一种淀粉改性填料在造纸中的应用方法

摘要

本发明公开了一种淀粉改性填料在造纸中的应用方法，首先采用蒸煮后的氧化淀粉与填料进行混合后制成涂料，并将涂料均匀涂在纸张表面后烘干处理，涂布后的纸张再经碎解分散，替代一部分浆料添加于造纸系统中。改性后的填料表面被淀粉所包覆，在纸机系统水温条件下不会发生溶解现象，减少了到白水系统中的流失量，添加到纸张中会增强纤维与纤维、纤维与填料之间的结合能力，提高了系统滤水性能，降低了生产成本。

说明书

技术领域

本发明属于造纸领域，具体地说是一种淀粉改性填料在造纸中的应用方法。

背景技术

在纸张中，纸的主要成份为纤维，但纤维的成本相对较高，因此会在纸张中增加填料以降低纸张的生产成本，同时填料也可提升纸张的平滑度，白度，不透明度等。

当然对纸张而言，加填的填料量越多，成本越低，这是各造纸厂以及造纸研究者所追求的。但对纸张填料的加填量也有一定的限制，当填料的量达到一定程度后，如果再增加其用量，纸张的内聚力、抗张强度等均会明显下降，甚至会出现明显的折口爆裂等现象。

研究填料的改性技术，如何将填料更好更多的应用于纸张，同时能提升纸品的性能，这是造纸业现阶段需要解决的问题。

传统淀粉凝胶填料处理技术需要采用混合蒸煮、烘干处理、研磨分散等工艺处理才能真正应用，这增加工厂的投资风险和成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种淀粉改性填料在造纸中的应用方法，通过这种方法造纸，可大大提高纸张强度和灰份，赋予纸张优良的光学性能及印刷性能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种淀粉改性填料在造纸中的应用方法，其特征在于：该方法将蒸煮后的氧化淀粉与填料进行混合后制成涂料，并将涂料涂布在纸张表面后烘干处理，涂布后的纸张再经碎解分散，替代一部分浆料添加于造纸中；具体步骤如下：

1)、按质量份数将1份淀粉与水配置成10-40％的液体；

2)、将配置好的上述液体放入带温控系统的加热包中，在80-95℃下充分蒸煮搅拌，并保温反应20-30min；

3)、将得到的物质与碳酸钙按照绝干比为1-6∶9-4的比例配置成涂料；

4)、将配置的涂料按照涂布量为40-80g/m²的量于涂布机中均匀地涂于50-120g/m²的涂布原纸中；

5)、将上述所获得的纸张充分散浆后，作为浆料的一部分，按照5-50％的用量，添加于系统中抄造原纸。

本发明采用蒸煮后的氧化淀粉与填料进行混合后制成涂料，并将涂料涂布在纸张表面后烘干处理，涂布后的纸张再经碎解分散，替代一部分浆料添加于造纸系统中抄纸。此时淀粉经干燥后牢固包覆在填料表面，这部分填料回用到纸张中会增加纤维与纤维、纤维与填料之间的结合能力，使纸张强度性能得以提高。

本发明的制备流程示意图见附图。

其中本发明的所述的淀粉为木薯氧化淀粉、玉米氧化淀粉、马铃薯氧化淀粉以及其相应的阳离子氧化淀粉、阴离子氧化淀粉或醋酸酯氧化、磷酸酯氧化淀粉。依照上述方法得到的涂布纸作为部分浆料添加时，在碎解散浆过程要保证其散浆均匀、充分。

本发明生产的原纸在提升系统的保留、灰份保留及纸张灰份的同时提升纸张的成纸强度及其光学性能。

本发明专利无需增加混合蒸煮、研磨分散等设备投资，完全可在现有纸机流程设备的基础上进行淀粉对填料的改性处理，有利于造纸厂的自制生产。淀粉包覆填料后被涂布干燥，在填料表面形成一层牢固的淀粉膜，在纸机水温条件下不会发生溶解，减少了在白水中淀粉的流失率，且会提高纸机系统滤水性能，不会发生粘缸粘网现象。

与传统改性技术不同的是，本发明是采用蒸煮后的氧化淀粉与填料进行混合后制成涂料，并将涂料涂布在纸张表面后烘干处理，涂布后的纸张再经碎解分散，替代一部分浆料添加于造纸系统中抄纸。此时淀粉经干燥后牢固包覆在填料表面，这部分填料回用到纸张中会增加纤维与纤维、纤维与填料之间的结合能力，使纸张强度性能得以提高。

附图说明

附图是本发明的制备流程示意图。

具体实施方式

实施例一

首先称取80g绝干玉米氧化淀粉，加水至400g，制成20％淀粉浓度。充份搅拌均匀后，将此乳液置于带温控系统的加热包内升温加，充分蒸煮搅拌，并在95℃下反应20min。

其次，将上述淀粉与重质碳酸钙C65按照40∶60的比例配制成涂料，并在高速分散机中以3000R/min分散20min。分散后的涂料固含量为50％左右，粘度为800cps左右。然后使用80g/m²的原纸，控制涂布量为60g/m²左右，于涂布机中均匀涂布烘干备用。再次，将备用的涂布纸称取50g泡浆、于散浆机中均匀散浆5min，备用。

实施例二

首先称取160g绝干木薯氧化淀粉，加水至400g，制成40％淀粉浓度。充份搅拌均匀后，将此乳液置于带温控系统的加热包内升温加，充分蒸煮搅拌，并在95℃下反应20min。

其次，将上述淀粉与重质碳酸钙C65按照30∶70的比例配制成涂料，并在高速分散机中以3000R/min分散20min。分散后的涂料固含量为50％左右，粘度为800cps左右。然后使用80g/m²的原纸，控制涂布量为60g/m²左右，于涂布机中均匀涂布烘干备用。再次，将备用的涂布纸称取50g泡浆、于散浆机中均匀散浆5min，备用。

最后将上述纸料以10％的添加量应用于手抄纸中。其实施结果如下表：

  检测项目  空白  实施例二  基重         g/m²  71.2  72.6  厚度         μm  114.2  116.6  白度(ISO)    ％  90.2  90.4  耐破指数     Kpa·m2/g  2.9  3.4  抗张强度     N.m/g  48  50  内聚力       kg.cm  2.19  2.58  灰份         ％  12.12  15.86  10秒滤水     S  230  245  保留         ％  70.52  73.67  灰份保留     ％  38.45  41.23