一种增强纸张匀度固着剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种增强纸张匀度固着剂的制备方法，属于制浆造纸技术领域。本发明专利技术利用3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵对淀粉进行醚化改性，使淀粉中葡萄糖单元上的活性羟基基团被取代，在淀粉表面生成阳离子基团，并引入环氧基团从而增加淀粉的结构复杂程度，使淀粉通过阳离子静电吸附增加纸浆中各分子之间的粘结程度，从而增加纸张的结构强度，本发明专利技术将芦苇叶和玉米秸秆经过盐酸浸泡和高温高压碱液反应，使芦苇叶和玉米秸秆中的植物纤维水解，同时在高温高压反应过程中，纤维分子断裂生成碳链长度较短的纤维分子，纤维分子中接入羧基、羟基以及其它官能团结构，利用官能团使纤维分子易于黏附纸张中各分子成分，从而提高固着剂对纸张强度的增强。

A preparation method of a paper stabilizer

【技术实现步骤摘要】
一种增强纸张匀度固着剂的制备方法
本专利技术公开了一种增强纸张匀度固着剂的制备方法，属于制浆造纸

技术介绍
造纸行业的纤维原料结构中机械浆、化学机械浆、废纸浆所占的比例逐年升高，大大地提高了纤维的利用率。随着现代造纸工业中，大量使用废纸浆、高得率浆以及白水封闭循环程度的提高，使得抄造体系中聚集了大量的溶解与胶体物质，这些污染物会严重影响纸机的运行性、影响纸张的物理性能、影响造纸添加剂的使用效果。造纸系统中的溶解与胶体物质根据来源的不同分为四种：来自纸浆原料的木素衍生物、半纤维素、抽出物，来自于再生纤维的胶黏剂、胶乳、高分子树脂等粘性物质，来自于化学添加剂的染料、羧甲基纤维素、淀粉类物质，以及工程用水中的金属离子（钙、镁、铝）、矿物质等。如何有效地去除DCS是白水循环使用的重要环节。然而机械法制浆会产生大量的细小纤维、木素和树脂溶出物；化学机械浆含有阴离子半纤维素、氧化木素、树脂酸和脂肪酸；废纸浆中存在油墨粒子等胶黏物，这些物质就构成了带负电性的溶解与胶体物质，其积累将给纸机的连续运行性和成纸质量带来极大的不良影响，同时降低其它功能性造纸助剂和过程性造纸助剂的使用效率。如何控制溶解与胶体物质是当前化学研究的一个重要方向。目前工厂普遍采用化学法对溶解与胶体物质进行控制。化学法中又以固着剂法应用最为广泛，它主要是指用分子量小、阳电荷密度高的无机或有机电解质将阴离子性较强的溶解与胶体物质固着到纸张纤维上，然后通过湿纸页的成型带出抄造系统，使系统得到净化。常用的固着剂包括硫酸铝、聚合氯化铝、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚乙烯亚胺和聚乙烯胺等，它们都具有各自的优点。传统的固着剂由于电荷密度过高、分子量太低，容易与污染物形成大量的自凝聚体，进入循环白水中或沉积在纸机上。如果白水中含有大量的憎水性的污染物，使用传统固着剂会遇到更多的困难。针对于造纸白水中憎水性的溶解与胶体物质（脂肪酸、树脂酸、涂布用胶乳、再生纤维中的胶黏剂、高分子树脂等），部分疏水化改性的固着剂可能具有更好的处理效果。但是通常情况下，无机的硫酸铝和聚合氯化铝在中碱性抄造系统中的效果不如有机类的聚合电解质；随着石油资源的日益枯竭，基于石油资源的聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺等将不可避免地面临受原料限制的问题；而基于天然高分子改性的淀粉基固着剂，原料相对方便易得，具有较广的发展前景。并且由于淀粉具有其独特的分子构型，使得淀粉基固着剂与纸浆纤维以及阴离子半纤维素等碳水化合物类溶解与胶体物质具有极好的亲和性，可以更好地去除浆料中的溶解与胶体物质。但淀粉分子量过大，直接阳离子化得到的高阳离子度淀粉容易使浆料过度絮凝，导致纸张匀度和强度变差。因此，专利技术一种不会使纸浆容易絮凝导致纸张匀度和强度变差的固着剂对制浆造纸
是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前固着剂使纸浆容易絮凝导致纸张匀度和强度变差的缺陷，提供了一种增强纸张匀度固着剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种增强纸张匀度固着剂的制备方法为：将改性粉末状产物、自制粘性剂、无水甲醇、水投入搅拌机中在转速为1000～1200r/min的转速搅拌30～40min制得预制溶剂，向搅拌机中加入预制溶剂质量10～15%的聚乙烯亚胺，继续搅以800～1000r/min的转速搅拌50～60min即得增强纸张匀度固着剂；所述的自制粘结剂的具体制备步骤为：（1）将芦苇叶与玉米秸秆投入烘箱中，在温度为60～70℃的条件下干燥12～14h，干燥后投入粉碎机中粉碎得到混合产物，将混合产物与质量分数为5～9%的盐酸烧杯中，将烧杯置于水浴温度为10～15℃的水浴锅中，恒温静置3～4h制得酸性混合液；（2）将酸性混合液与质量分数为10～15%的氢氧化钠溶液投入反应釜中，向反应釜内气压升高至1.2～1.6MPa，将反应釜内温度升高至180～200℃，恒温恒压反应2～3h制得反应浆液，向反应釜中滴加质量分数为10～20%的硫酸调节pH值至4～5制得预制反应液；（3）将预制反应液与亚硫酸氢钠投入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于电阻加热套中，向三口烧瓶中安装冷凝回流管，将电阻加热套内温度升高至80～100℃进行冷凝回流2～3h，滴加质量分数为6～10%的氢氧化钠溶液调节pH值至中性制得氧化反应液，将氧化反应液投入旋转蒸发仪中，在转速为300～360r/min和温度为50～60℃的条件下浓缩干燥2～3h制得自制粘结剂；所述的改性粉末状产物的具体制备步骤为：（1）将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵与质量分数为4～6%的氢氧化钠溶液投入烧杯中，用搅拌装置以500～600r/min的转速搅拌30～40min制得反应溶剂，向烧杯中加入淀粉，将烧杯置于水浴温度为60～65℃的水浴锅中，密封烧杯进行恒温反应3～4h制得反应浆液；（2）将反应浆液与质量分数为60～80%的乙醇溶液投入烧杯中，用搅拌器以500～600r/min的转速搅拌30～40min，搅拌后倒入抽滤机进行抽滤得到滤饼，用无水乙醇清洗滤饼3～5次，清洗后将滤饼投入真空干燥箱中，在真空度为100～200Pa和温度为40～50℃的条件下干燥5～7h制得改性粉末状产物。优选的按重量份数计，所述的改性粉末状产物为3～5份、自制粘性剂为2～3份、无水甲醇为5～7份、水为6～8份。自制粘结剂的具体制备步骤（1）中所述的芦苇叶与玉米秸秆的质量比为1:10。自制粘结剂的具体制备步骤（1）中所述的混合产物与质量分数为5～9%的盐酸的质量比为1：10。自制粘结剂的具体制备步骤（2）中所述的酸性混合液与质量分数为10～15%的氢氧化钠溶液的质量比为1:10。自制粘结剂的具体制备步骤（3）中所述的预制反应液与亚硫酸氢钠的质量比为25:1。改性粉末状产物的具体制备步骤（1）中所述的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵与质量分数为4～6%的氢氧化钠溶液的质量比为1：20。改性粉末状产物的具体制备步骤（1）中所述的向烧杯中加入的淀粉的质量为反应溶剂质量的6～10%。改性粉末状产物的具体制备步骤（2）中所述的反应浆液与质量分数为60～80%的乙醇溶液的质量比为1:5。本专利技术的有益技术效果是：（1）本专利技术首先将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵投入氢氧化钠溶液中搅拌，搅拌后加入淀粉高温反应制得反应浆液，随后将反应浆液与乙醇溶液混合搅拌反应，反应后抽滤洗涤干燥制得改性粉末产物，然后将芦苇叶与玉米秸秆粉碎混合，与盐酸浸泡混合，浸泡后加入碱液进行高温高压反应，反应后滴加硫酸再加入亚硫酸氢钠反应，反应后浓缩制得自制粘结剂，最后将改性粉末状产物、自制粘性剂、水以及其它试剂混合，混合后再加入聚乙烯亚胺搅拌出料即得增强纸张匀度固着剂，本专利技术利用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵对淀粉进行醚化改性，使淀粉中葡萄糖单元上的活性羟基基团被取代，在淀粉表面生成阳离子基团，并引入环氧基团从而增加淀粉的结构复杂程度，使淀粉通过阳离子静电吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强纸张匀度固着剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：/n将改性粉末状产物、自制粘性剂、无水甲醇、水投入搅拌机中在转速为1000～1200r/min的转速搅拌30～40min制得预制溶剂，向搅拌机中加入预制溶剂质量10～15%的聚乙烯亚胺，继续搅以800～1000r/min的转速搅拌50～60min即得增强纸张匀度固着剂；/n所述的自制粘结剂的具体制备步骤为：/n（1）将芦苇叶与玉米秸秆投入烘箱中，在温度为60～70℃的条件下干燥12～14h，干燥后投入粉碎机中粉碎得到混合产物，将混合产物与质量分数为5～9%的盐酸烧杯中，将烧杯置于水浴温度为10～15℃的水浴锅中，恒温静置3～4h制得酸性混合液；/n（2）将酸性混合液与质量分数为10～15%的氢氧化钠溶液投入反应釜中，向反应釜内气压升高至1.2～1.6MPa，将反应釜内温度升高至180～200℃，恒温恒压反应2～3h制得反应浆液，向反应釜中滴加质量分数为10～20%的硫酸调节pH值至4～5制得预制反应液；/n（3）将预制反应液与亚硫酸氢钠投入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于电阻加热套中，向三口烧瓶中安装冷凝回流管，将电阻加热套内温度升高至80～100℃进行冷凝回流2～3h，滴加质量分数为6～10%的氢氧化钠溶液调节pH值至中性制得氧化反应液，将氧化反应液投入旋转蒸发仪中，在转速为300～360r/min和温度为50～60℃的条件下浓缩干燥2～3h制得自制粘结剂；/n所述的改性粉末状产物的具体制备步骤为：/n（1）将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵与质量分数为4～6%的氢氧化钠溶液投入烧杯中，用搅拌装置以500～600r/min的转速搅拌30～40min制得反应溶剂，向烧杯中加入淀粉，将烧杯置于水浴温度为60～65℃的水浴锅中，密封烧杯进行恒温反应3～4h制得反应浆液；/n（2）将反应浆液与质量分数为60～80%的乙醇溶液投入烧杯中，用搅拌器以500～600r/min的转速搅拌30～40min，搅拌后倒入抽滤机进行抽滤得到滤饼，用无水乙醇清洗滤饼3～5次，清洗后将滤饼投入真空干燥箱中，在真空度为100～200Pa和温度为40～50℃的条件下干燥5～7h制得改性粉末状产物。/n...

【技术特征摘要】
1.一种增强纸张匀度固着剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
将改性粉末状产物、自制粘性剂、无水甲醇、水投入搅拌机中在转速为1000～1200r/min的转速搅拌30～40min制得预制溶剂，向搅拌机中加入预制溶剂质量10～15%的聚乙烯亚胺，继续搅以800～1000r/min的转速搅拌50～60min即得增强纸张匀度固着剂；
所述的自制粘结剂的具体制备步骤为：
（1）将芦苇叶与玉米秸秆投入烘箱中，在温度为60～70℃的条件下干燥12～14h，干燥后投入粉碎机中粉碎得到混合产物，将混合产物与质量分数为5～9%的盐酸烧杯中，将烧杯置于水浴温度为10～15℃的水浴锅中，恒温静置3～4h制得酸性混合液；
（2）将酸性混合液与质量分数为10～15%的氢氧化钠溶液投入反应釜中，向反应釜内气压升高至1.2～1.6MPa，将反应釜内温度升高至180～200℃，恒温恒压反应2～3h制得反应浆液，向反应釜中滴加质量分数为10～20%的硫酸调节pH值至4～5制得预制反应液；
（3）将预制反应液与亚硫酸氢钠投入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于电阻加热套中，向三口烧瓶中安装冷凝回流管，将电阻加热套内温度升高至80～100℃进行冷凝回流2～3h，滴加质量分数为6～10%的氢氧化钠溶液调节pH值至中性制得氧化反应液，将氧化反应液投入旋转蒸发仪中，在转速为300～360r/min和温度为50～60℃的条件下浓缩干燥2～3h制得自制粘结剂；
所述的改性粉末状产物的具体制备步骤为：
（1）将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵与质量分数为4～6%的氢氧化钠溶液投入烧杯中，用搅拌装置以500～600r/min的转速搅拌30～40min制得反应溶剂，向烧杯中加入淀粉，将烧杯置于水浴温度为60～65℃的水浴锅中，密封烧杯进行恒温反应3～4h制得反应浆液；
（2）将反应浆液与质量分数为60～80%的乙醇溶液投入烧杯中，用搅拌器以500～600r/min的转速搅拌30～40min，搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫争，
申请(专利权)人：四会市蓝波湾沐足中心，
类型：发明
国别省市：广东;44