具体实施方式

有机改性填料及其应用的主要技术路线：在传统造纸填料制备完毕后，将PVA（聚乙烯醇）或淀粉等增强剂加入到填料中，在高温情况下进行搅拌，保在搅动的情况下，保温一定时间后，冷却至室温。再将冷却后的混合物，转移至雷蒙磨或是其它研磨设备中进行二次研磨，控制合适的研磨温度及研磨后颗粒的尺寸，即得到有机改性的填料。

将有机改性的填料，按传统造纸填料的方式进行冲泡、稀释，添加至纸机系统，添加点可以是混合浆池、纸机浆池、成浆池、冲浆泵、压力筛等纸机填料传统添加点的一个或几个，添加有机改性填料后的浆料，经过流浆箱、成型网、压榨部、烘干部、卷取即可得到含有改性填料后的纸张。需注意，烘干部的烘缸温度曲线与使用传统填料时，会有一定的调整。即除第一段烘缸采用低温或是冷缸外，第二段烘缸温度较使用传统填料时，提高2-5℃，第三段烘缸温度较使用传统填料时提高5-10℃，第四段烘缸温度至少需达到65℃以上。后续烘缸温度与使用传统填料时，保持一样的递增曲线即可。

利用烘缸温度将有机改性后填料表面的水溶性PVA、淀粉等溶解，粘合在纸张纤维上，从而大幅度的提升纸张的强度，尤其是内结合力及抗张、耐折等纸张关键强度指标，实现纸张添加填料，不影响成纸强度甚至可以增加纸张强度的目标，从而进一步降低企业生产成本的同时，提高纸张品质。

所述造纸填料主要包括：GCC（重质碳酸钙）、PCC（轻质碳酸钙）、瓷土、滑石粉、二氧化钛等常规造纸用无机填料。其中，GCC粒径控制在C30~C99之间，优选C60~C90，（C60是指2um以下的碳酸钙颗粒比例达到60%，C90是指2um以下的碳酸钙颗粒比例达到90%，以此类推）。滑石粉、瓷土粒径控制在通过100目到2000目的筛网，优选可通过200~1000目筛网粒径。填料可以是冲泡好的，浓度在10%~70%，优选浓度在50%以下，最优选为干粉填料。

所述PVA（聚乙烯醇）聚合度为：500~2600，优选1300~1700，醇解度为：75%~99%，优选95%~99%。PVA在水中的溶解温度：45~95℃，优选55~65℃，PVA熔点：95~150℃，优选120~140℃

所述PVA用量：1~50份（以碳酸钙绝干量为100份计），优选3~10份，PVA的用量取决于我们想要控制的成本及改性后填料的强度，如需要提高改性后的填料强度，可增加PVA用量但成本会相应增加。优选的3~10份，仅是指成本与碳酸钙强度的一个相对的平衡，甚至于在某些特定的情况下，PVA用量可超过100份。

所述淀粉，一般为阳离子淀粉、预糊化淀粉、原淀粉等，依据淀粉原料的差异，可以为木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉等一种或是多种的组合，如选用阳离子淀粉，取代度为：0.01~0.06优选0.02~0.04。

所述淀粉用量：1~50份（以碳酸钙绝干量为100份计），优选5~10份，淀粉的用量取决于我们想要控制的成本及改性后填料的强度，如需要提高改性后的填料强度，可增加淀粉用量。优选的5~10份，仅是指成本与碳酸钙强度的一个相对的平衡，甚至于在某些特定的情况下，淀粉用量可超过100份。

所述高温情况下搅拌，温度范围为：90~180℃，优选120~140℃，搅拌时间：10~180min优选20~60min，搅拌速度：10~1200转/min,优选400~600转/min(实验室)，30~60转/min(实际生产)。

所述保温温度范围为：90~180℃，优选110~130℃，搅拌时间：10~180min，优选30~60min, 搅拌速度：10~1200转/min,优选400~600转/min(实验室)，30~60转/min(实际生产)。

所述雷蒙磨或是其它研磨设备中所需控制的温度范围为：20~130℃，即最高温度不能超过PVA的熔点温度，该温度越低越好，故雷蒙磨或是其它研磨设备，可以通过冷却系统进行温度控制。冷却方式可以是水冷、油冷、风冷或是使用冷煤等。

所述研磨后粒径控制范围：C30~C99,优选：C60~C90或是可通过100目到2000目的筛网，优选可通过200~1000目筛网粒径。

所述烘缸温度，第一段烘缸温度范围为：20~35℃，第二段烘缸温度范围为：30~45℃，第三段烘缸温度范围为：40~65℃，第四段烘缸温度范围为：55~70℃，优选方案为：在这个范围内，第二段烘箱温较原设定值提高：2~5℃，第三段烘箱温较原设定值提高：5~10℃，第四段烘缸温度达到65℃以上。

有机改性填料，实施例一：

填料：采用重质碳酸钙（GCC）,粒径C60，干粉

有机改性填料步骤一：

1、在密封的搅拌罐中，加入重质干粉碳酸钙100份中，加入聚合度1700，醇解度95%，水溶温65℃，熔点105℃的PVA干粉 10份

2、将搅拌罐温度升至120℃，搅拌60min，保温温度控制在100℃，搅拌45min,冷却至30℃。

3、将冷却后的混合物，转移至雷蒙磨中，控制雷蒙磨研磨温度在45℃，研磨后粒径仍为C60级。

4、得到有机改性后填料。

有机改性填料应用于造纸步骤：

1、将有机改性后的填料稀释至20%浓度，添加至纸机浆池内替代原先使用的GCC，用量：20%、25%、30%、35%。

2、经过纸机流浆线、成型网、压榨部、干燥部（烘缸温度调整见表一）、施胶、卷取得到含有有机改性填料的纸张。

纸张物性见表一：

通过对比，可以发现，使用步骤一制得的有机改性填料替代传统的造纸用填料GCC，在相同灰份情况下，抗张、耐折度、内结合力均有非常明显的增加，即使用灰份增加接近12.5%，强度仍与传统造纸用填料GCC接近。

有机改性填料，实施例二：

填料：采用轻质碳酸钙（PCC）,平均粒径4.5um，干粉

有机改性填料步骤一：

1、在密封的搅拌罐中，加入轻质干粉碳酸钙100份中，加入聚合度1300，醇解度99%，水溶温55℃，熔点100℃的PVA干粉 3份

2、将搅拌罐温度升至110℃，搅拌45min，保温温度控制在95℃，搅拌60min,冷却至30℃。

3、将冷却后的混合物，转移至雷蒙磨中，控制雷蒙磨研磨温度在35℃，研磨后平均粒径控制在5um左右。

4、得到有机改性后填料。

有机改性填料应用于造纸步骤：

1、将有机改性后的填料稀释至28%浓度，添加至纸机浆池内替代原先使用的PCC，用量：20%、22%、24%、26%。

2、经过纸机流浆线、成型网、压榨部、干燥部（烘缸温度调整见表二）、施胶、卷取得到含有有机改性填料的纸张。

3、纸张物性见表二：

通过对比，可以发现，使用步骤二制得的有机改性填料替代传统的造纸用填料PCC，在相同灰份情况下，抗张、耐折度、内结合力均有非常明显的增加，即使用灰份增加接近3.9%，强度仍略优于传统造纸用填料PCC。

有机改性填料，

实施例三：

填料：滑石粉,过1000目筛网，泡制浓度：30%

有机改性填料步骤一：

在密封的搅拌罐中，加入滑石粉干粉100份，加入清水，将浓度控制在30%，加入聚合度700，醇解度85%，水溶温70℃，熔点125℃的PVA干粉 50份，再加入30份取代度为0.04的阳离子淀粉。

1、将搅拌罐温度升至140℃，搅拌70min，转速：30转/min，保温温度控制在100℃，搅拌180min，转速30转/min,得到干的物质，冷却至室温。

2、将冷却后的混合物，转移至雷蒙磨中，控制雷蒙磨研磨温度在50℃以下，研磨后的有机改性填料通过1000目过筛

3、得到有机改性后填料。

有机改性填料应用于造纸步骤：

1、将有机改性后的填料稀释至20%浓度，添加至纸机浆池内替代原先使用的滑石粉，用量：40%、50%、60%。

2、经过纸机流浆线、成型网、压榨部、干燥部（烘缸温度调整见表三）、施胶、卷取得到含有有机改性填料的纸张。

纸张物性见表三：

通过对比，可以发现，使用步骤三制得的有机改性填料替代传统的造纸用填料滑石粉，因PVA与淀粉用量较高，在相同用量情况下，灰份有所降低，但强度增幅相当大。在调整至相近灰份情况下，抗张、耐折度、内结合力均有非常明显的增加，即使用灰份增加接近10%，强度仍略优于传统造纸用填料滑石粉。