CN116971202A - 一种occ浆料纤维增强改性方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种OCC浆料纤维增强改性的方法，在OCC浆料中加入2‑羟基‑3‑(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物进行混合得到改性OCC浆料。区别于现有技术，2‑羟基‑3‑(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物为具有接枝的作用，会增强OCC纤维间的搭接，而OCC纤维中的细小纤维被接入中、长纤维，纤维变粗壮，强度上升，且不影响纤维的过度絮聚。
Description
技术领域
本发明涉及造纸领域，特别涉及了一种OCC浆料纤维增强改性方法及应用，包括采用该种改性方法的牛卡纸生产工艺及相应牛卡纸。
背景技术
目前国内主要使用配比为100％国废OCC原料生产牛卡纸，成纸耐折度测试在7-12次之间，耐折度偏低，原纸做成纸箱后，存在纸箱爆线的质量问题。
而纸张耐折度主要跟纤维长度、纤维强度有关，纸厂会通过加入外购长纤维(例如在OCC浆中加入木浆或美废12#)以提高耐折满足质量要求。例如采用，5-10％kg的木浆+90-95％kg国废OCC或采用20-30％12#美废，70-80％国废或美废、木浆、国废共同搭配使用，可以使牛卡纸耐折度提高。但是，加长纤维的费用较高，带来生产经营成本的明显上升。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提供了OCC浆料纤维增强改性方法，通过特定性质接枝淀粉共聚物与国废OCC纤维的反应，有效改善了OCC纤维性状，纸张耐折度有效提升10-20％，降低了外购长纤维原料(木浆和美废)用量，改善原料结构，降低综合成本。
本申请第一方面提供了一种OCC浆料纤维增强改性的方法，在OCC浆料中加入2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物进行混合得到改性OCC浆料。
区别于现有技术，2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物为具有接枝的作用，会增强OCC纤维间的搭接，而OCC纤维中的细小纤维被接入中、长纤维，纤维变粗壮，强度上升，且不影响纤维的过度絮聚。
进一步的，2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物的加入量为:1.0-1.2kg/tOCC浆料。
进一步的，所述2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物的分子量1000万，电荷密度1.0-2.5meq/g，取代度2.0-2.5％。
进一步的，所述OCC浆料的浓度为3.5-5.0％；所述2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物的浓度为1.0-1.5％。
进一步的，在OCC浆料中加入2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物后，搅拌混合10-30min使OCC纤维充分改性。
进一步的，所述OCC浆料为国废OCC浆料。
本申请第二方面提供一种牛卡纸的生产工艺，所述牛卡纸采用加入了2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物进行纤维改性增强的OCC浆料进行抄造。
本申请第三方面提供了一种牛卡纸，所述牛卡纸采用了本申请第二方面所述的生产工艺进行生产。
进一步的，所述牛卡纸为A2牛卡纸，所述A2牛卡纸的耐折度>24次。
进一步的，所述牛卡纸为A3牛卡纸，所述A3牛卡纸的耐折度>15次。
上述发明内容相关记载仅是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。
附图说明
附图仅用于示出本申请具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本申请的限制。
在说明书附图中：
图1为细小纤维的含量趋势图。
具体实施方式
为详细说明本申请可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。
除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。
在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。
在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。
在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。
与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。
本实施方式所述OCC浆料的制备包括以下步骤：100％国废OCC原料经过制浆OCC线碎解、高浓除渣、粗筛、中浓除渣后，分筛级分选为短纤、中纤、长纤；所述长纤经精筛、多盘浓缩后，进行盘磨，得到OCC长纤浆；所述中纤经过轻质除渣、多盘浓缩后得到OCC中纤浆；所述短纤经过轻质除渣、多盘浓缩后得到OCC短纤浆。
将所制备的OCC长纤浆、OCC中纤浆、OCC短纤浆混合，得到OCC混合浆。
用OCC混合浆加入不同量的2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物，又称本实施方式中又称增强剂(0.03-1wt％OCC浆料)，混合30min后得到改性OCC混合浆。
其中，2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物的浓度为1.0％，OCC浆料浓度为3.0％。
1、纤维分析：
将改性OCC混合浆进行纤维分析测试，结果如表1所示，细小纤维的含量趋势图见图1。
表1 2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物不同添加量OCC纤维分析表
由表1和图1可见，在2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物的加入量为:0.03-1wt％OCC浆料的范围内，随着2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物添加量的增加，浆料的纤维长度变长，细小纤维的含量逐渐减小。随增强剂添加量的增加，纤维长度变长从0.56提高到0.61，细小纤维96.81降低95.49％，纤维宽度21.65提高到22.65。
2、与干强剂的混用工艺试验：
1)耐破、耐折试验：
将加入不同量2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物与干强剂的改性OCC混合浆抄片进行耐折耐破试验，结果如表2所示
表2抄片试验结果
由表2的抄片试验结果可知，2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物在预设的工艺用量范围1-2kg/t(用量过大，由于增强剂超强的阳电荷，可能产生过多的纤维絮聚，导致纸张匀度下降，反而影响纸张强度下降)和干强剂混用，抄片耐折、耐破强度较平稳，说明2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物在1-2kg/t用量范围，工艺上是可行的，用于指导纸机中试。由于实验室抄片条件跟实际纸机生产条件存在一定的差异，适合的增强剂工艺用量待纸机生产中试逐步测试确定。
3、纸机系统的留着率变化：
将加入不同量2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物的改性OCC混合浆进行用纸机系统抄造牛卡纸，系统留着率结果如表4所示：
表4纸机系统留着率
| 增强剂添加量 | 0公斤 | 1公斤 | 1.5公斤 |
| 面层 | 31.1 | 33.2 | 35.7 |
| 芯层 | 42.06 | 43.16 | 45.25 |
| 底层 | 47.07 | 47.56 | 52.31 |
| 平均留着率 | 40.07％ | 41.3％ | 44.42％ |
由表4可知，加入增强剂2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物后，系统的留着率提高，OCC原材料的利用率提高。
4、牛卡纸的制备：
1)A3牛卡纸的制备：
牛卡纸的制备包括制浆、配浆、网部脱水成形、压榨部压榨、前干燥部干燥、施胶机施胶、后干燥部干燥；
所述制浆步骤,纸浆原料采用100％国废OCC为原料，经过制浆OCC线碎解、高浓除渣、粗筛、中浓除渣后，分筛级分选为短纤、中纤、长纤；所述长纤经精筛、多盘浓缩后，进行盘磨，得到OCC长纤浆；所述中纤经过轻质除渣、多盘浓缩后得到OCC中纤浆；所述短纤经过轻质除渣、多盘浓缩后得到OCC短纤浆；
所述施胶机施胶步骤采用膜转移施胶机，将造纸施胶剂加入膜转移施胶机的胶槽，对纸张进行双面施胶；
所述后干燥部干燥步骤，纸张干燥后纸张水分控制为6-10％，最后得到牛卡纸。
其中，所述配浆步骤，对面层、芯层和底层进行配浆：
原料配比：A级国废OCC：B级国废OCC＝6:4
各层配浆比例如表5所示：
表5A3牛卡纸配浆表
增强剂2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物在混浆操作时加入。具体在纸机混合浆池顶部加入或混合浆泵前加入，加入增强剂充分混合30min后各层浆料性质如表6所示：
表6 100％OCC浆料性质表
将加入不同量增强剂的2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物，经过药液计量泵计量、稀后，加入芯、底、面层浆池。经过充分混合反应后供纸机使用，制备实施例1-6所述A3牛卡纸，增强剂的用量和耐折度的关系如下表7所示。
表7A3牛卡纸耐折度检测表
| 实施例 | 纸种克重 | 增强剂(kg/t) | 平均耐折度(次) |
| 实施例1 | A3(115g) | 0 | 8.9 |
| 实施例2 | A3(115g) | 1.0 | 10.2 |
| 实施例3 | A3(115-120g) | 1.2 | 10.3 |
| 实施例4 | A3(115g) | 1.0 | 9.8 |
| 实施例5 | A3(120g) | 1.15 | 10.4 |
| 实施例6 | A3(120g) | 0.0 | 9.0 |
由表7看出，增强剂加入后平均耐折度提高1-2次。耐折强度提升约10-20％；增强剂用量在1.0-1.2kg/t，效果较好，为适用工艺用量。
A2牛卡纸的制备
牛卡纸的制备包括制浆、配浆、网部脱水成形、压榨部压榨、前干燥部干燥、施胶机施胶、后干燥部干燥；
所述制浆步骤,纸浆原料采用100％国废OCC为原料，经过制浆OCC线碎解、高浓除渣、粗筛、中浓除渣后，分筛级分选为短纤、中纤、长纤；所述长纤经精筛、多盘浓缩后，进行盘磨，得到OCC长纤浆；所述中纤经过轻质除渣、多盘浓缩后得到OCC中纤浆；所述短纤经过轻质除渣、多盘浓缩后得到OCC短纤浆；
所述施胶机施胶步骤采用膜转移施胶机，将造纸施胶剂加入膜转移施胶机的胶槽，对纸张进行双面施胶；
所述后干燥部干燥步骤，纸张干燥后纸张水分控制为6-10％，最后得到牛卡纸。
所述配浆步骤，对面层、芯层和底层进行配浆：
原料配比：70-80％国废OCC,20-30％美废OCC。
各层配浆比例如表5所示：
表8A2牛卡纸配浆表
将加入不同量增强剂2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物和干强剂，经过药液计量泵计量、稀后，加入芯、底、面层浆池。经过充分混合反应后供纸机使用，制备实施例11-16所述A2牛卡纸，增强剂的用量和耐折度的关系如下表9所示。
表9A2牛卡纸耐折度检测表
| 实施例 | 纸种克重 | ZS-1(kg/t) | 干强剂kg/t | 平均耐折度(次) |
| 实施例11 | A2110g | 1.2 | 15.0 | 24.5 |
| 实施例12 | A2120g | 1.2 | 15.0 | 25.5 |
| 实施例13 | A2125g | 1.2 | 10.0 | 25.6 |
| 实施例14 | A2140g | 1.2 | 10.0 | 26.2 |
| 实施例15 | A2140g | 0.0 | 12.0 | 24.7 |
| 实施例16 | A2100g | 0.0 | 12.0 | 24.9 |
| 实施例16 | A2100g | 1.2 | 12.0 | 26.4 |
从表格9可以看出加入增强剂耐折度上升1-2次左右。耐折强度提升约10-20％。A2牛卡增强剂用量1.0-1.2kg/t，干强剂用量10-12kg/t，牛卡纸的耐折效果较好，耐折度>25次，为适用工艺用量。
最后需要说明的是，尽管在本申请的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述，但并不能因此限制本申请的专利保护范围。凡是基于本申请的实质理念，利用本申请说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案，以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等，均包括在本申请的专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种OCC浆料纤维增强改性的方法，其特征在于：在OCC浆料中加入2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物进行混合得到改性OCC浆料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物的加入量为:1.0-1.2kg/tOCC浆料。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物的分子量1000万，电荷密度1.0-2.5meq/g。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OCC浆料的浓度为3.5-5.0％；所述2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物的浓度为1.0-1.5％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在OCC浆料中加入2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物后，搅拌混合10-30min使OCC纤维充分改性。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OCC浆料为国废OCC浆料。
7.一种牛卡纸的生产工艺，其特征在于，所述牛卡纸采用加入了2-羟基-3-(三甲基氨根)丙基醚淀粉氯化物进行纤维改性增强的OCC浆料进行抄造。
8.一种牛卡纸，其特征在于，所述牛卡纸采用了权利要求7所述的工艺进行生产。
9.根据权利要求8所述的牛卡纸，其特征在于，所述牛卡纸为A2牛卡纸，所述A2牛卡纸的耐折度>25次。
10.根据权利要求8所述的牛卡纸，其特征在于，所述牛卡纸为A3牛卡纸，所述A3牛卡纸的耐折度>9次。
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| CN1377436A (zh) * | 1999-10-19 | 2002-10-30 | 韦尔豪泽公司 | 阳离子改性的多糖 |
| US20120178858A1 (en) * | 2011-01-10 | 2012-07-12 | Andrew Julian Wnuk | Isosorbide-Plasticized Starch And Uses Thereof |
| CN110952374A (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 浙江中烟工业有限责任公司 | 一种不含工业防腐剂的绿茶香卷烟纸及其制备方法 |
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- 2023-06-29 CN CN202310781647.1A patent/CN116971202A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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