CN102182101B

CN102182101B - 高填料文化用纸及其生产方法

Info

Publication number: CN102182101B
Application number: CN 201110084721
Authority: CN
Inventors: 张毅; 孙俊民; 陈刚; 吴养育; 张战军; 张美云; 张楠; 闫邵勇; 孙振斌; 张晓云
Original assignee: GUONENG PAPER INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: GUONENG PAPER INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2011-01-06
Filing date: 2011-04-02
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2031-04-02
Also published as: CN102182101A

Abstract

本发明提供一种高填料文化用纸及其生产方法，该方法包括：将25-60重量份的木浆碎解分散后与40～75重量份的硅酸钙填料混合得到纸浆；将所述纸浆加水稀释得到混合浆料A，使所述纸浆占所述混合浆料A的质量百分比为5～12％；将混合浆料A打浆后，加水稀释得到混合浆料B，使所述纸浆占所述混合浆料B的质量百分比为3-7％；将所述混合浆料B除渣后，加入增强剂、分散剂和助留助滤剂，得到混合浆料C；向所述混合浆料C中加水稀释得到混合浆料D，使所述纸浆占所述混合浆料D的质量百分比为0.3-4％；用造纸机将所述混合浆料D抄造出文化用纸。本发明的高填料文化用纸，解决了现有技术中填料的添加量较低的问题。

Description

高填料文化用纸及其生产方法

技术领域

本发明属于造纸技术领域，尤其涉及一种高填料文化用纸及其生产方法。

背景技术

目前常用的文化用纸，以大量的植物纤维纸浆为主，再添加10％～20％的碳酸钙或滑石粉等矿物填料和少量的化学助剂制得。然而，伴随着制浆过程所带来的环境污染和植物原料消耗较大，用水量大，能源消耗大的问题，需要考虑降低植物纤维用量但又必须保证纸张本身性能的造纸工艺。

目前有一种被称为石头纸的产品，是用碳酸钙粉和塑料混合成膜的加工方法制得的，该方法是用50％～80％的碳酸钙粉末，粒度为800目到1200目，先与PE(聚乙烯)塑料和粘合剂混炼制造成颗粒，再用吹膜或压膜的塑料成型机制造成像造纸一样的薄膜即石头纸。这种石头纸的质量与常用的纸张性质有很大的差别，主要存在难降解，难印刷，使用面积小(重量大)，并且回收困难等问题，不满足文化用纸的要求。由此现有技术中无法实现高填料文化用纸的生产。

发明内容

本发明提供一种高填料文化用纸及其生产方法，旨在实现提高文化用纸的填料添加量，且纸张性能满足相关国家标准或行业标准。

本发明提供一种高填料文化用纸的生产方法，包括以下步骤：

将25-60重量份的木浆碎解分散后与40～75重量份的硅酸钙填料混合得到纸浆；将所述纸浆加水稀释得到混合浆料A，使所述纸浆占所述混合浆料A的质量百分比为5～12％；

将混合浆料A打浆后，加水稀释得到混合浆料B，使所述纸浆占所述混合浆料B的质量百分比为3-7％；其中，例如可以将混合浆料A打浆到35°SR～80°SR的打浆度；

将混合浆料B除渣后，加入增强剂、分散剂和助留助滤剂，得到混合浆料C；

向所述混合浆料C中加水稀释得到混合浆料D，使所述纸浆占所述混合浆料D的质量百分比为0.3-4％；

用造纸机将所述混合浆料D抄造出文化用纸。进一步的，在抄造出文化用纸后，还可以加入相对纸浆质量百分比为1.5-5.5％的涂布乳胶进行浸渍涂布，均匀涂布乳胶后能使组成纸张的纤维之间紧密结合，形成具有较高拉力和防水性的纸张。

其中，所述的硅酸钙填料为活性硅酸钙粉末，该活性硅酸钙粉末为疏松多孔白色粉末，白度≥80％，进一步的白度≥85％，更进一步的白度≥90％，堆积密度为0.10-0.50g/cm³，进一步的堆积密度为0.15-0.40g/cm³，更进一步的堆积密度为0.17-0.30g/cm³，粒径为3-40μm，进一步的粒径为5-30μm，更进一步的粒径为8-25μm。本发明中的活性硅酸钙粉末可以是利用粉煤灰或其他工业固体废弃物生产的。

进一步的，木浆为30-50重量份，硅酸钙填料为50-70重量份。

进一步的，木浆为36-47重量份，硅酸钙填料为53-64重量份。

在一优选实施例中，所述增强剂的加入量占所述纸浆的质量百分比为1-5％，所述增强剂为水溶性的PVA纤维。

在一优选实施例中，所述分散剂的加入量占所述纸浆的质量百分比为0.5-1.5％，所述分散剂为聚氧化乙烯。

在一优选实施例中，所述助留助滤剂的加入量占所述纸浆的质量百分比为0.3-3％，所述助留助滤剂为高分子聚合物。

本发明还提供一种使用本发明提供的方法制得的高填料文化用纸。

本发明提供的高填料文化用纸及其生产方法，以40～75％的硅酸钙为填料，以25～60％的植物纤维原料为骨架，利用造纸工艺生产文化用纸，还可以经耐水胶乳浸渍涂布后使得纸张具备较高的拉力和防水性。本发明提供的高填料文化用纸，可以达到现有文化用纸的各项指标，解决了现有技术中填料的添加量较低的问题。本发明提供的高填料文化用纸，在保持现有文化用纸性质的同时，可以大幅度节约植物木浆纤维，减少植物原料的消耗，并且本发明中的硅酸钙填料可以是利用工业废弃物得到的，从而使得原料经济且环保。

具体实施方式

下面结合具体的实施实例对本发明作进一步详细说明。

本发明提供的高填料文化用纸的生产方法可以包括以下步骤：

步骤1、将一定重量份的木浆碎解分散与一定重量份的硅酸钙填料混合得到纸浆；将所述纸浆加水稀释得到混合浆料A；

具体可以为：将一定重量份的木浆用水力碎浆机碎解分散后送入叩前储浆池，在该叩前储浆池中加入一定重量份的硅酸钙填料得到纸浆，然后向该纸浆中加水调节得到混合浆料A；其中，木浆可以为漂白木浆。

步骤2、将步骤1中得到的混合浆料A打浆后，加水稀释得到混合浆料B；

具体可以为：用盘磨机将步骤1中得到的混合浆料A打浆到一定的打浆度后，加水稀释得到混合浆料B，然后将混合浆料B送入叩后储浆池。

步骤3、将步骤2中得到的混合浆料B净化除渣后，加入增强剂、分散剂和助留助滤剂，得到混合浆料C；

具体可以为：将步骤2中得到的混合浆料B经筛浆机及除砂器净化后送入调浆池；然后向调浆池内加入一定量的增强剂，搅拌并混合均匀；再向调浆池内加入一定量的分散剂，搅拌并混合均匀；根据需要再加入一定量的助留助滤剂，得到混合浆料C。其中，增强剂、分散剂和助留助滤剂的加入顺序可以根据实际需要而定，本发明并不限定。

步骤4、向步骤3中得到的混合浆料C中加水稀释得到混合浆料D，然后可以将混合浆料D送入抄前浆池。

步骤5、用造纸机将步骤4中得到的混合浆料D抄造出文化用纸；

具体的，可以根据需要使用造纸机抄造出所需定量的文化用纸，例如：可以通过控制流浆箱流速和造纸机的车速抄造出所需定量的文化用纸；在抄造出文化用纸后，可以再加入一定量的涂布胶乳进行浸渍涂布。

其中，增强剂为水溶性的PVA(聚乙烯醇)纤维，增强剂可直接加入混合浆料内与纸浆纤维混合均匀，抄纸后干燥时与纸浆纤维结合产生增强作用。

分散剂为聚氧化乙烯(PEO)，使用时加水稀释成质量分数为0.5～6％的溶液，加入混合浆料中能使纤维均匀分散，保证纸张的匀度。

助留助滤剂是高分子聚合物例如PAM(聚丙烯酰胺)，加入助留助滤剂的目的是加快湿纸页成形时的滤水速度。

涂布胶乳是由淀粉、活性硅酸钙微粉、AKD(烷基烯酮二聚物)、胶乳等组成的混合液体，均匀的附着于纸张表面，形成平滑光洁的表面；或者，涂布胶乳也可用羧基丁苯胶乳；用浸渍法将涂布乳胶涂布在纸页中能增加纸张的表面强度，防止纸张分层并赋予纸张抗水防潮性能。

实施例一

使用以下方法生产高填料文化用纸：

步骤101、将50重量份的漂白硫酸盐针叶木浆板用水力碎浆机碎解分散后送入叩前储浆池，在该叩前储浆池中加入50重量份的硅酸钙填料得到纸浆；在纸浆中加水调节得到混合浆料A，使纸浆占混合浆料A的质量百分比为6.0％；

其中，本步骤中的硅酸钙填料的白度为92％，堆积密度为0.30g/cm³，平均粒径为20μm；

步骤102、用盘磨机将步骤101中得到的混合浆料A打浆到40°SR的打浆度后，加水稀释得到混合浆料B，使纸浆占混合浆料B的质量百分比为4.0％；并将混合浆料B送入叩后储浆池；

步骤103、将步骤102得到的混合浆料B经筛浆机及除砂器净化后送入调浆池；

步骤104、向调浆池内加入占纸浆质量百分比为1.0％的增强剂，搅拌并混合均匀；

步骤105、向调浆池内再加入占纸浆质量百分比为0.5％的分散剂和占纸浆质量百分比为0.3％的助留助滤剂，得到混合浆料C；

步骤106、在混合浆料C中加水调节得到混合浆料D，使纸浆占混合浆料D的质量百分比为1.0％；并将混合浆料D送入抄前浆池；

步骤107、用造纸机抄造出所需定量的纸张；

根据不同的需求，控制流浆箱流速和造纸机的车速抄造出所需不同类型的文化用纸，下面为制得的不同类型文化用纸的性能：

胶版印刷纸，定量67.7g/m²、白度78.7％、不透明度98.7％，满足QB/T1012-1991的要求；

轻型印刷纸，定量67.7g/m²、亮度78.7％、不透明度98.7％、抗张指数32.05N.m/g，满足QB/T2809-2006的要求；

复印纸，定量70.9g/m²、厚度176μm、白度92.1％、不透明度98.57％，满足QB/T2342-2006的要求；

书写纸，定量58.4g/m²、紧度0.85g/m²、白度85.5％、不透明度93.4％，满足GB/T12654-2008的要求；

新闻纸，定量49.8g/m²、亮度78.1％、不透明度98.57％，满足GB/T1910-1999的要求。

步骤108、在抄造出的纸张加入相对纸浆质量分数为1.5％的涂布胶乳进行浸渍涂布。

实施例二

使用以下方法生产高填料文化用纸：

步骤201、将40重量份的漂白硫酸盐针叶木浆板用水力碎浆机碎解分散后送入叩前储浆池，在该叩前储浆池中加入60重量份的硅酸钙填料得到纸浆；在纸浆中加水调节得到混合浆料A，使纸浆占混合浆料A的质量百分比为6.0％；

本步骤中的硅酸钙填料白度为93％，堆积密度为0.25g/cm³，平均粒径为23μm；

步骤202、用盘磨机将步骤201中得到的混合浆料A打浆到42°SR的打浆度后，加水稀释得到混合浆料B，使纸浆占混合浆料B的质量百分比为5.0％；并将混合浆料B送入叩后储浆池；

步骤203、将步骤202得到的混合浆料B经筛浆机及除砂器净化后送入调浆池；

步骤204、向调浆池内加入占纸浆质量百分比为2.5％的增强剂，搅拌并混合均匀；

步骤205、向调浆池内再加入占纸浆质量百分比为1.0％的分散剂和占纸浆质量百分比为0.4％的助留助滤剂，得到混合浆料C；

步骤206、在混合浆料C中加水调节得到混合浆料D，使纸浆占混合浆料D的质量百分比为0.8％；并将混合浆料D送入抄前浆池；

步骤207、用造纸机抄造出所需定量的纸张；

胶版印刷纸，定量70.2g/m²、厚度173μm、白度80.7％、不透明度98.2％，满足QB/T1012-1991的要求；

轻型印刷纸，定量63.1g/m²、亮度71.4％、不透明度95.3％、抗张指数30.01N.m/g，满足QB/T2809-2006的要求；

复印纸，定量71.5g/m²、厚度165μm、白度90.9％、不透明度98.7％，满足QB/T2342-2006的要求；

书写纸，定量60.2g/m²、紧度0.83g/m²、白度82.9％、不透明度95.5％，满足GB/T12654-2008的要求；

步骤208、在抄造出的纸张加入相对纸浆质量分数为3.0％的涂布胶乳进行浸渍涂布。

实施例三

使用以下方法生产高填料文化用纸：

步骤301、将30重量份的漂白硫酸盐针叶木浆板用水力碎浆机碎解分散后送入叩前储浆池，在该叩前储浆池中加入70重量份的硅酸钙填料得到纸浆；在纸浆中加水调节得到混合浆料A，使纸浆占混合浆料A的质量百分比为8.0％；

本步骤中的硅酸钙填料白度为91％，堆积密度为0.20g/cm³，平均粒径为28μm；

步骤302、用盘磨机将步骤301中得到的混合浆料A打浆到45°SR的打浆度后，加水稀释得到混合浆料B，使纸浆占混合浆料B的质量百分比为5.0％；并将混合浆料B送入叩后储浆池；

步骤303、将步骤302得到的混合浆料B经筛浆机及除砂器净化后送入调浆池；

步骤304、向调浆池内加入占纸浆质量百分比为3.0％的增强剂，搅拌并混合均匀；

步骤305、向调浆池内再加入占纸浆质量百分比为1.0％的分散剂、占纸浆质量百分比为0.5％的助留助滤剂等，得到混合浆料C；

步骤306、在混合浆料C中加水调节得到混合浆料D，使纸浆占混合浆料D的质量百分比为0.5％；并将混合浆料D送入抄前浆池；

步骤307、用造纸机抄造出所需定量的纸张；

轻型印刷纸，定量59.1g/m²、亮度76.6％、不透明度99.3％、抗张指数28.05N.m/g，满足QB/T2809-2006的要求；

书写纸，定量59.1g/m²、紧度0.78g/m²、白度76.6％、不透明度99.3％，满足GB/T12654-2008的要求；

步骤308、在抄造出的纸张加入相对纸浆质量分数为3.5％的涂布胶乳进行浸渍涂布。

通过上述各实施例可知，使用本发明提供的方法制备的高填料文化用纸，符合多种文化用纸的指标要求，但本发明不局限于上述各实施例中所提到的有限的几个纸种，只要是采用本发明所描述的操作过程及方法或相类似的操作过程及方法来生产的纸张均属于本发明的保护范围。

本发明解决了现有技术中填料的添加量较低的问题；本发明提供的高填料文化用纸，在保持现有文化用纸性质的同时，可以大幅度节约植物木浆纤维，减少植物原料的消耗，并且本发明中的硅酸钙填料可以是利用工业废弃物得到的，从而使得原料经济且环保。与目前常用的文化用纸相比，高填料文化用纸具有阻燃性强、比重低、伸长率低、生产成本低等优点，特别是在大幅度节约植物纤维方面的强大优势，使其具有十分广阔的应用前景。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种高填料文化用纸的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

将25-60重量份的木浆碎解分散后与40~75重量份的活性硅酸钙填料混合得到纸浆；将所述纸浆加水稀释得到混合浆料A，使所述纸浆占所述混合浆料A的质量百分比为5~12%；所述的活性硅酸钙填料为疏松多孔白色粉末，白度≥80％，堆积密度为0.10－0.50g/cm³，粒径为3－40μm；

将混合浆料A打浆后，加水稀释得到混合浆料B，使所述纸浆占所述混合浆料B的质量百分比为3-7%；

将所述混合浆料B除渣后，加入增强剂、分散剂和助留助滤剂，得到混合浆料C；

向所述混合浆料C中加水稀释得到混合浆料D，使所述纸浆占所述混合浆料D的质量百分比为0.3-4%；

用造纸机将所述混合浆料D抄造出文化用纸。

2.根据权利要求1所述的高填料文化用纸的生产方法，其特征在于：

所述活性硅酸钙填料的白度≥85％，堆积密度为0.17－0.30g/cm³，粒径为5－30μm。

3.根据权利要求1所述的高填料文化用纸的生产方法，其特征在于：所述木浆为30-50重量份，所述活性硅酸钙填料为50-70重量份。

4.根据权利要求1所述的高填料文化用纸的生产方法，其特征在于：所述增强剂的加入量占所述纸浆的质量百分比为1-5％，所述增强剂为水溶性的PVA纤维。

5.根据权利要求1所述的高填料文化用纸的生产方法，其特征在于：所述分散剂的加入量占所述纸浆的质量百分比为0.5-1.5％，所述分散剂为聚氧化乙烯。

6.根据权利要求1所述的高填料文化用纸的生产方法，其特征在于：所述助留助滤剂的加入量占所述纸浆的质量百分比为0.3-3％，所述助留助滤剂为高分子聚合物。

7.一种使用权利要求1-6任一所述的方法制得的高填料文化用纸。