CN107201692B - 一种造纸浆内施胶的纸张制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种造纸浆内施胶的纸张制备方法，包括如下步骤：（1）复合施胶剂制备、（2）复合造纸浆制备、（3）纸张抄造。本发明对纸张制备的整个处理工艺进行了合理的调整改进，明显提升了施胶剂在造纸浆纤维中的有效留着率，增强了两者间的吸附结合强度，从而改善了纸张的使用品质，所制的纸张抗水性、耐折性、硬度等有很好提升，极具市场竞争力。

Description

一种造纸浆内施胶的纸张制备方法
技术领域
本发明属于造纸领域，具体涉及一种造纸浆内施胶的纸张制备方法。
背景技术
浆内直接施胶造纸是现有常见的造纸方法之一，其施胶造纸工艺是：采用计量泵在纸机网前流送***添加施胶剂，然后经过留着抄造、脱水干燥等工序完成。而此浆内直接施胶的方法存在着部分施胶剂流失浸入白水循环***，增加了***污染程度，且施胶剂的吸附施用效果不好，造成施胶剂的使用量较大，提升了加工成本，且制得的纸张易存在断纸、孔洞等问题，影响其使用品质。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种造纸浆内施胶的纸张制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种造纸浆内施胶的纸张制备方法，包括如下步骤：
（1）复合施胶剂制备：
将烷基烯酮二聚物、聚二烯丙基二甲基氯化铵、阳离子淀粉按照重量比90~100：6~8：1~2进行混合放入搅拌罐内，高速搅拌均匀后取出冷却至室温得复合施胶剂备用；
（2）复合造纸浆制备：
a.将步骤（1）制得的复合施胶剂加入到事先配制好的造纸浆中，不断搅拌均匀后得浆液A备用；
b.对操作a制得的浆液A进行紫外线辐照处理，30~40min后得浆液B备用；
c.向操作b制得的浆液B中添加无机填料成分，不断搅拌至均匀后得复合造纸浆备用；
（3）纸张抄造：
a.对步骤（2）制得的复合造纸浆进行纸张抄造处理，完成后得半成品纸张A备用；
b.用油压机对操作a所得的半成品纸张A进行压榨处理，1~1.5min后得半成品纸张B备用；
c.对操作b所得的半成品纸张B进行微波干燥处理，5~7min后即得成品纸张。
进一步的，步骤（1）中所述的高速搅拌的速度为1200~1400转/分。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的复合施胶剂的添加量是造纸浆总质量的0.2~0.4%。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的紫外线辐照处理时紫外线的波长控制为260~280nm。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的无机填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土中的任意一种，其添加的量是造纸浆总质量的0.05~0.1%。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的复合造纸浆的浓度为5~6%。
进一步的，步骤（3）操作b中所述的压榨处理时的压力为0.25~0.35MPa。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的微波干燥处理时微波的功率为400~500W。
烷基烯酮二聚物是目前造纸业使用最为广泛的中碱性施胶剂，其与纤维素间的亲和结合性较好，综合品质高；在实际使用中发现纸浆浆液中含有大量的阴离子杂质和细小纤维等，而此类阴离子杂质和细小纤维会吸附消耗一部分烷基烯酮二聚物，降低了烷基烯酮二聚物在大颗粒纤维上的固定量，从而降低了整体的施胶效果和纸张品质，对此本发明先配制了一种复合施胶剂，其中添加了阳离子淀粉成分，其能先有效的吸附去除浆液中的阴离子杂质成分，同时又能与细小纤维进行结合，提升了烷基烯酮二聚物在大颗粒纤维上的有效固定量，其中还添加使用了聚二烯丙基二甲基氯化铵成分，提升了施胶剂颗粒的乳化分散效果，进而提升了复合施胶剂对纤维成分表面的施胶均匀性和稳定性，在制备浆液B期间，进行了紫外线辐照处理，在紫外线辐照处理下，大颗粒纤维上的表面活性基团含量和活性得以提升，其与烷基烯酮二聚物的结合强度有很大增强，提高了复合施胶剂的施用效果，造纸浆中通常需要添加填料成分，将填料成分置于复合施胶剂添加工序之后施加，能有效的避免填料与复合施胶剂有效成分的结合，同样是为了提升烷基烯酮二聚物在大颗粒纤维上的有效固定量；在纸张抄造完成后，半成品纸张A含有大量的水分，此时复合施胶剂中的烷基烯酮二聚物一部分是通过静电吸附在大颗粒纤维上，其结合力不强，传统方法是采用干燥处理，来降低水分对烷基烯酮二聚物的影响，但单纯的降低水分、提升环境温度对于施胶效果的提升程度不大，对此本发明先对半成品纸张A进行压榨处理，对纸张进行初步定型，外力去除大量水分，为后续操作奠定基础，接着采用微波干燥的方法进行纸张的干燥，此时微波干燥不仅仅用来去除纸张水分，改变烷基烯酮二聚物与纸张纤维静电吸附的结合方式，同时微波处理能增强纤维素中的羟基等基团活性与含量，促使烷基烯酮二聚物分子中的内酯环与纤维素中的羟基等基团活性发生化学反应，生成β-酮酯等成分，增强了两者间的结合能力，从而提升了施胶的效果。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对纸张制备的整个处理工艺进行了合理的调整改进，明显提升了施胶剂在造纸浆纤维中的有效留着率，增强了两者间的吸附结合强度，从而改善了纸张的使用品质，所制的纸张抗水性、耐折性、硬度等有很好提升，极具市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
一种造纸浆内施胶的纸张制备方法，包括如下步骤：
（1）复合施胶剂制备：
将烷基烯酮二聚物、聚二烯丙基二甲基氯化铵、阳离子淀粉按照重量比90：6：1进行混合放入搅拌罐内，高速搅拌均匀后取出冷却至室温得复合施胶剂备用；
（2）复合造纸浆制备：
a.将步骤（1）制得的复合施胶剂加入到事先配制好的造纸浆中，不断搅拌均匀后得浆液A备用；
b.对操作a制得的浆液A进行紫外线辐照处理，30min后得浆液B备用；
c.向操作b制得的浆液B中添加无机填料成分，不断搅拌至均匀后得复合造纸浆备用；
（3）纸张抄造：
a.对步骤（2）制得的复合造纸浆进行纸张抄造处理，完成后得半成品纸张A备用；
b.用油压机对操作a所得的半成品纸张A进行压榨处理，1min后得半成品纸张B备用；
c.对操作b所得的半成品纸张B进行微波干燥处理，5min后即得成品纸张。
进一步的，步骤（1）中所述的高速搅拌的速度为1200转/分。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的复合施胶剂的添加量是造纸浆总质量的0.2%。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的紫外线辐照处理时紫外线的波长控制为260~265nm。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的无机填料为碳酸钙，其添加的量是造纸浆总质量的0.05%。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的复合造纸浆的浓度为5%。
进一步的，步骤（3）操作b中所述的压榨处理时的压力为0.25MPa。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的微波干燥处理时微波的功率为400W。
实施例2
一种造纸浆内施胶的纸张制备方法，包括如下步骤：
（1）复合施胶剂制备：
将烷基烯酮二聚物、聚二烯丙基二甲基氯化铵、阳离子淀粉按照重量比95：7：1.5进行混合放入搅拌罐内，高速搅拌均匀后取出冷却至室温得复合施胶剂备用；
（2）复合造纸浆制备：
a.将步骤（1）制得的复合施胶剂加入到事先配制好的造纸浆中，不断搅拌均匀后得浆液A备用；
b.对操作a制得的浆液A进行紫外线辐照处理，35min后得浆液B备用；
c.向操作b制得的浆液B中添加无机填料成分，不断搅拌至均匀后得复合造纸浆备用；
（3）纸张抄造：
a.对步骤（2）制得的复合造纸浆进行纸张抄造处理，完成后得半成品纸张A备用；
b.用油压机对操作a所得的半成品纸张A进行压榨处理，1.2min后得半成品纸张B备用；
c.对操作b所得的半成品纸张B进行微波干燥处理，6min后即得成品纸张。
进一步的，步骤（1）中所述的高速搅拌的速度为1300转/分。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的复合施胶剂的添加量是造纸浆总质量的0.3%。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的紫外线辐照处理时紫外线的波长控制为265~270nm。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的无机填料为滑石粉，其添加的量是造纸浆总质量的0.08%。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的复合造纸浆的浓度为5.5%。
进一步的，步骤（3）操作b中所述的压榨处理时的压力为0.30MPa。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的微波干燥处理时微波的功率为450W。
实施例3
一种造纸浆内施胶的纸张制备方法，包括如下步骤：
（1）复合施胶剂制备：
将烷基烯酮二聚物、聚二烯丙基二甲基氯化铵、阳离子淀粉按照重量比100： 8：2进行混合放入搅拌罐内，高速搅拌均匀后取出冷却至室温得复合施胶剂备用；
（2）复合造纸浆制备：
a.将步骤（1）制得的复合施胶剂加入到事先配制好的造纸浆中，不断搅拌均匀后得浆液A备用；
b.对操作a制得的浆液A进行紫外线辐照处理，40min后得浆液B备用；
c.向操作b制得的浆液B中添加无机填料成分，不断搅拌至均匀后得复合造纸浆备用；
（3）纸张抄造：
a.对步骤（2）制得的复合造纸浆进行纸张抄造处理，完成后得半成品纸张A备用；
b.用油压机对操作a所得的半成品纸张A进行压榨处理，1.5min后得半成品纸张B备用；
c.对操作b所得的半成品纸张B进行微波干燥处理，7min后即得成品纸张。
进一步的，步骤（1）中所述的高速搅拌的速度为1400转/分。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的复合施胶剂的添加量是造纸浆总质量的0.4%。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的紫外线辐照处理时紫外线的波长控制为275~280nm。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的无机填料为高岭土，其添加的量是造纸浆总质量的0.1%。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的复合造纸浆的浓度为6%。
进一步的，步骤（3）操作b中所述的压榨处理时的压力为0.35MPa。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的微波干燥处理时微波的功率为500W。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去步骤（2）复合造纸浆制备中的操作b处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在步骤（3）纸张抄造的操作c中，用真空干燥法代替微波干燥处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，省去步骤（2）复合造纸浆制备中的操作b处理，同时在步骤（3）纸张抄造的操作c中，用真空干燥法代替微波干燥处理，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，选取上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3所述的方法对同种初始造纸浆（其是由漂白硫酸盐针叶木浆、漂白硫酸盐阔叶木浆、碱性过氧化氢化学机械浆按照重量比20：80：15进行混合而成）进行处理造纸，最后对各组制成的纸张进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
抗张指数（N·m/g） Cobb值
实施例2 83.4 16.6
对比实施例1 71.0 19.7
对比实施例2 74.6 18.4
对比实施例3 67.2 21.7
由上表1可以看出，本发明制备方法制得的纸张抗张强度和抗水性能（Cobb值反应纸张的抗水能力，数值越小表示吸水量越低）得到明显提升，综合品质较好，市场竞争力强。

Claims (8)

1.一种造纸浆内施胶的纸张制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）复合施胶剂制备：
将烷基烯酮二聚物、聚二烯丙基二甲基氯化铵、阳离子淀粉按照重量比90~100：6~8：1~2进行混合放入搅拌罐内，高速搅拌均匀后取出冷却至室温得复合施胶剂备用；
（2）复合造纸浆制备：
a.将步骤（1）制得的复合施胶剂加入到事先配制好的造纸浆中，不断搅拌均匀后得浆液A备用；
b.对操作a制得的浆液A进行紫外线辐照处理，30~40min后得浆液B备用；
c.向操作b制得的浆液B中添加无机填料成分，不断搅拌至均匀后得复合造纸浆备用；
（3）纸张抄造：
a.对步骤（2）制得的复合造纸浆进行纸张抄造处理，完成后得半成品纸张A备用；
b.用油压机对操作a所得的半成品纸张A进行压榨处理，1~1.5min后得半成品纸张B备用；
c.对操作b所得的半成品纸张B进行微波干燥处理，5~7min后即得成品纸张。
2.根据权利要求1所述的一种造纸浆内施胶的纸张制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的高速搅拌的速度为1200~1400转/分。
3.根据权利要求1所述的一种造纸浆内施胶的纸张制备方法，其特征在于，步骤（2）操作a中所述的复合施胶剂的添加量是造纸浆总质量的0.2~0.4%。
4.根据权利要求1所述的一种造纸浆内施胶的纸张制备方法，其特征在于，步骤（2）操作b中所述的紫外线辐照处理时紫外线的波长控制为260~280nm。
5.根据权利要求1所述的一种造纸浆内施胶的纸张制备方法，其特征在于，步骤（2）操作c中所述的无机填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土中的任意一种，其添加的量是造纸浆总质量的0.05~0.1%。
6.根据权利要求1所述的一种造纸浆内施胶的纸张制备方法，其特征在于，步骤（2）操作c中所述的复合造纸浆的浓度为5~6%。
7.根据权利要求1所述的一种造纸浆内施胶的纸张制备方法，其特征在于，步骤（3）操作b中所述的压榨处理时的压力为0.25~0.35MPa。
8.根据权利要求1所述的一种造纸浆内施胶的纸张制备方法，其特征在于，步骤（3）操作c中所述的微波干燥处理时微波的功率为400~500W。
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