[发明专利]造纸工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种造纸工艺，尤其涉及一种使用含有机械浆的纸浆来抄造纸张的工艺。

背景技术

机械浆是一种生产过程简单、成本低、得浆率高的浆种，其包括盘磨机械浆、热磨机械浆、化学热磨机械浆、化学机械浆等浆种。

目前，机械浆的使用范围很小，仅局限于新闻报纸等只需要短期使用的纸张中。主要的原因在于：机械浆在磨制过程中，对木质素的脱除不彻底，使得机械浆纤维的胞间层及细胞壁中存在含量较高的木质素，木质素的存在一方面会阻碍浆料纤维的吸水润涨及分丝帚化，使纤维之间的结合力减弱、稀松的纤维结构进一步降低了填料的留着率，另一方面，木质素的存在会使得纸张容易返黄，因此无法在书籍等对纸张的使用年限有长期要求的纸张中使用。

因此，通过何种工艺来使包含有机械浆的纸浆抄造出来的纸张既具有较高的填料留着率，还能够使纸张不容易返黄是本领域所要努力攻克的难点之一

发明内容

有鉴于此，提供一种能够使利用包含有机械浆的纸浆抄造出来的纸张既具有较高的填料留着率，又不容易返黄的造纸工艺实为必要。

一种造纸工艺，其包括如下步骤：利用TEMPO氧化体系制备微纤维化纤维素混合液；将所述微纤维化纤维素混合液直接与造纸浆料进行混合以配制混合浆料；以及使用所述混合浆料抄造纸张。

与现有技术相比，本发明所提供上述造纸工艺，采用TEMPO氧化体系来制备微纤维化纤维素混合液，并将制得的微纤维化纤维素混合液直接与包含有机械浆的造纸浆料进行混合以配制抄造纸张用的混合浆料的方式具有如下优点：一方面，利用TEMPO及其衍生物对纤维素分子C6位的伯羟基具有高度选择性氧化的特性，可以将纤维素分子C6位的伯羟基氧化为羧基，从而使得微纤维化纤维素表面形成大量的羧基，当将带有大量羧基的微纤维化纤维素混合液加入到造纸浆料中后，大量的带有负电荷的羧基能够极大的提高纸浆纤维与填料粒子之间的结合力，从而可以有效的提升纸浆的填料留着率；另一方面，在利用TEMPO氧化体系对纤维素进行化学改性后，作为催化剂使用的TEMPO及/或其衍生物将会保留在最终的反应产物中，通常的做法是通过对反应产物进行反复过滤、洗涤来回收TEMPO及/或其衍生物，这样不但会消耗大量的新鲜水资源，而且还有可能造成部分反应产物流失，而在本发明中，考虑到TEMPO及其衍生物具有抑制纸浆返黄的性能，通过将包含有TEMPO及其衍生物的微纤维化纤维素混合液直接与包含有机械浆的造纸浆料进行混合来配制混合浆料，不但省去了对微纤维化纤维素混合液进行过滤、洗涤的工序，而且利用TEMPO及其衍生物具有抑制纸浆返黄的性能，可以保证抄造出来的纸张具有不易返黄的性能，进一步的，TEMPO及其衍生物的存在还能够允许纸浆中使用更多的成本相对低廉、高得浆率的机械浆来抄造对使用年限有长期要求的纸张产品，从而在保证抄造出来的纸张具有不易返黄的性能的前提下，进一步的降低纸张的原料成本。

具体实施方式

本发明实施方式提供的造纸工艺，其包括如下步骤：

利用TEMPO（2，2，6，6-四甲基哌啶氧氮自由基）氧化体系对纤维素进行化学改性，以制备微纤维化纤维素混合液；

微纤化纤维是所有植物细胞基本支撑骨架，在植物细胞壁中，微纤维化纤维通常以束状形态聚合在一起，微纤维化纤维素的基本结构是一种纤维素纳米材料，其宽度通常约为4纳米的倍数。

在本发明所使用的TEMPO氧化体系中，主要包含催化剂、氧化剂以及辅助催化剂三种物质，其中，催化剂为TEMPO或其衍生物，氧化剂可选择次氯酸盐、亚氯酸盐、高氯酸盐、双氧水、二氧化氯中的一种或多种，辅助催化剂可选择碘化物、溴化物或者它们的混合物。

提供包含有机械浆的造纸浆料，将所述微纤维化纤维素混合液直接与所述包含有机械浆的造纸浆料进行混合以配制混合浆料；

在本发明中，所述微纤维化纤维素混合液的使用量并没有特殊的限定，其可以根据实际需要而进行设定。优选的，在所述混合浆料中，所述微纤维化纤维素混合液占所述混合浆料的1%～50%。

利用所述混合浆料抄造纸张。

可以理解的，在利用所述混合浆料进行纸张抄造之前，还进一步包括向所述混合浆料中依次添加填料、淀粉、助留剂等造纸工艺中所常用的造纸助剂。

优选的，在向所述混合浆料中添加填料时，可以先将所述填料与微纤维化纤维素混合液进行预先混合，之后再将预先混合的填料与微纤维化纤维素混合液的混合物添加进造纸浆料中。