本發(fā)明涉及凹凸棒土技術領域，具體涉及一種凹凸棒土紙張?zhí)盍系闹苽浞椒ā?/p>
背景技術：
凹凸棒石具有獨特的分散、耐高溫、抗鹽堿等良好的膠體性質和較高的吸附脫色能力。并具有一定的可塑性及粘結力，吸水性強，濕時具粘性和可塑性，干燥后收縮小，不大顯裂紋，水浸泡崩散，懸浮液遇電介質不絮凝沉淀。因此凹凸棒土被廣泛用于污水處理、吸附凈化、洗滌劑、橡膠、涂料、造紙、輕工、農業(yè)、化妝品等諸多領域，是一種重要的非金屬礦產。為了進一步提高凹凸棒土的使用效果，增強其整體的物化性能，通常在使用前對其進行改性處理，來提高凹凸棒土的分散性能，凝膠粘度，膠體率，流變性能。目前的改性凹凸棒土在很多性能上不能滿足生產生活的需要，還需要進一步改進其性能。
為了改善紙張光學性能和印刷適性，節(jié)約纖維原料降低生產成本，在紙張的生產中，一般均需要加入填料。由于一般填料的價格只有植物纖維價格的十分之一甚至更低，因此，在紙張中加入更多的填料，可以顯著降低紙張生產成本。凹凸棒土作為紙張?zhí)盍?，性能?yōu)異，但是也會由于粒徑，表面形貌的不同，其加填后成紙性能也會有所不同，需要對其改性，改善其強度、韌性等性能。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的是提供一種凹凸棒土紙張?zhí)盍系闹苽浞椒ǎ园纪拱敉翞橹饕?。對其進行兩次改性處理并加入填料添加劑，能夠提高紙張的防蛀性能、強度和韌性，耐書寫，另外，本發(fā)明的凹凸棒土紙張?zhí)盍吓渲坪唵危阌诒４妗?/p>
本發(fā)明提供了如下的技術方案：一種凹凸棒土紙張?zhí)盍系闹苽浞椒?，包括如下步驟：
（1）、凹凸棒土預處理：取凹凸棒土粉碎，粉碎至顆粒大小為18～28目，在攪拌的情況下，將凹凸棒土加入蒸餾水中，固液重量比為1:15～1：20，在常溫下以150～180r/min攪拌2～2.5h后，用離心機將所得漿體離心除去碎屑礦物，經過過濾、干燥步驟得到凹凸棒土精土；
（2）、凹凸棒土初成品的制備：將步驟（1）得到的凹凸棒土精土按一定比例加入到去離子水中，制得凹凸棒土懸浮液，過濾靜置干燥后得凹凸棒土初成品；
（3）、水蒸氣改性處理：將步驟（2）中制得的凹凸棒土初成品從室溫升高至300～320℃，并通入惰性氣體使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，反應時間為1～1.5h，反應結束后停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫后，取出凹凸棒土，進行水洗和干燥得改性凹凸棒土半成品；
（4）、表面改性處理：加熱步驟（3）中得到得改性凹凸棒土半成品，溫度控制為50～60℃，在攪拌狀態(tài)下加入陽離子表面活性劑，陽離子表面活性劑質量占凹凸棒土質量的2～10％，攪拌反應15~20h，加入活化分散劑，攪拌均勻，過濾靜置干燥后得改性凹凸棒土；
（5）、漿料制備：將步驟（4）得到的改性凹土棒土加入質量為20~30倍的清水中，攪拌均勻得到混合漿料；
（6）、噴霧干燥：向步驟（5）得到的混合漿料中吹80~85℃的熱空氣使其翻騰，再向翻騰的粉末中噴入霧狀的填料添加劑，使二者充分混合后，保持溫度為75~85℃，繼續(xù)翻騰20~25min，將所得物料通過輸送帶輸送至含多層干燥盤的振動盤式干燥機，控制烘干溫度在40℃～45℃，待物料烘干至含水率小于0.8％時，將物料輸送至盤式磨粉機，得到凹凸棒土紙張?zhí)盍稀?/p>
優(yōu)選地，所述步驟（2）中凹凸棒土質量占去離子水總質量的2％～15％。
優(yōu)選地，所述步驟（3）中惰性氣體為氮氣。
優(yōu)選地，所述步驟（3）中的水蒸氣與氮氣的體積比為1：（15~20），水蒸氣與凹凸棒土的質量比為（60～100）：1。
優(yōu)選地，所述步驟（4）中活化分散劑為硬脂酸或者聚乙烯蠟。
優(yōu)選地，所述步驟（4）中的陽離子表面活性劑為有機銨鹽類。
優(yōu)選地，所述有機銨鹽類具體為十八烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨中的任一種。
優(yōu)選地，所述步驟（6）中的填料添加劑按重量份計包括海藻酸鈉20~30份、無水乙醇20~30份、樟樹皮20~30份、艾葉20~30份、烷基烯酮二聚體10~15份、固體石蠟10~15份、乙烯基三甲氧基硅烷10~15份、納米膨潤土2~8份、碳酸鈉2~8份、丁苯乳液2~8份、干性醇酸樹脂2~8份、三聚氰胺甲醛樹脂2~8份、電氣石粉1~3份、微晶纖維素1~3份和月桂酸鈉1~3份。
優(yōu)選地，所述步驟（6）中的噴霧干燥裝置采用高壓氣流帶動物料經過噴霧嘴，將物料以霧滴顆粒的形式噴入到旋風分離器的腔室內，旋風分離器內通入干燥的空氣。
本發(fā)明的有益效果：以凹凸棒土為主要原料。對其進行兩次改性處理并加入填料添加劑，能夠提高紙張的防蛀性能、強度和韌性，耐書寫，另外，本發(fā)明的凹凸棒土紙張?zhí)盍吓渲坪唵?，便于保存，具體如下：
（1）、采用水蒸汽對凹凸棒土進行第一次改性處理，該處理過程無酸洗廢水排放，提高了生產過程的環(huán)保效率，由于水蒸汽改性處理過程中工序縮短，提高了生產效率，降低了生產成本，適當溫度下進行的水蒸氣改性處理，可改善凹凸棒土表面性能，提高其吸附能力，進一步拓寬其應用領域，采用本方法改性后的凹凸棒土的疏水性明顯提高；
（2）、添加艾葉和樟樹皮，用于提高紙張的防蛀防霉性能，另外艾葉使紙張具有香氣；
（3）、采用噴霧干燥的方式，便于填料以干燥粉末的形式保存，保存時間得以大大延長，同時配置填料時，僅需要將填料粉末分散在紙漿中即可，使用方便。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
一種凹凸棒土紙張?zhí)盍系闹苽浞椒?，包括如下步驟：
（1）、凹凸棒土預處理：取凹凸棒土粉碎，粉碎至顆粒大小為18目，在攪拌的情況下，將凹凸棒土加入蒸餾水中，固液重量比為1:15，在常溫下以150r/min攪拌2h后，用離心機將所得漿體離心除去碎屑礦物，經過過濾、干燥步驟得到凹凸棒土精土；
（2）、凹凸棒土初成品的制備：將步驟（1）得到的凹凸棒土精土按一定比例加入到去離子水中，制得凹凸棒土懸浮液，過濾靜置干燥后得凹凸棒土初成品；
（3）、水蒸氣改性處理：將步驟（2）中制得的凹凸棒土初成品從室溫升高至300℃，并通入惰性氣體使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，反應時間為1h，反應結束后停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫后，取出凹凸棒土，進行水洗和干燥得改性凹凸棒土半成品；
（4）、表面改性處理：加熱步驟（3）中得到得改性凹凸棒土半成品，溫度控制為50℃，在攪拌狀態(tài)下加入陽離子表面活性劑，陽離子表面活性劑質量占凹凸棒土質量的2％，攪拌反應15h，加入活化分散劑，攪拌均勻，過濾靜置干燥后得改性凹凸棒土；
（5）、漿料制備：將步驟（4）得到的改性凹土棒土加入質量為20倍的清水中，攪拌均勻得到混合漿料；
（6）、噴霧干燥：向步驟（5）得到的混合漿料中吹80℃的熱空氣使其翻騰，再向翻騰的粉末中噴入霧狀的填料添加劑，使二者充分混合后，保持溫度為75℃，繼續(xù)翻騰20min，將所得物料通過輸送帶輸送至含多層干燥盤的振動盤式干燥機，控制烘干溫度在40℃，待物料烘干至含水率小于0.8％時，將物料轉移至噴霧干燥裝置，通過噴霧干燥制得的粉末即為所述凹凸棒土紙張?zhí)盍稀?/p>
所述步驟（2）中凹凸棒土質量占去離子水總質量的2％。
所述步驟（3）中惰性氣體為氮氣。
所述步驟（3）中的水蒸氣與氮氣的體積比為1：15，水蒸氣與凹凸棒土的質量比為60：1。
所述步驟（4）中活化分散劑為硬脂酸。
所述步驟（4）中的陽離子表面活性劑為有機銨鹽類。
所述有機銨鹽類為十八烷基三甲基溴化銨。
所述步驟（6）中的填料添加劑按重量份計包括海藻酸鈉20份、無水乙醇20份、樟樹皮20份、艾葉20份、烷基烯酮二聚體10份、固體石蠟10份、乙烯基三甲氧基硅烷10份、納米膨潤土2份、碳酸鈉2份、丁苯乳液2份、干性醇酸樹脂2份、三聚氰胺甲醛樹脂2份、電氣石粉1份、微晶纖維素1份和月桂酸鈉1份。
所述步驟（6）中的噴霧干燥裝置采用高壓氣流帶動物料經過噴霧嘴，將物料以霧滴顆粒的形式噴入到旋風分離器的腔室內，旋風分離器內通入干燥的空氣
實施例2
一種凹凸棒土紙張?zhí)盍系闹苽浞椒ǎㄈ缦虏襟E：
（1）、凹凸棒土預處理：取凹凸棒土粉碎，粉碎至顆粒大小為28目，在攪拌的情況下，將凹凸棒土加入蒸餾水中，固液重量比為1：20，在常溫下以180r/min攪拌2.5h后，用離心機將所得漿體離心除去碎屑礦物，經過過濾、干燥步驟得到凹凸棒土精土；
（2）、凹凸棒土初成品的制備：將步驟（1）得到的凹凸棒土精土按一定比例加入到去離子水中，制得凹凸棒土懸浮液，過濾靜置干燥后得凹凸棒土初成品；
（3）、水蒸氣改性處理：將步驟（2）中制得的凹凸棒土初成品從室溫升高至320℃，并通入惰性氣體使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，反應時間為1.5h，反應結束后停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫后，取出凹凸棒土，進行水洗和干燥得改性凹凸棒土半成品；
（4）、表面改性處理：加熱步驟（3）中得到得改性凹凸棒土半成品，溫度控制為60℃，在攪拌狀態(tài)下加入陽離子表面活性劑，陽離子表面活性劑質量占凹凸棒土質量的10％，攪拌反應20h，加入活化分散劑，攪拌均勻，過濾靜置干燥后得改性凹凸棒土；
（5）、漿料制備：將步驟（4）得到的改性凹土棒土加入質量為30倍的清水中，攪拌均勻得到混合漿料；
（6）、噴霧干燥：向步驟（5）得到的混合漿料中吹85℃的熱空氣使其翻騰，再向翻騰的粉末中噴入霧狀的填料添加劑，使二者充分混合后，保持溫度為85℃，繼續(xù)翻騰25min，將所得物料通過輸送帶輸送至含多層干燥盤的振動盤式干燥機，控制烘干溫度在45℃，待物料烘干至含水率小于0.8％時，將物料轉移至噴霧干燥裝置，通過噴霧干燥制得的粉末即為所述凹凸棒土紙張?zhí)盍稀?/p>
所述步驟（2）中凹凸棒土質量占去離子水總質量的15％。
所述步驟（3）中惰性氣體為氮氣。
所述步驟（3）中的水蒸氣與氮氣的體積比為1：20，水蒸氣與凹凸棒土的質量比為100：1。
所述步驟（4）中活化分散劑為聚乙烯蠟。
所述步驟（4）中的陽離子表面活性劑為有機銨鹽類。
所述有機銨鹽類為十八烷基三甲基氯化銨。
所述步驟（6）中的填料添加劑按重量份計包括海藻酸鈉30份、無水乙醇30份、樟樹皮30份、艾葉30份、烷基烯酮二聚體15份、固體石蠟15份、乙烯基三甲氧基硅烷15份、納米膨潤土8份、碳酸鈉8份、丁苯乳液8份、干性醇酸樹脂8份、三聚氰胺甲醛樹脂8份、電氣石粉3份、微晶纖維素3份和月桂酸鈉3份。
所述步驟（6）中的噴霧干燥裝置采用高壓氣流帶動物料經過噴霧嘴，將物料以霧滴顆粒的形式噴入到旋風分離器的腔室內，旋風分離器內通入干燥的空氣
實施例3
一種凹凸棒土紙張?zhí)盍系闹苽浞椒?，包括如下步驟：
（1）、凹凸棒土預處理：取凹凸棒土粉碎，粉碎至顆粒大小為22目，在攪拌的情況下，將凹凸棒土加入蒸餾水中，固液重量比為1:17，在常溫下以165r/min攪拌2h后，用離心機將所得漿體離心除去碎屑礦物，經過過濾、干燥步驟得到凹凸棒土精土；
（2）、凹凸棒土初成品的制備：將步驟（1）得到的凹凸棒土精土按一定比例加入到去離子水中，制得凹凸棒土懸浮液，過濾靜置干燥后得凹凸棒土初成品；
（3）、水蒸氣改性處理：將步驟（2）中制得的凹凸棒土初成品從室溫升高至310℃，并通入惰性氣體使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，反應時間為1h，反應結束后停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫后，取出凹凸棒土，進行水洗和干燥得改性凹凸棒土半成品；
（4）、表面改性處理：加熱步驟（3）中得到得改性凹凸棒土半成品，溫度控制為55℃，在攪拌狀態(tài)下加入陽離子表面活性劑，陽離子表面活性劑質量占凹凸棒土質量的7％，攪拌反應17h，加入活化分散劑，攪拌均勻，過濾靜置干燥后得改性凹凸棒土；
（5）、漿料制備：將步驟（4）得到的改性凹土棒土加入質量為25倍的清水中，攪拌均勻得到混合漿料；
（6）、噴霧干燥：向步驟（5）得到的混合漿料中吹82℃的熱空氣使其翻騰，再向翻騰的粉末中噴入霧狀的填料添加劑，使二者充分混合后，保持溫度為80℃，繼續(xù)翻騰22min，將所得物料通過輸送帶輸送至含多層干燥盤的振動盤式干燥機，控制烘干溫度在42℃，待物料烘干至含水率小于0.8％時，將物料轉移至噴霧干燥裝置，通過噴霧干燥制得的粉末即為所述凹凸棒土紙張?zhí)盍稀?/p>
所述步驟（2）中凹凸棒土質量占去離子水總質量的8％。
所述步驟（3）中惰性氣體為氮氣。
所述步驟（3）中的水蒸氣與氮氣的體積比為1：17，水蒸氣與凹凸棒土的質量比為80：1。
所述步驟（4）中活化分散劑為聚乙烯蠟。
所述步驟（4）中的陽離子表面活性劑為有機銨鹽類。
所述有機銨鹽類為十二烷基三甲基氯化銨。
所述步驟（6）中的填料添加劑按重量份計包括海藻酸鈉25份、無水乙醇25份、樟樹皮25份、艾葉25份、烷基烯酮二聚體12份、固體石蠟12份、乙烯基三甲氧基硅烷12份、納米膨潤土6份、碳酸鈉6份、丁苯乳液6份、干性醇酸樹脂6份、三聚氰胺甲醛樹脂6份、電氣石粉2份、微晶纖維素2份和月桂酸鈉2份。
所述步驟（6）中的噴霧干燥裝置采用高壓氣流帶動物料經過噴霧嘴，將物料以霧滴顆粒的形式噴入到旋風分離器的腔室內，旋風分離器內通入干燥的空氣
參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。