[发明专利]填料处理工艺及造纸工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种填料处理工艺及造纸工艺。

背景技术

在造纸工业中，为了节省浆料，降低成本，通常采用的方式是向纸张中加入填料来代替部分植物纤维，这样不但能够达到节省浆料，减低成本的目的，而且还能够改进纸张的使用性能。

目前，填料的主要添加方式是在造纸湿端直接添加进纸浆中，然而，填料在加入纸浆中后都会出现如下问题：一方面，当填料添加进入纸浆后，由于自身的物理特性，填料自身不但无法与造纸纤维之间形成有效的结合，而且还会破坏造纸纤维之间的结合力，从而导致抄造出来的纸张的强度低于未添加填料抄造出来的纸张的强度；另一方面，造纸填料颗粒的粒径都很小，一般平均粒径只有几微米，并且由于填料与造纸纤维之间的结合力很差，在纸张抄造的过程中，填料很容易穿过成型网而随着白水流失，导致填料在纸张中的留着率不高，这样不但不能够达到添加填料的目的，而且大量的填料遗留在白水系统中，也会对整体湿端产生负面影响。

因此，如何能够提高填料的留着率是业界所努力追求的目标之一。

发明内容

有鉴于此，提供一种能够解决上述问题的填料处理工艺及造纸工艺实为必要。

一种填料处理工艺，其包括如下步骤：将淀粉与填料粒子引入到气流中；向所述气流中引入水汽来使所述淀粉吸水润胀、糊化并最终包裹所述填料粒子以形成淀粉-填料复合体。

优选的，将淀粉与填料粒子引入气流中的步骤是通过将所述淀粉与填料粒子引入风粉混合器来进行的。

优选的，所述气流为空气流或惰性气体流。

优选的，所述淀粉与填料粒子的质量比为1：0.5～10。

优选的，向所述气流中引入水汽来使所述淀粉吸水润胀、糊化并最终包裹所述填料粒子以形成淀粉-填料复合体是通过直接向所述气流中引入温度在所述淀粉的糊化温度以上的水汽来实现的。

优选的，向所述气流中引入水汽来使所述淀粉吸水润胀、糊化并最终包裹所述填料粒子以形成淀粉-填料复合体是通过如下步骤来实现的：先向所述气流中引入温度在所述淀粉雾化温度以下的水汽来使所述淀粉及填料粒子处于气-水混合体系中，使所述淀粉在随气流运动的过程中吸水润胀并附着于填料粒子的表面；之后，调节所述气-水混合体系的温度来使所述淀粉糊化并包裹所述填料粒子以形成淀粉-填料复合体。

优选的，所述水汽的温度范围为53℃～120℃。

优选的，向所述气流中引入所述水汽的持续时间为1～30min。

优选的，在形成所述淀粉-填料复合体后，还进一步包括利用重量风选法或者筛选方式来对所述淀粉-填料复合体进行收集的步骤。

一种造纸工艺，其包括如下步骤：依照如上所述的填料处理工艺来对填料粒子进行处理以得到淀粉-填料复合体；以及将所述淀粉-填料复合体加入到纸浆中以得到混合浆，利用所述混合浆抄造纸张。

与现有技术相比，本发明所提供的上述填料处理工艺及造纸工艺，通过将淀粉与填料粒子引入到气-水混合体系中的方式来使淀粉在随气流流动的过程中吸水湿润并糊化以对填料粒子进行包裹，通过这样的方式，能够大大增加淀粉与填料粒子的混合均匀性，从而得到粒径分布较均匀的淀粉-填料复合体。当该淀粉-填料复合体用于造纸时：一方面，相对于填料粒子，糊化后包覆在填料粒子表面的淀粉与纤维之间具有良好的结合力，因此，通过包覆在填料粒子表面的糊化淀粉能够增加填料粒子与纤维之间的结合力；另一方面，由于糊化淀粉的包裹，使得填料粒子的粒径大大增加，降低了填料穿过成型网而随着白水流失的可能。因此，可以使得填料的保留率得到显著的提升。

具体实施方式

本发明实施方式提供的填料处理工艺，其包括如下步骤：

S1，将淀粉与填料粒子引入气流中；

在本实施方式中，步骤S1是通过将所述淀粉与填料粒子引入到风粉混合器中来实现的。风粉混合器是煤粉锅炉中用来混合煤粉和燃烧所需空气的常用混合装置，其结构在此不再赘述。

在本实施方式中，将淀粉与填料粒子引入到风粉混合器中后，在空气流的作用下，淀粉与填料粒子随着空气流的流动在风粉混合器中翻滚，从而使得淀粉与填料粒子得到充分的分散、混合。

可以理解的，所述空气流的风压可根据淀粉以及填料粒子的加入量进行灵活设定，只要能够保证淀粉与填料粒子可以在风粉混合器中翻滚、运动即可。

可以理解的，在本发明中，所述气流并不限于空气流，还可以是惰性气体流等不与淀粉或者填料粒子反应的气体。