一种纸板增厚剂及其制造方法和应用转让专利
申请号 : CN200710113954.3
文献号 : CN100580180C
文献日 : 2010-01-13
发明人 : 荣维华 , 李洪信 , 应广东 , 苏宪东
申请人 : 山东太阳纸业股份有限公司
摘要 :
本发明涉及一种应用于纸板生产的增厚剂及其制造方法和应用。为适应进口废纸纤维原料的变化，节约纸板生产的纤维成本，提高纸板的厚度和挺度等指标，本发明利用木材加工或家具生产的废料，如木粉和碎木屑等，经过滑石粉改性处理后，开发出了一种生产工艺简单、价格低廉、效果显著的纸板增厚剂。本发明所述纸板增厚剂应用于纸板的生产，可有效提高纸板的厚度，而且相比于二次纤维原料，该增厚剂具有十分明显的成本优势。
权利要求 :
1.一种纸板增厚剂，其特征在于：所述纸板增厚剂的原料由木粉和滑石粉 组成，组分含量按干重计木粉70--75份，滑石粉25--30份。
2.如权利要求1所述的纸板增厚剂，其特征在于：所述纸板增厚剂的灰分 含量为25％-35％(重量％)，密度为0.8-1.0。
3.如权利要求1或2所述的纸板增厚剂的制造方法，包括以下步骤：(1)优选出木粉：普通木粉经研磨机，进行均一、细化处理，木粉干度要 求在85％以上，不含铁器、石块大的硬质杂质；
(2)经80目筛进行筛选处理；
(3)筛选处理后的木粉中加入325目以上滑石粉，经过在螺旋挤压混合器 中混合并调节其灰分后进入储料槽，得到纸板增厚剂。
4.如权利要求1所述的纸板增厚剂的应用，其特征是：(1)常温下，将15-20份纸板增厚剂与40-45份水在混合池中均匀混合， 调节至浓度为10％的浆状；
(2)将纸板增厚浆倒入压力筛，筛选除去杂质；
(3)自双盘磨中流出的纸板芯浆中加入8-15wt％的增厚剂。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种应用于造纸领域纸板生产的增厚剂及其制造方法和应用。
背景技术
近年来，随着我国经济的快速发展，对于造纸产品尤其是纸板的需求每年 保持两位数的增长。由于灰底白板纸、箱板纸、瓦楞纸、牛卡纸等纸板的生产 都需要使用大量的二次纤维，导致进口废纸的价格不断攀升，而且很多废纸甚 至已经回用过四五次，废纸的质量有所下降，这样的纤维原料给高质量的纸板 生产带来了很大的困难。其中最大的问题就是纸板的厚度指标比较差，纸厂的 通常方法是增加纸板的定量，以达到期望的厚度和相关指标，这样就增加了纤 维原料的用量，增加了生产成本。现有技术中有一种化学合成的高分子聚合物 类的增厚剂，但由于其成本较高，无法在中、低档纸板产品中推广应用，而且 其原料依赖石油化工产品，生产的过程中存在着一定的环境污染问题。
现有技术中用于制造纸板的纸浆从制浆方法上分主要有两种。
一种是化学浆，是将植物纤维中的木质素通过化学方法去除，以达到分离 出纤维用于造纸的目的。化学浆具有很好的物理强度，有利于提高纸板的耐折 度、抗张强度以及环压强度等指标，但由于在制浆过程中，大量地脱除了木质 素，化学浆对提高纸板的厚度和挺度等指标并无优势。
目前生产中使用的传统增厚剂，由化学方法制造而成，灰分含量只有20％， 增厚效果并不理想，而且价格较高，每吨需要3万元，极大增加了生产成本。
另一种是机械浆，是用机械的方法将植物原料分离成纸浆。这种制浆方法 基本上完全保留了木质素，化学浆中配用一部分机械浆，有利于提高纸板的厚 度和挺度等指标，但对其它的强度指标不利。
现有技术中用于制造纸板的纸浆从制浆方法上分主要有两种。
一种是化学浆，是将植物纤维中的木质素通过化学方法去除，以达到分离 出纤维用于造纸的目的。化学浆具有很好的物理强度，有利于提高纸板的耐折 度、抗张强度以及环压强度等指标，但由于在制浆过程中，大量地脱除了木质 素，化学浆对提高纸板的厚度和挺度等指标并无优势。
目前生产中使用的传统增厚剂，由化学方法制造而成，灰分含量只有20％， 增厚效果并不理想，而且价格较高，每吨需要3万元，极大增加了生产成本。
另一种是机械浆，是用机械的方法将植物原料分离成纸浆。这种制浆方法 基本上完全保留了木质素，化学浆中配用一部分机械浆，有利于提高纸板的厚 度和挺度等指标，但对其它的强度指标不利。
发明内容
本发明旨在提供一种对木材加工的废料进行改性加工后，生产纸板增厚剂 的技术方案，本方案所述纸板增厚剂生产工艺简单、成本低廉、能够显著提高 纸板的厚度等指标。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种纸板增厚剂，其原料组成中包含有木粉和滑石粉，组分含量为木粉 70-75份，滑石粉25-30份。
该增厚剂的灰分含量为25％-30％(重量％)，密度为0.8-1.0。可以达到与纸 浆良好混合的目的。如果灰分太低，密度偏小的话，容易造成“浮浆”现象； 如果灰分太高，密度偏大的话，则容易导致“沉浆”现象。
本发明所用木粉为采集自木材加工或家具生产的废料，经筛选处理的木粉 或碎木屑。(用量按干重计。)
本发明所用滑石粉为采集自滑石矿山，经研磨、筛选处理的滑石粉。(用量 按干重计。)
本发明所述纸板增厚剂的制造方法包括以下步骤：
(1)优选出木粉：普通木粉经研磨机，进行均一、细化处理，木粉干度要 求在85％以上，不得含有铁器、石块等大的硬质杂质。
(2)经80目筛进行筛选处理；
(3)筛选处理后的木粉中加入325目以上滑石粉，经过在螺旋挤压混合器 中混合并调节其灰份后进入储料槽，得到纸板增厚剂。
实际生产过程中，根据不同的生产需要，通过调整木粉、滑石粉比例来调 节灰分。
上述纸板增厚剂在实际生产过程中通过以下方式应用：
(1)常温下，将15-20份纸板增厚剂与40-45份水在混合池中均匀混合， 加水调至浓度为10％的浆状；
(2)将上述纸板增厚浆倒入压力筛，筛选除杂质；
(3)自双盘磨中流出的纸板芯浆中加入8-15％的增厚剂(重量％)。添加增 厚剂的芯浆再经芯浆磨后池、纸机抄前池、冲浆泵后最终进入纸机。
本发明所述纸板增厚剂在纸板芯层的加入量，控制在8-15％左右。加入量 太低，增厚效果不明显；加入量太高，则可能造成纸板内结合强度低以及切纸 端面纸毛过多，影响纸板的印刷和使用。
本方案的有益效果：根据对上述方案的叙述可以得知，本发明所述纸板增 厚剂中含有大量的木质素，在制造纸板时，它的作用效果相当于加入了机械浆。 另外，由于该增厚剂是用干磨法生产的，所以单根木纤维边缘的断面比较整齐， 因而暴露出来的羟基很少，这使得木纤维与生产纸板的纸浆基本上没有氢键结 合，可以在一定程度上起到类似于造纸用填料的填充作用，也就是说，使得纸 板变得更加疏松，纸板的厚度可以提高2-5％。此外，由于本增厚剂的原料来自 于木材加工或家具制造的废料，其成本十分低廉，只相当于化学浆的1/11和机 械浆的1/8以及二次纤维的1/4左右，因而具有十分明显的成本优势。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种纸板增厚剂，其原料组成中包含有木粉和滑石粉，组分含量为木粉 70-75份，滑石粉25-30份。
该增厚剂的灰分含量为25％-30％(重量％)，密度为0.8-1.0。可以达到与纸 浆良好混合的目的。如果灰分太低，密度偏小的话，容易造成“浮浆”现象； 如果灰分太高，密度偏大的话，则容易导致“沉浆”现象。
本发明所用木粉为采集自木材加工或家具生产的废料，经筛选处理的木粉 或碎木屑。(用量按干重计。)
本发明所用滑石粉为采集自滑石矿山，经研磨、筛选处理的滑石粉。(用量 按干重计。)
本发明所述纸板增厚剂的制造方法包括以下步骤：
(1)优选出木粉：普通木粉经研磨机，进行均一、细化处理，木粉干度要 求在85％以上，不得含有铁器、石块等大的硬质杂质。
(2)经80目筛进行筛选处理；
(3)筛选处理后的木粉中加入325目以上滑石粉，经过在螺旋挤压混合器 中混合并调节其灰份后进入储料槽，得到纸板增厚剂。
实际生产过程中，根据不同的生产需要，通过调整木粉、滑石粉比例来调 节灰分。
上述纸板增厚剂在实际生产过程中通过以下方式应用：
(1)常温下，将15-20份纸板增厚剂与40-45份水在混合池中均匀混合， 加水调至浓度为10％的浆状；
(2)将上述纸板增厚浆倒入压力筛，筛选除杂质；
(3)自双盘磨中流出的纸板芯浆中加入8-15％的增厚剂(重量％)。添加增 厚剂的芯浆再经芯浆磨后池、纸机抄前池、冲浆泵后最终进入纸机。
本发明所述纸板增厚剂在纸板芯层的加入量，控制在8-15％左右。加入量 太低，增厚效果不明显；加入量太高，则可能造成纸板内结合强度低以及切纸 端面纸毛过多，影响纸板的印刷和使用。
本方案的有益效果：根据对上述方案的叙述可以得知，本发明所述纸板增 厚剂中含有大量的木质素，在制造纸板时，它的作用效果相当于加入了机械浆。 另外，由于该增厚剂是用干磨法生产的，所以单根木纤维边缘的断面比较整齐， 因而暴露出来的羟基很少，这使得木纤维与生产纸板的纸浆基本上没有氢键结 合，可以在一定程度上起到类似于造纸用填料的填充作用，也就是说，使得纸 板变得更加疏松，纸板的厚度可以提高2-5％。此外，由于本增厚剂的原料来自 于木材加工或家具制造的废料，其成本十分低廉，只相当于化学浆的1/11和机 械浆的1/8以及二次纤维的1/4左右，因而具有十分明显的成本优势。
具体实施方式
下面结合实际例子对本发明做进一步说明。
实施例1
(1)普通木粉经研磨机，进行均一、细化处理，木粉干度为88％，不含硬 质杂质。
(2)经80目筛进行筛选处理；
(3)筛选处理后的木粉中加入325目滑石粉，经过在螺旋挤压混合器中混 合并调节其灰份后进入储料槽，得到纸板增厚剂。
实施例2
(1)常温下，将15份纸板增厚剂与40份水在混合池中均匀混合，加水调 至浓度为10％的浆状；
(2)将上述纸板增厚浆倒入压力筛，筛选除杂质；
(3)自双盘磨中流出的纸板芯浆中加入15％的增厚剂(重量％)。添加增厚 剂的芯浆再经芯浆磨后池、纸机抄前池、冲浆泵后最终进入纸机。
以生产250g/m2涂布灰底白板纸为例，在其它条件不变的情况下，应用本发 明中的增厚剂，所用重量相对芯浆重量为10％时，成纸厚度可提高约5μm。
在同样成纸厚度的情况下，可节省纸浆约为4.2g/m2。
对于一个年产量为10万吨的纸板厂，每年可节约纤维原料成本250万元人 民币。
下面选取众多实施例配方中的几个实施例，进一步说明本发明的有益效果。
以生产250g/m2涂布灰底白板纸为例(每个用量统计数据至少为50个)：
表1增厚剂用量与纸板各成纸指标的关系
增厚剂用量％ 0 5 8 12 15 18 20 成纸定量g/m2 250.12 249.36 251.06 252.15 251.51 248.79 249.81 成纸厚度μm 304.97 305.11 308.73 313.26 315.32 316.59 316.41 成纸松厚度cm3/g 1.219 1.224 1.230 1.242 1.254 1.273 1.267 成纸紧度g/cm3 0.820 0.817 0.813 0.805 0.797 0.786 0.789
图1增厚剂用量与成纸厚度关系图。
从表1、图1可以看到，随着增厚剂用量的增加，成纸的厚度相应增加。但 在生产中，如果该增厚剂用量超过15％时，纸板在分切时产生的纸毛过多，不利 于客户的使用；而当用量小于8％时，其增厚效果不明显。当用量在8％-15％时， 既可以得到较好的增厚效果，同时产品的其它质量也不受影响。
实施例1
(1)普通木粉经研磨机，进行均一、细化处理，木粉干度为88％，不含硬 质杂质。
(2)经80目筛进行筛选处理；
(3)筛选处理后的木粉中加入325目滑石粉，经过在螺旋挤压混合器中混 合并调节其灰份后进入储料槽，得到纸板增厚剂。
实施例2
(1)常温下，将15份纸板增厚剂与40份水在混合池中均匀混合，加水调 至浓度为10％的浆状；
(2)将上述纸板增厚浆倒入压力筛，筛选除杂质；
(3)自双盘磨中流出的纸板芯浆中加入15％的增厚剂(重量％)。添加增厚 剂的芯浆再经芯浆磨后池、纸机抄前池、冲浆泵后最终进入纸机。
以生产250g/m2涂布灰底白板纸为例，在其它条件不变的情况下，应用本发 明中的增厚剂，所用重量相对芯浆重量为10％时，成纸厚度可提高约5μm。
在同样成纸厚度的情况下，可节省纸浆约为4.2g/m2。
对于一个年产量为10万吨的纸板厂，每年可节约纤维原料成本250万元人 民币。
下面选取众多实施例配方中的几个实施例，进一步说明本发明的有益效果。
以生产250g/m2涂布灰底白板纸为例(每个用量统计数据至少为50个)：
表1增厚剂用量与纸板各成纸指标的关系
增厚剂用量％ 0 5 8 12 15 18 20 成纸定量g/m2 250.12 249.36 251.06 252.15 251.51 248.79 249.81 成纸厚度μm 304.97 305.11 308.73 313.26 315.32 316.59 316.41 成纸松厚度cm3/g 1.219 1.224 1.230 1.242 1.254 1.273 1.267 成纸紧度g/cm3 0.820 0.817 0.813 0.805 0.797 0.786 0.789
图1增厚剂用量与成纸厚度关系图。
从表1、图1可以看到，随着增厚剂用量的增加，成纸的厚度相应增加。但 在生产中，如果该增厚剂用量超过15％时，纸板在分切时产生的纸毛过多，不利 于客户的使用；而当用量小于8％时，其增厚效果不明显。当用量在8％-15％时， 既可以得到较好的增厚效果，同时产品的其它质量也不受影响。