一种磷石膏晶须高比例替代纤维的纸张制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113981733A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111083194.2(22)申请日2021.09.15(71)申请人昆明理工大学地址650504云南省昆明市呈贡区景明南路727号(72)发明人梅毅田泽杉刘玉新谢德龙(74)专利代理机构广州保泰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)44813代理人陈领(51)Int.Cl.D21H13/46(2006.01)D21H17/69(2006.01)D21F13/00(2006.01)D21H21/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种磷石膏晶须高比例替代纤维的纸张制备方法(57)摘要本发明公开一种磷石膏晶须高比例替代纤维的纸张制备方法，其包括的步骤如下：(1)将长度为200μm～1000μm的无水磷石膏晶须加入到非极性溶剂中配成固液混合物，在固液混合物中加入偶联剂，搅拌反应结束后得到表面改性后的磷石膏晶须，将表面改性后的磷石膏晶须与纸浆纤维混合形成混合浆料；(2)将步骤(1)混合浆料加水配成1％的浆浓，加入混合浆料质量0.2‑0.5wt％的助留剂，经分散、抄纸后，即可获得磷石膏晶须高比例替代纤维的纸张。本发明以高长度的磷石膏晶须为原料，经过表面改性及新型助留体系设计，实现了晶须替代率超过50％的纸张制备，在保证纸张强度的同时，实现了废弃磷石膏的高值化利用。CN113981733ACN113981733A权利要求书1/1页1.一种磷石膏晶须高比例替代纤维的纸张制备方法，其特征在于，其包括的步骤如下：(1)将长度为200μm～1000μm的无水磷石膏晶须加入到非极性溶剂中配成固液混合物，在固液混合物中加入偶联剂，搅拌反应结束后得到表面改性后的磷石膏晶须，将表面改性后的磷石膏晶须与纸浆纤维混合形成混合浆料；(2)将步骤(1)混合浆料加水，再加入混合浆料质量0.2‑0.5wt％的助留剂。2.根据权利要求1所述的一种磷石膏晶须高比例替代纤维的纸张制备方法，其特征在于，其包括的步骤如下：(1)将长度为200μm～1000μm的无水磷石膏晶须加入到非极性溶剂中，配成质量分数浓度为8‑12％(优选10％)的固液混合物，在固液混合物中加入无水磷石膏晶须质量1‑5wt％的偶联剂，然后在转速为100r/min的磁力搅拌下反应10min，反应结束后过滤分离形成表面改性后的磷石膏晶须，将表面改性后的磷石膏晶须与打浆度为45°SR的纸浆纤维混合，获得混合浆料；(2)将步骤(1)所得的混合浆料加水配成1.0％的浆浓，并在100r/min的搅拌下加入占绝干混合浆料质量的0.2‑0.5wt％助留剂，并继续搅拌30s。3.根据权利要求1或者2所述的一种磷石膏晶须高比例替代纤维的纸张制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，表面改性后的磷石膏晶须与纸浆纤维的质量比为11:9‑7:1。4.根据权利要求1或者2所述的一种磷石膏晶须高纤维替代纸张的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述偶联剂为γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、三异硬酯酸钛酸异丙酯和异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯的一种或两种以上的组合。5.根据权利要求1或者2所述的磷石膏晶须高比例替代纤维的纸张制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述非极性溶液为苯、甲苯和二甲苯的一种或两种以上的组合。6.根据权利要求1或者2所述的一种磷石膏晶须高比例替代纤维的纸张制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，纸浆纤维为打浆度为45°SR的针叶木浆、阔叶木浆和大麻杆浆的一种或两种以上组合。7.根据权利要求1或者2所述的一种磷石膏晶须高比例替代纤维的纸张制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述助留剂为阳离子聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯和聚乙烯醇的一种或两种以上组合。2CN113981733A说明书1/4页一种磷石膏晶须高比例替代纤维的纸张制备方法技术领域[0001]本发明涉及造纸技术领域，特别是一种磷石膏晶须高比例替代纤维的纸张制备方法。背景技术[0002]磷石膏是一种灰白色或灰黑色的粉状颗粒，主要成分是二水石膏，是磷化工行业中用硫酸萃取磷矿制备磷酸过程的副产物。每生产1t磷酸约副产4.5～5.5t磷石膏。我国的磷石膏累计堆存量约为6亿吨，每年排放量超过8000万吨。虽然近年来磷石膏的利用量与利用率在逐年稳步升高，但与磷石膏年产量相比，其利用率依然较低。磷石膏的大量堆存占用了较多土地，增加了企业成本，破坏了生态环境，造成了资源浪费。而以磷石膏为原料制备高附加价值的磷石膏晶须是磷石膏资源化利用的一条新途径。[0003]磷石膏晶须集增强纤维与超细无机纤维的优点于一体，具有化学性能稳定，极高的抗拉强度和弹性模量