍，阳离子淀粉交联剂的绝干质量为阳离子淀粉绝干质量的10%～60%，升温蒸煮该混合液使淀粉糊化、交联，制得含改性填料颗粒的混合体系，该改性填料颗粒为填料颗粒的外表面包覆有交联阳离子淀粉；

将上述含改性填料颗粒的混合体系添加于原始浆料中混合均匀得到混合浆料；

使用该混合浆料抄造制得纸张，该纸张中改性填料颗粒的绝干质量占纸张绝干质量的0.001%～60%。

一种应用上述造纸工艺制得的纸张，该纸张中均匀分布有改性填料颗粒，该改性填料颗粒为填料颗粒的外表面包覆有交联阳离子淀粉，该纸张中改性填料颗粒的绝干质量占纸张绝干质量的0.001%～60%。

该造纸工艺通过在填料颗粒的外表面包覆交联阳离子淀粉，正电性的交联阳离子淀粉能够易于与负电性的纸张纤维结合；阳离子淀粉表面有大量的羟基存在，大量的羟基可以与纤维表面的羟基形成氢键结合，如此，改性填料颗粒可以克服重力作用均匀地与纤维形成键结，并在脱水过程中均匀的分布在纸张中。

具体实施方式

本发明的造纸工艺，其包括如下步骤：

（1）制备含改性填料颗粒的混合体系。

在一容器中直接将填料颗粒、阳离子淀粉、阳离子淀粉交联剂与水一并加入混合成一混合物，升温蒸煮该混合液使淀粉糊化、交联，具体为调节混合物温度至50-100℃，保持此温度范围并搅拌直至混合物变成粘稠状，即制得含改性填料颗粒的混合体系。该改性填料颗粒为填料颗粒的外表面包覆有交联阳离子淀粉。

填料颗粒的绝干质量为阳离子淀粉绝干质量的4～100倍，阳离子淀粉交联剂的绝干质量为阳离子淀粉绝干质量的10%～60%。该混合体系中，填料颗粒质量为混合体系总质量的5%～40%。

填料的为常规的造纸使用填料，具体可以为滑石粉、二氧化钛、高岭土、碳酸钙、矿物纤维。

阳离子淀粉交联剂可选自醛类化合物（比如甲醛，乙二醛，丙三醛等等），脂肪族环氧树脂化合物（比如环氧氯丙烷等），多磷酸盐（比如六偏磷酸纳，六偏磷酸钾，三偏磷酸钠等等），氰氯化物（比如异氰酸酯等），三聚氯胺甲醛树脂，氯化磷或者氢氯化磷等能够使得阳离子淀粉发生交联反应的物质。

阳离子淀粉的具体种类不限，只要是阳离子淀粉即可。

（2）将上述含改性填料颗粒的混合体系添加于原始浆料中混合均匀得到混合浆料。

该原始浆料可选自阔叶浆和针叶浆中的一种或两种的混合，且该原始浆料预先经疏解处理，优选该原始浆料经过疏解和磨浆处理。

可以理解的，该原始浆料中还可选择性添加有干强剂、湿强剂、柔软剂、表面活性剂、固化剂、助留剂中的一种或几种。

（3）使用该添加有改性填料颗粒混合体系的混合浆料抄造制得纸张。该纸张中改性填料颗粒的绝干质量占纸张绝干质量的0.001%～60%，纸张的基重为10～300gsm。

抄造时，该混合浆料中纤维的质量百分浓度为0.6%～1.2%，如果此时纤维的含量过高，可以加入适量的水进行稀释；纤维含量过低，可去除部分水分进行浓缩。

一种应用上述造纸工艺制得的纸张，该纸张在三维方向上均匀分布有改性填料颗粒，该改性填料颗粒为填料颗粒的外表面包覆有交联阳离子淀粉。该纸张中改性填料颗粒的绝干质量占纸张绝干质量的0.001%～60%，纸张的基重为10～300gsm。