一种复合助留剂及其制备方法和用途
阅读说明：本技术 一种复合助留剂及其制备方法和用途 (Composite retention aid and preparation method and application thereof ) 是由 陈玖玖 童筠 于 2020-12-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种复合助留剂及其制备方法和用途,包括如下重量份的原料：高白度粘土矿物6-8份、碳酸钠或碳酸锂0.3-0.6份、高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺0.5-1.5份、硅酸镁盐或硅酸铝盐1-3份。本发明复合助留剂的优点如下：降低白水浓度,稳定湿部系统,助留提高而降低纸浆的用量,节约成本。助滤提高,有利于提高车速,节约蒸汽单耗。节能。匀度提高,改善成纸品质。改良纸张的印刷性能。对胶粘物的吸附和抑制,有利于改善湿部清洁。清洁生产。环保。延长成形网等易耗品的使用周期,改善机器运行的稳定性。(The invention discloses a composite retention aid and a preparation method and application thereof, wherein the composite retention aid comprises the following raw materials in parts by weight: 6-8 parts of high-whiteness clay mineral, 0.3-0.6 part of sodium carbonate or lithium carbonate, 0.5-1.5 parts of high-ionicity low-molecular-weight anionic polyacrylamide and 1-3 parts of magnesium silicate salt or aluminum silicate salt. The composite retention aid has the following advantages: the concentration of white water is reduced, a wet end system is stabilized, retention is improved, the use amount of paper pulp is reduced, and cost is saved. The filter aid is improved, the speed of the vehicle is improved, and the unit consumption of steam is saved. Energy is saved. The evenness is improved, and the quality of finished paper is improved. Improve the printing performance of the paper. Adsorption and inhibition of stickies is beneficial to improving wet end cleaning. And (5) cleaning production. Is environment-friendly. The service cycle of consumable articles such as forming wire is prolonged, and the running stability of the machine is improved.)
技术领域
本申请属于装饰原纸用助留剂领域，尤其涉及一种复合助留剂及其制备方法和用途。
背景技术
装饰原纸是现代生活中很多建材产品饰面必不可少的材料。如家具、橱柜用到的低压板、高压板、防火板、地板等，它在产品结构中是放在表层纸下面，主要起提供花纹图案的装饰作用和防止底层胶液渗现的覆盖作用。所以要求纸张具有良好的遮盖力、浸渍性和印刷性能。随着人们对居住环境和工作环境要求的不断提高，装饰原纸用量不断增加，质量不断提高，花色品种日益丰富，要求也越来越高。装饰原纸生产的主要工艺是以优质木浆纤维、钛白粉作为主要填料。钛白粉细腻耐磨，目前主要是靠传统的湿强剂来进行助留助滤，首程留着率较低，匀度差，脱水速度慢；且在生产过程中又容易产生钛白粉和纤维的絮聚，影响产品匀度和遮盖率，从而使花纹的印刷性能差、底层胶液易渗漏。存在生产上工艺调整波动大，稳定性差等问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本申请提供了一种装饰原纸用的复合助留剂。
一种复合助留剂，包括如下重量份的原料：高白度粘土矿物(如硅藻土或膨润土)6-8份、碳酸钠或碳酸锂0.3-0.6份、高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺(分子量≤600万)0.5-1.5份、硅酸镁盐或硅酸铝盐1-3份。
使用复合助留剂后，生产工艺稳定性提高，留着率好，降低生产成本，产品匀度好，表面平滑，有良好的吸收性和适应性。印刷色度均匀，条纹清晰，色彩鲜艳，不易透胶。
优选的，所述复合助留剂由如下重量份的原料制备而成：高白度粘土矿物(硅藻土或膨润土)6.5份、碳酸钠或碳酸锂0.5份、高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺1份、硅酸镁盐或硅酸铝盐2份。
优选的，所述复合助留剂由如下重量份的原料制备而成：高白度粘土矿物(硅藻土或膨润土)6.5份、碳酸锂0.5份、高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺1份、硅酸镁盐2份。
优选的，所述高白度粘土矿物采用硅藻土或膨润土，所述高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺的分子量≤600万。
下面对本发明做详细说明：
本发明选用一种白度高、层间电荷密度高，而且电荷可以交换的粘土矿物为主要原料，经过纯化后，1、通过嫁接亲水的高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺、；2、利用离子半径较小的一价离子Na、Li进行层间电荷交换，腾出电荷容量；3、加入具有很多微孔的硅酸镁盐，硅酸铝盐，增大空穴。这样获得的复合助留剂层间距大，有很强的电荷平衡能力，有很多微孔，吸附能力极强。这些特性能满足特种纸抄造过程中的湿部成型和电荷平衡。
粘土矿物(比如可以采用硅藻土或膨润土)在形成过程中，常会发生同晶替代作用，晶体结构层间存在过剩负电荷，能以静电吸附阳离子(湿强剂中的阳电荷)保持电中性。此外，利用表面积高的粘土矿物，巨大的表面积伴随着巨大的表面能，使其具有巨大的吸附能力，是吸附细小纤维、钛白粉的理想助剂。本发明对天然粘土的表面进行处理及微有机化，使其亲水亲油，有效提高了它的效能。
本申请的装饰原纸专用的复合助留剂，通过特殊处理，层间距加大，比表面积增大，微孔多。对装饰原纸中的钛白粉吸附具有良好的效果。主要通过以下两方面实现效果：
1、通过大量低价阳离子的填充交换，使粘土矿物的比表面积加大，形成对颗粒良好的吸附作用。
2、通过对粘土矿物表面的有机化改性，使粘土嫁接有机基团，对纸浆纤维中的有机性杂质，如有机胶粘物质等，具有很好的同性吸附作用，有效的降低纸浆的粘度，减少粘网粘辊现象，进而达到纸机清洁的目的。
3、加入富含二氧化硅的硅酸镁盐、硅酸铝盐，多孔的表面使它吸附、交换的能印力更强。有利于纸张成型脱水，提高成纸匀度。对成纸后续工序浸胶、印刷都很有利。
复合助留剂产品有五大功效
1、和湿强剂共同作用，形成微粒助留助滤体系，提高首程留着率，可以很好的把白水中细小纤维和填料有效的带走，避免系统恶性循环，减少污水处理负荷和污泥产生量，降低环保压力。
2、通过投加复合助留剂，助留提高纸张的灰分，提高填料留着率降低吨纸浆耗成本。
3、通过投加复合助留剂，因为其强吸附性，能改良纸张的印刷性能。
4、在生产过程中复合助留剂与湿强剂充分结合，增加纸的湿强；助滤提高纸的出压榨干度，使纸机性能有一定的提高，降低纸机电耗、汽耗，进而提高纸机车速，增加纸机的产量，并保证纸机运行效率稳定提高。
5、清洁生产，延长成形网等易耗品的使用周期。
本申请的装饰原纸专用的复合助留助滤剂产品是根据装饰原纸的生产特性----对湿部系统的电荷要求比较敏感而专门研究开发的一个产品，它解决了装饰原纸生产钛白粉保留率低，系统不清洁，生产稳定性差等问题；非常适合用于装饰原纸的生产。
本发明复合助留剂的优点如下：
降低白水浓度，稳定湿部系统，助留提高而降低纸浆的用量，节约成本。
助滤提高，有利于提高车速，节约蒸汽单耗。节能。
匀度提高，改善成纸品质。改良纸张的印刷性能。
对胶粘物的吸附和抑制，有利于改善湿部清洁。清洁生产。环保。延长成形网等易耗品的使用周期，改善机器运行的稳定性。
1、配方实例
配方实例一：
纯化后膨润土6.0份
Na2CO3 0.5份
高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺1份
硅酸镁盐2份
纯化后膨润土：Na2CO3：高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺：硅酸镁盐＝6.0：0.5：1:2
配方实例配方实例二：
纯化后硅澡土7份
Li2CO3 0.3份
高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺0.5份
硅酸镁盐1份
纯化后硅澡土：Li2CO3：高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺：硅酸镁盐＝7：0.3：0.5:1
配方实例三：
纯化后硅藻土8份
Na2CO3 0.6份
高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺1.5份
硅酸铝盐3份
配方实例四：
纯化后膨润土8份
Na2CO3 0.4份
高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺1
硅酸铝盐3份
配方实例五
纯化后膨润土6.5份
Li2CO3 0.5份
高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺1
硅酸镁盐2份
附图说明
图1是复合助留剂制备流程图，
图2是滤水性对比实验图；
图3是助留效果对比实验图；
图4是成纸透气度对比实验图。
具体实施方式
下面对本申请做进一步说明：
实施例1
一种复合助留剂，通过如下步骤制备：步骤1)：将膨润土进行粉碎过60目；按膨润土:水为2:8(重量份配比)比例进行制浆，浸泡2小时后浆液过80目滤筛，弃去杂质，浆液经沉降后干燥得到纯化膨润土，备用；
步骤2)：在6.0份纯化膨润土中加入0.5份Na2CO3，进行对棍挤压二次；再加入1.0份高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺(分子量400万)、2.0份硅酸镁盐进行复配得到半成品；
步骤3)：将复配后的半成品进行粉碎过325目，得到复合助留剂。
实施例2
一种复合助留剂，通过如下步骤制备：步骤1)：将硅藻土进行粉碎过60目；按硅藻土:水为2:8(重量份配比)比例进行制浆，浸泡2小时后浆液过80目滤筛，弃去杂质，浆液经沉降后干燥得到纯化硅藻土，备用；
步骤2)：取7份纯化硅藻土并在其中加入0.3份Li2CO3，进行对棍挤压二次；再加入0.5份高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺(分子量为500万)、1份硅酸镁盐进行复配得到半成品；
步骤3)：将复配后的半成品进行粉碎过325目，得到复合助留剂。
实施例3
一种复合助留剂，通过如下步骤制备：步骤1)：将硅藻土进行粉碎过60目；按硅藻土:水2：8(重量份配比)比例进行制浆，浸泡2小时后浆液过80目滤筛，弃去杂质，浆液经沉降后干燥得到纯化硅藻土，备用；
步骤2)：在8份纯化硅藻土中加入0.6份Na2CO3，进行对棍挤压二次；再加入1.5份高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺(分子量为300万)、3份硅酸铝盐进行复配得到半成品；
步骤3)：将复配后的半成品进行粉碎过325目，得到复合助留剂。
实施例4
一种复合助留剂，通过如下步骤制备：步骤1)：将膨润土进行粉碎过60目；按膨润土:水2:8(重量份配比)比例进行制浆，浸泡2小时后浆液过80目滤筛，弃去杂质，浆液经沉降后干燥得到纯化膨润土，备用；
步骤2)：在8份纯化膨润土中加入0.4份Na2CO3，进行对棍挤压二次；再加入1份高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺(分子量为600万)、3份硅酸铝盐进行复配得到半成品；
步骤3)：将复配后的半成品进行粉碎过325目，得到复合助留剂。
实施例5
一种复合助留剂，通过如下步骤制备：步骤1)：将鹏润土进行粉碎过60目；按膨润土:水2:8(重量份配比)比例进行制浆，浸泡2小时后浆液过80目滤筛，弃去杂质，浆液经沉降后干燥得到纯化膨润土，备用；
步骤2)：在6.5份纯化鹏润土中加入0.5份碳酸锂，进行对棍挤压二次；再加入1份高离子度低分子量阴离子聚丙烯酰胺(分子量为500万)、2份硅酸镁盐进行复配得到半成品；
步骤3)：将复配后的半成品进行粉碎过325目，得到复合助留剂。
将上述实施例制备得到的复合助留剂应用在装饰原纸制造中，发现添加复合助留剂后，在滤水性、助留效果以及成纸透气度方面均取得较好的效果：
将本发明实施例5制备得到的复合助留剂应用在装饰原纸中进行性能实验，结果如下：
2、产品效果数据对比
⑴滤水性对比，如图2所示；
从图2中可以看出，在装饰原纸制备过程中，不加入复合助留剂，其吨纸蒸汽量为2.3，而加入复合助留剂后，其吨纸蒸汽量减少，并且随着复合助留剂用量的增加而减少直至不变；从图2可以看出在装饰原纸制备过程中，吨纸蒸汽用量可节省0.3-0.5吨。
因此在装饰原纸制备过程中，加入复合助留剂能够提高助滤效果，减少蒸汽消耗。
⑵助留效果对比：如下图3所示
首程留着率：不加复合助留剂，首程留着率60％。
使用复合助留剂，首程留着率增加。
从图3可以看出，在装饰原纸制备时，不添加复合助留剂，其首程留着率为60％，而随着复合助留剂的添加，其首程留着率增加到80％。因此，在装饰原纸制备过程中添加复合助留剂，可以提高其首程留着率，降低白水浓度，稳定湿部系统，并且使纸浆和钛白粉用量降低，节约成本。
(3)成纸透气度如图4所示。
从图4可以看出，如1号线所示，不添加复合助留剂制备得到的成纸，其透气度为22；而添加复合助留剂(图4中2号线为添加5kg复合助留剂制备的成纸测试结果)，制备得到的成纸透气度为18；从中可以看出，添加复合助留剂后，成纸的透气度变小，成纸品质增加，纸张的浸胶和印刷性能提高。
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