漿料的製備方法，漿料及由其製得的紙張的製作方法

2023-06-04 07:12:21

專利名稱：漿料的製備方法，漿料及由其製得的紙張的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種造紙漿料的製備方法、一種造紙漿料及由其製得的紙張。
背景技術：
傳統的鹼性過氧化氫機械眾(AlkalinePeroxide Mechanical Pulp,簡稱 APMP)製漿工藝，主要通過磨漿機的機械作用使漿料中的纖維與纖維之間發生離解，且通常通過提高磨漿機的功率，以提高纖維的帚化率。但磨漿機的功率過高時，磨漿機的齒盤旋轉過快，容易將纖維切斷，使纖維束難以被離解帚化，不利於提高製漿得率及漿料的強度。尤其是多種不同材質的木片混合製漿時，上述問題尤為突出。

發明內容
有鑑於此，提供一種提高纖維帚化率、製漿得率及漿料的強度的漿料的製備方法。另外，還提供一種經上述方法所製得的漿料。另外，還提供一種由上述漿料製得的紙張。一種漿料的製備方法，包括以下步驟
提供原始漿料；
對所述漿料進行高濃磨漿處理，該方法還包括加入硬質助磨劑的步驟，所述硬質助磨劑的質量為原始漿料絕幹質量的39Γ20%，所述硬質助磨劑的粒徑為O. 2^50 μ m0—種由上述方法所製得的漿料，該漿料中含有漿料纖維和水，所述漿料纖維的質量百分含量為1°/Γ90% ;該漿料中，纖維束含量為O. 0019Γ0. 2%。一種所述的漿料製得的紙張。本發明通過在漿料中添加粒徑為O. 2^50 μ m、質量為原始漿料絕幹質量的3°/Γ20%的硬質助磨劑，以降低漿料中纖維束含量，進而提高該方法的製漿得率。此外，由於硬質助磨劑的添加可提高纖維的分絲帚化率，從而提升經上述方法製得的漿料的強度，也可提高由所述漿料製得的紙張的強度。另外，由於所述漿料的纖維束含量較低，使所述紙張的表面更為細緻、光滑。


圖I是本發明較佳實施例的漿料的製備方法的流程圖。圖2是本發明較佳實施例的硬質助磨劑添加至漿料中的初始狀態示意圖。圖3是圖2所示硬質助磨劑在高濃磨漿或低濃磨漿處理過程中的狀態圖。圖4是圖2所示漿料纖維離解成單根纖維的示意圖。主要元件符號說明
|ι~
硬質助磨劑 30單根纖維 |50
如下具體實施方式

將結合上述附圖進一步說明本發明。
具體實施例方式請參見圖1，本發明一較佳實施例提供一種漿料的製備方法，主要包括如下步驟 SlOl :製備原始漿料，其具體方法如下以闊葉木片、針葉木片等木片中至少一種為原
料，並對所述原料進行常規的洗滌、汽蒸及擠碾撕裂等處理，獲得原始漿料。該原始漿料主要含有漿料纖維10和水。該原始漿料的質量百分含量為25°/Γ50%。S102 :提供硬質助磨劑30 (參見圖2)。所述硬質助磨劑30的質量為原始漿料絕幹質量的39Γ20%，優選為69TlO%。所述硬質助磨劑30可為沉澱碳酸鈣(PCC)、研磨碳酸鈣(GCC)、滑石粉(Talc)、鈦白粉中的任一種或幾種的混合物。上述硬質助磨劑30的粒徑為
O.2 50 μ m。其中，優選65級GCC (即65%的GCC粒徑彡2 μ m)、95級的GCC (即95%的GCC粒徑彡2 μ m)、填料級PCC (即平均粒徑在2. 4 μ m左右)的任一種或幾種的混合物。可以理解，步驟SlOl與S102之間並沒有先後順序，即可以先提供硬質助磨劑30再製備原始漿料。
S103 向該原始漿料中加入硬質助磨劑30總量的a%的硬質助磨劑30，並將該硬質助磨劑30與該原始漿料混合均勻，其中Ofa= 100。S104:採用一磨漿機，對所述漿料進行高濃磨漿處理。該磨漿機包括用以對漿料中的纖維束進行離解帚化處理的齒盤。在高濃磨漿處理過程中，磨漿機的功率為15 25兆瓦(MW)0因為高濃磨漿處理一般在高鹼性環境下進行，漿料的pH值基本都在9左右，甚至有些漿料達到PH值為12，所以為了調整最後成品漿料的pH值，可以在此時採用酸來中和調節漿料的PH值至6 9。由於鹽酸、硫酸等強酸易於與硬質助磨劑30發生反應，所以需要對酸的種類進行了優化，尋找較弱的酸(比如醋酸等)進行添加，減少酸與填料的反應。可用來調節漿料的弱酸可為醋酸、硼酸或草酸。為了避免製漿後的廢水發生結垢現象，優選醋酸或硼酸。實施例中，採用醋酸調節混合漿料的PH值。可以理解的，因採用酸調節pH值的目的主要是為了控制最終製得的成品漿料的PH值；因此，在所述高濃磨漿階段，可不採用酸調節PH值，而是在最後應用成品漿料時再進行pH值的調節。S105 :向高濃磨漿處理後的漿料中加入硬質助磨劑30總量的b%的硬質助磨劑30，並將該硬質助磨劑30與高濃磨漿處理後的漿料混合均勻。其中O = b = 100，且(a+b)% ^ I。S106 :對上述添加有b%的硬質助磨劑30的漿料進行漂白處理。可以理解的，根據實際生產需要，所述漂白處理可以省略。S107 :向漂白處理後的漿料中加入硬質助磨劑30總量的l_(a+b)%的硬質助磨劑30，並將該硬質助磨劑30與漂白處理後的漿料混合均勻。即，S105和S107步驟中添加的硬質助磨劑30之和為硬質助磨劑30總量的l_a%。S108 :對所述添加有I-(a+b) %的硬質助磨劑30的漿料進行低濃磨漿處理。在所述低濃磨漿處理過程中，漿料的質量百分含量為3 6%，磨漿機的功率為50(Γ1400千瓦(KW)。可以理解，為了進行低濃磨漿，漂白之後，還需要對漿料進行稀釋以達到低濃磨漿的漿料濃度。可以理解的，根據實際生產需要，所述低濃磨漿處理可以省略。當不需要進行低濃磨漿的時候，則在高濃磨漿之前就需要加入全部的硬質助磨劑30，所述硬質助磨劑30的質量為原始漿料絕幹質量的3°/Γ20%，優選為6°/Γ Ο%。S109 :對低濃磨漿處理的漿料依次進行洗滌、篩選、濃縮等處理的步驟。
請同時參見圖2、圖3及圖4，在所述高濃磨漿處理或/和低濃磨漿處理過程中，由於硬質助磨劑30粒徑遠小於漿料纖維10的直徑，所述硬質助磨劑30可分布在纖維之間的間隙處(如圖2所示)，在所述磨漿機的齒盤的高速旋轉作用下，硬質助磨劑30產生的向外的離心力F與齒盤雙重力相結合，可促進纖維束離解成單根纖維50，降低漿料中纖維束含量，進而提高該方法的製漿得率。另外，因硬質助磨劑30密度、硬度均高於單根纖維50，所述硬質助磨劑30顆粒將不斷與單根纖維50表面發生摩擦，可提高纖維的分絲帚化率，從而提升經上述方法製得的漿料的強度。在所述漿料的製備過程中，磨漿功率過高時，將會產生較多的細小纖維，如此將導致製漿得率的降低；磨漿功率過低時，纖維無法被適度帚化，將降低所製得到漿料強度。因此，為了保證較高的製漿得率並使漿料具有較高的強度，在高濃磨漿過程中，主要對纖維起到摩擦擠壓的作用，屬於粗磨，所以能耗高，功率高，一般磨漿機的功率設置為15 25MW ;在低濃磨漿階段，主要對纖維起到精磨的作用，所以能耗低 ，功率小，一般磨漿機的功率設置為 500 1400KW。可以理解的，當硬質助磨劑30在高濃磨漿處理之前與原始漿料混合時，由於在高濃磨漿處理階段原始漿料的濃度較高(即原始漿料的質量百分含量為259Γ509Ο，所述硬質助磨劑30可通過噴灑的方式添加至漿料中，以使硬質助磨劑30與漿料纖維10充分混合均勻。在低濃磨漿處理過程中，因漿料濃度較低(漿料的質量百分含量為39Γ6%)類似於流體，硬質助磨劑30可通過泵傳送的方式直接添加至漿料中，即能混合均勻。可以理解的，當低濃磨漿或漂白等處理在高鹼性環境中進行時，也可採用醋酸、硼酸或草酸等弱酸來調節漿料的PH值最後成品漿料的pH值。所述弱酸優選為醋酸或硼酸。可以理解的，可對漂白後的漿料先進行洗滌處理，再向洗滌後的漿料中添加l-(a+b)%的硬質助磨劑30 ;也可向漿料中添加l_(a+b)%的硬質助磨劑30之後，再依次進行洗滌、低濃磨漿等處理。因硬質助磨劑30的粒徑較小，在洗滌過程中，將會有大量的硬質助磨劑30流失，如此將影響製漿得率和經上述方法製得的漿料的強度。因此，較佳地，所述l-(a+b)%的硬質助磨劑30在洗滌處理之後添加至漿料中。可以理解的，所述硬質助磨劑30在高濃磨漿處理之前和/或低濃磨漿處理之前添加至所述漿料中即可。一種由上述方法所製得的漿料，該漿料中含有漿料纖維10及水。該漿料中，該漿料纖維10的質量百分含量為1°/Γ90%，纖維束含量為O. 0019Γ0. 2%。一種由所述漿料所製得的紙張。本發明通過在原始漿料中添加粒徑為O. 2 50 μ m、質量為原始漿料絕幹質量的39Γ20%的硬質助磨劑30，以降低漿料中纖維束含量，進而提高該方法的製漿得率。此外，由於硬質助磨劑30的添加可提高纖維的分絲帚化率，從而提升經上述方法製得的漿料的強度，也可提高由所述漿料製得的紙張的強度。另外，由於所述漿料的纖維束含量較低，使所述紙張的表面更為細緻、光滑。下面通過具體實施例對本發明做進一步的說明。實施例I
製備原始漿料，該原始漿料的原料為楊木片，所述原始漿料的質量百分含量為45%。提供一硬質助磨劑30，該硬質助磨劑30為65級GCC。向原始漿料中添加原始漿料絕幹質量的8%的65級GCC並混合均勻，獲得一混合漿料。對該混合漿料進行高濃磨漿處理。磨漿機的功率為18MW。高濃磨漿處理後，再對混合漿料進行漂白、低濃磨漿、洗滌、篩選及除渣等處理製得的所需的漿料。並在未進行篩選及除渣處理前，取樣測試所述漿料中纖維束含量及眾料質量。對比例I
與實施例I的步驟、工藝參數基本相同，不同的是本對比例中未添加有65級GCC。經實施例I和對比例I所製得的漿料的纖維束含量及採用該漿料製得的紙張的抗張指數的測試結果如表一所示。表一
權利要求
1.一種漿料的製備方法，包括以下步驟 提供原始漿料； 對所述漿料進行高濃磨漿處理，其特徵在於還包括加入硬質助磨劑的步驟，所述硬質助磨劑的質量為原始漿料絕幹質量的39^20%，所述硬質助磨劑的粒徑為0. 2^50 u m0
2.如權利要求I所述的漿料的製備方法，其特徵在於所述原始漿料的質量百分含量為 25% 50%。
3.如權利要求I所述的漿料的製備方法，其特徵在於所述硬質助磨劑的加入是在高濃磨漿前。
4.如權利要求I所述的漿料的製備方法，其特徵在於所述漿料的製備方法還包括對 高濃磨漿後的漿料進行漂白處理的步驟。
5.如權利要求4所述的漿料的製備方法，其特徵在於還包括對於漂白處理後的漿料進行低濃磨漿處理的步驟。
6.如權利要求5所述的漿料的製備方法，其特徵在於低濃磨漿的漿料質量百分含量為3 6%。
7.如權利要求5所述的漿料的製備方法，其特徵在於所述硬質助磨劑分兩次加入，首先在高濃磨漿前加入硬質助磨劑總量的&%的硬質助磨劑，其中Ofa= 100，然後在低濃磨漿前加入硬質助磨劑總量的l_a%的硬質助磨劑，然後再進行低濃磨處理。
8.如權利要求5所述的漿料的製備方法，其特徵在於所述硬質助磨劑在高濃磨之後低濃磨之前加入。
9.如權利要求7所述的漿料的製備方法，其特徵在於所述l_a%的硬質助磨劑通過如下方式添加至經高濃磨漿處理後的漿料中首先，向高濃磨漿處理後的漿料中加入硬質助磨劑總量的b%的硬質助磨劑，其中Ofb= 100，且(a+b)% ^ I ;接著，對所述漿料進行漂白處理；然後，向漂白處理後的漿料中加入硬質助磨劑總量的l_(a+b)%的硬質助磨劑。
10.如權利要求I所述的漿料的製備方法，其特徵在於該硬質助磨劑為沉澱碳酸鈣、研磨碳酸鈣、滑石粉、鈦白粉中的任一種或幾種的混合物。
11.如權利要求10所述的漿料的製備方法，其特徵在於所述沉澱碳酸鈣為填料級沉澱碳酸鈣。
12.如權利要求10所述的漿料的製備方法，其特徵在於所述碳酸鈣為95級碳酸鈣或65級碳酸鈣。
13.如權利要求I所述的漿料的製備方法，其特徵在於所述硬質助磨劑的質量為原始漿料絕幹質量的6°/rio%。
14.如權利要求3所述的漿料的製備方法，其特徵在於在所述高濃磨漿處理之前，所述硬質助磨劑通過噴灑的方式添加到漿料中。
15.如權利要求I所述的漿料的製備方法，其特徵在於在所述高濃磨漿處理過程中，所述磨漿機的功率為15 25MW。
16.如權利要求I所述的漿料的製備方法，其特徵在於在所述高濃磨漿過程中，採用弱酸來調節漿料的PH值至6 9。
17.如權利要求16所述的漿料的製備方法，其特徵在於所述弱酸為醋酸、硼酸或草酸。
18.如權利要求5所述的漿料的製備方法，其特徵在於在所述低濃磨漿處理過程中，所述磨漿機的功率為50(Tl400KW。
19.如權利要求7所述的漿料的製備方法，其特徵在於在低濃磨漿處理過程中，硬質助磨劑通過泵傳送的方式直接添加至漿料中。
20.一種由權利要求1-19中任意一項所述方法所製得的漿料，該漿料中含有漿料纖維和水，其特徵在於所述漿料纖維的質量百分含量為1% 90% ;該漿料中，纖維束含量為0.001% 0. 2%。
21.一種由權利要求20所述的漿料製得的紙張。
全文摘要
本發明提供一種漿料的製備方法，包括以下步驟提供原始漿料；對所述漿料進行高濃磨漿處理，該方法還包括加入硬質助磨劑的步驟，所述硬質助磨劑的質量為原始漿料絕幹質量的3%~20%，所述硬質助磨劑的粒徑為0.2~50μm。本發明還提供了由上述方法所製得的紙漿及由紙漿製得的紙張。
文檔編號D21D1/20GK102720087SQ2012101978
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者張明, 王仁榮, 韋丹 申請人:金東紙業(江蘇)股份有限公司