本發(fā)明涉及造紙技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種造紙專用碳酸鈣填料的制備方法。
背景技術(shù):
碳酸鈣是常用的造紙?zhí)盍?,在造紙生產(chǎn)中加入碳酸鈣,不僅可以改善紙張的白度、平滑度、印刷適應(yīng)性等性能,還能減少纖維用量,降低造紙成本。為達到上述目的,在造紙過程中總是盡量增加碳酸鈣的用量。然而,加填碳酸鈣對紙張和造紙過程也有不利影響,例如,加填碳酸鈣會在紙頁的形成過程中破壞纖維間的結(jié)合力,造成紙的強度下降,印刷時易掉毛掉粉,還會降低紙張的韌性和吸收油墨的能力。同時,碳酸鈣與纖維的結(jié)合力弱,使得填料在紙頁中的留著率低,流失嚴重,原料利用率低,也增加了廢水處理量和處理成本。cn106368056通過將碳酸鈣與淀粉共混的方法提高填料的留著率和物理性能,但是這種直接混合的方法對碳酸鈣與紙張的結(jié)合能力提升有限,需要對其進行改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷,提供一種留著率高、填充量大的造紙專用碳酸鈣填料的制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種造紙專用碳酸鈣填料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將20-30重量份氫氧化鈣、5-10重量份淀粉和0.5-1重量份三聚磷酸鈉共同加入100-150重量份水中充分混合均勻,然后在攪拌條件下通入二氧化碳至漿料ph為6.5-7.5,得碳酸鈣-淀粉復(fù)合溶膠;
(2)將3-5重量份丙烯酰胺和0.5-1重量份聚山梨酯-80加入100-150重量份步驟(1)得到的碳酸鈣-淀粉復(fù)合溶膠中混合均勻并將ph調(diào)至7-8,然后加入0.1-0.15重量份引發(fā)劑,在氮氣保護條件下于70-80℃攪拌反應(yīng)2-4h,冷卻、過濾、干燥并研磨均勻,得到造紙專用碳酸鈣填料。
所述步驟(1)中的攪拌轉(zhuǎn)速為1000-1500r/min。
所述步驟(1)中的攪拌溫度為30-60℃。
所述引發(fā)劑為過硫酸鉀。
所述淀粉選自玉米淀粉、木薯淀粉和馬鈴薯淀粉中的一種或幾種。
本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明先將氫氧化鈣與淀粉在水中共混,然后向溶液中通入二氧化碳原位生成碳酸鈣,從而得到碳酸鈣-淀粉無機-有機雜化材料,最后接枝丙烯酰胺得到造紙專用碳酸鈣填料。本發(fā)明的制備方法先通過將碳酸鈣與淀粉復(fù)合得到無機-有機雜化材料,淀粉的羥基能與紙張纖維形成氫鍵,可以與纖維形成架橋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提升與紙張纖維的結(jié)合性能,然后用丙烯酰胺對其進一步接枝改性,丙烯酰胺的酰胺基團能與紙張纖維形成氫鍵,兼具提升與紙張纖維的結(jié)合性能和增加紙張強度的效果,本發(fā)明的制備方法既能有效提升填料與紙張纖維的結(jié)合能力和在紙張中的留著性,又能改善紙張的強度和表面性能,具有較高的實用價值。
具體實施方式
一種造紙專用碳酸鈣填料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將20kg氫氧化鈣、5kg淀粉和0.5kg三聚磷酸鈉共同加入100kg水中充分混合均勻,然后在攪拌條件下通入二氧化碳至漿料ph為6.5,得碳酸鈣-淀粉復(fù)合溶膠;
(2)將3kg丙烯酰胺和0.5kg聚山梨酯-80加入100kg步驟(1)得到的碳酸鈣-淀粉復(fù)合溶膠中混合均勻并將ph調(diào)至7,然后加入0.1kg引發(fā)劑,在氮氣保護條件下于70℃攪拌反應(yīng)2h,冷卻、過濾、干燥并研磨均勻,得到造紙專用碳酸鈣填料。
所述步驟(1)中的攪拌轉(zhuǎn)速為1000r/min。
所述步驟(1)中的攪拌溫度為30℃。
所述引發(fā)劑為過硫酸鉀。
所述淀粉為玉米淀粉。