一种造纸过程中的施胶方法

摘要

本发明涉及一种造纸过程中的施胶方法。它是在造纸湿部的网前供浆系统中对纸浆施胶，采用包含有松香中性胶、硫酸铝、低分子量高电荷密度聚合物A和高分子量聚合物B的四元施胶体系来完成施胶，对1000kg绝干纸浆的四元施胶体系的各组分添加量为：松香中性胶3～30kg，硫酸铝1～40kg，低分子量高电荷密度聚合物A 0.1～10kg，高分子量聚合物B0.1～10kg，本发明的施胶方法与造纸实际生产中碱性填料的兼容性较强，中性施胶效果好，消除废纸浆中大量杂质对施胶效果的干扰，适用于废纸浆的中性施胶，能广泛用于中性纸和纸板的生产。

权利要求

1.一种造纸过程中的施胶方法，在造纸湿部的网前供浆系统中对纸浆施胶，其特征在于采用包含有松香中性胶、硫酸铝、低分子量高电荷密度聚合物A和高分子量聚合物B的四元施胶体系来完成施胶；该四元施胶体系的各组分对1000kg绝干纸浆的添加量分别为：所述的聚合物A为聚铝化合物、改性淀粉和合成聚合物中任选一种；

所述的合成聚合物为低分子量高电荷密度聚合物，其分子量在200万以下，其电荷密度在2mmol.g-1以上；

所述的聚合物B为高分子量聚合物，其分子量为200万～1000万；

所述的合成聚合物为聚酰胺、阳离子聚季胺、聚乙烯亚胺、聚氧化乙烯、聚酰胺多胺环氧氯丙烷、改性聚丙烯酰胺和阳离子松香接枝共聚物中任选一种；

所述的聚合物B为阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、聚氨基酰胺、阳离子甲壳素、阳离子瓜尔胶中任选一种。

2.根据权利要求1所述的造纸过程中的施胶方法，其特征在于所述的改性淀粉为阳离子淀粉或两性淀粉。

3.根据权利要求1所述的造纸过程中的施胶方法，其特征在于所述的四元施胶体系的各组分分别连续添加于所述的造纸湿部网前供浆系统流程管路中。

4.根据权利要求3所述的造纸过程中的施胶方法，其特征在于所述的四元施胶体系的各组分在造纸湿部的网前供浆系统流程管路中添加位置的前后排列顺序为：①→②→③→④，

或者②→①→③→④，

或者③→①→②→④，

或者③→②→①→④

上列符号①代表松香中性胶，②代表硫酸铝，③代表聚合物A，④代表聚合物B。

5.根据权利要求3或4所述的造纸过程中的施胶方法，其特征在于所述的四元施胶体系的各组分在造纸湿部的网前供浆系统流程管路中添加位置为：松香中性胶添加在A、B、C和D添加位置中任选一处；

硫酸铝添加在A、B、C和D添加位置中任选一处；

聚合物A添加在B、C、D、E和F添加位置中任选一处；

聚合物B添加在E、F和G添加位置中任选一处；

各组分添加位置不应相互重叠成一处，各组分各添加于一处；

上列的添加位置分别位于：

A添加位置在靠近高位箱的高位箱出浆管路上，B添加位置在靠近白水桶的进浆管路上，

C、D、E添加位置分别在白水桶到冲浆泵的管路上，相互间隔大于100mm，F添加位置在靠近压力筛的进浆管路上，G添加位置在靠近压力筛的出浆管路上。

6.根据权利要求5所述的造纸过程中的施胶方法，其特征在于中性造纸过程中所加碳酸钙填料的连续添加位置为E、F和G添加位置中任选一处。

说明书

一种造纸过程中的施胶方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于造纸过程中的施胶方法，是造纸过程中使用松香胶的方法。 背景技术

[0002] 实际上，大多数纸和纸板都需要施胶，常见的松香施胶方法是采用松香胶配上硫酸铝组成二元体系来完成施胶，从1804年至今，几乎没有改变，且松香施胶往往只能用于酸性造纸过程中的酸性施胶。

[0003] 但由于中性造纸在降低成本、提高质量、降低能耗、减轻设备腐蚀、减少污染负荷等方面的诸多优势，许多造纸企业正在努力从酸性造纸转向中性造纸，而中性施胶则是中性造纸的关键。随着造纸工业对中性造纸的需求，新型的松香类中性胶开发成功，专利ZL02151015.6就披露了松香中性胶的制备方法。另一方面，随着造纸工业的发展，造纸纤维资源日益短缺，废纸循环回用的比例越来越高，废纸中所含的大量杂质干扰了松香施胶化学，导致出现“废纸施胶障碍”。

[0004] 然而，在中性造纸的条件下(PH在7.0～8.5的范围)，纸浆纤维的Zeta-电位及其湿部化学行为与酸性条件下有很大的差别，结果是，在中碱性环境中，即使采用松香中性胶，其施胶效果也难以稳定，再加上废纸浆中杂质的干扰，实际生产中要用松香胶实现中性施胶非常困难。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种造纸过程中的施胶方法，且该方法能够实现中性施胶，能克服废纸浆的施胶障碍，适用于废纸浆的中性施胶。

[0006] 为了达到上述目的，本发明提出“二维四重施胶化学反应机理”，形成 了新的松香胶四元施胶方法。由松香中性胶、硫酸铝、分子量较低电荷密度较高的聚合物A、分子量较高的聚合物B组成一个“四元”的施胶体系来完成施胶。即，【1】在纸浆悬浮液中加入硫酸铝，因静电作用吸附到纤维和细小组分上，为松香分子在纤维上的定位提供铝源，同时，对纸浆的负电荷进行了初步的调整，并形成一些初始的微细絮凝物，完成了第一阶段的松香施胶化学作用；【2】加入的松香中性胶微粒因胶体吸附作用，吸附到纤维和细小组分上，对纸浆纤维和细小组分的电荷进行再次的调整与均衡作用，并形成大量松散的微细絮凝物，形成了胶料微粒的均匀分布与初级吸附作用，完成了第二阶段的施胶化学反应。【3】加入的低分子量高电荷密度的聚合物A通过电中和作用、胶体吸附作用和静电吸附作用，对纸浆悬浮液中松香胶微粒的“吸附与解吸附”、纤维之间的“絮凝与解絮凝”的平衡进行了高层次的调整，絮凝的规模、强度、数量均发生了飞跃性的变化，形成了大量的、富集松香胶微粒的、具有“再絮凝功能”的微小絮凝物，完成了第三个阶段的施胶化学作用；【4】较高分子量的聚合物B通过长链的“桥连作用”将上述的大量微小絮凝物连接在一起，形成均匀的网络结构，大大增加了上述絮凝物的强度，大大减轻了造纸网上脱水成形时流体剪切对上述絮凝物的破坏作用，使得松香胶微粒能在脱水成形的过程中有效的留着到形成的湿纸页中，从而完成了造纸湿部第四个阶段的施胶化学作用。

[0007] 因此，通过“硫酸铝、松香胶微粒、聚合物A、聚合物B”的加入，进行从低级到高级的四个阶段的施胶化学反应与四重的调整，达到了协同施胶效果，实现松香中性施胶。 [0008] 根据上述构思，本发明采用下述技术方案：

[0009] 一种造纸过程中的施胶方法，在造纸湿部的网前供浆系统中对纸浆施胶，其特征在于采用包含有松香中性胶、硫酸铝、低分子量高电荷密度聚合物A和高分子量聚合物B的四元施胶体系来完成施胶；该四元施胶体系 的各组分对1000kg绝干纸浆的添加量分别为：

[0010] 松香中性胶 3～30kg

[0011] 硫酸铝 1～40kg

[0012] 聚合物A 0.1～10kg

[0013] 聚合物B 0.1～10kg

[0014] 所述的聚合物A为聚铝化合物、改性淀粉和合成聚合物中任选一种。 [0015] 所述的合成聚合物为低分子量高电荷密度聚合物，其分子量在200万以下，其电-1荷密度在2mmol.g 以上。

[0016] 所述的聚合物B为高分子量聚合物，其分子量为200万～1000万。 [0017] 所述的改性淀粉为阳离子淀粉或两性淀粉。

[0018] 所述的合成聚合物为聚酰胺、阳离子聚季胺、聚乙烯亚胺、聚氧化乙烯、聚酰胺多胺环氧氯丙烷、改性聚丙烯酰胺和阳离子松香接枝共聚物中任选一种。

[0019] 所述的聚合物B为阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、聚氨基酰胺、阳离子甲壳素、阳离子瓜尔胶中任选一种。

[0020] 上述的四元施胶体系的各组分在造纸湿部的网前供浆系统流程管路中添加位置的前后排列顺序为：

[0021] ①→②→③→④，

[0022] 或者②→①→③→④，

[0023] 或者③→①→②→④，

[0024] 或者③→②→①→④

[0025] 上列符号①代表松香中性胶，②代表硫酸铝，⑧代表聚合物A，④代表聚合物B [0026] 上述的四元施胶体系的各组分在造纸湿部的网前供浆系统流程管路中添加位置为：

[0027] 松香中性胶添加在A、B、C和D添加位置中任选一处；

[0028] 硫酸铝添加在A、B、C和D添加位置中任选一处；

[0029] 聚合物A添加在B、C、D、E和F添加位置中任选一处；

[0030] 聚合物B添加在E、F和G添加位置中任选一处；

[0031] 各组分添加位置不应相互重叠成一处，各组分各添加于一处；

[0032] 上列的添加位置分别位于：

[0033] A添加位置在靠近高位箱的高位箱出浆管路上，

[0034] B添加位置在靠近白水桶的进浆管路上，

[0035] C、D、E添加位置分别在白水桶到冲浆泵的管路上，相互间隔大于100mm， [0036] F添加位置在靠近压力筛的进浆管路上，

[0037] G添加位置在靠近压力筛的出浆管路上。

[0038] 上述施胶方法应用于造纸实际生产中，对于CaCO3填料具有很强的兼容性，用于不同种类的纸浆均能取得良好的中性施胶效果，达到了中碱性造纸的要求。所述的中性造纸过程中所加碳酸钙填料的连续添加位置为E、F和G添加位置中任选一处。

[0039] 本发明与现有方法相比较，具有如下显而易见的突出特点和显著优点： [0040] 【1】由于采用四元施胶方法，克服了传统二元松香施胶方法的缺点，形成了“二维四重”协同施胶效果。用于造纸实际生产对碱性填料的兼容性较强，中性施胶效果好； [0041] 【2】通过在纸浆悬浮液中加入硫酸铝、乳液松香胶微粒、聚合物A和聚合物B，针对造纸湿部的Zeta-电位和絮聚-解絮聚的二维平衡，形成了四重调整作用；从而优化了造纸湿部的施胶反应、留着、滤水及成型方面多层次的平衡，达到了最佳的协同效应，消除了废纸浆中大量杂质对施胶效果的干扰，使施胶效果得到更进一步的稳定且效率提高，从而使松香胶能够实现废纸浆的中性施胶，显著增强了松香中性胶的实际应用价值，因而能广泛用于纸和纸板的中性施胶。

附图说明

[0042] 图1是采用本发明的造纸网前供浆系统流程管路上施胶位置分布图。 [0043] 图2是加入轻钙前后施胶度变化关系图。

[0044] 图3是碳酸钙用量对施胶影响关系图。

[0045] 图4是浆料种类对中性施胶影响关系图。具体实施方式：

[0046] 下列实施例中施胶添加位置参见图1。

[0047] 实施例：由松香中性胶、硫酸铝、聚乙烯亚胺和阳离子聚丙烯酰胺组成的四元体系用于全木浆挂面的涂布白板纸面浆的中性施胶，挂面定量为28g/m。。以1000kg绝干纸浆为基准，用量分别为：松香中性胶5kg：硫酸铝10kg；聚乙烯亚胺2kg：阳离子聚丙烯酰胺0.3kg。添加点为：松香中性胶添加在A处；聚乙烯亚胺添加在D处；硫酸铝添加在B处；
阳离子聚丙烯酰胺添加在F处；中性造纸所加CaCO3填料液连续添加在E处(CaCO3用量为
10％，以固体重量对绝干纸浆计算)。

[0048] 实施例二：由松香中性胶、硫酸铝、阳离子聚季胺和聚氨基酰胺组成的四元体系用于30％木浆与70％废纸浆的混合浆挂面的涂布白板纸的面浆的中性施胶，以1000kg绝干纸浆为基准，用量分别为：松香中性胶10kg：硫酸铝20kg：阳离子聚季胺5kg：聚氨基酰胺8kg.添加点为：松香中性胶添加在B处；硫酸铝添加在C处：阳离子聚季胺添加在D处；聚氨基酰胺添加在G处；中性造纸所加CaCO3填料液连续添加在E处(CaCO3用量为10％，以固体重量对绝干纸浆计算)。

[0049] 实施例三：松香中性胶、硫酸铝、聚酰胺多胺环氧氯丙烷、和阴离子聚丙烯酰胺组成的四元体系用于100％废纸浆挂面的涂布白板纸的面浆中性施胶，以1000kg绝干纸浆为基准，用量分别为：松香中性胶9kg；硫酸铝36kg；聚酰胺多胺环氧氯丙烷6kg和阴离子聚丙烯酰胺7kg。添加点为： 松香中性胶添加在C处；硫酸铝添加在B处；聚酰胺多胺环氧氯丙烷添加在D处；阴离子聚丙烯酰胺添加在F处；中性造纸所加CaCO3填料液连续添加在E(CaCO3用量为8％，以固体重量对绝干纸浆计算)。

[0050] 实施例四：由松香中性胶、硫酸铝、阳离子淀粉和阳离子瓜尔胶组成的四元体系用2
于全木浆挂面的涂布白板纸面浆的中性施胶，挂面定量为23g/m。以1000kg绝干纸浆为基准，用量分别为：松香中性胶20kg：硫酸铝3kg；阳离子淀粉8kg：阳离子瓜尔胶10kg。添加点为：松香中性胶添加在A处；硫酸铝添加在C处；阳离子淀粉加在D处；阳离子瓜尔胶添加在F处；中性造纸所加CaCO3填料液连续添加在G处(CaCO3用量为8％，以固体重量对绝干纸浆计算)。

[0051] 实施例五：由松香中性胶、硫酸铝、聚铝化合物和阴离子聚丙烯酰胺组成的四元体2
系用于100％废纸脱墨浆挂面的涂布白板纸面浆的中性施胶，挂面定量为30g/m。以1000kg绝干纸浆为基准，用量分别为：松香中性胶15kg：硫酸铝30kg；聚铝化合物10kg：阴离子聚丙稀酰胺5kg。添加点为：松香中性胶添加在C处；硫酸铝添加在B处；聚铝化合物添加在D处；阴离子聚丙烯酰胺添加在G处；中性造纸所加CaCO3填料液连续添加在F处(CaCO3用量为10％，以固体重量对绝干纸浆计算)。

[0052] 实施例六：由松香中性胶、硫酸铝、聚酰胺和阳离子甲壳素组成的四元体系用于2
100％废报纸脱墨浆挂面的涂布白板纸面浆的中性施胶，挂面定量为30g/m。以1000kg绝干纸浆为基准，用量分别为：松香中性胶28kg：硫酸铝25kg；聚酰胺3kg：阳离子甲壳素3kg。
添加点为：松香中性胶添加在B处；硫酸铝添加在A处；聚酰胺添加在D处；阳离子甲壳素添加在G处；中性造纸所加CaCO3填料液连续添加在F处(CaCO3用量为10％，以固体重量对绝干纸浆计算)。

[0053] 实施例七：由松香中性胶、硫酸铝、阳离子松香接枝共聚物和阳离子聚丙烯酰胺组成的四元体系用于60％木浆与40％麦草浆组成的混合浆生 产文化纸的中性施胶，产品定2
量为60g/m。以1000kg绝干纸浆为基准，用量分别为：松香中性胶4kg：硫酸铝15kg；阳离子松香接枝共聚物8kg：阳离子聚丙烯酰胺9kg。添加点为：阳离子松香接枝共聚物添加在B处；松香中性胶添加在C处；硫酸铝添加在D处；阳离子聚丙烯酰胺添加在F处；中性造纸所加CaCO3填料液连续添加在G处(CaCO3用量为40％，以固体重量对绝干纸浆计算)。 [0054] 实施例八：由松香中性胶、硫酸铝、改性聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯酰胺组成的四
2
元体系用于100％木浆生产双胶纸的中性施胶，定量为70g/m。以1000kg绝干纸浆为基准，用量分别为：松香中性胶8kg：硫酸铝10kg；改性聚丙烯酰胺3kg：阳离子聚丙烯酰胺
0.2kg。添加点为：松香中性胶添加在D处；改性聚丙烯酰胺添加在B处；硫酸铝添加在C处；阳离子聚丙烯酰胺添加在F处；中性造纸所加CaCO3填料液连续添加在E处(CaCO3用量为30％，以固体重量对绝干纸浆计算)。

[0055] 实施例九：由松香中性胶、硫酸铝、阳离子聚季胺和阳离子甲壳素组成的四元施胶体系用于100％苇浆书写纸的中性施胶。以1000kg绝干纸浆为基准，用量分别为：松香中性胶9kg；硫酸铝15kg；阳离子聚胺4kg；阳离子甲壳素6kg。产品定量为60g/m2。添加点为：松香中性胶添加在C处；硫酸铝添加在B处；阳离子聚胺添加在D处；阳离子甲壳素添加在G处，中性造纸所加CaCO3填料液连续添加在F处(CaCO3用量为20％，以固体重量对绝干纸浆计算)。

[0056] 实施例十：由松香中性胶、硫酸铝、两性淀粉、聚氨基酰胺用于30％木浆与70％麦草浆组成的混合浆生产的文化纸的中性施胶，用量分别为：松香中性胶12kg；硫酸铝10kg：两性淀粉8kg：聚氨基酰胺8kg.生产品种为：用于防近视书写纸，纸定量为60g/m2。添加点为：松香中性胶添加在B处；硫酸铝添加在A处；阳离子淀粉添加在E处；聚氨基酰胺添加在F处；中性造纸所加CaCO3填料液连续添加在G处(CaCO3用量为30％， 以固体重量对绝干纸浆计算)。

[0057] 实施例十一：由松香中性胶、硫酸铝、聚氧化乙烯、聚氨基酰胺用于40％木浆与60％麦草浆组成的混合浆生产的双胶纸的中性施胶，用量分别为：松香中性胶10kg；硫酸铝13kg；聚氧化乙烯0.2kg；聚氨基酰胺8kg.生产品种为：产品定量为80g/m2。添加点为：
松香中性胶添加在A处；硫酸铝添加在B处；聚氧化乙烯在C处；聚氨基酰胺添加在F处；
中性造纸所加CaCO3填料液连续添加在E处(CaCO3用量为30％，以固体重量对绝干纸浆计算)。