CN103882765A - 一种改善白泥碳酸钙加填纸施胶性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善白泥碳酸钙加填纸施胶性能的方法，先将浆状的白泥碳酸钙进行干燥处理得到粉状的白泥碳酸钙，然后在200-500℃的条件下煅烧，得到煅烧白泥碳酸钙，最后将煅烧白泥碳酸钙加填至浆料中抄纸。本方法将白泥碳酸钙进行煅烧处理可以在不影响加填纸其他性能的条件下有效改善白泥碳酸钙加填纸的施胶度。

Description

一种改善白泥碳酸钙加填纸施胶性能的方法
技术领域
本发明属于造纸工业中固体废弃物——碱回收白泥的回收利用，具体涉及到一种改善白泥碳酸钙加填纸施胶性能的方法。
背景技术
制浆碱回收工段产生的白泥是制浆造纸工业的主要污染物之一，白泥的主要成分是碳酸钙，碱回收白泥经过进一步精制后得到白泥碳酸钙可以用作造纸填料，这为碱回收白泥提供了有效的综合利用途径，实现了企业内部资源的循环使用，既满足了纸厂对碳酸钙填料的需求，又避免了白泥的二次污染。
白泥碳酸钙用作造纸填料加填纸存在白度低、施胶差、易掉粉掉毛等问题，其中白泥碳酸钙加填对施胶的负面影响是制约其工业化生产的重要因素之一。与常规填料(包括高岭土、滑石粉和碳酸钙填料)相比，在相同的抄纸条件下，白泥碳酸钙加填纸的施胶度远低于常规填料加填纸的施胶度。生产中为了满足施胶度要求，通常采用的方法是提高AKD施胶剂的用量或将白泥碳酸钙与其他常规填料混合使用，但是，提高AKD用量不仅会大大增加产品的生产成本，而且随着AKD用量的增加，大量的AKD富集在白水中，在白水循环过程中部分AKD水解，这些水解产物易沉积在网部造成黏辊、糊网，甚至会带来纸病等问题。因此，生产中尚未实现100％白泥碳酸钙的加填应用，白泥碳酸钙加填对AKD施胶影响的问题亟待解决。
本发明提出了一种改善白泥碳酸钙加填纸施胶性能的方法，对白泥碳酸钙进行煅烧处理，将得到的煅烧白泥碳酸钙加填抄纸，与原白泥碳酸钙加填纸的施胶度相比，煅烧白泥碳酸钙加填纸的HST值由原来的14.7s增加至＞90s，Cobb值由原来的44.7g/m2降至＜28g/m2，加填纸的施胶度得到了明显的改善，与相同条件下加填常规轻质碳酸钙(PCC)纸张的施胶度相当。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善白泥碳酸钙加填纸施胶性能的方法，解决白泥碳酸钙用于纸张加填对AKD施胶产生负面影响的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
1)将浆状的白泥碳酸钙进行干燥、研磨、打散处理，制得粉状的白泥碳酸钙，
2)将粉状白泥碳酸钙在高温条件下煅烧，煅烧温度200-500℃，经打散处理后，得到煅烧白泥碳酸钙，
3)将煅烧白泥碳酸钙添加至浆料中混合均匀，加入阳离子淀粉、AKD施胶剂和阳离子聚丙烯酰胺助留剂配浆抄纸。
所述的浆状白泥碳酸钙的基本特性为：固含量10％-20％，沉降体积(12h)1.8mL/g，pH值9.32，中值粒径5.11μm。
本发明的优点是：
1.仅对白泥碳酸钙进行煅烧处理，工艺简单，易于操作；
2.煅烧白泥碳酸钙的基本特性未发生明显变化；
3.煅烧白泥碳酸钙加填纸的施胶度改善明显，可以完全替代常规的商品填料用于纸张加填，实现白泥碳酸钙的资源化利用。
具体实施方式
实施例1：
1)将漂白硫酸盐针叶木浆和漂白硫酸盐阔叶木浆分别用瓦利打浆机进行疏解、打浆，浆料的质量浓度为1.5-2％，针叶木和阔叶木浆分别打浆至40～45°SR和37～42°SR；
2)将漂白硫酸盐针叶木浆和漂白硫酸盐阔叶木浆按30∶70的质量比混合，加水稀释至浆料浓度为1％，加入添加量(相对于绝干浆料质量)为25％的粉状白泥碳酸钙填料，混合均匀；
所述的粉状白泥碳酸钙的制备如下：
浆状的白泥碳酸钙在70℃条件下烘干，经研磨、打散后制得粉状的白泥碳酸钙；
3)向浆料中按顺序加入添加量分别为1％、0.2％、0.03％的阳离子淀粉、AKD施胶剂和阳离子聚丙烯酰胺助留剂，混合均匀，加水稀释至浆料浓度为0.5％，用标准纸页成型器进行抄纸，抄纸过程中湿纸页的压榨压力3Bar，时间2min，干燥温度93-100℃，纸页定量60g/m2。
测定粉状白泥碳酸钙的基本特性，其结果为：碳酸钙含量93.4％，酸不溶物3.49％，白度89.3％ISO，比表面积11.2m2/g，中值粒径5.46μm；测定加填纸的性能，其结果为：裂断长4.90km，白度85.4％ISO，不透明度83.2％，灰分15.5％，Cobb值34.5g/m2，HST施胶度30.0s。在相同实验条件下，用浆状的白泥碳酸钙作填料，加填纸性能的测定结果为：裂断长4.68km，白度85.8％ISO，不透明度82.9％，灰分16.1％，Cobb值44.7g/m2，HST施胶度14.7s。
实施例2：
1)抄纸用针叶木和阔叶木浆料的制备同实施例1；
2)将漂白硫酸盐针叶木浆和漂白硫酸盐阔叶木浆按30∶70的质量比混合，加水稀释至浆料浓度为1％，加入添加量(相对于绝干浆料质量)为25％的煅烧白泥碳酸钙填料，混合均匀；
所述的煅烧白泥碳酸钙的制备如下：
浆状的白泥碳酸钙在70℃下烘干，经研磨、打散后制得粉状白泥碳酸钙，然后将粉状白泥碳酸钙在200℃条件下煅烧，经研磨、打散后制得煅烧白泥碳酸钙。
3)抄纸浆料的配制及抄纸条件同实施例1。
测定煅烧白泥碳酸钙的基本特性，其结果为：碳酸钙含量92.8％，酸不溶物3.94％，白度89.2％ISO，比表面积10.6m2/g，中值粒径4.73μm；测定加填纸的性能，其结果为：裂断长4.67km，白度85.3％ISO，不透明度83.1％，灰分15.6％，Cobb值27.8g/m2，HST施胶度90.1s。在相同实验条件下，用浆状的白泥碳酸钙作填料，加填纸性能的测定结果为：裂断长4.68km，白度85.8％ISO，不透明度82.9％，灰分16.1％，Cobb值44.7g/m2，HST施胶度14.7s；在相同实验条件下，用PCC作填料，加填纸的施胶度为26.8g/m2，HST施胶度182.0s。
实施例3：
1)抄纸用针叶木和阔叶木浆料的制备同实施例1；
2)将漂白硫酸盐针叶木浆和漂白硫酸盐阔叶木浆按30∶70的质量比混合，加水稀释至浆料浓度为1％，加入添加量(相对于绝干浆料质量)为25％的煅烧白泥碳酸钙填料，混合均匀；
所述的煅烧白泥碳酸钙的制备如下：
浆状的白泥碳酸钙在70℃下烘干，经研磨、打散后制得粉状白泥碳酸钙，然后将粉状白泥碳酸钙在400℃条件下煅烧，经研磨、打散后制得煅烧白泥碳酸钙。
3)抄纸浆料的配制及抄纸条件同实施例1。
测定煅烧白泥碳酸钙的的基本特性，其结果为：碳酸钙含量92.6％，酸不溶物3.99％，白度89.2％ISO，比表面积10.2m2/g，中值粒径4.46μm；测定加填纸的性能，其结果为：裂断长4.80km，白度85.1％ISO，不透明度83.6％，灰分15.3％，Cobb值27.2g/m2，HST施胶度134.3s；在相同实验条件下，用浆状的白泥碳酸钙作填料，加填纸性能的测定结果为：裂断长4.68km，白度85.8％ISO，不透明度82.9％，灰分16.1％，Cobb值44.7g/m2，HST施胶度14.7s；在相同实验条件下，用PCC作填料，加填纸的施胶度为26.8g/m2，HST施胶度182.0s。
从上述实施例可以看出，白泥碳酸钙的烘干和煅烧处理有利于加填纸施胶度的改善。与原白泥碳酸钙相比，经煅烧后白泥碳酸钙的基本特性无明显变化，加填纸的施胶度得到了明显的改善，增加白泥碳酸钙的煅烧温度有利于加填纸施胶度的提高，加填纸的强度性能、光学性能和灰分无明显变化，所以，煅烧处理可以在不改变加填纸其他性能的前提下改善白泥碳酸钙。
最后应说明的是：上述实施例步骤中的干燥方法、干燥温度、煅烧温度，并不仅仅局限于实施例中提到的工艺参数，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以通过现有技术对上述实施例记载的技术方案或工艺参数进行修改或替换，达到本发明的效果。

Claims (2)

1.一种改善白泥碳酸钙加填纸施胶性能的方法，其特征在于：
1)将浆状的白泥碳酸钙进行干燥、研磨、打散处理，制得粉状的白泥碳酸钙，
2)将粉状白泥碳酸钙在高温条件下煅烧，煅烧温度200-500℃，经打散处理后，得到煅烧白泥碳酸钙，
3)将煅烧白泥碳酸钙添加至浆料中混合均匀，加入阳离子淀粉、AKD施胶剂和阳离子聚丙烯酰胺助留剂配浆抄纸。
2.如权利要求1所述的煅烧白泥碳酸钙，其特征在于：碳酸钙含量90％-95％，酸不溶物含量3％-8％，白度88-91％ISO，中值粒径2-7μm。
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