[發明專利]造紙用干強劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201010617793.3
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102115998A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 雷得定;王然;孫睢州;張百友
• 申請（專利權）人: 永港偉方（北京）科技股份有限公司
• 主分類號: D21H21/18
• 分類號: D21H21/18;D21H17/45;C08F290/06;C08F220/56;C08F226/02;C08F230/08;C08F220/34;C08F222/14;C08F4/40
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;韓小雷

技術領域

本發明涉及一種合成高分子增強材料，具體涉及一種交聯型造紙用干強劑。

背景技術

紙張強度受很多因素影響，首先取決于成紙中纖維結合力和纖維本身強度，以及成紙纖維排列和分布。而最主要的是纖維間結合力，纖維結合力一般有四種：化學鍵、氫鍵、范德華力和表面交織力。其中氫鍵結合力是紙張結合強度產生的主要方式。纖維素分子的羥基很多，由無數微纖維相互形成氫鍵的結合力很大，這也是干強度產生的主要原因。天然和合成干強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量，達到提高紙張強度的目的，通過含有接在主鏈環上陽離子基團，增加聚合物和纖維間的結合力，提高聚合物留著性。

我國造紙原料相對短缺，近幾年來隨著造紙工業的快速發展，更多的使用二次纖維，目前常用的干強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、乙二醛聚丙烯酰胺和聚乙烯醇等以及其它水溶性天然產物類干強劑。在大多數情況下，僅加入質量分數0.1％-1％的該類物質就可達到很好的干強效果。我國目前則以陽離子聚丙烯酰胺和改性淀粉為主。

已有干強劑專利：

申請號/專利號：200710042965公開的紙用乳液干強劑及其制備方法；申請號/專利號：200610117336公開的一種環氧聚酰胺樹脂濕強劑及其制備方法；申請號/專利號：200710025751公開的N～羥甲基烷基丙烯酰胺的制備方法；申請號/專利號：200810070647公開的一種多功能高分子造紙助劑及其制備方法；申請號/專利號：201010019317公開的一種造紙用兩性淀粉溶液的制備方法；申請號/專利號：201010187129公開的新型含氟含硅施膠干強劑及其制備方法；申請號/專利號：200780022668公開的作為紙張和造紙添加劑的邁克爾加成產物；申請號/專利號：200610147898公開的紗管紙用干強劑及其制備方法；申請號/專利號：99126332公開的紙張干強劑及紙張增強方法；申請號/專利號：200710046596公開的紙用干強劑及其制備方法和應用；申請號/專利號：200910307056公開的一種兩性聚丙烯酰胺類箱板紙干強劑；申請號/專利號：02106307公開的紙用干強劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種造紙用干強劑，從而提供一種增強效果更好的造紙用干強劑。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種造紙用干強劑，其特征在于，由以下質量百分比的原料組成：按干強劑的重量為基礎計15-20％丙烯酰胺單體(AM)，2-5％陽離子單體，0.6-1.5％多烯類單體，0.8-1.7％有機硅類單體，以及按單體總重量為基礎計0.1-0.5％的氧化還原引發體系，其余為去離子水。其中，所述氧化還原體系含有氧化劑和還原劑。

其中，所述陽離子單體為二甲基二烯丙基氯化銨(DADMAC)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DAC)、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(DMC)中的一種或它們的組合。

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它們的組合。

所述有機硅類單體選自r-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、甲基丙烯酰氧丙基三異丙氧基硅烷(ZH-573)中的一種或它們的組合。

在所述氧化還原體系中，氧化劑可以是但不限制于過硫酸銨、過硫酸鈉、過流酸鉀或過氧化氫；還原劑可以是但不限制于為亞硫酸氫鈉、次亞磷酸鈉或硫酸亞鐵。

其中氧化劑還原劑的質量比為：1∶2-1.5∶2。

所述氧化還原體系例如是過硫酸銨～亞硫酸氫鈉、過硫酸鈉-次亞磷酸鈉或者過氧化氫-硫酸亞鐵的水溶液。

本發明的另一目的在于提供一種所述造紙用干強劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)按所述配比稱取單體和去離子水，先將少量，優選按重量計15-40％單體與去離子水混合物加入反應釜，調節pH為3-5，氮氣保護下攪拌溶解；通常，所得底料水溶液的濃度為按重量計10-40％。

(2)將其余單體、氧化劑、還原劑分別配成水溶液并同時滴加到步驟(1)所述反應釜中，通常在100-200min內滴加完成，其中，需要在pH值為3-5、氮氣保護下滴加剩余單體的水溶液；

(3)對所得混合物保溫。