一種基于無機氧化物的抑制高得率漿返黃的加填漿料及其制備與應用制造技術

本發明專利技術公開了一種基于無機氧化物的抑制高得率漿返黃的加填漿料及其制備與應用。選用具有紫外光吸收性的無機氧化粉末，或者將無機氧化物粉末負載于無機纖維上制得。本發明專利技術屬于漿內添加工藝，具有可操作性強、實施簡便易行。實施后，高得率漿的白度穩定性提高；無需更改生產流程和添加設備，具有經濟可行、性價比高的特點；不使用有機紫外光捕捉劑或熒光增白劑，所使用化學品系綠色環保型無機氧化物，可用于食品包裝類用紙及紙板產品和生活用紙的生產；本發明專利技術方法既可用于涂布紙種和表面施膠或其他表面處理紙種生產，也可用于非涂布紙及紙板和表面施膠等紙種的生產中；使用無機纖維作為無機氧化物的負載纖維，提高了產品的挺度和尺寸穩定性。

Filling slurry based on inorganic oxide to inhibit high yield pulp yellowing and preparation and application thereof

The invention discloses a filling slurry based on inorganic oxide to inhibit high yield pulp yellowing and its preparation and application. The inorganic oxide powder with ultraviolet absorption is selected, or the inorganic oxide powder is loaded on the inorganic fiber. The present invention belongs to the technology of slurry adding, and has strong operability and easy implementation. After the implementation of the high yield pulp brightness stability; no need to change the production process and equipment, has the characteristics of economically viable and cost-effective; do not use organic ultraviolet capture agent or fluorescent whitening agent, the use of chemicals, environment-friendly inorganic oxides, can be used for food packaging paper and paperboard and paper products the production; the method of the invention can be used for paper surface sizing and coating or other surface treatment of paper production, can also be used for non coated paper and paperboard surface sizing and other types of paper production; the use of inorganic fiber as fiber supported inorganic oxide, increase stiffness and dimensional stability of the products.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種抑制高得率漿返黃的方法，特別是涉及一種通過選用具有紫外光吸收作用的無機氧化物對高得率漿進行加填，或者選用具有紫外光吸收作用的無機氧化物并將其負載于無機纖維上與高得率漿混抄，以實現抑制含高得率漿紙及紙板光誘導返黃的方法。
技術介紹
近年來，我國年產紙及紙板產量1億噸以上，其中2015年消耗廢紙回收漿638萬噸，木漿2713萬噸。這些木漿中的1000萬噸來自高得率漿，主要為漂白漿。化機漿具有得率高、生產成本低和消耗木材資源少等優勢，并具有良好的松厚度、不透明度和印刷適應性好，大量替代漂白闊葉木漿，用于高檔紙及紙板產品的生產。并且近20-30年來，隨著在高得率漿高白度、高強度生產技術方面取得的進步(白度75～85％ISO、抗張強度18～24N.m/g以上)，高得率漿突破了作為填料漿的使用范疇，用100％漂白高得率漿完全可以生產高檔紙品。然而，由于高得率漿中保留了纖維原料中的大部分木質素和半纖維組分，特別是其中木質素組分的存在，所生產紙品使用過程中不可避免地產生光誘導返黃或熱誘導返黃，其中主要來自光誘導返黃，限制了其在對白度和色澤等光學性能要求高的紙種中的使用量，并成為高得率漿使用范圍的制約因素之一。如何抑制高得率漿光誘導返黃、提高白度穩定性，一直是國內外制漿造紙行業科研人員積極開展研究的熱點和重要內容。XLLi等人發表在《AdvancedMaterialsResearch》雜志2011年第236-238卷第1367-1371頁“TiO2toImprovetheBrightnessStabilityofHYPContainingCoatedPaper”一文中的研究結果表明：不同類型的TiO2添加到含高得率漿涂布紙的涂層中可以提高涂布紙的光學穩定性能，金紅石型TiO2比其他類型TiO2具有更好的白度穩定效果。等人發表在《NordicPulpandPaperResearchJournal》雜志2007年第22卷第3期第350-355頁“Inhibitionoflight-inducedbrightnessreversionofhigh-yieldpulps:TheUV-screeningpropertiesofcoatinglayerscontainingkaolinorcalciumcarbonatepigments”一文中探討了在紙涂層中使用不同類型的高嶺土和碳酸鈣顏料的光穩定性能。5g/m2涂層中使用這些顏料的紫外線透過率降低到1％以下，并與涂層厚度密切相關；含高嶺土的涂層抑制返黃效果好于碳酸鈣顏料，并且可以降低下層含高得率漿基紙返黃率30％(涂布量15.6g/m2時)。胡惠仁等人在專利ZL2009100691009“一種抑制高得率漿返黃的方法”中，提出了一種紫外光吸收劑和熒光增白劑作為返黃抑制劑和氧化鋅配合對高得率漿進行表面施膠抑制高得率漿光返黃的方法。張光華等人在專利ZL2012103882781“一種基于萘酰亞胺熒光增白劑的返黃抑制劑的制備方法”提出了一種基于萘酰亞胺熒光增白劑的返黃抑制劑的制備方法并用于高得率漿表面施膠處理以抑制紙漿的返黃，其類似的專利還有ZL2014100129309“一種熱穩定型香豆素熒光增白劑的返黃抑制劑及其制備與應用”及ZL201210391346X“一種高得率漿返黃抑制劑及其制備方法和應用”。美國ArthurRagauskas等人發表在《TappiJournal》雜志2001年第84卷11期第55-61頁“BrightnessReversionofMechanicalPulpsXIV：ApplicationofFWAsforHigh-Brightness，High-YieldPulps”一文研究了用0.1％-1.0％的六磺酸型熒光增白劑和1.0％-2.0％聚乙二醇組合或單獨采用0.01％-1.0％六磺酸型熒光增白劑來提高漂白高得率漿的白度穩定性。法國AlainCastllan等人在《JournalofPhotochemistryandPhotobiologyA:Chemistry》雜志1994年第84卷第3期第311-316頁“Attemptstophotostabilizepapermadefromhigh-yieldpulpbyapplicationofUVscreenscontaininggroupstoaidtheircompatibilitywithcelluloseandlignin”一文中提出在2,4-二羥基二苯甲酮(DHB)中引入銨和硫脲基團制備的DHB衍生物同樣具有紫外光吸收能力而抑制含高得率漿紙頁的返黃。瑞士巴賽爾等人在ZL988091372(PCT/EP1998/004381)《利用硝基氧和其它共添加劑抑制紙漿及紙張的返黃》中提供了一種將羥胺或硝基氧游離基基團添加的高得率漿中，或與UV吸收劑、金屬螯合劑、熒光增白劑等一起添加，將有效取得紙頁的光熱穩定性，抑制高得率漿的返黃。上述實驗室研究和專利主要涉及以下方面：1)在含高得率漿涂布紙涂層中，提高涂層的白度穩定性；2)對有機返黃抑制劑的應用和合成應用研究。以上途徑，雖然取得了含高得率漿紙張的白度穩定性的提高，但存在以下不足之處：(1)第1和第2文獻主要針對在涂布紙涂層中的單獨或與紫外光捕捉劑配合使用無機顏料(氧化鈦、氧化鋅、高嶺土和碳酸鈣)，提高了含高得率漿涂布紙的白度穩定性，該使用方法僅能夠用于涂布紙的生產，非涂布紙種不適用。(2)第3和第4篇專利文獻主要涉及表面施膠應用，使用紫外光吸收劑和熒光增白劑用于高得率漿表面處理，以抑制紙漿的返黃。第4篇文獻還提到了紫外光吸收劑和熒光增白劑與氧化鋅(或二氧化鈦和氧化鋅)聯合使用抑制高得率漿的返黃，紙頁的PC值由5.63降低到1.62，不使用氧化鋅的PC值為2.74～3.06。以上方法僅適用于施膠紙種使用，且改善效果效果有限，而且有機紫外光吸收劑和熒光增白劑的使用成本較高，且熒光增白劑等添加劑因引起人體健康的危害性而限制在生活用紙、食品包裝類等紙品中使用。(3)第5文獻主要針對熒光增白劑的使用來提高高得率漿的白度穩定性開展研究，使用量0.01～2.0％。第6篇文獻探討紫外光捕捉劑2,4-二羥基二苯甲酮(DHB)衍生物的合成及其對高得率漿的返黃的抑制性能。上述文獻中增白劑和紫外光捕捉劑的使用方法主要通過噴淋、表面后處理加以應用，需要單獨添加設備且使用成本較高，阻礙了在實際生產中的應用。同樣在不需要進行表面處理的紙張品種中該方法無法實現。(4)第7篇專利文獻從游離基清除角度提供了一種通過在紙張中添加羥胺或硝基氧游離基團到高得率漿紙張中而取得減少含木素紙張的光誘導返黃，與UV吸收劑、金屬螯合劑和聚乙烯醇聚合抑制劑等聯合添加可取得增加的抑制作用。該專利所提供的方法由于使用多種有機化學試劑，在主要以水為介質的紙漿生產環境中價格較為昂貴且使用方法繁瑣。對于抑制高得率漿的返黃而言，業界提出的方法有：使用游離基清除劑和抗氧化劑；UV屏蔽(捕捉)劑；通過烷基化或乙酰化將木質素化學活性鈍化(工業實施困難、成本高)；發色基團形成之后清除(難度大、成本高)；以及上述手段的聯合使用。目前雖然在高得率漿抑制返黃方面取得了很大進展，但在找到一種降低高本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于無機氧化物的抑制高得率漿返黃的加填漿料，其特征在于：以重量份計原料組成為：高得率漿纖維100份、無機纖維0～40份、陽離子助留劑0.01～1份、無機氧化物粉末1～40份、陰離子助留劑0.01～1份，水1000～10000份；所述的無機氧化物粉末具有紫外光吸收作用。

【技術特征摘要】
1.一種基于無機氧化物的抑制高得率漿返黃的加填漿料，其特征在于：以重量份計原料組成為：高得率漿纖維100份、無機纖維0～40份、陽離子助留劑0.01～1份、無機氧化物粉末1～40份、陰離子助留劑0.01～1份，水1000～10000份；所述的無機氧化物粉末具有紫外光吸收作用。2.如權利要求1所述的基于無機氧化物的抑制高得率漿返黃的加填漿料，其特征在于：所述的無機纖維為陶瓷纖維、玻璃纖維中任選一種。3.如權利要求1所述的基于無機氧化物的抑制高得率漿返黃的加填漿料，其特征在于：所述的無機纖維長度0.2mm～2mm，直徑為1～30微米。4.如權利要求1所述的基于無機氧化物的抑制高得率漿返黃的加填漿料，其特征在于：所述的無機氧化物粉末為二氧化鈦或氧化鋅。5.如權利要求1所述的基于無機氧化物的抑制高得率漿返黃的加填漿料，其特征在于：所述的陽離子助留劑為聚二烯...

【專利技術屬性】
技術研發人員：房桂干，胡嘉駒，沈葵忠，盤愛享，張華蘭，林艷，施英喬，丁來保，田慶文，梁農，鄧擁軍，韓善明，焦健，李紅斌，莊國俊，梁芳敏，朱北平，
申請(專利權)人：中國林業科學研究院林產化學工業研究所，
類型：發明
國別省市：江蘇;32