專利名稱：一種提高紙漿模塑纖維留著率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紙漿模塑領(lǐng)域，特別涉及一種提高紙漿模塑纖維留著率的方法。
背景技術(shù)：
目前我國的造紙行業(yè)蓬勃發(fā)展，但其高污染、高能耗的缺陷一直存在，如何轉(zhuǎn)型為環(huán)保、綠色的可持續(xù)發(fā)展的行業(yè)？是該領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。為了達(dá)到環(huán)保的要求，必須從材料和能源的節(jié)約著手，以滿足消費(fèi)者多樣化的需求為目標(biāo)，在節(jié)能減排的條件下進(jìn)行紙張生產(chǎn)。近年來，為了降低成本，紙張定量越來越低、越來越薄，雖然這種方法對(duì)能源節(jié)約起到一定作用，但卻由于紙張纖維量的減小不可避免地影響了紙張的大部分物理性能，產(chǎn)品質(zhì)量降低，無法滿足消費(fèi)者的消費(fèi)需求。纖維是構(gòu)成紙張的根本元素，紙張其實(shí)是由纖維相互交織形成的集合體，紙張的許多物理性能都是由纖維交織形成的集合體的功能性質(zhì)體現(xiàn)的。因此通過在紙漿中加入添加劑以提高紙張纖維的留著率是一種在保證紙張性能的條件下，同時(shí)降低成本的環(huán)保型紙張生產(chǎn)方法。其中，陽離子聚丙烯酰胺(也可簡(jiǎn)稱CPAM)是目前使用最普遍的一種多功能添加劑，根據(jù)分子量、水解 度和電荷性的不同、其性能也有差異，可用作增干強(qiáng)劑、增濕強(qiáng)劑，又可作為助留濾劑或絮凝劑。CPAM作為助留助濾劑時(shí)，是單獨(dú)使用還是與其他添加劑共同作用？在生產(chǎn)中的最佳濃度如何確定？這是目前造紙業(yè)面對(duì)的技術(shù)難題之一。現(xiàn)有技術(shù)中，主要采用助留劑來增加纖維的留著率，但這種方法存在造紙成本過高、填料流失率高等技術(shù)缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足以及上述提出的問題，本發(fā)明提供一種提高紙漿模塑纖維留著率的方法。本發(fā)明通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):首先，對(duì)紙漿纖維進(jìn)行預(yù)處理，與化學(xué)改性助劑(如防水劑、防油劑)均勻混合；其次，在預(yù)處理后的紙漿纖維中加入CPAM助留劑，并均勻混合；最后，將加入助留劑的混合物注入紙漿模塑成型裝置內(nèi)，加工成型。具體包括以下步驟:①、化學(xué)改性溶液的制備:在混合池內(nèi)加入包括占絕干紙漿纖維質(zhì)量0.02^2%的陽離子聚丙烯酰胺、f 3%的防水劑、0.0Γ0.76%的防油劑的化學(xué)助劑，并加入純凈水稀釋，稀釋后得到化學(xué)助劑固含量占總?cè)芤嘿|(zhì)量65-90%的化學(xué)改性溶液；②、紙漿纖維的制備:絕干紙漿纖維分散并用純凈水稀釋成紙漿質(zhì)量濃度為1%的紙漿纖維；③、混合反應(yīng):將步驟①制備的化學(xué)改性溶液與步驟②制備的紙漿纖維放入反應(yīng)罐中混合，攪拌均勻并充分反應(yīng)；④、成型:將步驟③充分反應(yīng)后的混合物注入紙漿模塑成型裝置的材料成形區(qū)，依次經(jīng)注漿、吸濾、冷壓、熱壓程序后成型。步驟①中所述陽離子聚丙烯酰胺的目數(shù)為15-40目。步驟①中所述防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑，防油劑為SIN0-300型全氟-羥基碳娃共聚體防油劑。所述紙漿纖維為針葉木漿纖維、闊葉木纖維和非木材類紙漿纖維中的一種或多種。步驟③中攪拌均勻的程序是通過高速數(shù)顯攪拌機(jī)，在轉(zhuǎn)速120(Tl500r/min條件下混合攪拌3min實(shí)現(xiàn)的。步驟④中的注漿程序時(shí)間為6 7s，吸濾程序時(shí)間為2(T40s，冷壓程序時(shí)間為I 5s，熱壓程序?yàn)樵?6(T220°C下熱壓I 5s。本發(fā)明的原理為:加入防水劑及防油劑等化學(xué)助劑，使紙張成品具有良好的抗?jié)窦案蓮?qiáng)度等物化性能；加入的陽離子聚丙烯酰胺與紙漿纖維會(huì)產(chǎn)生預(yù)絮聚，形成較大的絮聚團(tuán)，由于絮聚團(tuán)的存在，紙頁中的填料在水流沖刷下流失率大大降低，增加了填料的留著率。本發(fā)明的有益效果在于:1、提高了紙漿纖維留著率與漿料的濾水性能，減少紙漿用量的情況下，也可以生產(chǎn)出高質(zhì)量、具有良好物化性能的紙張；2、生產(chǎn)過程無任何有毒有害物質(zhì)釋放，生產(chǎn)的紙張也是綠色環(huán)保的產(chǎn)品。3、大大減少生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1①、化學(xué)改性溶液的制備:在混合池內(nèi)加入包括占絕干紙漿纖維質(zhì)量0.02%的陽離子聚丙烯酰胺、1%的防水劑、0.06%的防油劑的化學(xué)助劑，并加入純凈水稀釋，稀釋后得到化學(xué)助劑固含量占總?cè)芤嘿|(zhì)量69%的化學(xué)改性溶液；②、紙漿纖維的制備:絕干紙漿纖維分散并用純凈水稀釋成紙漿質(zhì)量濃度為1%的紙漿纖維；③、混合反應(yīng):將步驟①制備的化學(xué)改性溶液與步驟②制備的紙漿纖維放入反應(yīng)罐中混合，攪拌均勻并充分反應(yīng)；④、成型:將步驟③充分反應(yīng)后的混合物注入紙漿模塑成型裝置的材料成形區(qū)，依次經(jīng)注衆(zhòng)6.3s、吸濾30s、冷壓3s、最后190°C熱壓3s后成型。其中所述陽離子聚丙烯酰胺的目數(shù)為25目。所述防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑，防油劑為SIN0-300型全氟-羥基碳硅共聚體防油劑。實(shí)施例1制備得到的紙張產(chǎn)品經(jīng)分析和檢測(cè)，產(chǎn)品的防油、防水及物化性能達(dá)到良好級(jí)別。本實(shí)施例中，在陽離子淀粉和膨潤土的添加量不變的情況下，添加0.02%陽離子聚丙烯酰胺可提高3.5%留著率，每噸紙漿可節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本415.4元。實(shí)施例2①、化學(xué)改性溶液的制備:在混合池內(nèi)加入包括占絕干紙漿纖維質(zhì)量0.04%的陽離子聚丙烯酰胺、2%的防水劑、0.07%的防油劑的化學(xué)助劑，并加入純凈水稀釋，稀釋后得到化學(xué)助劑固含量占總?cè)芤嘿|(zhì)量69%的化學(xué)改性溶液；②、紙漿纖維的制備:絕干紙漿纖維分散并用純凈水稀釋成紙漿質(zhì)量濃度為1%的紙漿纖維；③、混合反應(yīng):將步驟①制備的化學(xué)改性溶液與步驟②制備的紙漿纖維放入反應(yīng)罐中混合，攪拌均勻并充分反應(yīng)；④、成型:將步驟③充分反應(yīng)后的混合物注入紙漿模塑成型裝置的材料成形區(qū)，依次經(jīng)注衆(zhòng)6.3s、吸濾30s、冷壓3s、最后190°C熱壓3s后成型。其中所述陽離子聚丙烯酰胺的目數(shù)為25目。所述防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑，防油劑為SIN0-300型全氟羥基碳硅共聚體防油劑。實(shí)施例2制備得到的紙張產(chǎn)品經(jīng)分析和檢測(cè)，產(chǎn)品的防油、防水及物化性能達(dá)到良好級(jí)別。本實(shí)施例中，在陽離子淀粉和膨潤土的添加量不變的情況下，添加0.04%陽離子聚丙烯酰胺可提高5.9%留著率，每噸紙漿可節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本380.4元。實(shí)施例3①、化學(xué)改性溶液的制備:在混合池內(nèi)加入包括占絕干紙漿纖維質(zhì)量0.08%的陽離子聚丙烯酰胺、4%的防水劑、0.08%的防油劑的化學(xué)助劑，并加入純凈水稀釋，稀釋后得到化學(xué)助劑固含量占總?cè)芤嘿|(zhì)量69%的化學(xué)改性溶液；②、紙漿纖維的制備:絕干紙漿纖維分散并用純凈水稀釋成紙漿質(zhì)量濃度為1%的紙漿纖維；③、混合反應(yīng):將步驟①制備的化學(xué)改性溶液與步驟②制備的紙漿纖維放入反應(yīng)罐中混合，攪拌均勻并充分反應(yīng)；④、成型:將步驟③充分反應(yīng)后的混合物注入紙漿模塑成型裝置的材料成形區(qū)，依次經(jīng)注衆(zhòng)6.3s、吸濾30s、冷壓3s、最后190°C熱壓3s后成型。其中所述陽離子聚丙烯酰胺的目數(shù)為25目。所述防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑，防油劑為SIN0-300型全氟-羥基碳硅共聚體防油劑。實(shí)施例3制備得到的紙張產(chǎn)品經(jīng)分析和檢測(cè)，產(chǎn)品的防油、防水及物化性達(dá)到相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施例中，在陽離子淀粉和膨潤土的添加量不變的情況下，添加0.08%陽離子聚丙烯酰胺可提高6.3%留著率，每噸紙漿可節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本361.4元。實(shí)施例4①、化學(xué)改性溶液的制備:在混合池內(nèi)加入包括占絕干紙漿纖維質(zhì)量0.03%的陽離子聚丙烯酰胺、5%的防水劑、0.05%的防油劑的化學(xué)助劑，并加入純凈水稀釋，稀釋后得到化學(xué)助劑固含量占總?cè)芤嘿|(zhì)量69%的化學(xué)改性溶液；②、紙漿纖維的制備:絕干紙漿纖維分散并用純凈水稀釋成紙漿質(zhì)量濃度為1%的紙漿纖維；③、混合反應(yīng):將步驟①制備的化學(xué)改性溶液與步驟②制備的紙漿纖維放入反應(yīng)罐中混合，攪拌均勻并充分反應(yīng)；④、成型:將步驟③充分反應(yīng)后的混合物注入紙漿模塑成型裝置的材料成形區(qū)，依次經(jīng)注衆(zhòng)6.3s、吸濾30s、冷壓3s、最后190°C熱壓3s后成型。其中所述陽離子聚丙烯酰胺的目數(shù)為25目。所述防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑，防油劑為SIN0-300型全氟羥基碳硅共聚體防油劑。實(shí)施例4制備得到的紙張產(chǎn)品經(jīng)分析和檢測(cè)，產(chǎn)品的防油、防水及物化性能達(dá)到相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施例中，在陽離子淀粉和膨潤土的添加量不變的情況下，添加0.03%陽離子聚丙烯酰胺可提高5.6%留著率，每噸紙漿可節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本398.4元。本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，如果對(duì)發(fā)明的各種改動(dòng)或變型不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動(dòng)和變型屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型。
權(quán)利要求
1.一種提高紙漿模塑纖維留著率的方法，具體步驟如下: ①化學(xué)改性溶液的制備:在混合池內(nèi)加入包括占絕干紙漿纖維質(zhì)量0.02~2 的陽離子聚丙烯酰胺、1~ 3%的防水劑、0.01~0.76%的防油劑的化學(xué)助劑，并加入純凈水稀釋，稀釋后得到化學(xué)助劑固含量占總?cè)芤嘿|(zhì)量65-90%的化學(xué)改性溶液； ②紙漿纖維的制備:絕干紙漿纖維分散并用純凈水稀釋成紙漿質(zhì)量濃度為1%的紙漿纖維； ③混合反應(yīng):將步驟I制備的化學(xué)改性溶液與步驟2制備的紙漿纖維放入反應(yīng)罐中混合，攪拌均勻并充分反應(yīng)； ④成型:將步驟3充分反應(yīng)后的混合物注入紙漿模塑成型裝置的材料成形區(qū)，依次經(jīng)注漿、吸濾、冷壓、熱壓程序后成型。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟①中所述陽離子聚丙烯酰胺的目數(shù)為15-40 目。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟①中所述防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑，防油劑為SIN0-300型全氟-羥基碳硅共聚體防油劑。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述紙漿纖維為針葉木漿纖維、闊葉木纖維和非木材類紙漿纖維中的一種或多種。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟③中攪拌均勻的程序是通過高速數(shù)顯攪拌機(jī)，在轉(zhuǎn)速1200~l500r/min條件下混合攪拌1 3min實(shí)現(xiàn)的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟④中的注漿程序時(shí)間為6 7s，吸濾程序時(shí)間為20~40s，冷壓程序時(shí)間為1 5s，熱壓程序?yàn)樵?60~220°C下熱壓1 5s。
全文摘要
本發(fā)明提供一種提高紙漿模塑產(chǎn)品纖維留著率的方法，其原理在于將紙漿疏解干燥后，添加防油劑、防水劑等化學(xué)助劑，攪拌均勻后添加陽離子聚丙烯酰胺，通過陽離子聚丙烯酰胺與紙漿纖維的絮聚反應(yīng)形成巨大的絮聚團(tuán)，細(xì)小的紙漿纖維與助劑結(jié)合成絮聚團(tuán)后，由于物化性質(zhì)的改變，不易被流水沖刷流失，提高了紙漿留著率。從而保證了紙張產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)避免了由于紙漿纖維流失產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)，具有很好的開發(fā)前景和市場(chǎng)價(jià)值。
文檔編號(hào)D21H21/14GK103103894SQ201210583
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者劉保林, 楊仁黨, 邱平平, 葉建平, 劉德桃 申請(qǐng)人:韶能集團(tuán)廣東綠洲紙模包裝制品有限公司