[发明专利]混合浆造纸工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合浆造纸工艺，尤其涉及一种能够有效提高填料留着的混合浆造纸工艺。

背景技术

在现代混合浆造纸工艺中，为了降低纸张生产成本和改善印刷性能，大量的无机填料被添加到浆料系统中。由于天然植物纤维自身留着填料的能力很差，为了实现填料的留着，通常会在纸浆中添加丙烯酰胺、淀粉等助留剂。

然而，对于PCC(沉淀碳酸钙)等粒径较小、表面电荷性能接近中性的填料粒子来讲，采用向纸浆中添加丙烯酰胺、淀粉等助留剂的方式对填料的留着要较GCC(研磨碳酸钙)、kaolin(高岭土)等要差。。

因此，如何能够更有效地提高PCC等粒径较小、表面电荷性能接近中性的填料粒子的留着率是目前业界所普遍关注的问题之一。

发明内容

有鉴于此，在传统混合浆造纸工艺使用助留体系的基础上，再提供一种能够有效提高/补充填料留着性能的混合浆造纸工艺实为必要。

一种混合浆造纸工艺，其包括如下步骤：提供羧基含量为0.08～1.5mmol/g的改性纤维；利用所述改性纤维配制混合浆，在所述混合浆中，所述改性纤维的含量为纤维绝干浆的2％～100％；以及利用所述混合浆抄造纸张。

在所述混合浆中，其特征在于：所述改性纤维的羧基含量为0.25～0.6mmol/g。

在所述混合浆中，其特征在于：在所述混合浆中，所述改性纤维的含量为纤维绝干浆的15％～50％。

在所述混合浆中，其特征在于：在所述混合浆中，所述改性纤维的含量为纤维绝干浆的25％～40％。

与现有技术相比，本发明所提供的混合浆造纸工艺通过利用羧基含量为0.06～1.5mmol/g，优选为0.15～0.5mmol/g的改性纤维来作为抄造纸张的部分或者全部主体纤维使用，利用改性纤维表面富含的羧基官能团促进了纤维的润胀，增加纤维与纤维、纤维与填料间结合力，形成更为致密的纤维网状结构，通过这种网络结构的机械截留和羧基官能团的离子化作用，可以增加填料的留着，实现纸张的高加填量。

具体实施方式

本发明实施方式提供的混合浆造纸工艺，其包括如下步骤：

提供羧基含量为0.08～1.5mmol/g的改性纤维；

利用所述改性纤维配制混合浆，在所述混合浆中，所述改性纤维的含量为纤维绝干浆的2％～100％；以及

利用所述混合浆抄造纸张。

优选的，所述改性纤维的羧基含量为0.15～0.5mmol/g。

优选的，在所述混合浆中，所述改性纤维的含量为纤维绝干浆的10％～50％。

进一步的，在所述混合浆中，所述改性纤维的含量为纤维绝干浆的20％～40％。

优选的，在所述混合浆中，填料的添加量为纤维绝干浆的1％～80％。

进一步的，在所述混合浆中，填料的添加量为纤维绝干浆的20％～60％。

在本实施方式中，所述羧基含量为0.06～1.5mmol/g的改性纤维是采用TEMPO氧化体系来对植物纤维进行羧基化改性所制得的。

在本发明中，所述植物纤维主要指针叶材、阔叶材、禾草类及其它植物纤维原料。在本实施方式中，优选针叶材和阔叶材纤维原料来作为羧基化改性的植物纤维。

在本实施方式中，在所述TEMPO氧化体系中，主要包含催化剂、氧化剂以及辅助催化剂三种物质，其中，催化剂为TEMPO或其衍生物，氧化剂可选择次氯酸盐、亚氯酸盐、高氯酸盐、双氧水、二氧化氯中的一种或多种，辅助催化剂可选择碘化物、溴化物或者它们的混合物。

本实施方式中，通过利用TEMPO氧化体系对纤维素分子C6位的伯羟基具有高度选择性氧化的特性，可以将纤维素分子C6位的伯羟基氧化为羧基，从而在植物纤维的纤维素表面形成大量的羧基。

需要说明的是，由于植物纤维中的纤维素是多羟基化合物，在其大分子链中每个葡萄糖基环上有三个活泼的羟基(分别是位于C2、C3位的两个仲羟基和位于C6位的一个伯羟基)。在一般情况下，纤维素各种不同形式的氧化反应多发生在这三个羟基上，不同的羟基可发生不同的氧化反应，其中可能发生氧化生成羧基的反应主要包括：(1)C6位的伯羟基氧化成醛基，并继续氧化成羧基；(2)链末端环节中的还原性基团氧化成羧基；(3)C2、C3位的两个仲羟基氧化成醛基，并继续氧化成羧基。