[發(fā)明專利]紙品填充專用的復配改性凹土及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810021920.6
• 申請日: 2008-08-08
• 公開（公告）號: CN101338535A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 陳靜;金葉玲;錢運華
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: D21H17/67
• 分類號: D21H17/67
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所
• 代理人: 韓曉斌

技術領域

本發(fā)明涉及復配改性凹土及其制備方法，具體涉及紙品填充專用的復配改性凹土及其制備方法，屬于非金屬礦物資源利用技術領域。

背景技術

造紙行業(yè)使用填料不但可以降低紙張的制造成本，而且還可賦予紙張不透明度和印刷適印性等特殊的性能。

礦物纖維能夠與植物纖維產生交織作用，構成植物纖維與礦物纖維的網狀結構。對礦物纖維進行改性處理后能更好地同植物纖維相結合，得到植物礦物復合纖維材料，這種復合纖維材料可代替部分植物纖維紙漿造紙。目前有報道的用于植物纖維替代品的礦物纖維主要為海泡石和硅灰石以及其他礦物復合纖維，關于凹土在此方面的應用尚未見報道。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于：提供一種紙品填充專用的復配改性凹土及其制備方法，通過該方法制備改性凹土用于紙品填料，充分發(fā)揮凹土的特殊性能以提高紙品的品質和減少造紙成本，拓展凹土的應用領域。

本發(fā)明的技術解決方案是：該復配改性凹土由凹土、輕質或重質碳酸鈣、表面改性劑組成，凹土和碳酸鈣依質量比1：1-1.5混合，添加混合料的質量的1.5-2.5％的表面改性劑得復配改性凹土。

本發(fā)明的復配改性凹土中，凹土為質量百分比大于30％的凹土礦，雜質主要為蒙脫土或白云石，且石英或蛋白石的含量≤10％。

本發(fā)明的復配改性凹土中，碳酸鈣為4.5μm、白度>85的輕質或重質碳酸鈣。

本發(fā)明的復配改性凹土中，表面改性劑為烷基三甲基氯化銨、殼聚糖或變性淀粉。

本發(fā)明的紙品填充專用復配改性凹土的制備方法包括以下步驟：首先，選凹土礦，選擇凹土質量百分比大于30％的凹土礦，雜質主要為蒙脫土或白云石，且石英或蛋白石的含量≤10％；其次，凹土用雙螺桿擠壓機壓片，自然曬干或180—200℃烘干至水分質量百分比小于5％，粉碎至4.5μm；然后，在混合機中按凹土質量比1:1—1.5加入4.5μm、白度>85的輕質或重質碳酸鈣得混合料；最后，按混合料質量的1.5—2.5％加入表面改性劑，60-80℃充分攪拌混合10-30min，即得復配改性凹土。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：1、凹土作為一種層鏈狀結構的含水鎂鋁硅酸鹽晶體礦物，具有與植物纖維相近的、特殊的纖維狀晶體結構，凹土顯著的吸附性能、膠體性能以及其結構中羥基都能使凹土與植物纖維有效的相容，提高紙的勻度、平滑度和紙張的柔韌性；2、通過凹土與其它非金屬礦物復合，很容易獲得造紙?zhí)盍纤璧睦硐胄阅埽缭黾蛹犹盍浚岣呒埰返目箯垙姸群吞盍狭糁实龋?、本發(fā)明的復配改性凹土可用于瓦楞紙、卡紙、箱板紙、文化用紙、工業(yè)包裝紙、餐盒紙等紙品生產中，在中堿性造紙條件下，對植物纖維有較強的結合力，使用能顯著提高細小植物纖維留著率和紙張強度，自身留著率也顯著高于目前通用的碳酸鈣等紙品填料；4、制備工藝和設備簡單，且加工過程不產生環(huán)境污染，符合清潔生產要求；5、充分利用天然礦物資源為原料，替代植物纖維紙漿，對環(huán)境保護具有現實意義；6、該復配改性凹土的應用不改變造紙工藝，并能顯著改善紙品的品質，降低造紙成本。

具體實施方式

下面結合具體的實施例，進一步詳細地描述本發(fā)明。應理解，這些實施例只是為了舉例說明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。

實施例1—填充鋁箔襯紙

選擇凹土含量36％、白度82的白云石凹土礦，用雙螺桿擠壓機壓成1-2mm的薄片，在回轉干燥機中于180℃烘干至水分5％，粉碎至4.5μm；在混合機中按凹土質量比1:1加入4.5μm、白度92的輕質碳酸鈣，充分混合均勻后按混合料質量的2.5％加入十八烷基三甲基氯化銨陽離子表面改性劑，于70℃充分攪拌混合10min，即得鋁箔襯紙品填料的復配改性凹土。將該復配改性凹土用于鋁箔襯紙中，不改變造紙的工藝及條件，填加量為20％，可以提高紙品中填料留著率40％以上，抗張強度提高30％以上。

實施例2—填充餐盒紙

選擇凹土含量43％、白度85的白云石凹土礦，用雙螺桿擠壓機壓成1-2mm的薄片，于190℃烘干至水分4％，用氣流粉碎機粉碎至4.5μm；在混合機中按凹土質量比1:1.2加入4.5μm、白度92的輕質碳酸鈣，充分混合均勻后按混合料質量的2％加入質量百分比濃度0.1％的殼聚糖溶液，于75℃充分攪拌20min，干燥即得餐盒紙品填料的復配改性凹土。將該改性凹土用于餐盒紙生產中，不改變造紙的工藝及條件，填加量為20％，所得餐盒紙有突出的抗菌性能，其抗壓、抗折強度都有顯著增強，填料留著率提高50％。

實施例3-填充瓦楞紙