CN102121207B

CN102121207B - 一种造纸干强剂

Info

Publication number: CN102121207B
Application number: CN201010577567A
Authority: CN
Inventors: 曾文江; 张敏盛; 张益盛
Original assignee: JIANGMEN GAOLIYI TECHNOLOGY INDUSTRIAL CO LTD
Current assignee: JIANGMEN GAOLIYI TECHNOLOGY INDUSTRIAL CO LTD
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2030-12-03
Also published as: CN102121207A

Abstract

本发明公开了一种造纸干强剂，干强剂由重量百分比为0.5～2.5%的变性淀粉、10-40%聚阴离子纤维素、40-84%丙烯酰胺、1-20%丙烯酸或其酯类、1-10%羧酸酯、1-10%丙烯腈、pH调节剂、1-5%防交联剂、0.1-1%反应抑制剂、0.5-2%多元复合催化剂、0.5-2%熟化剂制成。采用一步法同时进行接枝和多元共聚反应工艺技术制备而成。

Description

一种造纸干强剂

技术领域

本发明属于造纸工艺中的助剂领域，涉及一种无毒无害、可溶性强的环保型造纸干强剂。

背景技术

目前使用的干强剂中，淀粉类的干强剂几乎占据绝大部分的市场份额。而用淀粉作为干强剂，从其使用过程来看，需要用蒸汽将其糊化再稀释，然后再经过泵，工艺流程复杂，且增加了设备和人员的投入；而且造纸系统长期大量使用淀粉作为增强剂，对纸机的白水的污染较大。另外，淀粉的蒸煮糊化需要动力消耗，既耗气又耗电，不利于节能减排；从现有技术制成的干强剂的使用效果看，以其作为助剂所生产的纸产品：如瓦棱纸的横向环压强度在5-7N.m/g,牛卡纸的耐破指数只有1.5-2.0kpa.m²/g,上述2种纸的耐折度只有20次，耐破强度差。另外，在我国造纸工业原料中，由于木材资源短缺，目前大量使用的造纸原料主要是草浆、废纸浆，这些原料由于纤维短、杂细胞含量高、保水值高等缺点，严重影响纸张和纸板的强度。

综上现有技术的干强剂，存在着成本高、耗能大、生产流程复杂，干强剂对提高耐折度、环压强度、耐破强度较差等缺陷。如何解决现有干强剂成品所存在的诸多缺陷，已是造纸行业中一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中干强剂所存在的问题，提供一种高分子低粘度树脂、使用方便、性能稳定、成本低、环压强度和耐破强度高的造纸干强剂，该干强剂用于造纸时的湿部添加以及作为表面施胶使用，能显著提供纸张的干强度和耐撕强度，明显改善纸张的环压强度和浆料滤水性能，提高微细组分的留着，降低造纸生产成本，提高经济效益，减轻造纸废水的处理压力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种造纸干强剂，干强剂由重量百分比为0.5～2.5%的变性淀粉、10-40%聚阴离子纤维素、40-84%丙烯酰胺、1-20%丙烯酸或其酯类、1-10%羧酸酯、1-10%丙烯腈、pH调节剂、1-5%防交联剂、0.1-1%反应抑制剂、0.5-2%多元复合催化剂、0.5-2%熟化剂组成。

作为对前述技术方案的进一步设计：前述的某部分组分的重量百分比的最优先比例方案为：前述的变性淀粉的重量百分比为1-2%，聚阴离子纤维素的重量百分比为15-25%、丙烯酰胺的重量百分比为60-71%、丙烯酸或其酯类的重量百分比为5-10%、羧酸酯的重量百分比为4-6%、丙烯腈的重量百分比为4-7%。

作为对前述技术方案的更进一步设计：前述变性淀粉包括氧化淀粉、阳离子淀粉、磷酸脂淀粉两性淀粉、糊精中的一种或二种以上。前述氧化淀粉包括次氯酸钠氧化淀粉、过氧化氢氧化淀粉。

作为对前述技术方案的再进一步设计：前述的pH调节剂为碱金属氢氧化物，碱金属氢氧化物可选用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷中的一种或二种以上；pH调节剂也可以为酸性物质，酸性物质为盐酸、硫酸、醋酸、乙酸、柠檬酸、二乙酸的一种或二种以上。

前述的防交联剂包括脲类、硫酸钠、氯化钠、乙烯胺类和氨水；反应抑制剂为醌酚类、多烷基酚中的一种或两种；调节剂为化合物：醇类、异丙醇、乙二醇、烷基硫醇中的一种或二种以上；多元复合催化剂为过硫酸盐、过氧化物，过硫酸盐为：过硫酸钾、过硫酸胺及其钠盐的一种或二种以上，过氧化物为：过氧化氢、过氧化苯甲酰、水溶性偶氮类中的一种或二种以上；所述的熟化剂为还原剂类的化合物，其化学物为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、乙二醇胺、三乙醇胺、叔胺类有机胺中的一种或二种以上。

本发明的干强剂与现有技术的干强剂相比，具有如下特点和优点：

1、本发明的干强剂采用一步法同时进行接枝和多元共聚反应工艺技术制备，与传统的单独接枝反应或单独共聚反应，又或是分步接枝反应后共聚反应的方法完全不同，其制备出来的干强剂无毒无害、产品可溶性强、易溶于水，属于环保型产品。

2、主要原材料中的变性淀粉、聚阴离子纤维素、酰胺、丙烯酸或其酯类、羧酸酯与丙烯腈立足于国内市场供应，原料来源充足，成本低。

3、本发明使用变性淀粉作为干强剂的主要付料，解决了在传统工艺中只能应用阳离子淀粉和阴离子淀粉做为干强剂的缺陷。

4、本发明的干强剂应用到造纸上能够提高纸张的物理强度、提高纸张的环压强度指数10%～20%,提高纸张的耐破指数15%以上，并能提高助留助滤性，增加细小纤维的保留率，以及干强度。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述

实施例1

在一个装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的回颈烧瓶中，加入3g的变性淀粉，12g聚阴离子纤维素，150g的50%丙烯酰胺溶液，8g丙烯酸，2g羧酸酯，2g丙稀晴，0.8g硫酸钠，2g过氧化氢和355g水，调pH值为3，加入0.5g亚硫酸钠，加热反应混合物为65℃，在此温度下反应，熟化5小时，出料。

前述的变性淀粉为次氯酸钠氧化淀粉，pH调节剂为氢氧化钠，防交联剂为硫酸钠，反应抑制剂为多烷基酚，调节剂为乙二醇，多元复合催化剂为过氧化氢，熟化剂为亚硫酸钠。

实测纸张增强效果见下表

实施例2

在一个装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的回颈烧瓶中，加入8g的变性淀粉，18g聚阴离子纤维素，140g的50%丙烯酰胺溶液，8g丙烯酸，2g羧酸酯，2g丙稀晴，0.7g氯化钠，0.5g多烷基酚，少量异丙醇，0.02g过硫酸胺和355g水，调pH值为3，加入0.5g三乙醇胺，加热反应混合物为65℃，在此温度下反应，熟化5小时，出料。

前述变性淀粉为阳离子淀粉和磷酸脂淀粉两性淀粉，pH调节剂为氢氧化钾和氢氧化铷，防交联剂为氯化钠，反应抑制剂为醌酚类和多烷基酚，调节剂为醇类和异丙醇，多元复合催化剂为过硫酸钾和过硫酸胺，熟化剂为乙二醇胺和三乙醇胺。

实测纸张增强效果见下表：

实施例3

在一个装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的回颈烧瓶中，加入15g的变性淀粉，26g聚阴离子纤维素，140g的50%丙烯酰胺溶液，5g丙烯酸，1.8g羧酸酯，1.5g丙烯腈，0.5g氨水，0.3g多烷基酚，0.05g烷基硫醇，0.015g过氧化苯酰，和346g水，调pH值为3，pH值调节用盐酸或硫酸其中之一，加热反应混合物为65℃，加入亚硫酸氢钠，在此温度下反应，熟化5小时，出料。

前述的变性淀粉为糊精，pH调节剂为盐酸和硫酸，防交联剂为乙烯胺类和氨水，反应抑制剂为醌酚类，调节剂为烷基硫醇，多元复合催化剂为过氧化苯甲酰和水溶性偶氮类，熟化剂为亚硫酸氢钠。

实测纸张增强效果见下表

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims

1.一种造纸干强剂，其特征在于：干强剂由以下重量百分比的原料采用一步法同时进行接枝和多元共聚反应工艺技术制备而成：0.5～2.5％的变性淀粉、10-40％聚阴离子纤维素、40-84％丙烯酰胺、1-20％丙烯酸或其酯类、1-10％羧酸酯、1-10％丙烯腈、1-5％防交联剂、0.1-1％反应抑制剂、0.5-2％多元复合催化剂、0.5-2％熟化剂和余量为pH调节剂组成。

2.根据权利要求1所述的造纸干强剂，其特征在于：所述原料是：变性淀粉的重量百分比为1-2％，聚阴离子纤维素的重量百分比为15-25％、丙烯酰胺的重量百分比为60-71％、丙烯酸或其酯类的重量百分比为5-10％、羧酸酯的重量百分比为4-6％、丙烯腈的重量百分比为4-7％。

3.根据权利要求2所述的造纸干强剂，其特征在于：所述变性淀粉包括氧化淀粉、阳离子淀粉、磷酸酯型两性淀粉、糊精中的一种或二种以上。

4.根据权利要求3所述的造纸干强剂，其特征在于：所述氧化淀粉是次氯酸钠氧化淀粉或过氧化氢氧化淀粉。

5.根据权利要求4所述的造纸干强剂，其特征在于：所述的pH调节剂为碱金属氢氧化物，碱金属氢氧化物选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷中的一种或二种以上；或，pH调节剂是酸性物质，酸性物质为盐酸、硫酸、乙酸、柠檬酸、二乙酸的一种或二种以上。