專利名稱：一種造紙過(guò)程中的施膠方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于造紙過(guò)程中的施膠方法，是造紙過(guò)程中使用松香膠的方法。
背景技術(shù)：
實(shí)際上，大多數(shù)紙和紙板都需要施膠，常見(jiàn)的松香施膠方法是采用松香膠配上硫酸鋁組成二元體系來(lái)完成施膠，從1804年至今，幾乎沒(méi)有改變，且松香施膠往往只能用于酸性造紙過(guò)程中的酸性施膠。
但由于中性造紙?jiān)诮档统杀?、提高質(zhì)量、降低能耗、減輕設(shè)備腐蝕、減少污染負(fù)荷等方面的諸多優(yōu)勢(shì)，許多造紙企業(yè)正在努力從酸性造紙轉(zhuǎn)向中性造紙，而中性施膠則是中性造紙的關(guān)鍵。隨著造紙工業(yè)對(duì)中性造紙的需求，新型的松香類(lèi)中性膠開(kāi)發(fā)成功，專利ZL 02151015.6就披露了松香中性膠的制備方法。另一方面，隨著造紙工業(yè)的發(fā)展，造紙纖維資源日益短缺，廢紙循環(huán)回用的比例越來(lái)越高，廢紙中所含的大量雜質(zhì)干擾了松香施膠化學(xué)，導(dǎo)致出現(xiàn)“廢紙施膠障礙”。
然而，在中性造紙的條件下(PH在7.0～8.5的范圍)，紙漿纖維的Zeta—電位及其濕部化學(xué)行為與酸性條件下有很大的差別，結(jié)果是，在中堿性環(huán)境中，即使采用松香中性膠，其施膠效果也難以穩(wěn)定，再加上廢紙漿中雜質(zhì)的干擾，實(shí)際生產(chǎn)中要用松香膠實(shí)現(xiàn)中性施膠非常困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種造紙過(guò)程中的施膠方法，且該方法能夠?qū)崿F(xiàn)中性施膠，能克服廢紙漿的施膠障礙，適用于廢紙漿的中性施膠。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出“二維四重施膠化學(xué)反應(yīng)機(jī)理”，形成了新的松香膠四元施膠方法。由松香中性膠、硫酸鋁、分子量較低電荷密度較高的聚合物A、分子量較高的聚合物B組成一個(gè)“四元”的施膠體系來(lái)完成施膠。即，1在紙漿懸浮液中加入硫酸鋁，因靜電作用吸附到纖維和細(xì)小組分上，為松香分子在纖維上的定位提供鋁源，同時(shí)，對(duì)紙漿的負(fù)電荷進(jìn)行了初步的調(diào)整，并形成一些初始的微細(xì)絮凝物，完成了第一階段的松香施膠化學(xué)作用；2加入的松香中性膠微粒因膠體吸附作用，吸附到纖維和細(xì)小組分上，對(duì)紙漿纖維和細(xì)小組分的電荷進(jìn)行再次的調(diào)整與均衡作用，并形成大量松散的微細(xì)絮凝物，形成了膠料微粒的均勻分布與初級(jí)吸附作用，完成了第二階段的施膠化學(xué)反應(yīng)。3加入的低分子量高電荷密度的聚合物A通過(guò)電中和作用、膠體吸附作用和靜電吸附作用，對(duì)紙漿懸浮液中松香膠微粒的“吸附與解吸附”、纖維之間的“絮凝與解絮凝”的平衡進(jìn)行了高層次的調(diào)整，絮凝的規(guī)模、強(qiáng)度、數(shù)量均發(fā)生了飛躍性的變化，形成了大量的、富集松香膠微粒的、具有“再絮凝功能”的微小絮凝物，完成了第三個(gè)階段的施膠化學(xué)作用；4較高分子量的聚合物B通過(guò)長(zhǎng)鏈的“橋連作用”，將上述的大量微小絮凝物連接在一起，形成均勻的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，大大增加了上述絮凝物的強(qiáng)度，大大減輕了造紙網(wǎng)上脫水成形時(shí)流體剪切對(duì)上述絮凝物的破壞作用，使得松香膠微粒能在脫水成形的過(guò)程中有效的留著到形成的濕紙頁(yè)中，從而完成了造紙濕部第四個(gè)階段的施膠化學(xué)作用。
因此，通過(guò)“硫酸鋁、松香膠微粒、聚合物A、聚合物B”的加入，進(jìn)行從低級(jí)到高級(jí)的四個(gè)階段的施膠化學(xué)反應(yīng)與四重的調(diào)整，達(dá)到了協(xié)同施膠效果，實(shí)現(xiàn)松香中性施膠。
根據(jù)上述構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種造紙過(guò)程中的施膠方法，在造紙濕部的網(wǎng)前供漿系統(tǒng)中對(duì)紙漿施膠，其特征在于采用包含有松香中性膠、硫酸鋁、低分子量高電荷密度聚合物A和高分子量聚合物B的四元施膠體系來(lái)完成施膠；該四元施膠體系的各組分對(duì)1000kg絕干紙漿的添加量分別為松香中性膠 3～30kg硫酸鋁 1～40kg聚合物A0.1～10kg聚合物B0.1～10kg所述的聚合物A為聚鋁化合物、改性淀粉和合成聚合物中任選一種。
所述的合成聚合物為低分子量高電荷密度聚合物，其分子量在200萬(wàn)以下，其電荷密度在2mmol.g-1以上。
所述的聚合物B為高分子量聚合物，其分子量為200萬(wàn)～1000萬(wàn)。
所述的改性淀粉為陽(yáng)離子淀粉或兩性淀粉。
所述的合成聚合物為聚酰胺、陽(yáng)離子聚季胺、聚乙烯亞胺、聚氧化乙烯、聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷、改性聚丙烯酰胺和陽(yáng)離子松香接枝共聚物中任選一種。
所述的聚合物B為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、聚氨基酰胺、陽(yáng)離子甲殼素、陽(yáng)離子瓜爾膠中任選一種。
上述的四元施膠體系的各組分在造紙濕部的網(wǎng)前供漿系統(tǒng)流程管路中添加位置的前后排列順序?yàn)棰佟凇邸埽蛘撷凇佟邸?，或者③→①→②→④，或者③→②→①→④上列符?hào)①代表松香中性膠，②代表硫酸鋁，③代表聚合物A，④代表聚合物B上述的四元施膠體系的各組分在造紙濕部的網(wǎng)前供漿系統(tǒng)流程管路中添加位置為松香中性膠添加在A、B、C和D添加位置中任選一處；
硫酸鋁添加在A、B、C和D添加位置中任選一處；聚合物A添加在B、C、D、E和F添加位置中任選一處；聚合物B添加在E、F和G添加位置中任選一處；各組分添加位置不應(yīng)相互重疊成一處，各組分各添加于一處；上列的添加位置分別位于A添加位置在靠近高位箱的高位箱出漿管路上，B添加位置在靠近白水桶的進(jìn)漿管路上，C、D、E添加位置分別在白水桶到?jīng)_漿泵的管路上，相互間隔大于100mm，F(xiàn)添加位置在靠近壓力篩的進(jìn)漿管路上，G添加位置在靠近壓力篩的出漿管路上。
上述施膠方法應(yīng)用于造紙實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于CaCO3填料具有很強(qiáng)的兼容性，用于不同種類(lèi)的紙漿均能取得良好的中性施膠效果，達(dá)到了中堿性造紙的要求。所述的中性造紙過(guò)程中所加碳酸鈣填料的連續(xù)添加位置為E、F和G添加位置中任選一處。
本發(fā)明與現(xiàn)有方法相比較，具有如下顯而易見(jiàn)的突出特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)1由于采用四元施膠方法，克服了傳統(tǒng)二元松香施膠方法的缺點(diǎn)，形成了“二維四重”協(xié)同施膠效果。用于造紙實(shí)際生產(chǎn)對(duì)堿性填料的兼容性較強(qiáng)，中性施膠效果好；2通過(guò)在紙漿懸浮液中加入硫酸鋁、乳液松香膠微粒、聚合物A和聚合物B，針對(duì)造紙濕部的Zeta—電位和絮聚—解絮聚的二維平衡，形成了四重調(diào)整作用；從而優(yōu)化了造紙濕部的施膠反應(yīng)、留著、濾水及成型方面多層次的平衡，達(dá)到了最佳的協(xié)同效應(yīng)，消除了廢紙漿中大量雜質(zhì)對(duì)施膠效果的干擾，使施膠效果得到更進(jìn)一步的穩(wěn)定且效率提高，從而使松香膠能夠?qū)崿F(xiàn)廢紙漿的中性施膠，顯著增強(qiáng)了松香中性膠的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，因而能廣泛用于紙和紙板的中性施膠。


圖1是采用本發(fā)明的造紙網(wǎng)前供漿系統(tǒng)流程管路上施膠位置分布圖。
圖2是加入輕鈣前后施膠度變化關(guān)系圖。
圖3是碳酸鈣用量對(duì)施膠影響關(guān)系圖。
圖4是漿料種類(lèi)對(duì)中性施膠影響關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式下列實(shí)施例中施膠添加位置參見(jiàn)圖1。
實(shí)施例一由松香中性膠、硫酸鋁、聚乙烯亞胺和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺組成的四元體系用于全木漿掛面的涂布白板紙面漿的中性施膠，掛面定量為28g/m。。以1000kg絕干紙漿為基準(zhǔn)，用量分別為松香中性膠5kg硫酸鋁10kg；聚乙烯亞胺2kg陽(yáng)離子聚丙烯酰胺0.3kg。添加點(diǎn)為松香中性膠添加在A處；聚乙烯亞胺添加在D處；硫酸鋁添加在B處；陽(yáng)離子聚丙烯酰胺添加在F處；中性造紙所加CaCO3填料液連續(xù)添加在E處(CaCO3用量為10％，以固體重量對(duì)絕干紙漿計(jì)算)。
實(shí)施例二由松香中性膠、硫酸鋁、陽(yáng)離子聚季胺和聚氨基酰胺組成的四元體系用于30％木漿與70％廢紙漿的混合漿掛面的涂布白板紙的面漿的中性施膠，以1000kg絕干紙漿為基準(zhǔn)，用量分別為松香中性膠10kg硫酸鋁20kg陽(yáng)離子聚季胺5kg聚氨基酰胺8kg。添加點(diǎn)為松香中性膠添加在B處；硫酸鋁添加在C處陽(yáng)離子聚季胺添加在D處；聚氨基酰胺添加在G處；中性造紙所加CaCO3填料液連續(xù)添加在E處(CaCO3用量為10％，以固體重量對(duì)絕干紙漿計(jì)算)。
實(shí)施例三松香中性膠、硫酸鋁、聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷、和陰離子聚丙烯酰胺組成的四元體系用于100％廢紙漿掛面的涂布白板紙的面漿中性施膠，以1000kg絕干紙漿為基準(zhǔn)，用量分別為松香中性膠9kg；硫酸鋁36kg；聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷6kg和陰離子聚丙烯酰胺7kg。添加點(diǎn)為松香中性膠添加在C處；硫酸鋁添加在B處；聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷添加在D處；陰離子聚丙烯酰胺添加在F處；中性造紙所加CaCO3填料液連續(xù)添加在E(CaCO3用量為8％，以固體重量對(duì)絕干紙漿計(jì)算)。
實(shí)施例四由松香中性膠、硫酸鋁、陽(yáng)離子淀粉和陽(yáng)離子瓜爾膠組成的四元體系用于全木漿掛面的涂布白板紙面漿的中性施膠，掛面定量為23g/m2。以1000kg絕干紙漿為基準(zhǔn)，用量分別為松香中性膠20kg硫酸鋁3kg；陽(yáng)離子淀粉8kg陽(yáng)離子瓜爾膠10kg。添加點(diǎn)為松香中性膠添加在A處；硫酸鋁添加在C處；陽(yáng)離子淀粉加在D處；陽(yáng)離子瓜爾膠添加在F處；中性造紙所加CaCO3填料液連續(xù)添加在G處(CaCO3用量為8％，以固體重量對(duì)絕干紙漿計(jì)算)。
實(shí)施例五由松香中性膠、硫酸鋁、聚鋁化合物和陰離子聚丙烯酰胺組成的四元體系用于100％廢紙脫墨漿掛面的涂布白板紙面漿的中性施膠，掛面定量為30g/m2。以1000kg絕干紙漿為基準(zhǔn)，用量分別為松香中性膠15kg硫酸鋁30kg；聚鋁化合物10kg陰離子聚丙稀酰胺5kg。添加點(diǎn)為松香中性膠添加在C處；硫酸鋁添加在B處；聚鋁化合物添加在D處；陰離子聚丙烯酰胺添加在G處；中性造紙所加CaCO3填料液連續(xù)添加在F處(CaCO3用量為10％，以固體重量對(duì)絕干紙漿計(jì)算)。
實(shí)施例六由松香中性膠、硫酸鋁、聚酰胺和陽(yáng)離子甲殼素組成的四元體系用于100％廢報(bào)紙脫墨漿掛面的涂布白板紙面漿的中性施膠，掛面定量為30g/m2。以1000kg絕干紙漿為基準(zhǔn)，用量分別為松香中性膠28kg硫酸鋁25kg；聚酰胺3kg陽(yáng)離子甲殼素3kg。添加點(diǎn)為松香中性膠添加在B處；硫酸鋁添加在A處；聚酰胺添加在D處；陽(yáng)離子甲殼素添加在G處；中性造紙所加CaCO3填料液連續(xù)添加在F處(CaCO3用量為10％，以固體重量對(duì)絕干紙漿計(jì)算)。
實(shí)施例七由松香中性膠、硫酸鋁、陽(yáng)離子松香接枝共聚物和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺組成的四元體系用于60％木漿與40％麥草漿組成的混合漿生產(chǎn)文化紙的中性施膠，產(chǎn)品定量為60g/m2。以1000kg絕干紙漿為基準(zhǔn)，用量分別為松香中性膠4kg硫酸鋁15kg；陽(yáng)離子松香接枝共聚物8kg陽(yáng)離子聚丙烯酰胺9kg。添加點(diǎn)為陽(yáng)離子松香接枝共聚物添加在B處；松香中性膠添加在C處；硫酸鋁添加在D處；陽(yáng)離子聚丙烯酰胺添加在F處；中性造紙所加CaCO3填料液連續(xù)添加在G處(CaCO3用量為40％，以固體重量對(duì)絕干紙漿計(jì)算)。
實(shí)施例八由松香中性膠、硫酸鋁、改性聚丙烯酰胺和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺組成的四元體系用于100％木漿生產(chǎn)雙膠紙的中性施膠，定量為70g/m2。以1000kg絕干紙漿為基準(zhǔn)，用量分別為松香中性膠8kg硫酸鋁10kg；改性聚丙烯酰胺3kg陽(yáng)離子聚丙烯酰胺0.2kg。添加點(diǎn)為松香中性膠添加在D處；改性聚丙烯酰胺添加在B處；硫酸鋁添加在C處；陽(yáng)離子聚丙烯酰胺添加在F處；中性造紙所加CaCO3填料液連續(xù)添加在E處(CaCO3用量為30％，以固體重量對(duì)絕干紙漿計(jì)算)。
實(shí)施例九由松香中性膠、硫酸鋁、陽(yáng)離子聚季胺和陽(yáng)離子甲殼素組成的四元施膠體系用于100％葦漿書(shū)寫(xiě)紙的中性施膠。以1000kg絕干紙漿為基準(zhǔn)，用量分別為松香中性膠9kg；硫酸鋁15kg；陽(yáng)離子聚胺4kg；陽(yáng)離子甲殼素6kg。產(chǎn)品定量為60g/m2。添加點(diǎn)為松香中性膠添加在C處；硫酸鋁添加在B處；陽(yáng)離子聚胺添加在D處；陽(yáng)離子甲殼素添加在G處，中性造紙所加CaCO3填料液連續(xù)添加在F處(CaCO3用量為20％，以固體重量對(duì)絕干紙漿計(jì)算)。
實(shí)施例十由松香中性膠、硫酸鋁、兩性淀粉、聚氨基酰胺用于30％木漿與70％麥草漿組成的混合漿生產(chǎn)的文化紙的中性施膠，用量分別為松香中性膠12kg；硫酸鋁10kg兩性淀粉8kg聚氨基酰胺8kg。生產(chǎn)品種為用于防近視書(shū)寫(xiě)紙，紙定量為60g/m2。添加點(diǎn)為松香中性膠添加在B處；硫酸鋁添加在A處；陽(yáng)離子淀粉添加在E處；聚氨基酰胺添加在F處；中性造紙所加CaCO3填料液連續(xù)添加在G處(CaCO3用量為30％，以固體重量對(duì)絕干紙漿計(jì)算)。
實(shí)施例十一由松香中性膠、硫酸鋁、聚氧化乙烯、聚氨基酰胺用于40％木漿與60％麥草漿組成的混合漿生產(chǎn)的雙膠紙的中性施膠，用量分別為松香中性膠10kg；硫酸鋁13kg；聚氧化乙烯0.2kg；聚氨基酰胺8kg。生產(chǎn)品種為產(chǎn)品定量為80g/m2。添加點(diǎn)為松香中性膠添加在A處；硫酸鋁添加在B處；聚氧化乙烯在C處；聚氨基酰胺添加在F處；中性造紙所加CaCO3填料液連續(xù)添加在E處(CaCO3用量為30％，以固體重量對(duì)絕干紙漿計(jì)算)。
權(quán)利要求
1.一種造紙過(guò)程中的施膠方法，在造紙濕部的網(wǎng)前供漿系統(tǒng)中對(duì)紙漿施膠，其特征在于采用包含有松香中性膠、硫酸鋁、低分子量高電荷密度聚合物A和高分子量聚合物B的四元施膠體系來(lái)完成施膠；該四元施膠體系的各組分對(duì)1000kg絕干紙漿的添加量分別為松香中性膠3～30kg硫酸鋁1～40kg聚合物A 0.1～10kg聚合物B 0.1～10kg所述的聚合物A為聚鋁化合物、改性淀粉和合成聚合物中任選一種。所述的合成聚合物為低分子量高電荷密度聚合物，其分子量在200萬(wàn)以下，其電荷密度在2mmol.g-1以上。所述的聚合物B為高分子量聚合物，其分子量為200萬(wàn)～1000萬(wàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙過(guò)程中的施膠方法，其特征在于所述的改性淀粉為陽(yáng)離子淀粉或兩性淀粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙過(guò)程中的施膠方法，其特征在于所述的合成聚合物為聚酰胺、陽(yáng)離子聚季胺、聚乙烯亞胺、聚氧化乙烯、聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷、改性聚丙烯酰胺和陽(yáng)離子松香接枝共聚物中任選一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙過(guò)程中的施膠方法，其特征在于所述的聚合物B為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、聚氨基酰胺、陽(yáng)離子甲殼素、陽(yáng)離子瓜爾膠中任選一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙過(guò)程中的施膠方法，其特征在于所述的四元施膠體系的各組分分別連續(xù)添加于所述的造紙濕部網(wǎng)前供漿系統(tǒng)流程管路中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的造紙過(guò)程中的施膠方法，其特征在于所述的四元施膠體系的各組分在造紙濕部的網(wǎng)前供漿系統(tǒng)流程管路中添加位置的前后排列順序?yàn)棰佟凇邸?，或者②→①→③→④，或者③→①→②→④，或者③→②→①→④上列符?hào)①代表松香中性膠，②代表硫酸鋁，③代表聚合物A，④代表聚合物B
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的造紙過(guò)程中的施膠方法，其特征在于所述的四元施膠體系的各組分在造紙濕部的網(wǎng)前供漿系統(tǒng)流程管路中添加位置為松香中性膠添加在A、B、C和D添加位置中任選一處；硫酸鋁添加在A、B、C和D添加位置中任選一處；聚合物A添加在B、C、D、E和F添加位置中任選一處；聚合物B添加在E、F和G添加位置中任選一處；各組分添加位置不應(yīng)相互重疊成一處，各組分各添加于一處；上列的添加位置分別位于A添加位置在靠近高位箱的高位箱出漿管路上，B添加位置在靠近白水桶的進(jìn)漿管路上，C、D、E添加位置分別在白水桶到?jīng)_漿泵的管路上，相互間隔大于100mm，F(xiàn)添加位置在靠近壓力篩的進(jìn)漿管路上，G添加位置在靠近壓力篩的出漿管路上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的造紙過(guò)程中的施膠方法，其特征在于中性造紙過(guò)程中所加碳酸鈣填料的連續(xù)添加位置為E、F和G添加位置中任選一處。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種造紙過(guò)程中的施膠方法。它是在造紙濕部的網(wǎng)前供漿系統(tǒng)中對(duì)紙漿施膠，采用包含有松香中性膠、硫酸鋁、低分子量高電荷密度聚合物A和高分子量聚合物B的四元施膠體系來(lái)完成施膠，對(duì)1000kg絕干紙漿的四元施膠體系的各組分添加量為松香中性膠3～30kg，硫酸鋁1～40kg，低分子量高電荷密度聚合物A 0.1～10kg，高分子量聚合物B0.1～10kg，本發(fā)明的施膠方法與造紙實(shí)際生產(chǎn)中堿性填料的兼容性較強(qiáng)，中性施膠效果好，消除廢紙漿中大量雜質(zhì)對(duì)施膠效果的干擾，適用于廢紙漿的中性施膠，能廣泛用于中性紙和紙板的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)D21H17/64GK1851123SQ20061002709
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月30日
發(fā)明者朱勇強(qiáng), 周小嵐 申請(qǐng)人:朱勇強(qiáng)