[發(fā)明專利]改性礦物纖維及其制備方法，應用該改性礦物纖維的漿料

有效

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• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN103508686A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 馬興虎;穆永生
• 申請（專利權）人: 金東紙業(yè)（江蘇）股份有限公司
• 主分類號: C03C25/50
• 分類號: C03C25/50
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司 44311
• 代理人: 哈達

技術領域

本發(fā)明涉及一種造紙領域使用的改性礦物纖維及其制備方法，及應用該改性礦物纖維的漿料。

背景技術

在造紙工業(yè)中，添加礦物纖維于漿料中用以取代部分植物纖維，可降低造紙成本。然而，礦物纖維的添加不僅會降低紙張品質，還會磨損紙機網毯、施膠輥、管路等設備，導致設備使用壽命縮短。未添加礦物纖維，配漿磨耗(反應礦物纖維在紙機系統(tǒng)運用時對紙機網、毯、施膠輥的磨損程度)為6mg-12mg，添加質量為植物纖維質量的3%-5%的礦物纖維后，配漿磨耗上升至22mg，所以一般礦物纖維的最大添加質量為植物纖維質量的3%。

發(fā)明內容

有鑒于此，有必要提供一種有效降低磨耗的改性礦物纖維。

另外，還有必要提供一種上述改性礦物纖維的制備方法。

另外，還有必要提供一種應用上述改性礦物纖維的漿料。

一種改性礦物纖維，其包括礦物纖維、電性吸附和包覆于礦物纖維表面的負電荷補償劑和陽離子淀粉，該負電荷補償劑的絕干質量為礦物纖維絕干質量的0.01%-0.1%，該陽離子淀粉絕干質量為礦物纖維絕干質量的0.01%-6%，該礦物纖維的zeta電位為負，該負電荷補償劑為帶有負電荷的陰離子天然膠粘劑、合成的陰離子聚合物或羧甲基纖維素鈉。

一種改性礦物纖維的制備方法，其包括如下步驟：

取礦物纖維加水混合均勻制得礦物纖維分散液，該礦物纖維的zeta電位為負；

取負電荷補償劑加水混合均勻制得負電荷補償劑溶液，該負電荷補償劑為帶有負電荷的陰離子天然膠粘劑、合成的陰離子聚合物或羧甲基纖維素鈉；

將礦物纖維分散液和負電荷補償劑溶液混合均勻，該負電荷補償劑的絕干質量為礦物纖維絕干質量的0.01%-0.1%；

將制得的礦物纖維和負電荷補償劑的混合溶液，添加于陽離子淀粉溶液中，先保持混合液溫度為58-80℃的條件下攪拌5-45min，再升溫至95-105℃保持攪拌5-30min；然后冷卻所述混合液，制得所述改性礦物纖維溶液，該陽離子淀粉的絕干質量為礦物纖維絕干質量0.01%-6%。

一種應用上述改性礦物纖維的漿料，該改性礦物纖維的絕干質量為漿料植物纖維絕干質量的3%-5%。

本發(fā)明所述的改性礦物纖維，先添加負電荷補償劑增強礦物纖維的負電荷性，再添加陽離子吸附包裹于帶負電荷的礦物纖維表面，使礦纖表面形成具表面流變性的天然高分子物質，具有潤滑特性，可有效減少礦物纖維對設備網毯、輥之前的摩擦，降低磨耗。

附圖說明

圖1為未改性礦物纖維的顯微鏡放大圖(放大倍數：1000)；

圖2為本發(fā)明一較佳實施例的改性礦物纖維的顯微鏡放大圖(放大倍數：1000)；

圖3為另一未改性礦物纖維的顯微鏡放大圖(放大倍數：5000)；

圖4為本發(fā)明另一較佳實施例的改性礦物纖維的顯微鏡放大圖(放大倍數：5000)。

具體實施方式

該改性礦物纖維的制備方法，其包括如下步驟：

(1)配置礦物纖維分散液。

取一定量的礦物纖維加水混合、分散均勻制得礦物纖維分散液。該礦物纖維具體可為硅灰石、石棉、玻璃纖維等無機纖維。該礦物纖維的zeta電位為負。此步驟對該礦物纖維分散液的濃度無要求。

(2)配置負電荷補償劑溶液。

取一定量的負電荷補償劑加水，攪拌均勻制得負電荷補償劑溶液。該負電荷補償劑可增強礦物纖維的負電荷性，其具體可為帶有負電荷的陰離子天然膠粘劑、合成的陰離子聚合物或羧甲基纖維素鈉(CMC)。該陰離子天然膠粘劑可為瓜爾膠，該陰離子聚合物可為丙烯酰胺共聚物。

(3)將上述分別配置的礦物纖維分散液和負電荷補償劑溶液混合均勻。該負電荷補償劑的絕干質量為礦物纖維絕干質量的0.01%-0.1%。

(4)將制得的礦物纖維和負電荷補償劑的混合溶液，緩慢添加于陽離子淀粉溶液(質量百分濃度為0.5%-3%)中，并保持混合液溫度為58-80℃的條件下勻速攪拌5-45min，再升溫至95-105℃保持攪拌5-30min，升溫時間控制為5-10min。最后冷卻所述混合液至室溫，即制得所述改性礦物纖維溶液。所述保溫降溫步驟及預處理時間均對磨耗值影響較大。

該陽離子淀粉的絕干質量為礦物纖維絕干質量0.01%-6%。

所述陽離子淀粉優(yōu)選為半熟化陽離子淀粉。

所述陽離子淀粉吸附包裹于帶負電荷的礦物纖維表面，使礦纖表面形成具表面流變性的天然高分子物質，具有潤滑特性，減少礦物纖維對設備網毯、輥之前的摩擦，降低磨耗。