專利名稱：一種復(fù)合滑石粉填料的復(fù)合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域，特別涉及用于紙張抄造加填過程的復(fù)合滑石 粉填料的復(fù)合方法。
背景技術(shù)：
滑石粉是一種常用的造紙白色填料和顏料，目前滑石粉在整個(gè)造紙工業(yè) 填料市場中消費(fèi)量非常大，其它的主要填料還有碳酸鈣和高嶺土，它們都是 造紙過程的主要加填礦物質(zhì)。加填的目的主要有增加不透明度和白度，改善 成紙印刷性能，降低生產(chǎn)成本等作用，是抄紙過程重要的步驟。現(xiàn)在紙廠都是直接在漿料中加入滑石粉填料，由于填料是礦物質(zhì)，與纖 維間缺少結(jié)合力，需加入助留劑，以盡量減少填料的流失。 一般滑石粉填料在長網(wǎng)紙機(jī)的單程留著率為15%左右，白水多次回用后留著率也只達(dá)40%左 右，大量的填料隨水流走，不但浪費(fèi)原料，也增加水處理負(fù)荷。同時(shí)滑石粉 填料與纖維之間沒有結(jié)合力，不能加填太多，否則成紙后容易產(chǎn)生掉粉掉毛 現(xiàn)象，減弱了紙強(qiáng)度，降低了紙質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合滑 石粉填料的復(fù)合方法。該復(fù)合滑石粉填料可增加填料與纖維間的親合力，增 加填料留著率，提高紙張抗張強(qiáng)度，增加填料用量。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種復(fù)合滑石粉填料的復(fù)合方 法，包括如下步驟(1) 將滑石粉分散成質(zhì)量濃度為1 50%的分散懸浮液，與質(zhì)量濃度為 1 30%的高分子水溶液混合均勻后，得到混合物，所述滑石粉與高分子水溶 液的質(zhì)量比例為50 : 1 1 : 5;(2) 將步驟(1)得到的混合物與酸性電解質(zhì)溶液混合，所述酸性電解質(zhì)溶液混合物的體積比為1 : 1 10 : 1，攪拌均勻；或者在步驟(1)得到的混合物中加入脂肪酸，并混合均勻，得到溶液， 所述脂肪酸高分子物質(zhì)的重量比為5 : 100 30 : 100;上述溶液再與酸性 電解質(zhì)溶液混合，所述酸性電解質(zhì)溶液溶液的體積比為1 : 1 10 : 1，攪 拌均勻；然后將上述攪拌均勻后的液體靜置后，除去上層清液，下層白層物質(zhì)即 是復(fù)合滑石粉填料。為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述高分子水溶液為親水性高分子水溶液，包 括淀粉、氧化淀粉、陽離子淀粉、聚乙烯醇或殼聚糖等水溶液。所述酸性電解質(zhì)溶液包括鹽酸、硫酸、硝酸、氯化氨、硫酸氨或硝酸氨 等電解質(zhì)溶液。所述脂肪酸為C6 C2o長鏈酸，如已酸、棕櫚油、硬脂酸、花生酸等。所述攪拌的時(shí)間為30分鐘，轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。所述復(fù)合滑石粉填料可直接替代現(xiàn)有常規(guī)填料，可減少助留劑用量，用ONP漿(打漿度40SR)抄造卯GSM手抄片，加入上述復(fù)合滑石粉填料，紙 張抗張強(qiáng)度增加100%，填料留著率提高20%。本發(fā)明原理如下滑石粉是一種礦物質(zhì)顆粒，表面無電性，與纖維基本 沒有相互作用。將滑石粉進(jìn)行表面處理，包覆一層親水性高水子物質(zhì)，增加 與纖維間的親合力，提高填料留著率。同時(shí)在干燥過程中，包覆的高分子物 質(zhì)層還可在相互間或與纖維間進(jìn)一步結(jié)合，增加紙張抗張強(qiáng)度。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果本發(fā)明在滑石粉表面包覆親水性高分子物質(zhì)，提高與纖維的親水性，提高填料留著率，增加成紙白度和抗張強(qiáng)度(紙張抗張強(qiáng)度增加10 200%)，進(jìn)一步節(jié)約纖維用量?；凼堑V物質(zhì)，與纖維間不存在結(jié)合力； 通過在滑石粉表面包覆一層親水性高分子物質(zhì)后，高分子物質(zhì)上擁有大量的 羥基，在水中可與纖維上的大量羥基產(chǎn)生大量的氫鍵，同時(shí)在干燥失水后， 氫鍵結(jié)合更加堅(jiān)實(shí)，使纖維與高分子物質(zhì)相互結(jié)合在一起，形成一張網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)；而滑石粉包含在高分子物質(zhì)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)滑石粉填料的留著。本發(fā)明復(fù)合 滑石粉填料可直接替代常規(guī)填料，可減少助留劑用量。具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不 限于此。實(shí)施例l(1) 將滑石粉分散成質(zhì)量濃度為1%的分散懸浮液，與充分溶解的質(zhì)量 濃度為1%的高分子水溶液(淀粉水溶液)混合均勻后，滑石粉與淀粉水溶液的質(zhì)量比為50 : 1，得到混合物。(2) 將步驟(1)得到的混合物與酸性電解質(zhì)溶液硫酸混合；酸性電解 質(zhì)溶液硫酸混合物的體積比5 : 1，然后攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘， 靜置一夜后，除去上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合滑石粉填料，得到的復(fù) 合滑石粉填料為肉眼可見顆粒狀。在90克重的紙中，加入15% (質(zhì)量百分 比)的本發(fā)明復(fù)合滑石粉填料，紙張抗張強(qiáng)度增加10%。實(shí)施例2(1) 將滑石粉分散成質(zhì)量濃度為50%的分散懸浮液，與充分溶解的質(zhì) 量濃度為30%的高分子水溶液(氧化淀粉水溶液)混合均勻后，滑石粉與氧 化淀粉水溶液的質(zhì)量比為10 : 1，得到混合物。(2) 步驟(1)得到的混合物與酸性電解質(zhì)溶液硝酸氨溶液混合，硝酸氨混合物體積比為1:1，攪拌均勻，然后靜置后，除去上層清液，下層白 層物質(zhì)即是復(fù)合滑石粉填料，得到的復(fù)合滑石粉填料為肉眼可見顆粒狀。在90克重的紙中，加入15% (質(zhì)量百分比)的本發(fā)明復(fù)合滑石粉填料，紙張抗 張強(qiáng)度增加25%，填料留著率增加20%，紙白度增加5ISO。實(shí)施例3(1) 將滑石粉分散成質(zhì)量濃度為25°/。的分散懸浮液，倒入充分溶解的 質(zhì)量濃度為25%的高分子水溶液(殼聚糖水溶液)，滑石粉與殼聚糖水溶液 的質(zhì)量比為1 ， 5，混合均勻后，得到混合物。(2) 將步驟(1)得到的混合物倒入酸性電解質(zhì)溶液氯化氨溶液中，氯 化氨混合物體積比為10 : 1，邊倒邊攪拌(攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分 鐘)，靜置一夜后，除去上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合滑石粉填料，得到的復(fù)合滑石粉填料肉眼可見顆粒狀。在卯克重的紙中，加入15% (質(zhì)量百 分比)的本發(fā)明復(fù)合滑石粉填料，紙張抗張強(qiáng)度增加150%。實(shí)施例4(1) 將滑石粉分散成質(zhì)量濃度為30%的分散懸浮液，倒入充分溶解的 質(zhì)量濃度為30%的高分子水溶液(陽離子淀粉水溶液)，滑石粉與陽離子淀 粉水溶液的質(zhì)量比為20 : 1，混合均勻后，得到混合物。(2) 將步驟(1)得到的混合物倒入酸性電解質(zhì)溶液硝酸中，硝酸混合物體積比為3 : 1，邊倒邊攪拌(攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘)，靜置 一夜后，除去上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合滑石粉填料，得到的復(fù)合滑 石粉填料肉眼可見顆粒狀。在90克重的紙中，加入15% (質(zhì)量百分比)的本 發(fā)明復(fù)合滑石粉填料，紙張抗張強(qiáng)度增加15%。實(shí)施例5(1) 將滑石粉分散成質(zhì)量濃度為30%的分散懸浮液，倒入充分溶解的 質(zhì)量濃度為30%的高分子水溶液(淀粉水溶液)，滑石粉與淀粉水溶液的質(zhì) 量比為20:1，混合均勻后，得到混合物。(2) 在步驟(1)得到的混合物中加入硬脂酸(C,8脂肪酸)，硬脂酸 淀粉的重量比為5 : 100，混合均勻后，得到溶液，溶液倒入酸性電解質(zhì)溶液 鹽酸中，鹽酸溶液體積比為3 : 1，邊倒邊攪拌(攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速200 轉(zhuǎn)/分鐘)，靜置一夜后，除去上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合滑石粉填 料，得到的復(fù)合滑石粉填料肉眼可見顆粒狀。在90克重的紙中，加入15%(質(zhì)量百分比)的本發(fā)明復(fù)合滑石粉填料，紙張抗張強(qiáng)度增加15%。實(shí)施例6(1) 將滑石粉分散成質(zhì)量濃度為30%的分散懸浮液，倒入充分溶解的 質(zhì)量濃度為30%的高分子水溶液(淀粉水溶液)，滑石粉與淀粉水溶液的質(zhì) 量比為20:1，混合均勻后，得到混合物。(2) 在步驟(1)得到的混合物中加入棕櫚油(Ci2脂肪酸)，棕櫚油 淀粉的重量比為30 : 100，混合均勻后，得到溶液，溶液倒入酸性電解質(zhì)溶 液鹽酸中，鹽酸溶液體積比為3 : 1，邊倒邊攪拌(攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘)，靜置一夜后，除去上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合滑石粉填 料，得到的復(fù)合滑石粉填料肉眼可見顆粒狀。在90克重的紙中，加入15% (質(zhì)量百分比)的本發(fā)明復(fù)合滑石粉填料，紙張抗張強(qiáng)度增加15%。實(shí)施例7(1) 將滑石粉分散成質(zhì)量濃度為25%的分散懸浮液，倒入充分溶解的 質(zhì)量濃度為25%的高分子水溶液(殼聚糖水溶液)，滑石粉與殼聚糖水溶液 的質(zhì)量比為1:5，混合均勻后，得到混合物。(2) 在步驟(1)得到的混合物中加入花生酸(C2o脂肪酸)，花生酸 殼聚糖的重量比為5 : 100，并混合均勻，得到溶液；上述溶液再與酸性電解質(zhì)溶液硝酸混合，硝酸溶液的體積比為l : 1，攪拌均勻；攪拌均勻后的液體靜置后，除去上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合滑石粉填料，得到的復(fù)合滑石粉填料肉眼可見顆粒狀。在卯克重的紙中，加入15% (質(zhì)量百分比) 的本發(fā)明復(fù)合滑石粉填料，紙張抗張強(qiáng)度增加15%。實(shí)施例8(1) 將滑石粉分散成質(zhì)量濃度為50%的分散懸浮液，與充分溶解的質(zhì) 量濃度為30%的高分子水溶液(氧化淀粉水溶液)混合均勻后，滑石粉與氧 化淀粉水溶液的質(zhì)量比為10 : 1，得到混合物。(2) 在步驟(1)得到的混合物中加入已酸(C6脂肪酸)，并混合均 勻，得到溶液，已酸氧化淀粉的重量比為2 : 10;上述溶液再與酸性電解 質(zhì)溶液硫酸氨混合，硫酸氨溶液的體積比為10 : 1，攪拌均勻；攪拌均勻 后的液體靜置后，除去上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合滑石粉填料，得到 的復(fù)合滑石粉填料肉眼可見顆粒狀。在90克重的紙中，加入15% (質(zhì)量百分 比)的本發(fā)明復(fù)合滑石粉填料，紙張抗張強(qiáng)度增加15%。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述 實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、 修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種復(fù)合滑石粉填料的復(fù)合方法，其特征在于包括如下步驟(1)將滑石粉分散成質(zhì)量濃度為1～50％的分散懸浮液，與質(zhì)量濃度為1～30％的高分子水溶液混合均勻后，得到混合物，所述滑石粉與高分子水溶液的質(zhì)量比例為50∶1～1∶5；(2)將步驟(1)得到的混合物與酸性電解質(zhì)溶液混合，所述酸性電解質(zhì)溶液∶混合物的體積比為1∶1～10∶1，攪拌均勻；或者在步驟(1)得到的混合物中加入脂肪酸，并混合均勻，得到溶液，所述脂肪酸∶高分子物質(zhì)的重量比為5∶100～30∶100；上述溶液再與酸性電解質(zhì)溶液混合，所述酸性電解質(zhì)溶液∶溶液體積比為1∶1～1∶10，攪拌均勻；然后將上述攪拌均勻后的液體靜置后，除去上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合滑石粉填料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合滑石粉填料的復(fù)合方法，其特征在于所述高分子水溶液為親水性高分子水溶液。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合滑石粉填料的復(fù)合方法，其特征在 于所述高分子水溶液為淀粉水溶液、氧化淀粉水溶液、陽離子淀粉水溶液、 聚乙烯醇水溶液或殼聚糖水溶液。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合滑石粉填料的復(fù)合方法，其特征在 于所述酸性電解質(zhì)溶液為鹽酸、硫酸、硝酸、氯化氨、硫酸氨或硝酸氨。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合滑石粉填料的復(fù)合方法，其特征在 于所述脂肪酸為C6 C2o長鏈酸。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種復(fù)合滑石粉填料的復(fù)合方法，其特征在于所述脂肪酸為已酸、棕櫚油、硬脂酸或花生酸。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合滑石粉填料的復(fù)合方法，其特征在于所述攪拌的時(shí)間為30分鐘，轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合滑石粉填料的復(fù)合方法，該方法是將滑石粉分散成質(zhì)量濃度為1～50％的分散懸浮液，與質(zhì)量濃度為1～30％的高分子水溶液混合均勻后，與酸性電解質(zhì)溶液混合，攪拌均勻；或者加入脂肪酸，并混合均勻，再與酸性電解質(zhì)溶液混合，攪拌均勻；攪拌均勻后的液體靜置后，除去上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合滑石粉填料。本發(fā)明可提高滑石粉與纖維的親水性，增加滑石粉用量，顯著提高紙強(qiáng)度。本發(fā)明還可提高填料留著，增加成紙白度，減少廢水處理負(fù)荷，進(jìn)一步節(jié)約纖維用量。
文檔編號(hào)D21H17/00GK101260251SQ20081002
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者顏進(jìn)華 申請人:廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院