[发明专利]一种造纸填料在线表面改性的方法

摘要

本发明涉及一种造纸填料在线表面改性的方法。它需要解决的技术问题是，较大幅度增加低廉的造纸填料用量，减少造纸过程中纤维的用量，以达到提高纸张质量降低生产成本的目的。本发明预先制备1～30%浓度的造纸填料水悬浮液，浓度为0.5%～2%的改性淀粉糊液和浓度为0.1%～0.3%的助留剂等三种组分。并通过安装在纸机上网浆料输送管道上的填料在线表面改性喷射混合装置实现在线混合并均匀分布到造纸纸浆管道中，使改性淀粉和助留剂对造纸填料进行在线表面复合改性。

主权项

一种造纸填料在线表面改性的方法，其特征在于1）预先制备1～30%浓度的造纸填料水悬浮液，所述的造纸填料水悬浮液选自碳酸钙、滑石粉、高岭土或二氧化钛的水悬浮液，或造纸废水沉淀泥浆中的一种或几种的混合物； 预先制备浓度为0.5%～2%的改性淀粉糊液，改性淀粉糊液原料选自玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉改性的阳离子淀粉、阴离子淀粉、两性淀粉或多元改性淀粉；改性淀粉糊液绝干用量为造纸填料水悬浮液绝干用量的1%～10%；改性淀粉糊液的制备采用连续式蒸煮或间歇式蒸煮，通过调整蒸煮温度来控制淀粉糊液的溶胀程度；预先制备浓度为0.1%～0.3%的助留剂，所述的助留剂选自阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、改性或非改性的羧甲基纤维素；助留剂的用量为造纸填料水悬浮液绝干用量的10～100ppm；2）填料在线表面改性喷射混合装置，是一种同轴分布的文丘里喷射混合装置，A、B、C三件同轴喷射器将空间区隔为a、b、c、d共4个腔室，a为喷射流体腔，b为化学品流体腔，c为扰动流流体腔，d为湍流混合区；3）上述1）的三种组分通过一套安装在纸机上网浆料输送管道上的填料在线表面改性喷射混合装置实现在线混合并均匀分布到造纸纸浆管道中：造纸填料水悬浮液通过喷射流体腔a射入，其线速度为10～25米/秒，喷射流量为3～10立方米/小时；为了获得理想的喷射流量和喷射线速度，可以从纸浆管路中连续抽出纸浆，经过增压泵增压后，带动造纸填料水悬浮液共同通过喷射流体腔射入；改性淀粉糊液和助留剂共同组成填料在线改性化学品，通过化学品流体腔b射入，其流量按1）之用量确定，使改性淀粉和助留剂对造纸填料进行在线表面复合改性；扰动流流体是直接从造纸纸浆管道中抽出并经过加压泵加压的纸浆，从扰动流流体腔c射入；扰动流流体的流速为1～4米/秒，流量范围为0.5～5立方米/小时；喷射流、化学品流在扰动流的作用下，改变流体运动方向和速度，在造纸湿部纸浆管道内形成理想的均匀分布效果；或者，上述1）的三种组分通过两套填料在线表面改性喷射混合装置实现在线混合并均匀分布到造纸纸浆管道中：第一套喷射混合装置安装在纸机上网压力筛前，造纸填料水悬浮液通过喷射流体腔a射入，其线速度为10～25米/秒，喷射流量为3～10立方米/小时；改性淀粉糊液作为填料在线改性化学品通过化学品流体腔b射入，其流量按1）之用量确定；使改性淀粉对造纸填料进行一级在线表面改性；扰动流流体是直接从造纸纸浆管道中抽出并经过加压泵加压的纸浆，从扰动流流体腔c射入；扰动流流体合适的流速为1～4米/秒，流量为0.5～5立方米/小时；第二套喷射混合装置安装在第一套喷射混合装置下游1～6米处，第二套喷射混合装置中的喷射流和扰动流均为加压泵加压后的纸浆，分别从喷射流腔a和扰动流腔c射入，喷射流体线速度为10～25米/秒，喷射流量为3～10立方米/小时，扰动流流体合适的流速为1～4米/秒，流量为0.5～5立方米/小时；第二套喷射混合装置中，助留剂通过化学品流体腔b射入，其流量按1）之用量确定。