一种改性凹凸棒土造纸填料及其制备方法
【专利摘要】一种改性凹凸棒土造纸填料,由下列重量份的原料制成：艾叶3-4、过硫酸铵0.1-0.2、椰油酰二乙醇胺0.7-1.2、碳酸氢钠3-4、硅酸钙6-9、硫酸钙晶须2.5-2.9、异氰脲酸三烯丙酯2-3、甲基丙烯酸酯1-2、气相二氧化硅3-5、凹凸棒土100-120、水适量、助剂5-10、8-10%盐酸溶液30-40；本发明凹凸棒土添加了艾叶，使得纸张不易发霉生虫，还具有艾叶香气；通过添加气相二氧化硅、硫酸钙晶须，能够增加纸张的强度、韧性；通过有机反应，凹凸棒土表面改性均匀，分散性好，使得纸张韧性好，耐撕扯，能降低纤维用量，提高纸张光泽度。
【专利说明】一种改性凹凸棒土造纸填料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于凹凸棒土加工领域，特别涉及一种改性凹凸棒土造纸填料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，帮晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、A13+，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力。并具有一定的可塑性及粘结力，吸水性强，湿时具粘性和可塑性，干燥后收缩小，不大显裂纹，水浸泡崩散，悬浮液遇电介质不絮凝沉淀。因此凹凸棒土被广泛用于污水处理、吸附净化、洗涤剂、橡胶、涂料、造纸、轻工、农业、化妆品等诸多领域，是一种重要的非金属矿产。。
[0003]为了改善纸张光学性能和印刷适性，节约纤维原料降低生产成本，在纸张的生产中，一般均需要加入填料。由于一般填料的价格只有植物纤维价格的十分之一甚至更低，因此，在纸张中加入更多的填料，可以显著降低纸张生产成本。凹凸棒土作为纸张填料，性能优异，但是也会由于粒径，表面形貌的不同，其加填后成纸性能也会有所不同，需要对其改性，改善其强度、韧性、光泽度等性能。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种改性凹凸棒土造纸填料及其制备方法，该凹凸棒土使得纸张不易发霉生虫，还具有艾叶香气，能够增加纸张的强度、韧性，凹凸棒土表面改性均匀，分散性好，使得纸张韧性好，耐撕扯，能降低纤维用量，提高纸张光泽度。
[0005]本发明的技术方案如下:
一种改性凹凸棒土造纸填料，其特征在于由下列重量份的原料制成:艾叶3-4、过硫酸铵0.1-0.2、椰油酰二乙醇胺0.7-1.2、碳酸氢钠3-4、硅酸钙6-9、硫酸钙晶须2.5-2.9、异氰脲酸三烯丙酯2-3、甲基丙烯酸酯1-2、气相二氧化硅3-5、凹凸棒土 100-120、水适量、助剂5-10、8-10% 盐酸溶液 30-40 ；
所述助剂由下列重量份的原料制成:棕榈酸异辛酯0.2-0.3、多孔硅胶珠2-3、聚氨酯树脂0.4-0.6、乙二醇3-5、维生素E0.3-0.4、活性氧化铝0.3-0.5、亚麻油酸0.2-0.3、木质素磺酸钠0.3-0.4、珍珠粉1-1.5、竹纤维0.2-0.3、七水硫酸镁0.1-0.2、木炭粉2_3、琥珀酸
0.2-0.3、双硬脂酸铝0.2-0.4、麦饭石粉3-5、硅烷偶联剂KH-5721-2 ;制备方法为:将多孔硅胶珠、珍珠粉、木炭粉、麦饭石粉、硅烷偶联剂KH-572混合研磨均匀，得到混合粉末；再将其他剩余成分混合搅拌均匀，与所得粉末混合研磨20-30分钟，再加热至60-70°C，研磨反应30-40分钟，即得。
[0006]所述的改性凹凸棒土造纸填料的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
(I)将凹凸棒土送入煅烧炉，在300-400°C下煅烧3-4小时，取出粉碎，过20目筛，力口Λ 340-360重量份的水中，在100-200转/分下搅拌10-12小时，得到凹凸棒土悬浮液，力口入8-10%盐酸溶液，加热至50-60°C，搅拌1-2小时，再边搅拌边加入碳酸氢钠继续搅拌1_2小时，过滤，水洗至PH值为6-8，再过滤，干燥，得到活化凹凸棒土粉末；
(2)将艾叶加入剩余水中，煎煮，过滤得药浆，再加入其他剩余成分，充分搅拌均匀，得到浆料；
(3)向凹凸棒土粉末吹50-60°C的热空气使其翻腾，再向翻腾的粉末中喷入雾状的第(2)步得到的浆料，使二者充分混合后，保持温度为50-60°C，继续翻腾30-40分钟；
(4)将第(3)步得到的混合物料烘干，研磨成5-80μ m的颗粒，即得。
[0007]本发明的有益效果
本发明凹凸棒土添加了艾叶，使得纸张不易发霉生虫，还具有艾叶香气；通过添加气相二氧化硅、硫酸钙晶须，能够增加纸张的强度、韧性；通过有机反应，凹凸棒土表面改性均匀，分散性好，使得纸张韧性好，耐撕扯，能降低纤维用量，提高纸张光泽度。
【具体实施方式】
[0008]—种改性凹凸棒土造纸填料，由下列重量份(公斤)的原料制成:艾叶3.5、过硫酸铵0.1、椰油酰二乙醇胺1、碳酸氢钠3.5、硅酸钙8、硫酸钙晶须2.7、异氰脲酸三烯丙酯
2.5、甲基丙烯酸酯1.5、气相二氧化硅4、凹凸棒土 110、水适量、助剂8、9%盐酸溶液35 ；
所述助剂由下列重量份(公斤)的原料制成:棕榈酸异辛酯0.2、多孔硅胶珠2.5、聚氨酯树脂0.5、乙二醇4、维生素E0.4、活性氧化铝0.4、亚麻油酸0.3、木质素磺酸钠0.4、珍珠粉1.3、竹纤维0.2、七水硫酸镁0.2、木炭粉2.5、琥珀酸0.2、双硬脂酸铝0.3、麦饭石粉4、硅烷偶联剂KH-5721.5 ;制备方法为:将多孔硅胶珠、珍珠粉、木炭粉、麦饭石粉、硅烷偶联剂KH-572混合研磨均匀，得到混合粉末；再将其他剩余成分混合搅拌均匀，与所得粉末混合研磨25分钟,再加热至65°C,研磨反应35分钟，即得。
[0009]所述的改性凹凸棒土造纸填料的制备方法，包括以下步骤:
(1)将凹凸棒土送入煅烧炉，在350°C下煅烧3.5小时，取出粉碎，过20目筛，加入350重量份的水中，在150转/分下搅拌11小时，得到凹凸棒土悬浮液，加入9%盐酸溶液，加热至55°C，搅拌1.5小时，再边搅拌边加入碳酸氢钠继续搅拌1.5小时，过滤，水洗至PH值为7，再过滤，干燥，得到活化凹凸棒土粉末；
(2)将艾叶加入剩余水中，煎煮，过滤得药浆，再加入其他剩余成分，充分搅拌均匀，得到浆料；
(3)向凹凸棒土粉末吹55V的热空气使其翻腾，再向翻腾的粉末中喷入雾状的第(2)步得到的浆料，使二者充分混合后，保持温度为55°C，继续翻腾35分钟；
(4)将第(3)步得到的混合物料烘干，研磨成5-80μ m的颗粒，即得。
[0010]实验数据:
本实施例改性凹凸棒土比表面积为289 IIf /g,按4%加入水中，测试粘度为13868.4mPa.s,将该凹凸棒土添加到普通纸张中，强度增加了 4%。
【权利要求】
1.一种改性凹凸棒土造纸填料，其特征在于由下列重量份的原料制成:艾叶3-4、过硫酸铵0.1-0.2、椰油酰二乙醇胺0.7-1.2、碳酸氢钠3-4、硅酸钙6-9、硫酸钙晶须2.5-2.9、异氰脲酸三烯丙酯2-3、甲基丙烯酸酯1-2、气相二氧化硅3-5、凹凸棒土 100-120、水适量、助剂 5-10、8-10% 盐酸溶液 30-40 ； 所述助剂由下列重量份的原料制成:棕榈酸异辛酯0.2-0.3、多孔硅胶珠2-3、聚氨酯树脂0.4-0.6、乙二醇3-5、维生素E0.3-0.4、活性氧化铝0.3-0.5、亚麻油酸0.2-0.3、木质素磺酸钠0.3-0.4、珍珠粉1-1.5、竹纤维0.2-0.3、七水硫酸镁0.1-0.2、木炭粉2_3、琥珀酸0.2-0.3、双硬脂酸铝0.2-0.4、麦饭石粉3-5、硅烷偶联剂KH-5721-2 ;制备方法为:将多孔硅胶珠、珍珠粉、木炭粉、麦饭石粉、硅烷偶联剂KH-572混合研磨均匀，得到混合粉末；再将其他剩余成分混合搅拌均匀，与所得粉末混合研磨20-30分钟，再加热至60-70°C，研磨反应30-40分钟，即得。
2.根据权利要求1所述的改性凹凸棒土造纸填料的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将凹凸棒土送入煅烧炉，在300-400°C下煅烧3-4小时，取出粉碎，过20目筛，力口入340-360重量份的水中，在100-200转/分下搅拌10-12小时，得到凹凸棒土悬浮液，力口入8-10%盐酸溶液，加热至50-60°C，搅拌1-2小时，再边搅拌边加入碳酸氢钠继续搅拌1_2小时，过滤，水洗至PH值为6-8，再过滤，干燥，得到活化凹凸棒土粉末； (2)将艾叶加入剩余水中，煎煮，过滤得药浆，再加入其他剩余成分，充分搅拌均匀，得到浆料； (3)向凹凸棒土粉末吹50-60°C的热空气使其翻腾，再向翻腾的粉末中喷入雾状的第(2)步得到的浆料，使二者充分混合后，保持温度为50-60°C，继续翻腾30-40分钟； (4)将第(3)步得到的混合物料烘干，研磨成5-80μ m的颗粒，即得。
【文档编号】D21H17/69GK104195879SQ201410383486
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】李振国 申请人:明光市国星凹土有限公司