[发明专利]一种造纸湿部加填用改性粉煤灰联产硅酸钙悬浊液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉煤灰联产硅酸钙悬浊液及其制备方法，具体涉及一种造纸湿部加填用改性粉煤灰联产硅酸钙悬浊液及其制备方法。

背景技术

由热电厂产生的粉煤灰作为固体废弃物资源十分丰富，从粉煤灰加工提炼而成的新型活性硅酸盐作为造纸填料，不仅可以综合利用固体废弃物资源，降低环境污染，而且还可达到节约纤维原料，降低生产成本的目的，为我国造纸工业的可持续低碳发展开辟新的途径。因此对它的开发和应用方面的研究日益引人注目，尤其是开发高附加值高效率的产品已经成为近年研究的热点。另一方面，造纸产业是与国民经济和社会事业发展关系密切的重要基础原材料产业。在造纸生产中，造纸填料可部分代替纸浆纤维用于造纸过程，其应用通常可降低造纸原料成本，改善浆料滤水性能,提高纸张的各种性能，并可降低造纸能耗，具有十分广阔的应用前。

粉煤灰应用于造纸的相关研究进展主要有以粉煤灰为原料生产吸附材料用于造纸废水的处理，名称“一种粉煤灰沸石的改性及用于造纸废水处理的方法”(专利号为200810016999.3)。主要集中在改性硅灰石用于造纸、利用粉煤灰纤维造纸等方面，如改性硅灰石用于造纸方面的专利名称“一种造纸用改性硅灰石矿物复合纤维及用其造纸的方法”（专利号为ZL03117141.9）；利用粉煤灰纤维造纸方面的中国专利，专利名称和专利号分别为“一种粉煤灰纤维纸浆及其为原料的造纸方法”（专利号为ZL200410018433.6），“一种粉煤灰矿纤纸浆的制备方法”（专利号为200910192323.4）和“一种运用力学理论的粉煤灰纤维造纸技术”（专利号为201010141677.9）；粉煤灰脱硅处理方面的专利有，名称为“一种粉煤灰的管道加停留罐脱硅方法”(专利号为200910013291.7)，名称为“一种利用高铝粉煤灰预脱硅制备硅钙肥的方法”(专利号为200810112620.9)，名称为“一种粉煤灰或炉渣预脱硅的方法”(专利号为200810115359.8)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种造纸湿部加填用改性粉煤灰联产硅酸钙悬浊液及其制备方法，该方法工艺简单，易操作，改性后的填料表面由阳离子淀粉包覆，具阳离子性，加填效果好。

为了达到上述目的，本发明的制备方法如下：

1）将粉煤灰联产硅酸钙溶于蒸馏水中配成质量浓度为0.1%-10%的悬浮液，然后将悬浮液置于20℃-100℃的恒温水浴中；

2）按粉煤灰联产硅酸钙与阳离子淀粉的质量比为10:1-100:1将阳离子淀粉添加到悬浊液中，然后搅拌并在20℃-100℃下恒温加热10-120min后冷却到室温，即得造纸湿部加填用改性粉煤灰联产硅酸钙悬浊液。

所述的阳离子淀粉的取代度为0.01-0.03。

所述的搅拌速度为100-1000r·min^-1。

按本发明的制备方法制成的造纸湿部加填用改性粉煤灰联产硅酸钙悬浊液，悬浊液中的改性粉煤灰联产硅酸钙呈多孔性蜂窝状结构，表面由阳离子淀粉包覆，具阳离子性。

本发明首次以粉煤灰联产硅酸钙为原料，控制一定的反应条件，用阳离子淀粉作为改性剂对其进行改性，制得的粉煤灰联产硅酸钙的悬浊液中的改性粉煤灰联产硅酸钙呈多孔性蜂窝状结构，表面由阳离子淀粉包覆，具有阳离子性。本发明赋予工业废弃物以功能化利用，降低环境污染，节约原木耗费，改性简单快速，降低生产成本。改性后的填料表面由阳离子淀粉包覆，具阳离子性，加填效果与未改性之前相比有较大的提高。

本发明采用常规的方法将改性粉煤灰联产硅酸钙用于造纸湿部加填，利用国家标准对本发明所制备的纸张进行检测。与未改性之前相比，能够较大幅度的提高填料的加填量和纸张的物理强度：主要表现在所得到的纸张的灰分、耐折度、抗张指数、撕裂指数、不透明度以及留着率明显增加，且白度基本不变。

具体实施方式

按本发明制备方法制成的造纸湿部加填用改性粉煤灰联产硅酸钙悬浊液中的改性粉煤灰联产硅酸钙呈多孔性蜂窝状结构，表面由阳离子淀粉包覆，具阳离子性。

以下实施例所采用的粉煤灰联产硅酸钙按质量百分数，包括如下元素：Al:0.42%，Mg:0.2%，S:2.18%，O:53.4%，Si:17.47%，Ca:26.33%。

下面通过实施例对本发明的制备方法进行进一步详细说明。

实施例1：

1）将粉煤灰联产硅酸钙溶于蒸馏水中配成质量浓度为2%的悬浮液，然后将悬浮液置于70℃的恒温水浴中；