[发明专利]一种改善高得率浆性能的方法

说明书

技术领域

本发明属于湿部化学领域，特别涉及不同取代度(DS)的肉桂酰化木聚糖(CAX)对碱性过氧化氢机械浆(APMP)物理强度和配抄性能的影响。

背景技术

半纤维素是植物纤维细胞壁中的主要多糖组分，不同的植物体中组成半纤维素的糖单元有所不同。非结晶的半纤维素结构主要是以(1-4)-β-糖苷键为主链连接而成的线性高分子化合物。利用半纤维素的特性，对其进行功能化应用探讨，以提高其潜在的利用价值，是近些年科技研究的一个重要方向。因此，各种经过化学修饰和改性的半纤维素衍生物应运而生，而酰化半纤维素是一种重要的生物基功能化材料，具有重要的潜在应用价值。肉桂酸酐作为一种酰化剂，其不饱和双键可以作为交联活性的聚合位点，而其苯环结构既可以作为材料的疏水集团增加其疏水性，也可以用于大分子的改性多功能平台和湿部添加剂。木聚糖是半纤维素的主要聚糖，通过对木聚糖进行衍生化处理，探讨其在造纸湿部中的应用可以提高半纤维素的利用价值。尽管半纤维素衍生物的生产成本略高于淀粉、瓜尔豆胶等造纸助剂，但是作为农业废弃物中的半纤维素的可持续利用，也是我国低碳经济发展中的一个重要策略。

近些年，随着化学浆生产成本的增加，一些造纸企业在纸张抄造中不断提高高得率浆的配抄比例，以降低纸张生产成本。但高得率浆存在物理强度低、细小组分含量高、白度稳定性差等弊端，影响了其应用范围的进一步扩大。因此，需要探寻较适宜的助剂来改善高得率浆的性能。

发明内容

为了提高APMP的强度性能和配抄性能，本发明提供一种新的半纤维素湿部添加剂来改善APMP的强度性能和配抄性能。

本发明采用不同取代度下的酰化木聚糖衍生物(肉桂酰化木聚糖)作为造纸湿部添加剂，加入到APMP中，通过对不同DS、CAX与APMP的混合时间、CAX的添加量以及CAX对APMP配抄性能的优化，从而改善APMP的物理强度性能和配抄性能，提高纸张的白度和不透明度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了酰化木聚糖在纸浆抄造中的应用。上述纸浆抄造过程中，酰化木聚糖作为湿部添加剂。

优选的，所述纸浆为化机浆。更优选的，所述化机浆为APMP浆。

优选的，所述纸浆为化机浆与化学浆的混合物。更优选的，所述化机浆与化学将的混合物为APMP浆与KP化学浆的混合物。

优选的，所述酰化木聚糖的取代度为0.11-0.57。

优选的，所述酰化木聚糖的用量为纸浆绝干质量的0.1-1.5％。

优选的，所述酰化木聚糖为肉桂酰化木聚糖。

本发明还提供了一种酰化木聚糖作为APMP湿部添加剂抄造纸张的方法，包括：

将酰化木聚糖与硫酸铝添加到纸浆中，混合均匀，对纸张进行抄造处理，即得。

优选的，所述酰化木聚糖的取代度为0.11-0.57；

优选的，所述酰化木聚糖的用量为纸浆绝干质量的0.1-1.5％；

优选的，所述混合时间为5-20min；

研究发现：本发明的酰化木聚糖与硫酸铝混合后，将小片硫酸铝絮凝物连成大片网状，并增加絮凝网的密度，有效防止了细小纤维、填料“漏网”，因而增大整体留着效果，同时由于该“网”分布均匀，使得纸张匀度增加，强度增大，故其在增加留着的同时还具在明显的增强作用，另外由于酰化木聚糖的添加，使硫酸铝用量减少，纸张白度也会有所上升，张纸发脆也得以解决。

当硫酸铝用量小于1.5％时，无法形成均匀的絮凝网，纸张的成纸强度降低，白度下降，纸张发脆。当硫酸铝用量大于2.0％时，纸张的成纸强度不再提升，水系统离子失衡，易出现抄造系统紊乱，甚至无法抄造的情况。因此，本发明中优选的硫酸铝的用量为纸浆绝干质量的1.5％～2.0％。

硫酸铝在形成絮状物过程中受PH值影响极大，有时形成絮状物的“网”不够致密或强度过低，不能对纤维、填料、酰化木聚糖形成很好的留着，造成很大浪费。同时造成成纸强度降低，白水浓度增大，尤其浆温过高时，还会造成施胶失败。

因此，本发明中优选的纸浆的pH值为6.5～6.7；在该范围下，形成絮状物的“网”致密而均匀，对纤维和酰化木聚糖的留着率高、抄造纸张的强度高、韧性大、不易返黄。

优选的，所述抄造过程中纸页定量为60～62g/m²，浆料打浆度为49～51°SR。

优选的，所述纸浆为APMP浆；

优选的，所述纸浆为APMP浆与KP化学浆的混合物，其中，APMP浆的绝干质量占混合物绝干质量的10％～90％。