造紙用干強(qiáng)劑及其制備方法和應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種造紙用干強(qiáng)劑及其制備方法和應(yīng)用。其由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料組成：按干強(qiáng)劑的重量為基礎(chǔ)計(jì)15～20%丙烯酰胺單體，1～1.6%陽離子單體，0.6～1%的陰離子單體，0.1～0.3%的多烯類單體，0.6～1.8%的醚化羥甲基丙烯酰胺，0.03%～0.05%的氧化劑，0.01～0.03%的還原劑，其余為去離子水。本發(fā)明專利技術(shù)方法通過控制交聯(lián)劑、陰陽離子加入量，使聚合物主鏈生成支化的高分子化合物，改善干增強(qiáng)劑與纖維的結(jié)合能力，提高增強(qiáng)效果。醚化后的羥甲基丙烯酰胺能夠適應(yīng)較高分子量的干強(qiáng)劑體系，保持產(chǎn)品的穩(wěn)定性。本發(fā)明專利技術(shù)干強(qiáng)劑對(duì)紙張既有較強(qiáng)的增強(qiáng)效果，本身又有足夠的存儲(chǔ)穩(wěn)定性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及ー種干強(qiáng)劑，特別是涉及一種造紙用的干強(qiáng)劑及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
紙張強(qiáng)度受很多因素影響，首先取決于成紙中纖維結(jié)合力和纖維本身強(qiáng)度，以及成紙纖維排列和分布。而最主要的是纖維間結(jié)合力，纖維結(jié)合力一般有四種化學(xué)鍵、氫鍵、范德華力和表面交織力。其中氫鍵結(jié)合力是紙張結(jié)合強(qiáng)度產(chǎn)生的主要方式。纖維素分子的羥基很多，由無數(shù)微纖維相互形成氫鍵的結(jié)合力很大，這也是干強(qiáng)度產(chǎn)生的主要原因。天然和合成干強(qiáng)劑大部分都是親水性高分子，通過分散在纖維之間增加了纖維間氫鍵數(shù)量，達(dá)到提高紙張強(qiáng)度的目的，通過含有接在主鏈環(huán)上陽離子基團(tuán)，増加聚合物和纖維間的結(jié)合力，提聞聚合物留著性。我國(guó)造紙?jiān)舷鄬?duì)短缺，近幾年來隨著造紙エ業(yè)的快速發(fā)展，更多的使用二次纖 維，目前常用的干強(qiáng)劑有天然聚合物如淀粉及其改性物(如陽離子淀粉、陰離子淀粉、兩性淀粉等)、合成聚合物如聚丙烯酰胺、こニ醛聚丙烯酰胺和聚こ烯醇等以及其它水溶性天然產(chǎn)物類干強(qiáng)劑。在大多數(shù)情況下，僅加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%-1%的該類物質(zhì)就可達(dá)到很好的干強(qiáng)效果。我國(guó)目前則以陽離子聚丙烯酰胺和改性淀粉為主。隨著環(huán)境與資源短缺的影響，越來越多的廢紙纖維被重復(fù)利用到紙張抄造中，使得成紙的各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)大幅下降，而人們對(duì)紙張品質(zhì)的要求卻逐年提高。對(duì)于ー些要求較高的紙，只能提供氫鍵來實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的普通干強(qiáng)劑產(chǎn)品越來越滿足不了需求，因此能夠同時(shí)提供氫鍵及化學(xué)鍵的交聯(lián)型干強(qiáng)劑越來越得到人們的重視。但現(xiàn)有交聯(lián)型丙烯酰胺干強(qiáng)劑引入活性基團(tuán)后產(chǎn)品穩(wěn)定性不高，尤其是產(chǎn)品存儲(chǔ)穩(wěn)定性變差。因此，現(xiàn)有的干強(qiáng)劑增強(qiáng)紙張強(qiáng)度的效果和存儲(chǔ)穩(wěn)定性還有待提聞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種能顯著提高紙張強(qiáng)度和產(chǎn)品存儲(chǔ)穩(wěn)定性的干強(qiáng)劑。為達(dá)上述目的，本專利技術(shù)ー種造紙用干強(qiáng)劑，由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料組成按干強(qiáng)劑的重量為基礎(chǔ)計(jì)，15 20%丙烯酰胺單體(AM)，I 1. 6%陽離子單體，0. 6 1%的陰離子單體，0.1 0. 3%的多烯類單體，0. 6 1. 8%的醚化羥甲基丙烯酰胺，0. 03% 0. 05%的氧化劑，0. 01 0. 03%的還原劑，其余為去離子水。本專利技術(shù)的干強(qiáng)劑，其中優(yōu)選所述陽離子單體為ニ甲基ニ烯丙基氯化銨(DMDAAC，溶液濃度72%)、丙烯酰氧こ基三甲基氯化銨(DAC)、甲基丙烯酸N，N- ニ甲基氨基こ酯(DM或DMAM)、甲基丙烯酰氧こ基ニ甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰氧こ基三甲基氯化銨(DMC)中的ー種或兩種以上任意比例的組合。本專利技術(shù)的干強(qiáng)劑，其中優(yōu)選所述陰離子単體為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯磺酸鈉中的ー種或兩種以上任意比例的組合。本專利技術(shù)的干強(qiáng)劑，其中優(yōu)選所述多稀類單體為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、聚こニ醇ニ丙烯酸酯、聚こニ醇ニ甲基丙烯酸酯、ニこ烯基苯、四甘醇ニ丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酷中的ー種或兩種以上任意比例的組合。本專利技術(shù)的干強(qiáng)劑，其中所述醚化羥甲基丙烯酰胺即為醚化改性的N-羥甲基丙烯酸胺，優(yōu)選為甲醚化羥甲基丙烯酰胺、こ醚化羥甲基丙烯酰胺、丁醚化羥甲基丙烯酰胺、異丁醚化羥甲基丙烯酰胺中的ー種或兩種以上任意比例的組合。本專利技術(shù)的干強(qiáng)劑，其中優(yōu)選所述氧化劑為過硫酸銨、過硫酸鈉或過氧化氫；所述還原劑為亞硫酸氫鈉、次亞磷酸鈉或硫酸亞鐵。本專利技術(shù)還涉及制備上述干強(qiáng)劑的方法，包括以下步驟稱取丙烯酰胺単體、陽離子単體、陰離子単體、醚化羥甲基丙烯酰胺単體、多烯類 單體和去離子水，配成溶液，調(diào)節(jié)pH值為2-6，再加入還原劑，攪拌溶解后通氮?dú)?5-40min備用;將上述得到的15-20%重量的單體溶液加入反應(yīng)釜作為釜料，剩余的單體溶液加入滴加罐I作為滴加溶液備用；將氧化劑加入水中配成溶液，加入滴加罐2中備用；將反應(yīng)釜料升溫至35_45°C，并開始滴加滴加罐1、2中的溶液，滴加完成后保溫35-45min,降溫放料，即得。本專利技術(shù)的干強(qiáng)劑主要用于造紙エ業(yè)中，以提高紙張的強(qiáng)度和存儲(chǔ)穩(wěn)定性。本專利技術(shù)是以同時(shí)引入了陰、陽離子単體及支化劑的兩性偏陽支化聚丙烯酰胺為基礎(chǔ)，加入0. 6-1. 8%的醚化羥甲基丙烯酰胺，制備得到的高效造紙干增強(qiáng)劑。支化的高分子鏈及兩性偏陽的離子性，改善干增強(qiáng)劑與纖維的結(jié)合能力，提高增強(qiáng)效果。通過控制交聯(lián)齊U、陰陽離子加入量，使聚合物主鏈生成支化的高分子化合物，改善干增強(qiáng)劑與纖維的結(jié)合能力，提高增強(qiáng)效果。本專利技術(shù)最主要的特點(diǎn)在于引入合適質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的醚化羥甲基丙烯酰胺可以在聚丙烯酰胺分子鏈上保留活性基團(tuán)，使用時(shí)能夠通過與纖維上的羥基生成醚化鍵提高增強(qiáng)效果。同時(shí)醚化后的羥甲基丙烯酰胺能夠適應(yīng)較高分子量的干強(qiáng)劑體系和長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)穩(wěn)定性問題，克服了普通交聯(lián)型聚丙烯酰胺干增強(qiáng)劑引入活性基團(tuán)后產(chǎn)品穩(wěn)定性尤其是存儲(chǔ)穩(wěn)定性變差的不足。本專利技術(shù)的干強(qiáng)劑產(chǎn)品含有合適質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的各組分，對(duì)紙張既有較強(qiáng)的增強(qiáng)效果，產(chǎn)品本身又有足夠的存儲(chǔ)穩(wěn)定性。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)本專利技術(shù)上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。實(shí)施例1 稱取去離子水738kg、丙烯酰胺單體(AM) 166. 8kg、ニ甲基ニ烯丙基氯化銨(DMDAAC)16kg、丙烯酸7kg、甲醚化輕甲基丙烯酰胺單體6. 7kg,1. 5kg聚こニ醇ニ甲基丙烯酸酷，單體總重量共198kg，配成溶液，調(diào)節(jié)pH值為3-5左右，再加入195g亞硫酸氫鈉，攪拌溶解后通氮?dú)?0min備用。將其中18%重量的該單體溶液加入反應(yīng)釜作為釜料，剩余的單體溶液加入滴加罐I作為滴加溶液備用。將390g過硫酸銨加入65kg水中配成溶液，加入滴加罐2。將反應(yīng)釜料升溫至40°C，并開始滴加滴加罐1、2中的溶液。要求在180min滴完。滴加完成后保溫40min，降溫放料，得到固含量19. 1%的終產(chǎn)品1000kg。實(shí)施例2稱取去離子水738kg、丙烯酰胺單體(AM) 166. 8kg、ニ甲基ニ烯丙基氯化銨(DMDAAC)16kg、丙烯酸7kg、甲醚化輕甲基丙烯酰胺單體8kg,1. 5kg聚こニ醇ニ甲基丙烯酸酷，單體共199. 3kg,配成溶液,調(diào)節(jié)pH值為3-5左右,再加入195g亞硫酸氫鈉,攪拌溶解后通氮?dú)?0min備用。將其中15%重量的該單體溶液加入反應(yīng)釜作為釜料，剩余的單體溶液加入滴加罐I作為滴加溶液備用。將390g過硫酸銨加入65kg水中配成溶液，加入滴加罐2。將反應(yīng)釜料升溫至40°C，并開始滴加滴加罐1、2中的溶液。要求在180min滴完。 滴加完成后保溫40min，降溫放料，得到固含量19. 3%的終產(chǎn)品1001kg。實(shí)施例3稱取去離子水738kg、丙烯酰胺單體(AM) 166. 8kg、ニ甲基ニ烯丙基氯化銨(DMDAAC)16kg、丙烯酸7kg、丁醚化輕甲基丙烯酰胺單體8kg,1. 5kg聚こニ醇ニ甲基丙烯酸酷，單體共199. 3kg,配成溶液,調(diào)節(jié)pH值為3-5左右,再加入195g亞硫酸氫鈉,攪拌溶解后通氮?dú)?0min備用。將其中20%重量的該單體溶液加入反應(yīng)釜作為釜料，剩余的單體溶液加入滴加罐I作為滴加溶液備用。將390g過硫酸銨加入65kg水中配成溶液，加入滴加罐2。將反應(yīng)釜料升溫至35°C，并開始滴加滴加罐1、2中的溶液。要求在180min滴完。滴加完成后保溫35min，降溫放料，得到固含量19. 3%的終產(chǎn)品1001kg。實(shí)施例4稱取去離子本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種造紙用干強(qiáng)劑，其特征在于，由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料組成：按干強(qiáng)劑的重量為基礎(chǔ)計(jì)15～20%丙烯酰胺單體，1～1.6%陽離子單體，0.6～1%的陰離子單體，0.1～0.3%的多烯類單體，0.6～1.8%的醚化羥甲基丙烯酰胺，0.03%～0.05%的氧化劑，0.01～0.03%的還原劑，其余為去離子水。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種造紙用干強(qiáng)劑，其特征在于，由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料組成按干強(qiáng)劑的重量為基礎(chǔ)計(jì)15 20%丙烯酰胺單體，I 1. 6%陽離子單體，O. 6 1%的陰離子單體，O.1 O.3%的多烯類單體，O. 6 1. 8%的醚化羥甲基丙烯酰胺，O. 03% O. 05%的氧化劑，O. 01 O.03%的還原劑，其余為去離子水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干強(qiáng)劑，其特征在于所述陽離子單體為二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酸N，N- 二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨中的一種或兩種以上任意比例的組合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干強(qiáng)劑，其特征在于所述陰離子單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯磺酸鈉中的一種或兩種以上任意比例的組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干強(qiáng)劑，其特征在于所述多稀類單體為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、四甘醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或兩種以上任意比例的組合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：雷得定，孫睢州，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：永港偉方北京科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：