[发明专利]一种有机改性的填料及其制备方法以及用所述填料的造纸工艺

说明书

本发明涉及一种有机改性的填料及其制备方法以及用所述填料的造纸工艺。所述填料中加入聚乙烯醇或淀粉。本发明提供一种新型改性填料，并提供一种使用该新型填料的造纸工艺，实现提升纸张加填料的同时，又可降低造纸企业生产成本，具备很好的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种有机改性的填料及其制备方法以及用所述填料的造纸工艺，属于造纸技术领域。

背景技术

目前造纸行业所用填料主要为分：重质碳酸钙（GCC）、轻质碳酸钙（PCC）、滑石粉、钛白粉、高岭土等无机类矿物质。这类无机碳物质的应用，固然可以达到降低企业生产成本、赋予纸张的一定的光学性能及印刷性能。但不可避免对纸张强度会造成一定的负面影响，这也是限制了纸张中填料添加量的一个关键因素。

造纸行业的精英及相关领域的专家为了提高造纸用填料的强度，进行了多方面的研究，例如：中国矿业大学申请的重质碳酸钙改性剂、重质碳酸钙的改性方法、改性重质碳酸钙及其应用专利，专利号：201910548186.7,采用烷基双膦酸进行改性，可以将碳酸钙的活化指数提升至接近100%。再如：云南昆钢石头纸环保材料有限公司申请的石头纸改性碳酸钙的改性方法专利，专利号：201811528600.X，有加入阳离子淀粉改性剂进行改性，用于提升石头纸的产品品质。

截止到目前，仍未有一种传统造纸用的填料改性方法，可以提高填料的力学性能。

发明内容

本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种新型改性填料，并提供一种使用该新型填料的造纸工艺，实现提升纸张加填料的同时，又可降低造纸企业生产成本。

为此本发明采用的技术方案是：一种有机改性的填料，所述填料中加入聚乙烯醇或淀粉。

进一步的，所述改性填料包括以下组分：GCC（重质碳酸钙）、PCC（轻质碳酸钙）、瓷土、滑石粉、二氧化钛、聚乙烯醇或淀粉。

进一步的，所述PVA（聚乙烯醇）聚合度为：500~2600，醇解度为：75%~99%；PVA在水中的溶解温度：45~95℃，PVA熔点：95~150℃。

进一步的，以碳酸钙绝干量为100份计，所述PVA用量：1~50份。

进一步的，所述淀粉，为阳离子淀粉、预糊化淀粉、原淀粉；为木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉等一种或是多种的组合；

如选用阳离子淀粉，取代度为：0.01~0.06。

进一步的，以碳酸钙绝干量为100份计，所述淀粉用量：1~50份。

一种改性填料的制备方法，按照以下步骤进行：在传统造纸填料制备完毕后，将PVA（聚乙烯醇）或淀粉增强剂加入到填料中，在高温情况下进行搅拌，在搅动的情况下，保温一定时间后，冷却至室温；再将冷却后的混合物，转移至雷蒙磨或是其它研磨设备中进行二次研磨，控制合适的研磨温度及研磨后颗粒的尺寸，即得到有机改性的填料。

进一步的，所述高温情况下搅拌，温度范围为：90~180℃，搅拌时间：10~180min，搅拌速度：10~1200转/min；

所述保温温度范围为：90~180℃，搅拌时间：10~180min, 搅拌速度：10~1200转/min。

进一步的，所述雷蒙磨或是其它研磨设备中所需控制的温度范围为：20~130℃，最高温度不能超过PVA的熔点温度；

所述研磨后粒径控制范围：C30~C99,或是可通过100目到2000目的筛网。

一种有机改性的填料的造纸工艺，按以下步骤进行：将有机改性的填料，按传统造纸填料的方式进行冲泡、稀释，添加至纸机系统，添加点可以是混合浆池、纸机浆池、成浆池、冲浆泵、压力筛等纸机填料传统添加点的一个或几个，添加有机改性填料后的浆料，经过流浆箱、成型网、压榨部、烘干部、卷取即可得到含有改性填料后的纸张；

所述烘干部的烘缸温度，第一段烘缸温度范围为：20~35℃，第二段烘缸温度范围为：30~45℃，第三段烘缸温度范围为：40~65℃，第四段烘缸温度范围为：55~70℃。