專利名稱：一種提高造紙法纖維復合材料漿料濾水速度的配料方法
技術領域：
本發(fā)明屬于造紙技術與化學工藝技術的交叉領域，尤其涉及一種提高造紙法纖維復合材料漿料濾水速度的配料方法。
背景技術：
制備纖維密封材料和其它特種紙基材料的膠乳抄取工藝也稱造紙法，其配料是在水分散體系中進行，與另一種常用的輥壓法工藝相比，造紙法無需使用有機溶劑，因此對環(huán)境無污染，生產安全性高，同時能耗也低，符合當今環(huán)保發(fā)展的要求。纖維復合材料的造紙法生產，歐美等發(fā)達國家普遍采用長網造紙機連續(xù)化生產，用圓網紙機的間歇式生產方法早已被淘汰，因為此方法生產效率低，產品質量差，污染也較嚴重；但國內目前仍普遍采用間歇式的圓網濕抄機生產，無法采用長網紙機進行連續(xù)化生產。概因國內的配方技術和配料技術較落后，配制的漿料濾水性能太差，導致在長網紙機網部脫水困難而無法運行。為實現(xiàn)從圓網紙機間歇式生產向長網紙機連續(xù)化生產的躍進，最關鍵的技術突破是提高所配制漿料的濾水速度，這樣不僅可以滿足紙機的運行，還可以提高生產效率和產能，改善產品質量。此技術突破即為本發(fā)明的著重點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了克服國內目前因配料方法和配料工藝落后而導致漿料濾水性能差的缺點，提出一種能提高造紙法纖維復合材料濾水性能的配料方法，從而實現(xiàn)連續(xù)
化生產。本發(fā)明的新穎性在于視纖維復合材料配方中的各個組分為反應物，視配料后所得的漿料為生成物，通過研究化學反應的方法來研究膠乳在纖維和填料上的吸附成漿過程， 并以此方法來詳細研究配料體系的濃度、溫度、PH值和攪拌速度等反應條件對生成物即所生成的漿料的加工特性的影響，結果發(fā)現(xiàn)優(yōu)化配漿濃度可以顯著地提高所得漿料絮凝團的抗剪切能力和濾水速度。在最佳配料濃度下，所得漿料的濾水速率可以提高30% 300%。若通過常規(guī)的造紙技術即添加造紙常用的絮凝劑或助留助濾劑，如高分子量聚丙烯酰胺(PAM)等來改善漿料的濾水性能，雖能達到一定的效果，但卻會不可避免地對成型產品的勻度，進而對成品的各種物理性能產生不利的影響。本發(fā)明方法可有效地改善漿料的濾水性能，而不會對成型產品的勻度產生不良影響，與常規(guī)使用絮凝類助濾劑的技術相比具有明顯的優(yōu)點。本發(fā)明的具體實施方法首先，將各種纖維在水力碎漿機中進行疏解碎漿，其疏解濃度為1. 0-10%，然后將疏解漿料與填料混合經打漿機打漿，打漿濃度為2. 0-20%，其中各種纖維的加入量為總絕干量的5. 0-50%，填料的加入量為總絕干量的10-90%，接著將漿料泵送到配漿罐；其次，往配漿罐中加入相對于總絕干量質量比為0. 5-3. 0%的炭黑，混合均勻；然后加入相對于總絕干量質量比為0. 1-5. 0%的硫化體系和0. 1-3. 0%的防老劑， 混合均勻；最后，向配料罐中添加相對總絕干量質量比為5. 0-35%的膠乳，然后將混合體系的濃度調至最佳值，在攪拌下使膠乳吸附在纖維和填料上即可。本發(fā)明所述的纖維為石棉纖維、植物纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、腈綸纖維、陶瓷纖維或巖棉纖維；填料為碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、硅酸鋁或硅灰石；硫化劑為硫磺；促進劑為噻唑類、二硫代磷酸鹽類和秋蘭姆類；活性劑為氧化鋅、硬脂酸；防老劑為苯乙烯化二苯胺、對，對-二異丙苯基二苯胺、2-硫醇基甲基苯并咪唑和2，6_ 二叔丁基對甲酚；膠乳為丙烯酸膠乳、丁腈膠乳、丁苯膠乳、氯丁膠乳或天然膠乳。由于紙機流漿箱的最佳上網濃度通常在1.0%左右，因此國內目前普遍采用的配漿濃度也較低，本發(fā)明改變了固定配漿濃度的習慣做法，選擇在特定配方的最佳配漿濃度下配料，從而可以取得最優(yōu)的漿料濾水性能。然后再加水將漿料稀釋到1.0%左右的濃度后，泵送到流漿箱上網，這樣既可以取得良好的成型勻度，又可以顯著改善漿料在網部的濾水速率，從而使纖維復合材料漿料在長網紙機上實現(xiàn)連續(xù)化生產成為可能。
具體實施例方式實施例1 首先，將植物纖維在水力碎漿機中進行疏解碎漿，其疏解濃度為4. 0%, 然后將疏解的植物纖維與高嶺土混合經打漿機打漿，打漿濃度為4. 5%，其中植物纖維的加入量為總絕干量的30%，高嶺土的加入量為總絕干量的45%，接著將混合漿料泵送到配漿罐；其次，往配漿罐中加入相對于總絕干量質量比為1. 5%的炭黑，混合均勻；再加入相對于總絕干量質量比為1. 5%的硫化體系和0. 5%的對，對-二異丙苯基二苯胺，混合均勻；最后，向配料罐中添加相對總絕干量質量比為20%的丁腈膠乳，然后將混合體系的濃度分別調至1. 0%,3. 0%,5. 0%，在一定的攪拌速度下成漿即可。調整配漿濃度對漿料濾水性能的影響如下表所示
權利要求
1.一種提高造紙法纖維復合材料漿料濾水速度的配料方法，可使得漿料濾水性能顯著改善，適合在長網紙機上進行連續(xù)抄造，其特征在于配料時通過調節(jié)加入水量，把配料濃度控制在2. 0%至8. 0%的范圍之內，再按一定的配料方法進行沉淀反應。
2.根據權利要求1所述的配料方法，其特征在于1)首先，將各種纖維在水力碎漿機中進行疏解碎漿，其疏解濃度為1.0-10%，然后將疏解漿料與填料混合經打漿機打漿，打漿濃度為2. 0-20%，其中纖維的加入量為總絕干量的5. 0-50%，填料的加入量為總絕干量的10-90%，接著將漿料泵送到配漿罐；2)其次，往配漿罐中加入相對于總絕干量質量比為0.5-3. 0%的炭黑，混合均勻；然后加入相對于總絕干量質量比為0. 1-5. 0%的硫化體系和0. 1-3. 0%的防老劑，混合均勻；3)最后，向配料罐中添加相對總絕干量質量比為5.0-35%的膠乳，同時加入適量的水將混合體系的濃度調至最佳濃度，在攪拌下使膠乳吸附在纖維和填料上即得；4)將漿料泵送至流漿箱，再加入白水把漿料的濃度稀釋到1.0-1.5%后上網抄造，以獲得成型均勻的材料。
3.根據權利要求2所述的配料方法，其特征在于所說的纖維為石棉纖維、植物纖維、 玻璃纖維、芳綸纖維、腈綸纖維、陶瓷纖維或巖棉纖維；所說的填料為碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、硅酸鋁或硅灰石；所說的硫化體系包含硫化劑、促進劑和活化劑。
4.根據權利要求4所述的硫化劑、促進劑和活化劑，其特征在于其中硫化劑為硫磺； 促進劑為噻唑類、二硫代磷酸鹽類和秋蘭姆類；活性劑為氧化鋅、硬脂酸。
5.根據權利要求2所述的配料方法，其特征在于所說的防老劑為苯乙烯化二苯胺、 對，對-二異丙苯基二苯胺、2-硫醇基甲基苯并咪唑和2，6-二叔丁基對甲酚。
6.根據權利要求2所述的配料方法，其特征在于所說的膠乳為丙烯酸膠乳、丁腈膠乳、丁苯膠乳、氯丁膠乳或天然膠乳。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高造紙法纖維復合材料漿料濾水速度的配料方法。首先，將纖維用水力碎漿機分散，然后加入填料打漿，再加入炭黑、硫化體系、防老劑、膠乳和化學助劑在配料罐中混合均勻，然后加入水調整漿料體系至特定的濃度，在一定溫度和攪拌速度下使膠乳吸附在纖維和填料上即可。本發(fā)明通過優(yōu)化和控制漿料的配漿濃度，可以顯著地提高所配制的漿料在紙機網部的濾水速度，并改善材料在網部的成型性和勻度，從而使纖維復合材料的生產可以在長網紙機上實現(xiàn)連續(xù)化運行。
文檔編號D21F1/08GK102191711SQ2010101268
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權日2010年3月17日
發(fā)明者李紅, 羨羽佳 申請人:中國制漿造紙研究院