[发明专利]一种表面活化聚合的填料及其制备工艺以及在制造纸张上的应用

说明书

本发明涉及一种表面活化聚合的填料及其制备工艺以及在制造纸张上的应用。在填料表面形成由表面增强剂形成的活化膜层，并使所述活化膜层的填料附着在线性无支链的高分子材料上。本发明通过填料表面活化聚合技术的应用，特别的以重钙为例，可以极大的减少重钙中的微细小颗粒组分，将重钙颗粒表面活化增强处理后经线性高分子材料串联、缠绕形成具有一定空间空隙结构的软聚合体，在增大重钙粒径的前提下，实现了提升重钙保留、增强重钙与纤维间的结合力、增加纸张强度的目的，在维持纸张强度的前提下，可提升纸张灰分3%，且不影响纸张松厚度。

技术领域

本发明涉及一种表面活化聚合的填料及其制备工艺以及在制造纸张上的应用，属于材料技术领域。

背景技术

填料是纸张中非常重要的组成部分，在纸张中适量的加填有利于提升纸张的不透明度、降低纤维用量，从降低企业生产成本，实现最大经济效益及减少木浆纤维、保护森林、减少木材砍伐的角度来看，如何更加合理的应用填料加填，是一个非常有意义的课题。

众所周知，在造纸领域，最常见的填料是碳酸钙，碳酸钙因制备工艺分为重质碳酸钙（研磨碳酸钙）、轻质碳酸钙（沉淀碳酸钙），其中重钙来源于天然矿石，原料丰富，经研磨至不同粒径后经进行应用，轻钙则经过化学沉淀法制备，相较而言，轻钙粒径控制更好但价格倍于重钙，一般造纸企业更愿意选择重钙进行应用。

重钙加填首先要面临的问题是碳酸钙与纤维的结合力不强，大量的碳酸钙流失至纸机网毯、纸机白水系统中，导致纸机脱水困难、毛布堵塞、白水系统负担重等一系列问题，而重钙的研磨生产，粒径大小很难非常均一，不可避免的将产生一部分非常细小的颗粒，而这些更加微小的颗粒将更加加剧这些负面影响的产生，一些厂家试图采用选用较大粒径的重钙、提升保留助剂的方法进行改善，但又将面临因粒径变大，纸面破洞、匀度变差等问题；一些厂家通过改善重钙生产工艺，改进研磨方式、研磨介质等方案将成品粒径分布做到更加均匀，但从根本上无法彻底解决细小颗粒的产生，同时增加了生产成本。

发明内容

本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种通过对重钙进行表面活化处理、加入能使纸张强度增强的一种表面活化聚合的重钙及其制备工艺以及在制造纸张上的应用。

为此本发明采用的技术方案是：一种表面活化聚合的填料，在填料表面形成由表面增强剂形成的活化膜层，并使所述活化膜层的填料附着在线性无支链的高分子材料上。

所述填料为重钙、轻钙、滑石粉、膨润土、钛白粉造纸用填料。

所述的表面增强剂选用阳离子增强剂、阴离子增强剂、二性增强剂、非离子型增强剂、阳离子淀粉、阴离子淀粉、两性淀粉的一种或多种。

所述线性高分子材料选用阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、两性聚丙烯酰胺中的一种或多种。

一种表面活化聚合的填料，所述线性高分子的分子量1000~3000万。

经过聚合后的填料线性高分子材料聚合体粒径控制在10um~80mm之间。

一种表面活化聚合的填料的制备工艺，按照以下步骤进行：

1）在填料研磨完成后加填之前，加入表面增强剂，填料表面形成一层活化膜层；

2）再加入线性高分子材料，使包含活化膜层结构的填料附着在超长的线性无支链结构的高分子材料上；

3）将混合物混合均匀，线性高分子材料发生自然卷曲，相互缠绕，形成一种填料线性高分子材料聚合体。

在高速搅拌的条件下依次往填料中加入表面增强剂、线性高分子材料。

制备出的填料线性高分子材料聚合体的应用，在浆料中，加入所述填料线性高分子材料聚合体进行纸张的制备。