一種紙張耐折增強劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種紙張增強劑的制備方法,尤其涉及一種紙張耐折增強劑的制備方 法。
【背景技術】
[0002] 在造紙工業中,市場競爭日益激烈,如何提高產品質量和生產成本是造紙行業的 核必問題,其中,紙張的干強度是紙的結構特性之一。
[0003] 紙張的干強度主要是隨著纖維網絡形成和干燥之后纖維之間鍵合而獲得的。事實 上,紙的強度主要取決于單根纖維的強度和纖維之間的鍵合程度、數量、纖維鍵合的分布等 等。纖維網絡的強度可W通過機械打漿和精漿得到提高,送是因為提高打漿度后,微細纖維 的數量增加了,從而增加了纖維之間鍵的形成。在纖維之間結合力中,盡管存在著共價鍵、 離子鍵和范德華力,但是起關鍵作用的是氨鍵。與其他鍵所不同的是,氨鍵在極短的距離內 才能形成,而且必須在分子近距離接觸時才能相互作用。
[0004] 傳統牛皮掛面紙的生產方法,是用增加掛面量即增加木漿比例的辦法,來提高成 紙的表面強度和耐折度,因此需要較高的生產成本,消耗更多的木材資源,且木漿比例的增 加又帶來了生產過程的復雜性。
[0005] 現有技術中申請號201110166423. 7的發明專利公開了一種紙張耐折增強劑的 制備方法;(1)制取聚己稀醇的水溶液;將聚己稀醇加入水中,聚己稀醇與水的比例為 100 : 500~570; (2)制取駿甲基纖維素的水溶液:將駿甲基纖維素加入水中,駿甲基纖維 素與水的比例為100 : 1200~1300; (3)將上述聚己稀醇制成的水溶液和駿甲基纖維素制 成的水溶液,放入反應蓋中,充分攬拌均勻;(4)加入殼聚糖和淀粉,攬拌3-5分鐘,成混合 液,(5)將干強劑稀釋18-22倍后,加入上述混合液,攬拌50~70分鐘;(6)補加清水,清水 量與上述(2)的總量比例為1 : 12. 5-13. 5; (7)加磯酸調PH值至5-6;即得所述產品。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于;在降低漿料中木漿配比的前提下,表面施膠或涂布,在提高紙 張耐折的同時,與傳統工藝相比,使其表面強度得到提高。
[0007] 本發明是通過W下步驟和方法實現的:
[0008] 1)將淀粉、氨氧化物、次氯酸鹽或過硫酸鹽、陽離子離化劑混合反應制備兩性淀 粉;
[0009] 2)相對于所述淀粉絕干質量3-8 %的樹脂與步驟1)中所得兩性淀粉混合,在 70-95 °C條件下,反應30-60分鐘;
[0010] 3)步驟2)中得到的產物與相對于所述淀粉絕干質量5-16%的聚丙帰胺在 60-8(TC條件下,反應30-120分鐘,即得所述耐折增強劑。
[0011] 優選的,氨氧化物為元素周期表1A和IIA族金屬的氨氧化物中的一種或幾種,更 優選為堿金屬氨氧化物中的任意一種或幾種,更優選為氨氧化鋼、氨氧化鐘中的任意一種 或幾種,更優選為氨氧化鋼。
[0012] 優選的,所述次氯酸鹽優選為倭鹽或金屬鹽中的任意一種或幾種。
[0013] 優選的,所述次氯酸鹽優選為元素周期表1A和IIA族金屬的次氯酸鹽中的一種或 幾種,更優選為次氯酸鋼、次氯酸鐘中的任意一種或其組合,更優選為次氯酸鋼。
[0014] 優選的,所述過硫酸鹽優選為倭鹽或金屬鹽中的任意一種或幾種。
[0015] 優選的,所述過硫酸鹽優選為所述倭鹽或金屬鹽優選為元素周期表1A和IIA族金 屬的過硫酸鹽中的一種或幾種,更優選為過硫酸鋼、過硫酸鐘中的任意一種或其組合,更優 選為過硫酸鋼。
[0016] 優選的,步驟1)中所述的淀粉選自玉米淀粉、木墓淀粉、小麥淀粉、馬鈴墓淀粉中 的任意一種或幾種。
[0017] 優選的,步驟1)中所述的陽離子離化劑選自3-氯-2-居丙基H甲基氯化倭、2-氯 己基二己基胺、N-化3-環氧丙基)二己基胺、3-氯-2-居丙基二己基叔胺及2, 3-環氧丙 基H甲基氯化倭中的任意一種或幾種。
[0018] 優選的,所述步驟1)中淀粉、氨氧化物、次氯酸鹽有效氯或過硫酸鹽、陽離子離化 劑的重量比5-30 : 0.5-6. 0 : 0.01-2. 0 : 0.01-3;更優選為,總重量的質量百分比;淀粉 用量5% -30%、氨氧化物用量0. 5% -6. 0%、次氯酸鹽有效氯0. 01% -2. 0%有效氯或過硫 酸鹽0.01 % -2.0%、陽離子離化劑用量0.01 % -3% ;更優選,其余部分為水。
[0019] 優選的,步驟2)中所述樹脂至少選自聚醜胺多胺環氧樹脂或聚醜胺聚脈環氧樹 脂的一種或其組合。
[0020] 優選的,步驟3)中所述加入聚丙帰醜胺后,反應時間為60-90分鐘。
[0021] 優選的,步驟3)中所述所加的聚丙帰醜胺為陽離子聚丙帰醜胺、陰離子聚丙帰醜 胺或兩性聚丙帰醜胺中的一種或幾種。
[0022] 優選的,步驟3)中所述所加的聚丙帰醜胺的分子量為50-100萬。
[0023] 優選的,一種制備步驟1)中所述的兩性淀粉的方法,步驟如下:
[0024] 第一步;把氨氧化物、次氯酸鹽有效氯或過硫酸鹽溶解到水中;
[00巧]第二步:加入淀粉,得淀粉乳;
[0026] 第H步;所述淀粉乳保持在70-95C的條件下,使淀粉糊化,直到淀粉糊變透明;
[0027] 第四步;繼續在70-95C的條件下保溫至上述淀粉糊液顏色變為微黃色,加入陽 離子離化劑,反應30-60分鐘,即得所述兩性淀粉溶液。
[002引本發明的有益效果:
[0029] 該增強劑具有良好的親和力和優良的成膜性,用于紙張涂布或施膠,可W大大提 高紙張的耐折度,同時與傳統工藝相比,可使紙張的表面強度提高15-25%。用于濕部添 加,能夠和纖維形成良好的穩固的結合,明顯提高紙張的環壓強度和耐破強度。
【具體實施方式】
[0030] 實施例1
[0031] (1)在1000 g水中加入IOg氨氧化鋼和SOg次氯酸鋼巧%有效氯),攬拌均勻直至 無不溶物存在,邊攬拌邊加入玉米淀粉200g(水分為13% ),攬拌均勻后得到淀粉乳,加熱 至95C,保溫糊化10分鐘,然后加入14. 5g3-氯-2-居丙基H甲基氯化倭溶液(質量濃度 為69% ),繼續95°C保溫反應60分鐘,既得兩性淀粉溶液;
[0032] (2)向(1)中加入聚醜胺多胺環氧樹脂5. 22g,在95C反應30分鐘;將體系溫度 降至80°C ;
[003引 做向似中加入陽離子聚丙帰醜胺8. 7g,在8(TC反應60分鐘,降至室溫,既得耐 折增強劑