專利名稱：微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍系闹苽浞椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于造紙領(lǐng)域，具體涉及一種微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍系闹?備方法。
背景技術(shù)：
如今，造紙工業(yè)被一系列嚴(yán)重問題困擾。首先木纖維紙槳價(jià)格因世界森 林面積逐漸縮小而逐步上漲且供應(yīng)不足。其次，處理造紙過程中產(chǎn)生的廢物 和生態(tài)方面的要求使在解決這些環(huán)境保護(hù)問題時(shí)也顯著提高成本。最后，用 于造紙的能源價(jià)格也大幅度上漲。結(jié)果，造紙工業(yè)和它的消費(fèi)者面臨兩種選 擇，要么付出高成本，要么降低所用纖維質(zhì)纖維的數(shù)量和質(zhì)量而是最終生產(chǎn) 出的紙產(chǎn)品質(zhì)量下降。造紙工業(yè)已經(jīng)進(jìn)行了許多嘗試來降低成本。造紙的主要原料為植物纖維， 在紙中植物纖維交織成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而賦予紙各種性能。為了節(jié)省植物纖維 的用量和改善紙的某些性能， 一種已經(jīng)采用的方法是在造紙過程中加入各種 礦物填料如滑石、碳酸鈣、絹英石、高嶺土 (白土、瓷土)等來代替纖維。 但發(fā)現(xiàn)這些填充物隨填充量的增加會(huì)將紙品的強(qiáng)度特征降低到令人不滿意的程度，并且這些填充物在纖維中的持有力很差，其留著率僅30-40%，其余的 礦物填充物隨著白水流到白水池中沉積起來，結(jié)果使白水的凈化和廢物處理 成為嚴(yán)重問題。另一方面，造紙業(yè)界公認(rèn)，填料的加填是很有限的，過度的加填會(huì)導(dǎo)致 紙張的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)嚴(yán)重惡化，尤其是其強(qiáng)度特征(如抗張強(qiáng)度、耐破度、耐折度)。此外還會(huì)影響抄紙工藝指標(biāo)和印刷性能指標(biāo)。某些制品(如新聞紙) 則是基本不加填的。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可部分替代植物纖維作為填料應(yīng)用于造紙工 業(yè)，并可顯著提高紙張的強(qiáng)度特征和光學(xué)特征的微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)?料的制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是1) 首先，按質(zhì)量份數(shù)將1份的淀粉或淀粉改性物制成濃度為1_5%的淀 粉或淀粉改性物溶液，然后向其中加入1-4份的微粒填料共混，將此懸濁液在60-9(TC下充分蒸煮攪拌，反應(yīng)20-60min;2) 其次，在反應(yīng)液中加入淀粉質(zhì)量O. 1-5%的交聯(lián)劑，反應(yīng)5-30min;3) 向反應(yīng)液中加入質(zhì)量濃度為40%的硫酸銨溶液，硫酸銨溶液與淀粉或 淀粉改性物質(zhì)量比為50-100: 1，高速攪拌，析出沉淀物；4) 收集析出的沉淀物，將其沖洗、干燥、冷卻、粉碎成粒度不大于80 目的顆粒即可得到白色的微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍?。本發(fā)明的淀粉改性物為陰離子淀粉、陽離子淀粉或兩性淀粉；微粒填料 為碳酸鈣、滑石粉、絹英石、煅燒高嶺土及其混合物；其中碳酸鈣為粒度不 大于325目的沉淀碳酸鈣或研磨碳酸鈣；滑石粉、絹英石的粒度不大于200 目；煅燒高嶺土的粒度不大于1250目；交聯(lián)劑為甲醛、乙醛、乙二醛、乙烯 砜、戊二醛、環(huán)氧氯丙垸、環(huán)氧溴丙垸、環(huán)氧碘丙烷、表氯醇、甲基脲、聚 丙烯酰胺甲醛樹脂或碳酸鈷銨鹽。本發(fā)明制備的微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍峡刹糠痔娲参锢w維作為 造紙?zhí)盍希褂脮r(shí)占紙產(chǎn)品的重量為5-35%，但效果最佳的為8-25%,通過采用這些填料替代部分植物纖維生產(chǎn)的紙產(chǎn)品，其強(qiáng)度特征和光學(xué)特征有顯著 提高。具體實(shí)施方式

實(shí)施例l:首先，按質(zhì)量份數(shù)取1份的淀粉制成濃度為5%的淀粉溶液，然后向其中加入2份的粒度不大于325目的沉淀碳酸鈣共混，將此懸濁液在 9(TC下充分蒸煮攪拌，反應(yīng)60min;其次，在反應(yīng)液中加入淀粉質(zhì)量3%的乙 二醛，反應(yīng)30min;向反應(yīng)液中加入質(zhì)量濃度為40%的硫酸銨溶液，硫酸銨溶 液與淀粉或淀粉改性物質(zhì)量比為80: 1，高速攪拌，析出沉淀物；收集析出 的沉淀物，將其沖洗、干燥、冷卻、粉碎成粒度不大于80目的顆粒即可得到 白色的微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍?。?shí)施例2:首先，按質(zhì)量份數(shù)取1份的陰離子淀粉制成濃度為3%的陰離 子淀粉溶液，然后向其中加入4份的粒度不大于325目的研磨碳酸鈣共混， 將此懸濁液在8(TC下充分蒸煮攪拌，反應(yīng)40min;其次，在反應(yīng)液中加入淀 粉質(zhì)量1%的戊二醛，反應(yīng)5min;向反應(yīng)液中加入質(zhì)量濃度為40%的硫酸銨溶 液，硫酸銨溶液與淀粉或淀粉改性物質(zhì)量比為60: 1，高速攪拌，析出沉淀 物；收集析出的沉淀物，將其沖洗、干燥、冷卻、粉碎成粒度不大于80目的 顆粒即可得到白色的微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍?。?shí)施例3:首先，按質(zhì)量份數(shù)取1份的陽離子淀粉制成濃度為1%的陽離 子淀粉溶液，然后向其中加入3份的粒度不大于200目的滑石粉共混，將此 懸濁液在7CTC下充分蒸煮攪拌，反應(yīng)30min;其次，在反應(yīng)液中加入淀粉質(zhì) 量5%的環(huán)氧氯丙垸，反應(yīng)20min;向反應(yīng)液中加入質(zhì)量濃度為40%的硫酸銨 溶液，硫酸銨溶液與淀粉或淀粉改性物質(zhì)量比為100: 1，高速攪拌，析出沉 淀物；收集析出的沉淀物，將其沖洗、干燥、冷卻、粉碎成粒度不大于80目的顆粒即可得到白色的微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍稀?shí)施例4:首先，按質(zhì)量份數(shù)取1份的兩性淀粉制成濃度為戦的兩性淀 粉溶液，然后向其中加入1份的粒度不大于200目的絹英石共混，將此懸濁 液在60'C下充分蒸煮攪拌，反應(yīng)50min;其次，在反應(yīng)液中加入淀粉質(zhì)量2% 的表氯醇，反應(yīng)15min;向反應(yīng)液中加入質(zhì)量濃度為40%的硫酸銨溶液，硫酸 銨溶液與淀粉或淀粉改性物質(zhì)量比為50: 1,高速攪拌，析出沉淀物；收集析出的沉淀物，將其沖洗、干燥、冷卻、粉碎成粒度不大于80目的顆粒即可 得到白色的微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍?。?shí)施例5:首先，按質(zhì)量份數(shù)取1份的淀粉制成濃度為2%的淀粉溶液，然后向其中加入4份的粒度不大于1250目的煅燒高嶺土共混，將此懸濁液在 85"C下充分蒸煮攪拌，反應(yīng)20min;其次，在反應(yīng)液中加入淀粉質(zhì)量0. 1%的 聚丙烯酰胺甲醛樹脂，反應(yīng)10min;向反應(yīng)液中加入質(zhì)量濃度為40%的硫酸銨 溶液，硫酸銨溶液與淀粉或淀粉改性物質(zhì)量比為70: 1，高速攪拌，析出沉 淀物；收集析出的沉淀物，將其沖洗、干燥、冷卻、粉碎成粒度不大于80目 的顆粒即可得到白色的微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍稀?br> 權(quán)利要求
1、微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍系闹苽浞椒?，其特征在?)首先，按質(zhì)量份數(shù)將1份的淀粉或淀粉改性物制成濃度為1-5％的淀粉或淀粉改性物溶液，然后向其中加入1-4份的微粒填料共混，將此懸濁液在60-90℃下充分蒸煮攪拌，反應(yīng)20-60min；2)其次，在反應(yīng)液中加入淀粉質(zhì)量0.1-5％的交聯(lián)劑，反應(yīng)5-30min；3)向反應(yīng)液中加入質(zhì)量濃度為40％的硫酸銨溶液，硫酸銨溶液與淀粉或淀粉改性物質(zhì)量比為50-100∶1，高速攪拌，析出沉淀物；4)收集析出的沉淀物，將其沖洗、干燥、冷卻、粉碎成粒度不大于80目的顆粒即可得到白色的微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍稀?br> 2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍系闹苽浞椒ǎ?其特征在于所說的淀粉改性物為陰離子淀粉、陽離子淀粉或兩性淀粉。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍系闹苽浞椒?，其特征在于所說的微粒填料為碳酸鈣、滑石粉、絹英石、煅燒高嶺土及其 混合物；其中碳酸鈣為粒度不大于325目的沉淀碳酸鈣或研磨碳酸鈣；滑石 粉、絹英石的粒度不大于200目；煅燒高嶺土的粒度不大于1250目。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍系闹苽浞椒ǎ?其特征在于所說的交聯(lián)劑為甲醛、乙醛、乙二醛、乙烯砜、戊二醛、環(huán)氧 氯丙烷、環(huán)氧溴丙烷、環(huán)氧碘丙烷、表氯醇、甲基脲、聚丙烯酰胺甲醛樹脂 或碳酸鈷銨鹽。
全文摘要
微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍系闹苽浞椒?，首先，將淀粉或淀粉改性物溶液與微粒填料共混蒸煮攪拌進(jìn)行反應(yīng)；在反應(yīng)液中加入交聯(lián)劑反應(yīng)，向反應(yīng)液中加入硫酸銨溶液，析出沉淀物；收集析出的沉淀物，將其沖洗、干燥、冷卻、粉碎成粒度不大于80目的顆粒即可。本發(fā)明制備的微粒填料-淀粉復(fù)合物造紙?zhí)盍峡刹糠痔娲参锢w維作為造紙?zhí)盍?，使用時(shí)占紙產(chǎn)品的重量為5-35％，但效果最佳的為8-25％，通過采用這些填料替代部分植物纖維生產(chǎn)的紙產(chǎn)品，該填料可顯著提高紙產(chǎn)品的物理性能和光學(xué)性能也隨紙張中合成物含量的增加而改善。
文檔編號D21H17/69GK101255666SQ200810017
公開日2008年9月3日 申請日期2008年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日
發(fā)明者靜 劉, 劉國俊, 張光華, 楠 李, 王義偉, 攀 解 申請人:陜西科技大學(xué)