【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及造纸加工，具体为一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法。
技术介绍
1、纸张的干强度是纸的结构特性之一。纸张的干强度主要是随着纤维网络形成和干燥之后纤维之间键合而获得的。事实上，纸的强度主要取决于单根纤维的强度和纤维之间的键合程度、数量、纤维键合的分布等等。纤维网络的强度可以通过机械打浆和精浆得到提高，这是因为提高打浆度后，微细纤维的数量增加了，从而增加了纤维之间键的形成。在纤维之间结合力中，尽管存在着共价键、离子键和范德华力，但是起关键作用的是氢键。与其他键所不同的是，氢键在极短的距离内才能形成，而且必须在分子近距离接触时才能相互作用。
2、例如中国专利cn103866629a公开了一种造纸加工助剂及其制备方法，由以下成分按照重量比组成：甲苯二异氰酸酯为13-15份、c9石油树脂为2-4份、十八烷基苯磺酸钾为9-12份、草酸钾为1-2份、丙二醇为4-5份、乙酸乙酯为4-6份、去离子水为120-124份；该造纸助剂，通过增加纸张纤维之间键合作用，实现纸张强度的提升，但是纸张纤维之间键的形成，受到反应维度、ph等各种因素的影响，不仅成键率较低，而且形成的化学键必须在分子近距离接触时才能相互作用，因此对纸张强度的提升度较差，使得纸张强度只能可以满足日常使用，对于一些纸张强度要求较高的特殊行业，也无法满足需求。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法。
2、为实现上述
3、一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
4、s1、将助剂中间体加水稀释，调节ph值到9.0-9.5，搅拌混合12-18min，温度控制在32-36℃，得到助剂中间体溶液；
5、s2、在搅拌下借助循环泵向助剂中间体溶液中添加乙二醛，控制助剂中间体与乙二醛的绝干质量比为(3.2-7.6)：1，调节ph值到9.0-9.3，反应直至物料粘度达到20-50cps，调节ph值到2.5-4.0时停止反应，待反应结束后，加入气凝胶型复合纤维材料，充分搅拌分散，得到造纸助剂；
6、所述气凝胶型复合纤维材料的制备方法包括如下步骤：
7、1)以海藻酸钠/卡拉胶/壳聚糖混合物为前驱体，通过湿法纺丝技术制备得到前驱物，并以天冬氨酸为有机配体，铜为金属中心，通过共沉淀方式制备了复合型气凝胶；
8、2)通过水热法合成多孔纳米片，并以多孔纳米片作为基材，在基材表面沉积形成纳米线，得到纳米材料，通过物理结合方式，将纳米材料与碳纤维结合，得到复合纤维材料；
9、3)通过超声和机械搅拌下的真空处理，将复合纤维材料和复合型气凝胶充分混合后，置于硫源和锑源组成的反应液中水热反应，得到气凝胶型复合纤维材料。
10、作为本专利技术的进一步优选方案，所述助剂中间体的制备方法包括如下步骤：
11、按照重量份数计，将30-42份丙烯酰胺单体、4-7份阴离子单体、28-42份阳离子单体、1-3份链转移剂、0.02-0.05份络合剂加入反应釜中，加入软水配成质量百分比浓度为20-28％的水溶液，通入氮气25-50min，加入2-6份ph值调节剂调节ph值至4.0-5.5，在68-72℃下匀速滴加3-5份催化剂和1-3份引发剂，搅拌反应120-170min，保温50-100min后停止反应，降温至室温，加入0.1-0.5份抗菌剂，得到助剂中间体。
12、作为本专利技术的进一步优选方案，所述阳离子单体由二甲基二烯丙基氯化铵单体和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵单体等质量组成；
13、所述阴离子单体选自衣康酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸及它们的盐类中的一种或多种；
14、所述引发剂选自过硫酸铵，过硫酸钠，过硫酸钾，偶氮二异丁脒盐酸盐，偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐中的一种或多种；
15、所述的ph值调节剂包括碱和酸，所述碱选自氢氧化钠、氨水中的一种或多种；所述酸选自盐酸、磷酸、甲酸、柠檬酸中的一种或多种；
16、所述链转移剂为甲酸钠，所述催化剂为磷酸，所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠，所述抗菌剂为异噻唑啉酮。
17、作为本专利技术的进一步优选方案，所述复合型气凝胶，其具体制备方法如下：
18、将质量比为(3-4)：1：(2-3)的海藻酸钠、κ型卡拉胶和壳聚糖混合，得到前驱体，然后配制前驱体水溶液，然后以乙醇为凝固浴，通过湿法纺丝析出，析出的凝胶在质量分数5-8％的硝酸铜溶液中凝固成型，烘干后置于马弗炉中，在800-830℃下碳化2-3h，将得到的产物用醋酸浸泡后去离子水反复洗净烘干，得到碳气凝胶；
19、2)将l-天冬氨酸溶于浓度为6.0-6.8mol/l的氢氧化钠溶液中，然后加入碳气凝胶，超声处理30-50min，分散均匀后，加入浓度为0.5-0.8mol/l的硝酸铜溶液，搅拌反应3-5h，将得到的产物离心分离后，依次用去离子水、醋酸溶液以及乙醇溶液反复洗涤，烘干后得到复合型气凝胶。
20、更进一步，所述前驱体水溶液，质量分数为3-5％；
21、所述l-天冬氨酸、氢氧化钠溶液、碳气凝胶、硝酸铜溶液的比例为(0.04-0.07)mol：(10-20)ml：(0.3-0.5)g：(100-130)ml。
22、作为本专利技术的进一步优选方案，所述复合纤维材料，其具体制备方法如下：
23、1)将0.2-0.5g纳米氧化镁放入100-160ml甲醇溶液中，超声分散30-50min，然后加入1.2-1.8g硝酸锌，搅拌1-2h，得到溶液a，将1.4-2.0g2-甲基咪唑均匀分散至300-500ml甲醇溶液中，得到溶液b，将溶液a和溶液b混合后，在常温下搅拌反应24-30h，得到的产物离心后用甲醇反复洗涤，烘干得到骨架模板材料；
24、2)将预先粉碎的沥青、碳酸氢钾以及骨架模板材料，放于研钵中混合均匀，然后置于管式炉中，升温至300-320℃，恒温处理30-50min，然后以相同速率升温至900-950℃，恒温处理1-2h后自然冷却至室温，将得到的产物在盐酸溶液中搅拌浸泡24-30h，经抽滤、洗涤、干燥以及研磨，得到多孔碳纳米片；
25、3)将、硝酸铜、、高锰酸钾和、硫酸锰加入、去离子水中，磁力搅拌30-50min形成均一溶液，然后加入、多孔碳纳米片，分散均匀后密封在反应器中，在、超声作用下，160-165℃下恒温反应12-15h，待反应结束后自然冷却至室温，将经过离心后获得的产物用水和乙醇反复洗涤，烘干后得到复合纳米材料；
26、4)将碳纤维和复合纳米材料加入到容器中，加入去离子水，先以机械搅拌1-2h，再经超声处理1-2h，待处理结束后，对产物进行抽滤，经烘干后得到复合纤维材料。
27、更进一步，所述搅拌反应，转速为500-600r/min；
28、所述沥青、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，其特征在于，所述助剂中间体的制备方法包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，其特征在于，所述阳离子单体由二甲基二烯丙基氯化铵单体和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵单体等质量组成；
4.根据权利要求1所述的一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，其特征在于，所述复合型气凝胶，其具体制备方法如下：
5.根据权利要求4所述的一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，其特征在于，所述前驱体水溶液，质量分数为3-5％；
6.根据权利要求1所述的一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，其特征在于，所述复合纤维材料，其具体制备方法如下：
7.根据权利要求6所述的一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，其特征在于，所述搅拌反应，转速为500-600r/min；
8.根据权利要求6所述
9.根据权利要求1所述的一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，其特征在于，所述气凝胶型复合纤维材料，其具体制备方法如下：
10.根据权利要求9所述的一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，其特征在于，所述分散液，固含量为5-8wt％；
...【技术特征摘要】
1.一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，其特征在于，所述助剂中间体的制备方法包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，其特征在于，所述阳离子单体由二甲基二烯丙基氯化铵单体和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵单体等质量组成；
4.根据权利要求1所述的一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，其特征在于，所述复合型气凝胶，其具体制备方法如下：
5.根据权利要求4所述的一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，其特征在于，所述前驱体水溶液，质量分数为3-5％；
6.根据权利要求1所述的一种基于复合纤维材料的气凝胶型造纸助剂制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱振权，
申请(专利权)人：苏州赛维科环保技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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