淀粉改性處理碳酸鈣的方法

本發(fā)明涉及一種淀粉改性處理碳酸鈣的方法，提供一種造紙?zhí)盍稀?本發(fā)明以淀粉為原料，稱取淀粉2.5～7.5 g，配制成5%～10%的溶液，加入0.2～0.7 g 改性劑，用1 mol/L 氫氧化鈉調(diào)至pH=9，在60 ℃下攪拌30～40 min。 在上面的反應(yīng)液中加入15～30 g 碳酸鈣，加熱至70～80 ℃，攪拌下反應(yīng)蒸煮，反應(yīng)時(shí)間20～40 min。 反應(yīng)后用1 mol/L 鹽酸調(diào)至pH=7。 在烘箱中加熱干燥，冷卻，粉碎成100 目的顆粒，即得填料。本發(fā)明制備的造紙?zhí)盍嫌休^高的留著率，裂斷長(zhǎng)、耐破指數(shù)有較大的提高，可顯著地提高紙張的強(qiáng)度，可部分代替木纖維并起到保護(hù)環(huán)境的作用，降底紙的生產(chǎn)成本，提高紙的使用性能。

權(quán)利要求書(shū)

1.淀粉改性處理碳酸鈣的方法，其特征在于：

（1）以淀粉為原料，稱取淀粉2.5～7.5 g，配制成5%～10%的溶液，加入0.2～0.7 g 改性劑，用1 mol/L氫氧化鈉調(diào)至pH=9，在60 ℃下攪拌30～40 min。

（2）在上面的反應(yīng)液中加入15～30 g 碳酸鈣，加熱至70～80 ℃，攪拌下反應(yīng)蒸煮，反應(yīng)時(shí)間20～40 min。反應(yīng)后用1 mol/L 鹽酸調(diào)至pH=7。

（3）在烘箱中加熱干燥，冷卻，粉碎成100 目的顆粒，即得填料。

2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1 所述的淀粉改性處理碳酸鈣的方法，其特征在于：所述淀粉是玉米淀粉和馬鈴暑淀粉。

3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1 所述的淀粉改性處理碳酸鈣的方法， 其特征在于改性劑是陽(yáng)離子表面活性劑，如十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基二甲基氯化銨、十二烷基二甲基氧化胺、十二烷基二甲基舔菜堿； 陰離子表面活性劑， 如硬脂酸聚乙二醇酯、磷酸鹽等。

4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1 所述的淀粉改性處理碳酸鈣的方法，其特征在于碳酸鈣是輕質(zhì)碳酸鈣，其粒度為400 目。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供一種造紙?zhí)盍稀?本發(fā)明主要采用淀粉經(jīng)過(guò)改性處理碳酸鈣，處理后的碳酸鈣填料，應(yīng)用到紙漿中可部分代替木纖維并起到保護(hù)環(huán)境的作用，降底紙的生產(chǎn)成本，提高的使用性能。

背景技術(shù)

如今世界造紙工業(yè)正被一系列問(wèn)題所困擾，木纖維紙漿價(jià)格逐步上漲， 處理造紙過(guò)程中產(chǎn)生的廢物和解決環(huán)保問(wèn)題使造紙業(yè)成本顯著提高。 因此，近幾年增加紙中的填料已經(jīng)引起全球造紙業(yè)的關(guān)注。 為了滿足紙張性能的同時(shí)增加填料的比例，世界上許多國(guó)家正在進(jìn)行這方面的研究， 其中包括絮凝法、細(xì)胞腔內(nèi)加填、碳酸鈣的表面改性技術(shù)、不同漿與填料的混配法， 還用常規(guī)加填技術(shù)將未改性的碳酸鈣填料直接加入紙漿體系的同時(shí)， 加入增強(qiáng)劑（陽(yáng)離子聚丙烯酰胺等）。

淀粉是再生資源，具有提高紙張強(qiáng)度的能力，同時(shí)具有相對(duì)低的價(jià)格， 可用于造紙濕部。 國(guó)內(nèi)外的科學(xué)家已經(jīng)指出了淀粉提高紙張干強(qiáng)度的作用機(jī)理。 認(rèn)為在造紙濕部， 淀粉吸附在纖維上從而形成氫鍵，加強(qiáng)了它們的黏合度。 最近，國(guó)外報(bào)道用淀粉涂布覆蓋碳酸鈣的方法， 將未改性的原淀粉在與碳酸鈣形成懸浮液，在一定的條件下進(jìn)行處理，使發(fā)生溶脹的淀粉覆蓋在碳酸鈣粒子表面， 所得產(chǎn)品用于紙張加填時(shí)，可顯著提高紙張的強(qiáng)度性能，并可提高碳酸鈣的留著率。 并可以減少造紙中的許多問(wèn)題。

淀粉改性碳酸鈣加填技術(shù)及在造紙中的應(yīng)用，已成為國(guó)內(nèi)外科學(xué)技術(shù)人員研究的熱點(diǎn)， 高填量是成為造紙的重要發(fā)展趨勢(shì)之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種制備造紙?zhí)盍戏椒ǎ?應(yīng)用到紙漿中可部分代替木纖維并起到保護(hù)環(huán)境的作用，降低紙的生產(chǎn)成本，改善紙張的物理性能。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

1.以淀粉為原料，稱取淀粉2.5～7.5 g，配制成5%～10%的溶液，加入0.2～0.7 g 改性劑，用1 mol/L氫氧化鈉調(diào)至pH=9，在60 ℃下攪拌30～40 min。

2.在上面的反應(yīng)液中加入15～30 g 碳酸鈣，加熱至70～80 ℃，攪拌下反應(yīng)蒸煮，反應(yīng)時(shí)間20～40 min。反應(yīng)后用1 mol/L 鹽酸調(diào)至pH=7。

3.在烘箱中加熱干燥、冷卻、粉碎成100 目的顆粒，即得填料。

本發(fā)明使用的淀粉是玉米淀粉、馬鈴暑淀粉，改性劑是陽(yáng)離子表面活性劑， 如十六烷基三甲基溴化銨、 十二烷基二甲基氯化銨、 十二烷基二甲基氧化胺、十二烷基二甲基舔菜堿，陰離子表面活性劑，如硬脂酸聚乙二醇酯、磷酸鹽等。

本發(fā)明制備的造紙?zhí)盍希?應(yīng)用到紙漿中可部分代替木纖維并起到保護(hù)環(huán)境的作用， 降底紙的生產(chǎn)成本，提高紙的使用性能。

實(shí)施例1

稱取玉米淀粉2.5 g， 配制成5%的溶液， 加入0.4 g 十六烷基三甲基溴化銨， 用1 mol/L 氫氧化鈉調(diào)至pH=9，在60 ℃下攪拌40 min。 在上面的反應(yīng)液中加入15 g 碳酸鈣，加熱至70～80 ℃，攪拌下反應(yīng)蒸煮，反應(yīng)時(shí)間30 min，反應(yīng)后用1 mol/L 鹽酸調(diào)至pH=7，在烘箱中加熱干燥，冷卻，粉碎成100 目的顆粒，即得填料。

實(shí)施例2

稱取馬鈴暑淀粉2.5 g，配制成5%的溶液，加入0.4 g 硬脂酸聚乙二醇酯， 用1 mol/L 氫氧化鈉調(diào)至pH=9，在60 ℃下攪拌40 min。在上面的反應(yīng)液中加入15 g 碳酸鈣，加熱至70～80 ℃，攪拌下反應(yīng)蒸煮，反應(yīng)時(shí)間30 min，反應(yīng)后用1 mol/L 鹽酸調(diào)至pH=7，在烘箱中加熱干燥，冷卻，粉碎成100 目的顆粒，即得填料。

實(shí)施例3

稱取玉米淀粉2.5 g，配制成10%的溶液，加入0.5 g 磷酸鹽，用1 mol/L 氫氧化鈉調(diào)至pH=9，在60 ℃下攪拌40 min。 在反應(yīng)液中加入15 g 碳酸鈣，加熱至70～80 ℃，攪拌下反應(yīng)蒸煮，反應(yīng)時(shí)間30 min，反應(yīng)后用1 mol/L 鹽酸調(diào)至pH=7， 在烘箱中加熱干燥，冷卻，粉碎成100 目的顆粒，即得填料。

應(yīng)用實(shí)施例1

將用水浸泡2 h 以上的木漿用疏解器疏解，用水稀釋至0.5%，加入未改性碳酸鈣和自制備填料，加填量為20%(基于絕干漿量)。在紙頁(yè)成型器抄紙。在油壓壓力0.4 MPa 下壓榨1 min 后，在97 ℃下的干燥器里干燥5 min。 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

以上結(jié)果說(shuō)明，采用本發(fā)明技術(shù)制備的填料，紙樣有較高的留著率， 裂斷長(zhǎng)、 耐破指數(shù)有較大的提高， 可顯著提高紙張的強(qiáng)度。 采用本發(fā)明技術(shù)制備的填料可部分代替木纖維并起到保護(hù)環(huán)境的作用，在降底紙的塵產(chǎn)成本的同時(shí)，提高了紙的使用性能。

表1 檢測(cè)結(jié)果