一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法，包括：紙漿的碎解、磨漿、填料懸浮液的配制及紙頁的抄造：在紙頁抄造時通過采用三層紙頁層合抄造的方法，通過調(diào)控填料在紙張分布的集中因子Fc可實現(xiàn)在填料含量固定時對加填紙的松厚度、透氣度、物理強度以及光學性能進行改善的目的。通過優(yōu)化填料分布因子來實現(xiàn)改善成紙性能，通過調(diào)整填料在紙頁結(jié)構(gòu)中的分布，最大限度地發(fā)揮填料的優(yōu)勢，從而達到改善成紙性能的目的。本發(fā)明方法簡單易操作，能夠根據(jù)需要調(diào)控目標成紙的性能，在現(xiàn)代造紙機中通過優(yōu)化集中因子，調(diào)整填料分布情況可達到改善成紙性能的目的，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于造紙【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在造紙過程中添加填料一方面可有效改善成紙光學性能與印刷適性，另一方面， 由于填料成本低于纖維，使用填料還有利于降低生產(chǎn)成本。對于大部分紙廠而言，優(yōu)化成紙 各項性能主要通過添加各種化學助劑，如增強劑、增白劑等來實現(xiàn)改善成紙性能的目的。相 關(guān)研究表明，助劑種類、紙機類型、流漿箱及脫水條件的改變對填料在紙頁的分布狀態(tài)有較 大的影響。這說明填料在紙頁中的分布可以通過各種方法調(diào)控，使填料最大限度的發(fā)揮改 善成紙性能的作用。
[0003] 然而，目前的專利和文獻報道大多數(shù)都集中在了采用各種化學助劑或者通過設備 改進來改善成紙性能，鮮有通過優(yōu)化填料分布來實現(xiàn)改善成紙性能的報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法，該方法通過調(diào)整 紙張橫截面方向填料的分布因子達到改善成紙性能的目的，以滿足目標紙張的性能需求。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0006] 一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法，包括以下步驟：
[0007] 1)紙漿的碎解
[0008] 將紙漿充分碎解，脫水，制成終濃度為9%?12%的漿料；
[0009] 2)磨漿
[0010] 將配制好的漿料進行磨漿至漿料的終打漿度為28?50° SR ;
[0011] 3)填料懸浮液的配制
[0012] 將填料配制為濃度為10?20%的填料懸浮液，并充分攪拌，分散；
[0013] 4)紙頁的抄造
[0014] 首先，將步驟2)制得的終打漿度為28?50° SR的漿料分為上層漿料、中層漿料 及下層漿料三部分，并將每部分漿料稀釋至濃度為〇. 1?〇. 3% ;
[0015] 其次，根據(jù)目標成紙的填料含量，分配每部分漿料中的填料添加量，同時還向每部 分漿料中添加助留劑，使最終成紙?zhí)盍虾繚M足目標成紙?zhí)盍虾?；其中，在分配每部分漿 料中的填料添加量時，采用集中因子Fc來調(diào)控成紙性能，集中因子Fc定義為：Fc = Fcmin/ ，其中，0 < Fc < 1 ;FCniin指三部分漿料中填料添加量最少的漿料中，該層紙頁的目標填 料含量，F(xiàn)cmax指三部分漿料中填料添加量最多的漿料中，該層紙頁的目標填料含量；
[0016] 最后，將三部分漿料分別上網(wǎng)成形得到的濕紙頁進行層合、壓榨及干燥。
[0017] 步驟4)中所用填料的總量與步驟2)制得的終打漿度為28?50° SR的漿料中纖 維總量的絕干質(zhì)量比為（10?40) : (60?90)。
[0018] 步驟4)每部分漿料中，所用填料與該部分漿料中纖維的絕干質(zhì)量比為（0?90): (10 ?100)。
[0019] 步驟2)磨漿時的磨漿濃度為9?12%。
[0020] 步驟4)中所述的助留劑為陽離子淀粉和/或陽離子聚丙烯酰胺，每部分漿料中的 陽離子聚丙烯酰胺的添加量為〇. 05?0. 4千克/噸紙，陽離子淀粉的添加量為2?10千 克/噸紙。
[0021 ] 所述紙漿為化學針葉木漿、化學闊葉木漿或化學機械漿中的一種或幾種。
[0022] 所述填料為碳酸鈣、滑石粉、硅酸鈣或高嶺土中的一種或幾種。
[0023] 步驟4)所述壓榨時的壓力為0· 3?0· 6Mpa。
[0024] 步驟4)所述干燥的溫度為100?110°C。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
[0026] 本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)在固定成紙?zhí)盍虾肯?，通過采用三層紙頁層合抄造的方法，通 過集中因子Fc來調(diào)控填料在紙張分布實現(xiàn)在填料含量固定時對加填紙的松厚度、透氣度、 物理強度以及光學性能進行改善的目的。通過調(diào)整填料在紙頁結(jié)構(gòu)中的分布，最大限度地 發(fā)揮填料的優(yōu)勢，從而達到改善成紙性能的目的。本發(fā)明方法簡單易操作，能夠根據(jù)需要調(diào) 控目標成紙的性能，在現(xiàn)代造紙機中通過優(yōu)化集中因子來調(diào)整填料分布可達到改善成紙性 能的目的，從而提商廣品質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1為填料在紙張 Z向（橫截面方向）分布的集中因子與紙張松厚度、透氣度、物 理強度以及光學性能的關(guān)系。
[0028] 其中，a為集中因子與松厚度關(guān)系圖；b為集中因子與透氣度關(guān)系圖；c為集中因子 與抗張強度關(guān)系圖；d為集中因子與不透明度關(guān)系圖；e為集中因子與光散射系數(shù)關(guān)系圖；f 為集中因子與光吸收系數(shù)關(guān)系圖。

【具體實施方式】
[0029] 下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而 不是限定。
[0030] 實施例1
[0031] 本實施例的成紙?zhí)盍虾繛?5 %，包括以下步驟：
[0032] 1)紙漿的碎解：將化學闊葉木漿充分碎解，脫水，制成終濃度為10%的漿料；
[0033] 2)磨漿：將配制好的漿料進行磨漿，磨漿濃度為9%，磨漿后漿料的終打漿度為 30° SR;
[0034] 3)填料懸浮液的配制：配制濃度為10%的硅酸鈣填料懸浮液，并充分攪拌，分散；
[0035] 4)紙頁的抄造：將步驟2)制備好的漿料分三部分（上中下三層），每部分漿料稀 釋至濃度為〇. 1% ;所用填料總量與步驟2)所制備的終打漿度為30° SR的漿料中的纖維 總量的絕干質(zhì)量比為30 :70,通過添加助留劑，使最終成紙?zhí)盍虾繚M足目標成紙?zhí)盍虾?量為25%。
[0036] 根據(jù)集中因子不同，將填料按照不同的比例添加于三部分漿料中，均勻混合后添 加陽離子聚丙烯酰胺和陽離子淀粉，三部分漿料上網(wǎng)成形后的濕紙頁進行層合，并在壓力 為0.4Mpa條件下壓榨，最后在105°C下干燥。
[0037] 本實施例所采用的集中因子、各部分漿料所添加的填料比例以及所使用化學品用 量如下表：
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 紙漿的碎解 將紙漿充分碎解，脫水，制成終濃度為9 %?12%的漿料； 2) 磨漿 將配制好的漿料進行磨漿至漿料的終打漿度為28?50° SR ; 3) 填料懸浮液的配制 將填料配制為濃度為10?20%的填料懸浮液，并充分攪拌，分散； 4) 紙頁的抄造 首先，將步驟2)制得的終打漿度為28?50° SR的漿料分為上層漿料、中層漿料及下 層漿料三部分，并將每部分漿料稀釋至濃度為〇. 1?〇. 3% ; 其次，根據(jù)目標成紙的填料含量，分配每部分漿料中的填料添加量，同時還向每部分漿 料中添加助留劑，使最終成紙?zhí)盍虾繚M足目標成紙?zhí)盍虾?；其中，在分配每部分漿料中 的填料添加量時，采用集中因子Fc來調(diào)控成紙性能，集中因子Fc定義為：Fc = Fcmin/Fcmax ; 其中，0< Fc < 1 ;FCniin指三部分漿料中填料添加量最少的漿料中，該層紙頁的目標填料含 量，F(xiàn)c max指三部分漿料中填料添加量最多的漿料中，該層紙頁的目標填料含量； 最后，將三部分漿料分別上網(wǎng)成形得到的濕紙頁進行層合、壓榨及干燥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法，其特征在于，步驟 4)中所用填料的總量與步驟2)制得的終打漿度為28?50° SR的漿料中纖維總量的絕干 質(zhì)量比為（10?40) : (60?90)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法，其特征在于，步驟 4)每部分漿料中，所用填料與該部分漿料中纖維的絕干質(zhì)量比為（0?90) : (10?100)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法，其特征在于，步驟 2)磨漿時的磨漿濃度為9?12%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法，其特征在于，步驟 4)中所述的助留劑為陽離子淀粉和/或陽離子聚丙烯酰胺，每部分漿料中的陽離子聚丙烯 酰胺的添加量為〇. 05?0. 35千克/噸紙，陽離子淀粉的添加量為2?8千克/噸紙。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法，其特征在于，所述 紙漿為化學針葉木漿、化學闊葉木漿或化學機械漿中的一種或幾種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法，其特征在于，所述 填料為碳酸鈣、滑石粉、硅酸鈣或高嶺土中的一種或幾種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法，其特征在于，步驟 4)所述壓榨時的壓力為0· 3?0· 6Mpa。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種優(yōu)化紙張結(jié)構(gòu)改善成紙性能的方法，其特征在于，步驟 4)所述干燥的溫度為100?110°C。
【文檔編號】D21D1/02GK104109980SQ201410320092
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】宋順喜, 張美云, 王建, 吳養(yǎng)育, 郝寧, 李琳 申請人:陜西科技大學