一种提高荧光增白剂在含高得率浆纸中效率的方法

权利要求书

1.一种提高荧光增白剂在含高得率浆纸中效率的方法，其特征包括如下步骤：量取混合浆料，机械搅拌，在时间间隔为10～60 s依次加入质量分数为0.1%～1.2%的荧光增白剂水溶液、质量分数为10%～30%的轻质碳酸钙水溶液、质量分数为0.02%～0.1%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液以及先配成质量分数为5%～20%,然后在90℃下糊化30 min，用水稀释至质量分数为0.2%～2.0%的阳离子淀粉水溶液，混合均匀，在标准抄片器上抄片，压榨机压榨，转移至恒温恒湿干燥24 h；所述混合浆料与荧光增白剂、轻质碳酸钙、阳离子聚丙烯酰胺和阳离子淀粉的干重比为1∶0.1%～1.2%∶10%～30%∶0.02%～0.1%∶0.2%～2.0%；所述混合浆料按质量百分比由下述原料组成：在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度500～560 mL的10%～50%的针叶木漂白硫酸盐浆、在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度300～500 mL的20%～65%的阔叶木漂白硫酸盐浆以及在标准疏解器中疏解至游离度为250～400 mL的10%～50%的高得率浆，所述荧光增白剂为二磺酸型荧光增白剂。

技术领域

本发明属于制浆造纸工程技术领域，具体涉及一种提高荧光增白剂在含高得率浆纸中效率的方法。

背景技术

高得率浆，即漂白化学热磨机械浆(BCTMP)，以其制造过程的高得率、污染少，能够给成纸提供很多功能性优势，如高松厚度、高挺度、印刷适性好等，近年来在各种纸和纸板中得到了广泛的应用。但是，相对于漂白硫酸盐浆来讲，高得率浆由于木素和其他有色物质的存在使其带有一定的黄色调，浆料的白度相对较低，因此高得率浆白度的提高受到了工业界和研究领域的广泛关注。荧光增白剂能够吸收波长在300～400 nm下肉眼看不见的紫外光，激发后可发射出波长在420～480 nm下肉眼可见的蓝紫色荧光，这种蓝紫色光与纸张原有的泛黄色调互补，同时加强全反射光的视感光量，从而增加纸张的白感，广泛用于造纸湿部以提高成纸的白度。但是在湿部化学添加过程中，荧光增白剂和阳离子助剂的相互作用会使荧光增白剂产生熄灭效应，降低其作用效率；另外，由于高得率浆中木素、阴离子垃圾等物质的存在也会降低荧光增白剂效率的发挥。例如添加20%的高得率浆，荧光增白剂用量相对于不含高得率浆纸料要增加50%左右，因此荧光增白剂在含高得率浆纸料中效率的提高是极其重要的。荧光增白剂效率的提高不仅可以降低荧光增白剂用量，从而降低整个抄纸系统的阴离子垃圾含量，节约阳离子聚合物的加入量；而且还可以减少由于过量荧光增白剂添加而带来的绿点效应，提高成纸的印刷适性。因此，荧光增白剂效率的提高对整个湿部化学生产成本的控制和成纸质量的提高都会起到积极的作用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种操作简便、工艺规范的提高荧光增白剂在含高得率浆纸料中效率的方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种提高荧光增白剂在含高得率浆纸中效率的方法，包括如下步骤：

量取混合浆料，机械搅拌，在时间间隔为10～60 s依次加入质量分数为0.1%～1.2%的荧光增白剂水溶液、质量分数为10%～30%的轻质碳酸钙水溶液、质量分数为0.02%～0.1%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液以及先配成质量分数为5%～20%然后在90℃下糊化30 min，用水稀释至质量分数为0.2%～2.0%的阳离子淀粉水溶液，混合均匀，在标准抄片器上抄片，压榨机压榨，转移至恒温恒湿干燥24 h；所述混合浆料与荧光增白剂、轻质碳酸钙、阳离子聚丙烯酰胺和阳离子淀粉的干重比为 1∶0.1%～1.2%∶10%～30%∶0.02%～0.1%∶0.2%～2.0%；所述混合浆料按质量百分比由下述原料组成：在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度500～560 mL的10%～50%的针叶木漂白硫酸盐浆、在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度300～500 mL的20%～65%的阔叶木漂白硫酸盐浆以及在标准疏解器中疏解至游离度为250～400 mL的10%～50%的高得率浆，所述荧光增白剂为二磺酸型荧光增白剂。

本发明的方法能提高荧光增白剂在含高得率浆纸中的效率，加入阳离子淀粉后，特别是加入0.8%～1.2%的阳离子淀粉后，相对于未添加阳离子淀粉的对照样，D65白度增加了0.5～0.7个单位，CIE白度增加了2～3个单位，荧光含量提高了1%。

本发明的方法工艺简单、生产成本低、与湿部化学品的兼容性强。

具体实施方式

参考下列实施例将更容易、更全面地理解本发明，给出实施例是为了阐明本发明，而不是以任何方式限制本发明。

实施例1

一种提高荧光增白剂在含高得率浆纸中效率的方法，包括如下步骤：

量取相当于绝干浆1.2 g混合浆料，机械搅拌，在时间间隔为30 s依次加入质量分数为0.2%的荧光增白剂水溶液、质量分数为30%的轻质碳酸钙水溶液、质量分数为0.05%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液以及先配成质量分数为10%然后在90℃下糊化30 min，用水稀释至质量分数为0.2%的阳离子淀粉水溶液混合均匀，在标准抄片器上抄片，压榨机压榨，转移至恒温恒湿干燥24 h；用Elrepho分光光度计测量纸页光学性能。混合浆料与荧光增白剂、轻质碳酸钙、阳离子聚丙烯酰胺和阳离子淀粉的干重比为 1∶0.2%∶30%∶0.05%∶0.2%；

混合浆料按质量百分比由下述原料组成：在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度560 mL的35%的针叶木漂白硫酸盐浆、在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度500 mL的55%的阔叶木漂白硫酸盐浆以及在标准疏解器中疏解至游离度为325 mL的10%的高得率浆，本实施例的荧光增白剂为二磺酸型荧光增白剂。

再采用与实施例1相同的方法，分别用混合浆料与阳离子淀粉干重比为 1∶0.4%、1∶0.8%、1∶1.2%和 1∶2.0%的比例配制成相应的水溶液替代混合浆料与阳离子淀粉干重比为1∶0.2%，其它的物质及配比同实施例1，在相同的条件下进行抄片、压榨、干燥和性能测量；

采用与上面相同的方法，以不加阳离子淀粉水溶液为空白，在相同的条件下进行抄片、压榨、干燥和性能测量。

阳离子淀粉对含高得率浆纸料荧光增白剂效率的提高效果见表1，随着阳离子淀粉用量的增加，纸页的D65白度、CIE白度和荧光含量都呈上升趋势，如在10%高得率浆含量下，0.2%荧光增白剂用量，D65白度从92.0%(无阳离子淀粉添加)增加到92.7%(2.0%阳离子淀粉)；CIE白度增加了2.7个单位，荧光含量增加了1%。

表1 阳离子淀粉用量对含高得率浆纸中荧光增白剂效率的提高(10%高得率浆)

实施例2

一种提高荧光增白剂在含高得率浆纸中效率的方法，用20%的高得率浆替代实施例1中的10%的高得率浆(游离度同实施例1)；用45%的阔叶木漂白硫酸盐浆替代实施例1中的55%的阔叶木漂白硫酸盐浆(游离度同实施例1)，其它同实施例1；

阳离子淀粉对含高得率浆纸料荧光增白剂效率的提高效果见表2，在20%高得率浆含量下，0.2%荧光增白剂用量，D65白度从90.4%(无阳离子淀粉添加)增加到91.2%(2.0%阳离子淀粉)；CIE白度增加了2.2个单位，荧光含量增加了0.9%。

本实施例的荧光增白剂为二磺酸型荧光增白剂。

表2 阳离子淀粉用量对含高得率浆纸中荧光增白剂效率的提高(20%高得率浆)

实施例3

不同荧光增白剂加入量对含高得率浆纸料荧光增白剂效率的影响

量取相当于绝干浆1.2 g混合浆料，机械搅拌，在时间间隔为30 s依次加入质量分数为0.2%的荧光增白剂水溶液、质量分数为30%的轻质碳酸钙水溶液、质量分数为0.05%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液以及先配成质量分数为10%然后在90℃下糊化30 min，用水稀释至质量分数为1.2%的阳离子淀粉水溶液混合均匀，在标准抄片器上抄片，压榨机压榨，转移至恒温恒湿干燥24 h；用Elrepho分光光度计测量纸页光学性能。混合浆料与荧光增白剂、轻质碳酸钙、阳离子聚丙烯酰胺和阳离子淀粉的干重比为 1∶0.2%∶30%∶0.05%∶1.2%；

所述混合浆料按质量百分比由下述原料组成：在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度560 mL的35%的针叶木漂白硫酸盐浆、在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度500 mL的55%的阔叶木漂白硫酸盐浆以及在标准疏解器中疏解至游离度为325 mL的10%的高得率浆。

再采用与本实施例相同的方法，分别用混合浆料与荧光增白剂干重比为 1∶0.4%、1∶0.8%、和 1∶1.2%比例配制成相应的水溶液替代0.2%的荧光增白剂水溶液，在相同的条件下进行抄片、压榨、干燥和性能测量；

采用与上面相同的方法，不加荧光增白剂水溶液为空白，在相同的条件下进行抄片、压榨、干燥和性能测量。

阳离子淀粉对含高得率浆纸料荧光增白剂效率的提高效果见表3，在0.2%～1.2%的荧光增白剂用量下，阳离子淀粉都能够有效地提高荧光增白剂的效率，即加入阳离子淀粉的纸页有较高的D65白度、CIE白度和荧光含量。

本实施例的荧光增白剂为二磺酸型荧光增白剂。

表3 荧光增白剂用量对含高得率浆纸中荧光增白剂效率的提高(10%高得率浆)

实施例4

阳离子淀粉对含高得率浆纸页物理性能的影响

量取相当于绝干浆1.2 g混合浆料，机械搅拌，在时间间隔为30 s依次加入质量分数为0.2%的荧光增白剂水溶液、质量分数为30%的轻质碳酸钙水溶液、质量分数为0.05%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液以及先配成质量浓度为10%然后在90℃下糊化30 min，用水稀释至质量分数为0.2%的阳离子淀粉水溶液混合均匀，在标准抄片器上抄片，压榨机压榨，转移至恒温恒湿干燥24 h；测定纸页的光学性能和物理性能；

混合浆料与荧光增白剂、轻质碳酸钙、阳离子聚丙烯酰胺和阳离子淀粉的干重比为 1∶0.2%∶30%∶0.05%∶0.2%；

混合浆料按质量百分比由下述原料组成：在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度560 mL的35%的针叶木漂白硫酸盐浆、在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度500 mL的55%的阔叶木漂白硫酸盐浆以及在标准疏解器中疏解至游离度为325 mL的10%的高得率浆。

再采用与本实施例相同的方法，分别用混合浆料与阳离子淀粉干重比为 1∶0.4%、1∶0.8%、1∶1.2%和1∶2.0%的比例配制成相应的水溶液替代0.2%的阳离子淀粉水溶液，在相同的条件下进行抄片、压榨、干燥和性能测量；

采用与上面相同的方法，不加阳离子淀粉水溶液为空白，在相同的条件下进行抄片、压榨、干燥和性能测量，结果见表4。阳离子淀粉提高了纸页的抗张指数和抗张能量吸收，提高了纸页的内结合强度，撕裂指数稍有降低。

本实施例的荧光增白剂为二磺酸型荧光增白剂。

表4 阳离子淀粉对纸页物理性能的影响(10%高得率浆)

实施例5

一种提高荧光增白剂在含高得率浆纸中效率的方法，包括如下步骤：

量取相当于绝干浆1.2 g混合浆料，机械搅拌，在时间间隔为10 s依次加入质量分数为0.1%的荧光增白剂水溶液、质量分数为10%的轻质碳酸钙水溶液、质量分数为0.1%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液以及先配成质量分数为5%然后在90℃下糊化30 min，用水稀释至质量分数为0.2%的阳离子淀粉水溶液，混合均匀，在标准抄片器上抄片，压榨机压榨，转移至恒温恒湿干燥24 h；所述混合浆料与荧光增白剂、轻质碳酸钙、阳离子聚丙烯酰胺和阳离子淀粉的干重比为 1∶0.1%∶10%∶0.1%∶0.2%； 所述混合浆料按质量百分比由下述原料组成：在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度500 mL的50%的针叶木漂白硫酸盐浆、在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度300 mL的30%的阔叶木漂白硫酸盐浆以及在标准疏解器中疏解至游离度为250 mL的20%的高得率浆。

本实施例中的荧光增白剂为四磺酸型荧光增白剂。

实验证明，本实施例的方法能够有效地提高荧光增白剂的效率，纸页的D65白度和CIE白度、荧光含量得到了有效地提高，用本发明的方法生产的纸页的内结合强度提高，撕裂指数稍有降低。

实施例6

一种提高荧光增白剂在含高得率浆纸中效率的方法，包括如下步骤：

量取相当于绝干浆1.2 g混合浆料，机械搅拌，在时间间隔为60 s依次加入质量分数为1.2%的荧光增白剂水溶液、质量分数为20%的轻质碳酸钙水溶液、质量分数为0.02%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液以及先配成质量分数为20%然后在90℃下糊化30 min，用水稀释至质量分数为2.0%的阳离子淀粉水溶液，混合均匀，在标准抄片器上抄片，压榨机压榨，转移至恒温恒湿干燥24 h；所述混合浆料与荧光增白剂、轻质碳酸钙、阳离子聚丙烯酰胺和阳离子淀粉的干重比为 1∶1.2%∶20%∶0.02%∶2.0%；所述混合浆料按质量百分比由下述原料组成：在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度530 mL的10%的针叶木漂白硫酸盐浆、在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度400 mL的65%的阔叶木漂白硫酸盐浆以及在标准疏解器中疏解至游离度为400 mL的25%的高得率浆。

本实施例中的荧光增白剂为四磺酸型荧光增白剂。

实验证明，本实施例的方法能够有效地提高荧光增白剂的效率，纸页的D65白度和CIE白度、荧光含量得到了有效地提高，用本发明的方法生产的纸页的内结合强度提高，撕裂指数稍有降低。

实施例7

混合浆料按质量百分比由下述原料组成：在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度530 mL的30%的针叶木漂白硫酸盐浆、在PFI磨中打浆至加拿大标准游离度400 mL的20%的阔叶木漂白硫酸盐浆以及在标准疏解器中疏解至游离度为400 mL的50%的高得率浆，其它同实施例1。

实验证明，本实施例的方法能够有效地提高荧光增白剂的效率，纸页的D65白度和CIE白度、荧光含量得到了有效地提高，用本发明的方法生产的纸页的内结合强度提高，撕裂指数稍有降低。

轻质碳酸钙(PCC)，美国Albacar HO公司生产；

二磺酸型荧光增白剂，Tinopal HW，汽巴公司生产；

阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)，Perco1292，汽巴公司生产；

阳离子淀粉，C253，取代度 0.03，罗盖特公司生产。

实验证明采用其它商品化的上述名称的原料完成的本发明也可以同各实施例一样产生相同的效果。