一种复合滑石粉造纸填料及其制备方法与应用与流程

本发明属于造纸，具体涉及一种复合滑石粉造纸填料及其制备方法与应用。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、造纸加填能够有效解决造纸行业纤维原料短缺的问题，降低生产成本，同时还可以改善纸张某些特定的性质。目前造纸工业常用的填料有碳酸钙、滑石粉、高岭土及钛白粉等无机填料，这些填料在加入到纸浆中后，由于填料分散于纤维之间，使纸的结构疏松多孔，减少了纤维间相互的接触和氢键结合，使纸页的物理强度下降；使纸张掉粉掉毛现象增加，并使纸张毛细孔增加，提高了纸张的吸收性，减少纸张的伸缩变形和保水性能；可使网部和压榨部容易脱水并加快干燥速度；降低纸张的施胶度，尤其是碱性填料对酸性施胶的危害更大。

3、近年来，对高性能填料的需求不断提升。通过改善填料特性提升纸张性能是重要的发展方向。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种复合滑石粉造纸填料及其制备方法与应用，本发明提供的复合滑石粉造纸填料能够充分提高纸张性能。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、本发明的第一个方面，提供一种复合滑石粉造纸填料的制备方法，包括如下步骤：

4、将聚乳酸(pla)和双十烷基二甲基氯化铵溶于二氯甲烷(dcm)/丙酮混合溶剂中，加入滑石粉和聚乙二醇十八烷基醚并分散均匀，得到油相；

5、将油相逐滴加入到聚乙烯醇(pva)/羟乙基淀粉水溶液中，均质，得到乳液；

6、将乳液去除有机溶剂，得到固化的微球，离心，洗涤、干燥，得到复合滑石粉造纸填料。

7、在本发明的一些实施例中，油相中，所述聚乳酸的浓度为36-52g/l，所述双十烷基二甲基氯化铵浓度为9-13g/l。

8、在本发明的一些实施例中，所述聚乳酸的分子量为36000-48000，聚乳酸和双十烷基二甲基氯化铵的用量比为4:1。

9、在本发明的一些实施例中，所述二氯甲烷/丙酮混合溶剂中，二氯甲烷含量为90％-95％，丙酮含量为5％-10％，体积百分数。

10、在本发明的一些实施例中，所述滑石粉的平均粒径为0.6-1.5μm，滑石粉与聚乳酸的质量比为1.5-2.0:1。

11、在本发明的一些实施例中，油相中，所述聚乙二醇十八烷基醚的浓度为0.2-0.5g/l。

12、在本发明的一些实施例中，所述聚乙烯醇的重均分子量为20000-26000；

13、所述聚乙烯醇/羟乙基淀粉水溶液中，聚乙烯醇的浓度为0.5％-1.0％，羟乙基淀粉的浓度为0.1％-0.3％，质量百分数。

14、在本发明的一些实施例中，油相与聚乙烯醇/羟乙基淀粉水溶液的体积比为1:8-12。

15、在本发明的一些实施例中，所述均质为高速均质分散，转速为12000-24000rpm，分散时间为45-60min。

16、在本发明的一些实施例中，通过搅拌去除乳液中的有机溶剂，所述搅拌的搅拌转速为500-800rpm，搅拌时间为80-140min。

17、在本发明的一些实施例中，所述离心的转速为3000-6000rpm，时间为5-10min。

18、本发明的第二个方面，提供一种复合滑石粉造纸填料，所述复合滑石粉造纸填料通过第一个方面所述的制备方法制得。

19、本发明提供的复合滑石粉造纸填料为一种表面阳离子化聚合物包覆的滑石粉填料，其为核壳结构，聚乳酸包覆在滑石粉表面，且聚乳酸表面连接有季铵盐基团，通过包覆改善了滑石粉粒子的形状，使其结构更规则有序，有利于其在纸页内部的排列填充；填料表面具备阳离子基团特性，可改善与纤维表面的静电吸附和物理吸附，有利于填料留着；填料的表面基团提高与细小纤维的絮聚作用，有利于细小纤维的留着，改善网部的滤水性能，降低了助留助滤剂的用量。本发明提供的复合滑石粉造纸填料使用时，能够提高纸页的平滑度、表面强度、白度和不透明度；由于纸页组分结合的改善，能够提高成纸的物理强度；改善施胶剂与纤维的作用，有利于提高纸页的施胶度；还能够改善纸张表面能，优化纸页孔隙结构，有利于油墨的传递和渗透，改善纸张的油墨吸收性值，确保油墨能够均匀地附着在纸张表面，提高印刷的清晰度和细节。

20、本发明的第三个方面，提供一种第二个方面所述的复合滑石粉造纸填料在造纸领域中的应用；

21、所述应用为复合滑石粉造纸填料用作造纸填料，提高纸张性能。

22、本发明的有益效果为：

23、本发明通过乳化在滑石粉表面包覆阳离子化聚合物，所得复合滑石粉造纸填料能够充分提高纸张的性能，降低填料对纸张性能的不良影响。具体的，本发明提供的复合滑石粉造纸填料为一种表面阳离子化聚合物包覆的滑石粉填料，其为核壳结构，通过包覆改善了滑石粉粒子的形状，使其结构更规则有序，有利于其在纸页内部的排列填充；填料表面具备阳离子基团特性，可改善与纤维表面的静电吸附和物理吸附，有利于填料留着；填料的表面基团提高与细小纤维的絮聚作用，有利于细小纤维的留着，改善网部的滤水性能，降低了助留助滤剂的用量。本发明提供的复合滑石粉造纸填料使用时，能够提高纸页的平滑度、表面强度、白度和不透明度；由于纸页组分结合的改善，能够提高成纸的物理强度；改善施胶剂与纤维的作用，有利于提高纸页的施胶度；还能够改善纸张表面能，优化纸页孔隙结构，有利于油墨的传递和渗透，改善纸张的油墨吸收性值，确保油墨能够均匀地附着在纸张表面，提高印刷的清晰度和细节。

技术特征：

1.一种复合滑石粉造纸填料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的复合滑石粉造纸填料的制备方法，其特征在于，油相中，所述聚乳酸的浓度为36-52g/l，所述双十烷基二甲基氯化铵浓度为9-13g/l。

3.如权利要求1所述的复合滑石粉造纸填料的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸的分子量为36000-48000，聚乳酸和双十烷基二甲基氯化铵的用量比为4:1。

4.如权利要求1所述的复合滑石粉造纸填料的制备方法，其特征在于，所述二氯甲烷/丙酮混合溶剂中，二氯甲烷含量为90％-95％，丙酮含量为5％-10％，体积百分数。

5.如权利要求1所述的复合滑石粉造纸填料的制备方法，其特征在于，所述滑石粉的平均粒径为0.6-1.5μm，滑石粉与聚乳酸的质量比为1.5-2.0:1；

6.如权利要求1所述的复合滑石粉造纸填料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的重均分子量为20000-26000；

7.如权利要求1所述的复合滑石粉造纸填料的制备方法，其特征在于，油相与聚乙烯醇/羟乙基淀粉水溶液的体积比为1:8-12。

8.如权利要求1所述的复合滑石粉造纸填料的制备方法，其特征在于，所述均质为高速均质分散，转速为12000-24000rpm，分散时间为45-60min；

9.一种复合滑石粉造纸填料，其特征在于，所述复合滑石粉造纸填料通过权利要求1-8任一所述的制备方法制得。

10.一种权利要求9所述的复合滑石粉造纸填料在造纸领域中的应用；

技术总结本发明公开了一种复合滑石粉造纸填料及其制备方法与应用，属于造纸技术领域。本发明将聚乳酸和双十烷基二甲基氯化铵溶于二氯甲烷/丙酮混合溶剂中，加入滑石粉和聚乙二醇十八烷基醚并分散均匀，得到油相；将油相逐滴加入到聚乙烯醇/羟乙基淀粉水溶液中，均质，得到乳液；将乳液去除有机溶剂，得到固化的微球，离心，洗涤、干燥，得到改性滑石粉。制备的复合滑石粉造纸填料为核壳结构，表面具备阳离子基团特性，有利于提高填料和细小纤维的留着。且该复合滑石粉造纸填料的使用提高了纸页的性能，如提高了平滑度、表面强度、白度和不透明度，改善了纸张的施胶和油墨吸收性。技术研发人员：庞志强,董翠华,陈萧,杨明儒,马丽,熊开峰受保护的技术使用者：山东金蔡伦纸业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27